1.1 认识曲线运动-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习全书word（教科版2019）

第一章　抛体运动 1　认识曲线运动 [学习目标] 1.知道曲线运动的瞬时速度方向,能运用极限思想理解瞬时速度的方向,并会在轨迹图上画出某点的速度方向。 2.理解曲线运动是变速运动,知道物体做曲线运动的条件。 知识点一　随处可见的曲线运动 曲线运动:物体运动轨迹是曲线的运动称为曲线运动。 知识点二　曲线运动的速度方向 1.速度方向 质点做曲线运动时,经过某一位置时的速度方向就是曲线在这一点的切线方向。 2.性质 因为曲线运动的速度方向时刻在变化,所以曲线运动是一种变速运动。 知识点三　物体做曲线运动的条件 当运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动。 1.思考判断 (1)排球运动员打出的排球做直线运动。(　×　) (2)曲线运动的位移可能比路程大。(　×　) (3)曲线运动的速度方向可能不变。(　×　) (4)曲线运动的速度大小和方向一定同时改变。(　×　) (5)曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动。(　√　) (6)物体做曲线运动时,加速度一定不为零。(　√　) 2.思维探究 (1)自由释放一个较小的粉笔头和平行抛出一个相同大小的粉笔头,两个粉笔头的运动情况有什么不同呢? 答案:前者是直线运动,后者是曲线运动。 (2)如图所示,运动员骑自行车以恒定速率通过一段水平弯道,自行车的运动性质是匀速运动还是变速运动?请说明理由。 答案:变速运动;以恒定速率通过一段水平弯道,虽然自行车的速度大小没有变化,但是因为其做曲线运动,速度方向时刻发生变化,所以自行车做的是变速运动。 要点一　对曲线运动的理解 如图所示,游乐场中的摩天轮在竖直方向上转动。 (1)当乘客到达最高点时,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? (3)乘客的运动一定是变速运动吗? 答案:(1)沿水平方向。 (2)是,乘客做曲线运动,速度方向时刻改变。 (3)由于速度方向时刻改变,因此乘客的运动一定是变速运动。 1.曲线运动速度的特点 一是速度方向时刻改变;二是速度方向总是沿轨迹切线方向。 (1)速度是一个矢量,既有大小,又有方向,假如在运动过程中只有速度大小的变化,而物体的速度方向不变,则物体只能做直线运动。因此,若物体做曲线运动,表明物体的速度方向发生了变化。 (2)曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向,就是质点从该时刻(或该位置)脱离曲线后自由运动的方向,也就是曲线上这一点的切线方向。 2.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 变加速直线运动 曲线 加速度不变 匀变速曲线运动 加速度变化 变加速曲线运动 [例1] 下列说法中正确的是(　A　) A.做曲线运动的物体,速度的方向必定变化 B.速度变化的运动必定是曲线运动 C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D.加速度变化的运动必定是曲线运动 解析:在曲线运动中,运动质点在某点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向,所以曲线运动的速度方向一定变化,故A正确;速度是矢量,若速度大小变化,方向不变,且速度方向与加速度方向在同一直线上,则物体就做变速直线运动,故B错误;物体做曲线运动的条件是加速度方向与速度方向不在同一直线上,与加速度是否为恒量无关,故C错误;加速度是矢量,若加速度方向不变,只是大小发生变化,且加速度方向与速度方向在同一直线上,物体就做变速直线运动,故D错误。 对物体做曲线运动理解的误区 (1)误认为做曲线运动的物体,速度大小和方向均发生变化。 (2)误认为做曲线运动的物体速度变化,加速度也变化。 (3)误认为既然曲线运动一定是变速运动,那么变速运动一定是曲线运动。 [针对训练1] 如图所示为乒乓球在空中的运动轨迹,A、B、C为曲线上的三点,AB、BC为两点连线,ED为B点的切线。乒乓球在运动过程中可视为质点,若不考虑空气阻力的影响,则下列说法正确的是(　A　) A.乒乓球的运动是匀变速运动,在B点的速度沿BD方向 B.乒乓球的运动是变加速运动,在B点的速度沿BD方向 C.乒乓球的运动是匀变速运动,在B点的速度沿BC方向 D.乒乓球的运动是变加速运动,在B点的速度沿AB方向 解析:做曲线运动的乒乓球在运动轨迹上某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向,因此乒乓球在B点的速度沿BD方向;乒乓球运动中若不考虑空气阻力,则其只受重力,根据牛顿第二定律,乒乓球的加速度为重力加速度g,故为匀变速运动,选项A正确,B、C、D错误。 要点二　对曲线运动条件的理解 如图所示,将圆弧形滑轨放在铺了一张白纸的平滑桌面上,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