第5.1节 曲线运动(1)-【帮课堂】2023-2024学年高一物理同步学与练（沪科版2020上海必修第二册）

第五章 曲线运动 5.1 曲线运动(1) 🧭目标导航 知识要点 难易度 1. 曲线运动：轨迹是曲线，速度方向一直改变 2. 曲线运动的速度方向：沿轨迹曲线的切线方向 3. 做曲线运动的条件：(1) v0≠0 (2)合力与初速度不共线 4. “力指凹侧”，合力F与v成锐角时加速；F与v成钝角时减速 5. 实际发生的运动就是合运动，分运动是合运动的矢量分解 6. 矢量皆可正交分解和合成：位移、速度、加速度 7. 不变则为直线运动，否则为曲线运动 ★ ★ ★★★ ★★★ ★★ ★★★ ★★ 📚知识精讲 一、曲线运动 1. 定义：物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”。 2. 曲线运动物体的速度方向 曲线运动中物体速度的方向是时刻改变的； 质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是曲线上该点的切线方向。 如图：旋转伞柄，雨滴飞出；火星飞出的方向为砂轮边缘上接触点的切线方向。 质点沿曲线从左向右运动，质点在A、B、C 三点的速度方向分别如图中该点切线方向。 3.曲线运动是变速运动 (1)速度变化类型： 速度大小变化、方向不变，轨迹是直线，如：匀加速直线运动、自由落体； 速度大小不变、方向改变，轨迹是曲线，如：匀速圆周运动，地球自转； 速度大小改变、方向改变，轨迹是曲线，如：抛体运动。 (2)做曲线运动的物体，不管速度大小是否变化，方向在变化，因此曲线运动必定是变速运动。 (3)曲线运动是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。 例1. 如图所示为一陨石在大气层中下落的一段运动轨迹，由此可判断陨石在图示的运动过程中(　　) A.所受合力可能为零 B.运动轨迹上每一点的切线方向，就是陨石在该点的运动方向 C.陨石受到的合力方向可能与速度方向相同 D.陨石的运动速度可能不变 二、物体做曲线运动的条件 1. 探究物体做曲线运动的条件 现象： (1)没有磁体，小球做直线运动。 (2)磁体在正前方，小球做直线运动。 (3)磁体在侧方，小球做曲线运动。 (4)小球静止，磁体放在任意方向，小球做加速直线运动。 结论：物体做曲线运动的条件是：(1) 物体具有初速度v0≠0 (2) 合力与速度方向不共线。 2.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速度方向不共线，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共线，物体做曲线运动。 例2. 图甲为抛出的石子在空中运动的轨迹，图乙是水平面上一小钢球在磁铁作用下的部分轨迹.请画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向. 三、物体运动性质的判断 (1)直线或曲线的判断 看合力方向(或加速度的方向)和速度方向是否在同一直线上。 说明：物体做曲线运动时，所受合力可能变化，也可能不发生变化。 (2)匀变速或非匀变速的判断 合力为恒力，物体做匀变速运动；合力为变力，物体做非匀变速运动。 (3)变速运动的几种类型 轨迹特点 加速度与速度方向的关系 加速度特点 运动性质 直线 共线 a不变 匀变速直线运动 a变化 非匀变速直线运动 曲线 不共线 a不变 匀变速曲线运动 a变化 非匀变速曲线运动 四、曲线运动中力、速度、轨迹的关系 1.合力切向分量和法向分量的作用 把曲线运动物体所受合力沿切向和法向（垂直于运动方向）进行分解。 法向分力F2的作用是改变速度方向，切向分力F1作用是改变速度大小。 切向分量F1与v同向，即合力F与v成锐角，物体做加速运动。 切向分量F1与v反向，即合力F与v成钝角，物体做减速运动。 2.合力总指向运动轨迹的凹侧，即曲线运动的轨迹总向合力所指的一侧弯曲。 根据曲线运动轨迹判断受力方向的速记口诀：“力指凹侧”。 例3. 判断下列说法的正误. (1)做曲线运动的物体，速度可能不变。(　　) (2)曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。(　　) (3)做曲线运动的物体的位移大小可能与路程相等。(　　) (4)做曲线运动的物体所受的合力一定是变力。(　　) (5)做曲线运动的物体加速度一定不为零。(　　) 例4. 如图所示，高速摄像机记录了一名魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的运动轨迹。则扑克牌在图示位置所受合力F与速度v的方向关系正确的是（　　） A． B． C． D． 五、运动的合成与分解的基本概念 1.合运动与分运动 如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就是合运动，同时参与的几个运动就是分运动。 2.运动的合成：已知分运动求合运动的过程，叫作运动的合成。 3.运动的分解：已知合运动求分运动的过程，叫作运动的分解。 4.运动的合成与分解遵循矢量运算的平行四边形法则。 六、合运动的研究方法 1.物理思想：将复杂的平面运动分解