5.1 曲线运动 学案-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第5章 抛体运动 第1讲 曲线运动 第5章 抛体运动 第1讲 曲线运动 课前预习（看教材填空） 1、 曲线运动的速度方向 1.曲线运动：我们把轨迹是（ ）的运动称为曲线运动。 2.质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的（ ）. 3.曲线运动是（ ）运动. (1)速度是矢量，既有大小，又有（ ） (2)在曲线运动中，速度的（ ）是变化的，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，将静止或做匀速直线运动. 2.物体做曲线运动时，由于速度（ ）时刻改变，物体的加速度一定（ ）；物体所受的合力一定（ ）. 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（ ）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速度方向（ ）同一直线上时，物体做曲线运动. 课堂讲解 知识点1、曲线运动的速度方向和运动性质 1．曲线运动的速度 (1)对曲线运动速度方向的理解 由平均速度的定义知＝，则曲线运动的平均速度应为时间t内的位移x与时间t的比值，如图所示，＝。 由图可知，随时间取值的减小，时间t内位移的方向逐渐向A点的切线方向靠近，当时间趋于无限短时，位移方向即为A点的切线方向，故极短时间内的平均速度的方向即为A点的瞬时速度方向，也就是A点的切线方向。 (2)曲线运动的速度特点：速度方向一定变化，但速度的大小不一定变化。 2．曲线运动的性质及分类 (1)性质：曲线运动一定是变速运动，速度方向时刻改变，加速度一定不为零，所受合力一定不为零。 (2)分类 注意(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)匀变速运动可能是匀变速曲线运动，也可能是匀变速直线运动，只要物体所受合外力为恒力(且不为零)，它一定做匀变速运动。 例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 变式1、如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球可视为质点)．A、B、C为曲线上依次经过的三点，ED为曲线上B点的切线，关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是(　 　) A．沿AB方向　　　　　 B．沿BC方向 C．沿BD方向 D．沿BE方向 知识点2、对曲线运动条件的理解 1．物体做曲线运动的条件 合力方向(或加速度方向)与速度方向不共线是物体做曲线运动的充要条件。 这包含三个层次的内容：①初速度不为零；②合力不为零；③合力方向与速度方向不共线。 注意：物体做曲线运动时合力可以是恒力也可以是变力。 2.曲线运动的轨迹特点 做曲线运动的物体，总是要受到与运动方向不在同一直线上的力的作用，使其运动轨迹发生改变，其改变后的轨迹夹在运动的方向与合力的方向之间，且向合力一侧弯曲，即合力指向轨迹的凹侧，如图所示．思维模板 →→→ 例2、如图所示，一物体仅在三个共点恒力F1、F2、F3的作用下以速度v0水平向右做匀速直线运动，其中F1斜向右上方，F2竖直向下，F3水平向左。某时刻撤去其中的一个力，其他力的大小和方向不变，则下列说法正确的是( ) A．如果撤去的是F1，则物体做匀变速曲线运动 B．如果撤去的是F1，则物体做加速度变化的曲线运动 C．如果撤去的是F2，则物体做曲线运动，且加速度的方向不断改变 D．如果撤去的是F3，物体将向右做匀减速直线运动 变式2、汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶．图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是(　　) 知识点3、理解合力方向与速度大小的关系 当物体受到的合力方向跟物体的速度方向不在同一条直线上，而是成一定角度时，合力产生的加速度方向跟速度方向也成一定角度。把加速度分解到平行速度方向和垂直速度方向，如图甲、乙所示。 与速度方向在同一条直线上的加速度a1，使速度v增大(a1与v同向)或减小(a1与v反向)；沿垂直速度方向的加速度a2，使速度v的方向改变。 若合力方向与速度方向的夹角为α，则： (1)α为锐角时，速率增大，如图甲； (2)α为直角时，速率不变，如图乙； (3)α为钝角时，速率减小，如图丙。 例3、如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹示意图。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法正确的是( ) A．物体在B点的加速度最大 B．物体在C点的速率大于在B点的速率 C．物体在A点的加速度比在C点的加速度大 D．物体从A点到C点，加速度与速度的夹角先增大后减小，速率