第五章1 曲线运动 -【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步导学案配套教参（人教版，多选）

1　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做曲线运动。 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。 授课提示：对应学生用书第1页 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。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．物体如果不受力或合力为零，将静止或做匀速直线运动；物体做曲线运动时，由于速度方向时刻改变，物体的加速度一定不为0，因此，物体所受的合力一定不为0。 2．物体做曲线运动的条件：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；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。 授课提示：对应学生用书第1页 　对曲线运动性质的理解 　如图所示，游乐场中的摩天轮在竖直面内转动。当乘客到达最高点时，乘客的速度沿什么方向？当摩天轮匀速转动时，乘客的速度是否发生变化？为什么说曲线运动是一种变速运动？ 提示：沿水平方向；乘客做曲线运动，速度大小不变，速度方向不断变化；因速度方向时刻在变化，故曲线运动为变速运动。 1．曲线运动的速度 (1)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)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．曲线运动的两种类型 易错提醒 1．曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。 2．只要物体所受的合力为恒力，它一定做匀变速运动，可能是直线运动也可能是曲线运动。　 　(多选)自由式滑雪是在高山滑雪的基础上发展而来的，可谓充分展现了“自由”二字，运动员们在不同类型的场地上展现华丽的技巧和娴熟的技术，凌空飞跃、闪展腾挪、惊险刺激，欣赏性极强，因此自由式滑雪又称为“空中舞蹈”。2022年2月8日上午，在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，中国选手最终以188.25的总分获得冠军。结合运动员(可视为质点)在空中的运动情况，下列说法中正确的是(　　) A．运动员在空中做曲线运动，速度方向不断改变，因此曲线运动一定是变速运动 B．忽略空气阻力的影响，运动员在空中只受重力，做匀变速曲线运动 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 [解析]　曲线运动速度方向一定改变，一定是变速运动，A正确；运动员在空中只受重力，合力恒定，是匀变速曲线运动，B正确；速度变化的运动有可能是变速直线运动，C错误；加速度变化的运动，可能只是加速度大小变化，方向不变，可能是变加速直线运动，D错误。 [答案]　AB 名师点评 关于曲线运动的两点说明 1．一定是变速运动：由于做曲线运动的物体速度方向时刻在变化，则不管速度大小是否改变，曲线运动一定是变速运动。 2．不一定是变加速运动：当合外力为恒力时，物体做匀变速曲线运动；当合外力为变力时，物体做变加速曲线运动。　 　1.在世界一级方程式赛车锦标赛(F1)中，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．仍然沿着赛车行驶的弯道运动 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 解析：赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动曲线轨迹上对应点的切线方向。被甩出的后轮的速度方向就是甩出点所在轨迹的切线方向，所以C选项正确。 答案：C 2．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．速度大小发生变化的运动一定是曲线运动 D．加速度不变的运动一定是直线运动 解析：做曲线运动的物体速度方向时刻发生变化，故A正确；速度方向发生变化不是判断物体做曲线运动的条件，而是曲线运动的特点，如物体在弹簧作用下的往返运动，物体速度方向改变，但做直线运动，故B错误；速度是矢量，速度的变化包括大小和方向的变化，在匀变速直线运动，物体速度大小发生变化，但物体不做曲线运动，故C错误；做曲线运动的物体加速度也可能