第五章 第1节 曲线运动（教师WORD）-2021-2022学年高一物理人教版必修第二册【创新设计】同步学考笔记

第1节　曲线运动 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.知道什么是曲线运动，会判断曲线运动的速度方向。 2.理解物体做曲线运动的条件，会判断物体是做直线运动还是曲线运动。 3.理解物体做曲线运动的轨迹、合力与速度方向的关系。 1.科学思维：利用无限接近的思想理解切线的概念。 2.科学探究：通过实验和生活实际归纳出物体做曲线运动的条件。 3.关键能力：对物体做曲线运动条件的理解能力。 一、曲线运动的速度方向 1.切线：如图所示，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.速度方向：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：速度是矢量，既有大小，又有方向。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。 【做一做】 (2020·湖南省高一学业考试)某舰载机在“山东舰”甲板上滑跃起飞的运动轨迹MN如图所示，当舰载机经过A点时，速度方向沿图中(　　) A.v1的方向 B.v2的方向 C.v3的方向 D.v4的方向 答案　C 解析　某舰载机在“山东舰”甲板上从M到N运动并起飞，根据曲线运动特点可知，舰载机在A点的速度方向沿轨迹MN上A点的切线方向，即沿v3方向，故C正确。 二、物体做曲线运动的条件 1.动力学角度：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.运动学角度：当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。 【判一判】 (1)物体在恒力作用下，一定做直线运动。(×) (2)物体在与它的速度方向不在一条直线上的合力作用下，一定做曲线运动。(√) (3)物体在变力作用下，一定做曲线运动。(×) (4)物体在变力作用下，可能做直线运动。(√) 探究1　曲线运动的理解 ■情境导入 如图所示，下雨天在泥泞的道路上启动摩托车和转动雨伞时， (1)车轮溅起的泥浆沿什么方向飞出？ (2)转动雨伞，伞边缘的水滴离开伞面时沿什么方向飞出？ (3)飞出后的泥浆和水滴做直线运动还是曲线运动？它们的加速度为0吗？为什么？ 答案　(1)泥浆沿车轮边缘某点的切线方向飞出。 (2)水滴沿伞边缘某点的切线方向飞出。 (3)做曲线运动，加速度不为0，因为曲线运动的速度方向时刻在变化。 ■归纳拓展 1.方向：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.性质 (1)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0。 (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)做曲线运动的物体所受合力一定不为0。 【例1】 (多选)(2021·山东青岛市高一检测)下列关于曲线运动的说法中，正确的是(　　) A.做曲线运动的物体，轨迹上某点的切线方向即为物体在该位置的速度方向 B.曲线运动可以是匀速运动 C.在曲线运动中，物体的加速度方向和速度方向是相同的 D.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 答案　AD 解析　做曲线运动的物体，轨迹上某点的切线方向即为物体在该位置的速度方向，选项A正确；做曲线运动的物体速度方向不断变化，即速度不断变化，则曲线运动不是匀速运动，选项B错误；在曲线运动中，物体的加速度方向和速度方向不共线，选项C错误；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，选项D正确。 【针对训练1】 (2021·江苏连云港市高一学业考试)关于曲线运动，下列说法正确的是(　　) A.物体受到变力作用时就做曲线运动 B.做曲线运动的物体受到的合力可以为零 C.做曲线运动的物体速度方向保持不变 D.曲线运动一定是变速运动 答案　D 解析　物体受到变力的作用，如果力的方向和速度方向在同一条直线上时，物体做的仍是直线运动，只不过是物体的加速度的大小在变化，故A错误；既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，曲线运动一定是变速运动，物体一定受到合力的作用，合力不可能为零，故B、C错误，D正确。 探究2　曲线运动的条件 ■情境导入 如图所示，将圆弧形滑轨放在铺了一层白纸的平滑桌面上，使其底端与桌面相切，让钢球从圆弧形滑轨滚下获得一定的初速度。为便于观察，在离开滑轨处沿钢球运动方向用直尺在白纸上画一直线。图甲中将条形磁铁沿直线放置；图乙中将条形磁铁放在直线的旁边。 甲　　　　　　　　乙 (1)图甲中钢球从滑轨上滚下时，观察钢球做什么运动，钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向有什么关系？ (2)图乙中钢球从滑轨上滚下时，观察钢球做什么运动，钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向有什么关系？ (3)通过以上两例的分析，请你总结物体做曲线运动的条件是什么？ 答案　(1)钢球做加速直线运动，钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向相同。 (2)钢球做曲线运动，钢球的运动