5.1 曲线运动-2022-2023学年高一物理下学期同步学案+典例+练习（人教版2019必修第二册）

5.1 曲线运动 基础知识梳理 一、曲线运动的速度方向 1.质点在某一点的 ，沿曲线在这一点的 方向. 2.曲线运动是 运动. (1)速度是矢量，既有 ，又有 . (2)在曲线运动中，速度的方向是 的，所以曲线运动是 运动. 二、物体做曲线运动的条件 1.物体如果不受力，将静止或做 运动. 2.物体做曲线运动时，由于 时刻改变，物体的加速度一定不为 ；物体所受的合力一定不为 . 3.物体做曲线运动的条件： (1)动力学角度：物体所受合力的方向与它的速度方向不在 上时，物体做曲线运动. (2)运动学角度：物体的加速度方向与速度方向不在 上时，物体做曲线运动. 典型例题分析 考点一：曲线运动的概念和性质 【例1】曲线运动是自然界中普遍存在的运动形式，一物体做曲线运动，下列说法正确的是（　　） A．物体一定受到变力作用 B．物体一定受到恒力作用 C．物体可能不受力作用 D．物体所受合力一定不为零 【变式练习】 1．曲线运动物体的速度（    ） A．方向一定改变 B．大小一定不变 C．方向一定不变 D．大小一定改变 2．我国的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成，在研究卫星的运动时，以下说法正确的是（　　） A．当研究某颗卫星的姿态调整时，可把卫星看作质点 B．当某颗卫星绕地球运行一周时，其位移不为零 C．当研究某颗卫星相对于地面运动时，卫星不可以看作质点 D．北斗卫星导航系统中的卫星都在绕地球做变速运动 考点二：曲线运动的轨迹和位移 【例2】利用风洞实验室可以模拟运动员比赛时所受风阻情况，帮助运动员提高成绩．为了更加直观的研究风洞里的流场环境，可以借助烟尘辅助观察，如图甲所示，在某次实验中获得烟尘颗粒做曲线运动的轨迹，如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．烟尘颗粒速度始终不变 B．烟尘颗粒一定做匀变速曲线运动 C．P点处的加速度方向可能水平向左 D．Q点处的合力方向可能竖直向下 【变式练习】 1．如图所示，塔吊水平摆臂摆动半径为15米，某次作业将摆臂末端一个重物从某高度缓缓放到地面，在的时间里摆臂摆过角，绕绳机向下匀速释放钢绳的速度为，经重物到达地面。该次作业中重物相对地面的位移大小约为（　　） A． B． C．25m D． 2．曲线运动是一种常见的运动形式，关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A．曲线运动的速度大小一定变化 B．曲线运动的加速度一定不变 C．一段时间内，做曲线运动的物体的位移不可能为零 D．曲线运动的速度方向时刻改变 考点三：曲线运动瞬时速度的方向 【例3】如图所示，假如在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离赛车后的车轮的运动情况，以下说法正确的是（　　） A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动 B．沿着与弯道垂直的方向飞出 C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道 D．上述情况都有可能 【变式练习】 1．如图所示，在光滑水平桌面上固定一弯曲水平轨道，一钢球从弯曲轨道的N端以一定的初速度滚入，并从出口M端离开轨道。钢球离开轨道后，在桌面上的运动轨迹表示正确的是（    ） A．沿虚线a B．沿虚线b C．沿虚线c D．沿虚线a、b、c都有可能 2．如图甲，在水平桌面上放一张白纸，白纸上固定一条由几段弧形轨道组合而成的弯道．使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的C端滚入，钢球从出口A离开后会在白纸上留下一条痕迹．如图乙，拆去一段轨道，球仍从C端滚入，则球离开B端后留下的痕迹可能为（　　） A．痕迹① B．痕迹② C．痕迹③ D．痕迹④ 考点四：物体做曲线运动的条件 【例4】在2022年卡塔尔世界杯赛场上，阿根廷职业足球运动员梅西在球场上的完美表现圆了全世界球迷的球王梦，在足球场上与队员的配合中带球射门时，梅西踢出的足球，在行进中绕过对方球员转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是（　　） A．合外力的方向与速度方向不在一条直线上 B．合外力的方向与速度方向在一条直线上 C．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧 D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向 【变式练习】 1．关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A．初速度不为零的物体在恒力作用下，不可能作曲线运动 B．初速度不为零的物体在变力作用下，一定作曲线运动 C．作曲线运动的物体，加速度一定不为零 D．作曲线运动的物体，速度的改变量可能为零 2．一个质点受到两个互成锐角的恒力、的作用，由静止开始运动。若保持两个力的方向和的大小不变，突然将增大为原来的两倍，则此