第五章 第一节　曲线运动（教师用书）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【正禾一本通】同步课堂高效讲义（人教版2019）

第五章 ( 抛体运动 ) 第一节 曲线运动 课程标准 核心素养 通过实验，了解曲线运动， 知道物体做曲线运动的条件 1. 物理观念：知道什么是曲线运动，理解曲线运动 的速度方向，理解物体做曲线运动的条件。 2. 科学思维：理解曲线运动是一种变速运动，会判断物体是做直线运动还是曲线运动。 3. 科学态度与责任：了解生产、生活中的曲线运动 高效导学 01 步 预习新知，落实必备知识一、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。 2. 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。 3. 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。 4. 运动性质：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：物体的加速度方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。 【概念辨析·试身手】 (1)做曲线运动物体的运动状态一定发生变化。(√) (2)匀变速运动不一定是曲线运动。(√) (3) 做曲线运动的物体的加速度一定不为零。 (√) (4) 做曲线运动的物体的位移大小可能与路程相等。(×) (5)在恒力作用下的物体不可能做曲线运动。(×) 1．曲线运动的分类 高效导学 02 步 课堂探究，培优关键能力要点一 | 对曲线运动的理解 【要点培优】 (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。 2．对曲线运动的理解 (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。 【素养培优】 1. 物体做曲线运动时，加速度可以为零吗？为什么？ 2. 如图所示，游乐场中的摩天轮在竖直方向上转动。当乘客到达最高点时，问： (1)乘客在这一时刻的速度沿什么方向？ (2)当摩天轮匀速转动时，乘客的速度是否发生变化？ 先想后看：1.不可以，物体做曲线运动时，速度不断变化，所以加速度一定不为零。 2．(1)乘客的速度沿水平方向。 (2)乘客做曲线运动，速度方向不断变化。 【应用培优】 [例 1] 如图，某青年顺时针方向旋转烟火庆祝节日，关于图中轨迹上焰火瞬时速度方向正确的是( ) A．a B．b C．c D．d 解析：选 A。焰火做曲线运动，某点的切线方向为该点的瞬时速度方向，故选 A。 [训练] 1.如图为一圆规在水平纸面上画出的曲线，笔尖经过曲线上四个位置的速度方向跟笔尖经过位置 P 时的速度方向可能相同的是( ) A.1 B．2 C．3 D．4 解析：选 A。物体做曲线运动时其速度方向为该点的切线方向，故跟笔尖经过位置 P 时的速度方向可能相同的是笔尖经过位置 1 时的速度方向，故选 A。 要点二 | 物体做曲线运动的条件 1．物体做曲线运动的条件 【要点培优】 (1) 动力学条件是合力方向与速度方向不共线。这包含三个层次的内容：①速度不为零； ②合力不为零；③合力方向与速度方向不共线。 (2) 运动学条件：加速度方向与速度方向不共线。2．速度方向、合力方向及运动轨迹三者的关系 (1) 根据速度和合力的方向，可定性画出物体的运动轨迹，如图甲所示。 (2) 根据物体的运动轨迹，可确定物体在某点的速度方向，也可定性画出受力方向，如图乙所示。 提醒：曲线运动的轨迹夹在速度方向与合力方向之间，合力指向运动轨迹的凹侧。 3．合力与速率的关系 若合力方向与速度方向的夹角为α，则： 【素养培优】 战斗机某次飞行过程中沿曲线 MN 加速向上爬升，在图中最能表示战斗机在 P 点的速 度方向与其受到的合力方向分别是哪个序号？ 先想后看：③，②。由于在某点的速度方向与轨迹上该点的切线方向一致，所以在 P 点的速度方向沿该点运动轨迹的切线方向，是③；由于战斗机沿曲线加速爬升，所以其所受 合力方向与速度方向的夹角为锐角，所以它所受合力的方向应该为②。 【应用培优】 [例 2] 向前行驶的汽车在水平地面转弯时，坐在车里的人发现车内挂饰偏离了竖直方向， 如图所示。设转弯时汽车所受的合外力为 F，关于本次转弯，下列图示可能正确的是( ) 解析：选 A。根据图中信息可知，车内的挂饰偏向了右方，由此可知，汽车正在向左转弯，由于汽车做曲线运动，故合力 F 指向轨迹的内侧，故 A 正确，B、C、D 错误。 [训练] 2.物体在水平恒力 F 作用下，在光滑水平桌面上运动，某时刻物体的速