第5章 1 曲线运动-2021-2022学年新教材高中物理必修第二册【名师导航】同步Word教参(人教版)

1．曲线运动 学习目标：1.[物理观念]知道做曲线运动的物体的速度的方向，做曲线运动的条件。　2.[科学思维]理解物体的曲线运动是变速运动，理解物体做曲线运动的条件，会运用牛顿运动定律，分析讨论物体做曲线运动的条件。　3.[科学探究]通过实验归纳物体做曲线运动的条件，体验学习物理的兴趣。 阅读本节教材，回答第2页“问题”并梳理必要知识点。 教材第2页“问题”提示：炽热微粒沿与砂轮接触点的切线方向飞出；链球沿抛出时抛出点的切线方向飞出，能飞向运动员正前方向场地。 一、曲线运动的速度方向 1．曲线运动 运动轨迹是曲线的运动称为曲线运动。 [特别提示]　数学中的切线不考虑方向，但物理学中的切线具有方向。如图所示，若质点沿曲线从A运动到B，则质点在a点的速度方向(切线方向)为v1的方向，若从B运动到A，则质点在a点的速度方向(切线方向)为v2的方向。 2．速度的方向 质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 3．运动性质 由于曲线运动中速度方向是变化的，所以曲线运动是变速运动。 二、物体做曲线运动的条件 1．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。 2．当物体加速度的方向与速度的方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)曲线运动的速度可以不变。 (×) (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，加速度一定不为零。 (√) (4)做曲线运动的物体所受的合力一定是变力。 (×) 2．关于曲线运动，下列说法正确的是(　　) A．曲线运动可能不是变速运动 B．曲线运动不可能是匀变速运动 C．做曲线运动的物体速度大小可能不变 D．做曲线运动的物体可能没有加速度 C　[既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A错误；在恒力作用下，物体做匀变速曲线运动，故B错误；做曲线运动的物体，速度大小可能不变，故C正确；做曲线运动的物体一定具有加速度，因为合外力不为零，故D错误。] 3．质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图像可能正确的是(　　) A　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　D D　[做曲线运动的物体，其速度方向就是曲线上那一点的切线方向，曲线运动的轨迹向合外力的方向弯曲，而合外力的方向就是加速度的方向，故D项正确。] 曲线运动的速度方向 “丢沙包”游戏曾经风靡南北，是一个经典的群体性游戏，极受孩子们欢迎。 讨论： (1)丢出的沙包在空中做什么运动？ (2)沙包运动的速度在不同时刻有什么特点？曲线运动一定是变速运动吗？ 提示：(1)曲线运动。 (2)速度方向时刻发生变化，都沿该时刻曲线的切线方向；曲线运动一定是变速运动。 1．曲线运动的速度方向：曲线运动中某时刻的速度方向就是该相应位置点的切线方向。 [特别提示]　曲线的切线 如图所示，过曲线上的A、B两点作直线，这条直线叫作曲线的割线。设想B点逐渐沿曲线向A点移动，这条割线的位置也就不断变化。当B点非常非常接近A点时，这条割线就叫作曲线在A点的切线。 2．曲线运动是变速运动：由于做曲线运动的物体的速度方向时刻在变化，不管速度大小是否变化，因为速度是矢量，物体的速度时刻在变化，所以曲线运动一定是变速运动，一定有加速度，但加速度不一定变化。 3．曲线运动的分类： (1)匀变速曲线运动：加速度恒定的曲线运动，即物体在恒力作用下的曲线运动。 (2)变加速曲线运动：加速度不断变化的曲线运动，即物体在变力作用下的曲线运动。 [特别提示]　曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。 【例1】　翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。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。下列说法中正确的是(　　) A．过A点时的速度方向沿AB方向 B．过B点时的速度方向沿水平方向 C．过A、C两点时的速度方向相同 D．在圆形轨道上与过M点时速度方向相同的点在AB段上 [思路点拨]　过山车做曲线运动，在任一位置的速度方向沿轨迹上该点的切线方向。 B　[翻滚过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示，由图可判断出B正确，A、C错误；翻滚过山车在圆形轨道AB段上的速度方向偏向左上方，不可能与过M点时速度方向相同，D错误。 ] 在确定某点的速度方向时，要弄清两点：一是物体沿轨迹的运动方向，二是轨迹在该点的切线方向。然后两方面结合确定该点的速度方向。 [跟进训练] 1．(曲线运动速度的方向)如图所示，篮球沿优美的弧线穿过篮筐，图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是(　　) A．v1　B．v2 C