第五章 1．曲线运动（教师用书）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【金版新学案】同步导学（人教版2019）

1．曲线运动 【核心素养目标】 物理观念 知道曲线运动速度的方向。知道物体做曲线运动的条件。 科学思维 理解曲线运动，知道速度方向、力的方向及运动轨迹三者的关系。 科学探究 通过实验探究曲线运动的速度方向和物体做曲线运动的条件。 一、曲线运动的速度方向 1．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。 2．运动性质：速度是矢量，既有大小，又有方向。由于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．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它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。 1．判断正误 (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。(　　) 答案：　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√ 2．链接实景 如图所示，水平喷出的水，为什么做曲线运动？ 提示：　喷出的水所受的合力(重力)方向与水的速度方向不在同一条直线上。 学生用书第2页 知识点一　曲线运动的速度方向及运动性质 如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。请思考： (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方向是否变化？ (3)微粒做曲线运动时，加速度可以是零吗？为什么？ 提示：　(1)沿砂轮的切线方向。 (2)变化。 (3)不可以。因为速度的方向时刻在变化，即速度在变化。 1．曲线运动的速度方向 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．曲线运动的性质 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，因其矢量性，物体的速度时刻在变化，所以曲线运动一定是变速运动。 3．运动的五种类型 轨迹特点 加速度特点 运动性质 直线 加速度为零 匀速直线运动 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 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 高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中。若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示，a、b、c、d为运动轨迹上的四个点。关于运动员头部经过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是(　　) A．经过a、b、c、d四个点的速度方向均可能竖直向下 B．只有经过a、c两个点的速度方向可能竖直向下 C．只有经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下 D．只有经过c点的速度方向可能竖直向下 B　[由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向，所以图中a点的速度方向可能竖直向下，b点的速度方向可能竖直向上，c点的速度方向可能竖直向下，d点的速度方向可能竖直向上，故B正确，A、C、D错误。] 曲线运动中判断某点速度方向的步骤 (1)找出物体运动轨迹的方向。 (2)确定该点的切线方向。 (3)画出带箭头的切线，箭头指向为该点的速度方向。 针对练1．下列说法正确的是(　　) A．做曲线运动的物体速度方向一定发生变化 B．速度方向发生变化的运动一定是曲线运动 C．速度变化的运动一定是曲线运动 D．加速度变化的运动一定是曲线运动 A　[做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化，故A正确；速度方向发生变化的运动不一定是曲线运动，如物体做往复直线运动，故B错误；速度是矢量，速度的变化包括大小和方向的变化，如匀变速直线运动，物体速度大小发生变化，但不是做曲线运动，故C错误；做直线运动的物体加速度也可以变化，如变加速直线运动，故D错误。] 学生用书第3页 针对练2．(2022·北京西城高一期末)如图所示，虚线为飞机在某一平面内飞行的一段轨迹，P是轨迹上的一点。某班同学在该平面内共画出了四种有向线段甲、乙、丙、丁，用来表达飞机经过P点时瞬时速度的方向，则其中正确的是(　　) A．甲　　　B．乙 C．丙　　　D．丁 C　[做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向，则飞机经过P点时瞬时速度的方向正确的为丙。故选C。] 知识点二　物体做曲线运动的条件 如图甲所示，汽车转弯时，所受地面的摩擦力大致方向是什么？如图乙所