第1课 曲线运动-【帮课堂】2021-2022学年高一物理同步精品讲义（沪科版2020必修二）

第1课 曲线运动 1、知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动 2、知道曲线运动的位移和瞬时速度的方向，能在曲线的轨迹图上画出各点的速度方向 3、知道物体做曲线运动的条件，理解牛顿第二定律对物体做曲线运动条件的解释 问题1：如何确定做曲线运动物体速度的方向? 问题2：物体做曲线运动的条件是什么? 问题3：如何研究曲线运动? 知识点01 曲线运动定义 一、曲线运动 1.曲线运动的定义： 物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”。做曲线运动的物体，速度方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。 2.曲线运动的速度方向 曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是曲线上该点的切线方向。 如图:火星飞出的方向为砂轮边缘上接触点的切线方向。 质点沿曲线从左向右运动，质点在A、B、C 三点的速度方向分别如下图： 注意事项（1）变速运动指速度变化的运动。速度的变化有：速度大小变化、速度方向变化、速度大小和方向都变化。在物体运动的过程中，即使速度大小不变，但方向变化，仍为曲线运动。 （2）做曲线运动的物体，不管速度大小是否变化，只要其方向变化，速度就会发生变化，因此曲线运动必定是变速运动。 （3）作直线运动的物体，如果速度方向不变，其大小变化，也称为变速运动。 【典例1】 下列说法正确的是（ ） 　　A．曲线运动的速度大小可以不变，但速度方向一定改变 　　B．曲线运动的速度方向可以不变，但速度大小一定改变 　　C．曲线运动的物体的速度方向不是物体的运动方向 　　D．曲线运动的物体在某点的速度方向即为该点的切线方向 【答案】AD 【解析】在曲线运动中，物体在任何一点的速度方向，就是通过这一点的曲线的切线方向，所以曲线运动的速度方向一定变化。但曲线运动的速度大小可以不变，也可以变化。曲线运动的物体的速度方向就是物体的运动方向。 【典例2】 下列关于曲线运动的描述中，正确的是（　 ） 　　A. 物体受变力作用才可能做曲线运动 　 B. 物体受恒力作用也可能做曲线运动 　　C. 物体只要受到合外力作用就一定做曲线运动 　　D. 物体所受合外力为零，不可能做曲线运动 【答案】 BD 【解析】物体受恒力作用也可能做曲线运动，如平抛运动，只受恒定的重力作用，轨迹是曲线。A错，B正确。匀加速、匀减速直线运动都是受合外力作用的，C错。物体所受合外力为零，为静止或匀速直线运动状态，不可能做曲线运动，D正确。 【即学即练1】 翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目．如图所示，翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点．下列说法正确的是(　　) A．过山车做匀速运动 B．过山车做变速运动 C．过山车受到的合外力等于零 D．过山车经过A、C两点时的速度方向相同 【答案】B 解析　过山车做曲线运动，其速度方向时刻变化，速度是矢量，故过山车的速度也是时刻变化的，即过山车做变速运动，A错，B对；做变速运动的物体具有加速度，由牛顿第二定律可知物体所受合外力一定不为零，C错；过山车经过A点时速度方向竖直向上，经过C点时速度方向竖直向下，D错． 【即学即练2】 物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，保持其他力不变，它可能做： ①匀速直线运动 ②匀加速直线运动 ③匀减速直线运动 ④曲线运动 下列组合正确的是（ ） A.①②③ B.②③ C.②③④ D.②④ 解析：撤掉一个力后，其他力的合力与该力大小相等、方向相反，物体在恒力作用下，若合力与v0方向有夹角则做曲线运动，若与v0同向，则②对，若与v0反向则③对。 【答案】：C 知识点02 曲线运动的条件 曲线运动的条件： （1）当物体所受的合力（加速度）与其速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动。做曲线运动的物体受到的合外力方向总是指向曲线的凹侧，已知物体的曲线运动轨迹，可判断出物体所受合力的大致方向。 （2）判断物体是否做曲线运动，关键是看物体所受合力（或加速度）的方向与速度方向的关系，若两方向共线就是直线运动，不共线就是曲线运动。 观察钢球的运动轨迹 实验器材： 钢球、磁铁、带有斜槽的桌面 实验步骤 （1）让钢球从斜槽上沿直线下滑，在水平面上做直线运动。 （2）在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁观察钢球的运动。 实验结论：当物体受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。 1、物体做曲线运动的条件 （1）物体具有初速度。 （2）