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

曲线运动 年 级： 高 一 辅导科目： 物 理 教学内容 考点一：曲线运动的条件和特征 题型一：轨迹、速度与力的位置关系 【知识思维方法技巧】 （1）曲线运动的特征： ①做曲线运动的物体所受合力一定不为零且和速度方向始终不在同一条直线上(做曲线运动的条件)。②合力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向，合力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小。 （2）曲线运动中速度方向、合力方向与运动轨迹之间的关系： ①速度方向与运动轨迹相切；②合力方向指向曲线的“凹”侧；③运动轨迹一定夹在速度方向和合力方向之间. 【典例1基础题】北京航展，我国五代战机“歼－20”再次闪亮登场。表演中，战机先水平向右，再沿曲线ab向上(如图)，最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变。则沿ab段曲线飞行时，战机(　 　) A．所受合外力大小为零 B．所受合外力方向竖直向上 C．竖直方向的分速度逐渐增大 D．水平方向的分速度不变 【典例1基础题对应练习】(多选)如图，曲线ab是一架飞机在竖直面内进行飞行表演时的轨迹．假设从a到b的飞行过程中，飞机的速率保持不变．则沿曲线ab运动时，飞机(　　) A. 所受合力方向竖直向下 B. 所受合力大小不等于0 C. 飞机竖直分速度变大 D. 飞机水平分速度保持不变 【典例1提高题】质点做曲线运动，从A到B速率逐渐减小，如图所示，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是(　　) 【典例1提高题对应练习】在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”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，下列说法正确的是(　　) A．合外力的方向与速度方向在一条直线上 B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧 C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向 D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向 【典例1拔尖题】双人滑冰运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN.vM与vN正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的(　　) A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 题型二：合力方向与速率变化的关系 【知识思维方法技巧】 合力方向与速率变化的关系： 【典例2基础题】运动员在体育场上奋力抛出铅球，其运动轨迹如图所示．已知B点为铅球运动的最高点，不计空气阻力，则下列说法中正确的是(　 　) A．D点的速率比C点的速率大 B．A点的加速度与速度的夹角小于90° C．A点的加速度比D点的加速度大 D．从A点到D点加速度与速度的夹角先增大后减小 【典例2基础题对应练习】如图这是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。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．C点的速率小于B点的速率 B．A点的加速度比C点的加速度大 C．C点的速率大于B点的速率 D．从A点到C点加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大 【典例2提高题】(多选)光滑水平面上一运动质点以速度v0通过点O，如图所示，与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，则(　　) A．因为有Fx，质点一定做曲线运动 B．如果Fy＜Fx，质点向y轴一侧做曲线运动 C．如果Fy＝Fxtan α，质点做直线运动 D．如果Fx＞，质点向x轴一侧做曲线运动 【典例2提高题对应练习】如图所示，一质点受一恒定合外力F作用从y轴上的A点平行于x轴射出，经过一段时间到达x轴上的B点，在B点时其速度垂直于x轴指向y轴负方向，质点从A到B的过程，下列判断正确的是(　　) A. 合外力F可能指向y轴负方向 B. 该质点的运动为匀变速运动 C. 该质点的速度大小可能保持不变 D. 该质点的速度一直在减小 【典例2拔尖题】(多选)一个质量为2 kg的物体，在5个共点力作用下处于匀速直线运动状态，现同时撤去大小分别为6 N和10 N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是(　　) A．可能做加速度大小是2 m/s2的匀变速直线运动 B．可能做加速度大小是10 m/s2的匀变速直线运动 C．可能做加速度大小是8 m/s2的匀变速曲线运动 D．可能做加速度大小是10 m/s2的匀变速曲线运动 考点