5.1曲线运动-2021-2022学年高中物理同步训练讲义（人教版2019必修第二册）

第五章 曲线运动 5.1曲线运动 【知识梳理】 一、曲线运动的速度方向 1.质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向. 2.曲线运动是变速运动. (1)速度是矢量，既有大小，又有方向. (2)在曲线运动中，速度的方向是变化的，所以曲线运动是变速运动. 二、物体做曲线运动的条件 1.物体如果不受力，将静止或做匀速直线运动. 2.物体做曲线运动时，由于速度方向时刻改变，物体的加速度一定不为0；物体所受的合力一定不为0. 3.物体做曲线运动的条件： (1)动力学角度：物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动. (2)运动学角度：物体的加速度方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动. 【基础小练】 1.判断下列说法的正误. (1)做曲线运动的物体，速度可能不变.(　×　) (2)曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动.(　√　) (3)做曲线运动的物体的位移大小可能与路程相等.(　×　) (4)做曲线运动的物体所受的合力一定是变力.(　×　) (5)做曲线运动的物体加速度一定不为零.(　√　) 2.将一条形磁铁放在光滑水平桌面的不同位置，让小铁珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹.图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小铁珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号)，磁铁放在位置B时，小铁珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直线上时，物体做曲线运动. 答案　b　c　不在 解析　因为磁铁对小铁珠只能提供引力，磁铁在A处时，F与v0同向，小铁珠做变加速直线运动，运动轨迹为b；当磁铁放在B处时，F与v0不在同一直线上，合力的方向指向轨迹的凹侧，运动轨迹为c.当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动. 【能力提升】 一、曲线运动的速度方向 导学探究 下图为砂轮打磨下来的炽热微粒飞离砂轮时的情形，微粒离开砂轮的时刻不同，飞离时的速度方向也不一样. (1)微粒离开砂轮瞬间速度方向如何？ (2)微粒在离开砂轮前速度是否变化？ (3)微粒做曲线运动时，加速度可以是零吗？为什么？ 答案　(1)沿砂轮的切线方向　(2)是　(3)不为零.因为速度的方向在变化，即速度在变化. 知识深化 1.曲线运动中，质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向. 2.曲线运动中，质点的速度方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，加速度一定不为零. 如图所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是(　　) A.物体的速度可能不变 B.物体的加速度可能为零 C.a点的速度方向由a指向b D.ab段的位移大小一定小于路程 答案　D 解析　做曲线运动的物体的速度方向时刻改变，即使速度大小不变，速度方向也在不断发生变化，故速度一直在变，A项错误；做曲线运动的物体速度在变化，加速度必定不为零，B项错误；ɑ点的速度方向沿ɑ点的切线方向，C项错误；做曲线运动的物体的位移大小必小于路程，D项正确. 二、物体做曲线运动的条件 导学探究 1.图甲为抛出的石子在空中运动的轨迹，图乙是水平面上一小钢球在磁铁作用下的部分轨迹.请画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向. 答案　各点受力方向和速度方向如图所示 2.物体做曲线运动的条件是什么？ 答案　物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上. 知识深化 1.物体做曲线运动的条件 (1)动力学条件：合力方向与物体的速度方向不在同一直线上. (2)运动学条件：加速度方向与物体的速度方向不在同一直线上. 说明：物体做曲线运动时，所受合力可能变化，也可能不发生变化. 2.物体运动性质的判断 (1)直线或曲线的判断 看合力方向(或加速度的方向)和速度方向是否在同一直线上. (2)匀变速或非匀变速的判断 合力为恒力，物体做匀变速运动；合力为变力，物体做非匀变速运动. (3)变速运动的几种类型 轨迹特点 加速度与速度方向的关系 加速度特点 运动性质 直线 共线 加速度不变 匀变速直线运动 加速度变化 非匀变速直线运动 曲线 不共线 加速度不变 匀变速曲线运动 加速度变化 非匀变速曲线运动 曲线运动是自然界中普遍存在的运动形式，下面关于曲线运动的说法中，正确的是(　　) A.物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动 B.物体在恒定的合力作用下一定会做直线运动 C.物体做曲线运动时，合力方向可能发生变化，也可能不变 D.物体在大小不变的合力作用下必做匀变速曲线运动 答案　C 解析　当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，A、