5.1 曲线运动 课件 -2021-2022学年高一下学期物理沪科版（2020）必修第二册

第五章 第一节 曲线运动 1 一、曲线运动的速度 1、物体沿曲线所做的运动叫曲线运动。 2、做曲线运动物体速度的方向是时刻改变的，物体在某一点的瞬时速度方向沿曲线在该点的切线方向。 3、曲线运动一定是变速运动，做曲线运动的物体具有加速度。 曲线运动 第一节 AB割线方向：平均速度方向 A点切线方向：瞬时速度方向 A B 2 课堂活动：一、曲线运动的速度 典型例题1：跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，如图所示是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。 整个运动过程中，在哪几个位置头部的速度方向与入水时v的方向相同？ 在哪几个位置与v的方向相反？ 在图中标出这些位置。 在点2、4位置头部的速度方向与入水时v的方向相同 在点1、3、5位置与v的方向相反 曲线运动 第一节 2 4 1 3 5 3 曲线运动 第一节 二、物体做曲线运动的条件 1、运动学角度：物体加速度的方向与其速度方向不在同一直线上。 2、动力学角度：物体合力的方向与其速度方向不在同一直线上。 G G v G v 4 课堂活动：二、物体做曲线运动的条件 典型例题2：小球在光滑水平面上运动，其速度方向如图中v所示。从A点开始，它受到向前但偏右（观察者沿着小球前进的方向看，下同）的合力。到达B点时，合力方向突然改为与前进方向相同。到达C点时，合力方向又突然改为向前但偏左。小球最终到达D点。请大致画出小球由A至D的运动轨迹，并标出B点、C点和D点。 曲线运动 第一节 F v A B vB F C vC F D 5 曲线运动 第一节 三、运动的合成与分解 1、一个物体同时参与几个运动，参与的这几个运动即分运动，物体的实际运动即合运动。 2、合运动与分运动关系：同体、等效、等时、独立 速度为v0的匀速直线运动 初速度为零、加速度为a的匀加速运动 初速度为v0、加速度为a的匀加速运动 a 0 0 6 曲线运动 第一节 三、运动的合成与分解 1、一个物体同时参与几个运动，参与的这几个运动即分运动，物体的实际运动即合运动。 2、合运动与分运动关系：同体、等效、等时、独立 3、已知分运动求合运动的方法，称为运动的合成；已知合运动求分运动的方法，称为运动的分解。 4、运动的合成与分解是对位移、速度、加速度进行合成与分解，它们都是矢量，遵循平行四边形定则。 7 课堂活动：三、运动的合成与分解 典型例题3：在许多情况下，跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开，他做加速运动。随后降落伞张开，他做减速运动。速度减小到一定值后便不再减小，跳伞员以这一速度做匀速运动，直至落地。 无风时跳伞员竖直下落，落地时速度大小为5m/s。 现在有风，竖直方向的运动情况与无风时相同，风使他以4m/s的速度沿水平方向运动。 他将以多大速度落地？ 画出速度合成的图示。 曲线运动 第一节 vy vx v θ 8 课堂活动：三、运动的合成与分解 典型例题4：某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每个台阶高度为0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，运行速度大小为0.76m/s。甲、乙两位顾客分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼， 甲在自动扶梯上站立不动， 乙在步行楼梯上以每秒两个台阶的速度匀速上楼。 谁先到达楼上？ 若该楼层高4.56m，求甲的上楼时间。 曲线运动 第一节 v甲 v甲y v甲x 30° 9 教材：问题与思考 1．如图所示，图中的虚线为某同学投出篮球的运动轨迹。请标出篮球在图示位置所受的力和速度矢量。 曲线运动 第一节 v G 10 教材：问题与思考 2．运动员以10m/s的速度沿与水平面夹角为30°的方向斜向上推出一铅球，这个速度在水平方向和竖直方向的分速度分别是多大？画出速度分解的图示。 曲线运动 第一节 v vy vx 30° 11 教材：问题与思考 3．如图所示，一质点沿AB方向做匀速直线运动，当质点运动到B点时加上一个力F。此后该质点的运动轨迹最接近中哪条虚线，简述理由。 曲线运动 第一节 Q P B A F O 合力F与原运动方向不在一条直线上，此后质点运动轨迹最接近BQ虚线。 12 教材：问题与思考 4．某飞机以30°仰角起飞，起飞时初速度大小为100m/s。假设其做加速度大小为1m/s2的匀加速直线运动。则： （1）起飞后10s末飞机离地面多高？ （2）此时刻飞机距起飞点的水平距离为多少？ 曲线运动 第一节 x h L 30° 13 $