课时5.1 曲线运动--2023-2024学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第二册）

第五章　抛体运动 课时5.1　曲线运动 1. 通过观察，知道什么是曲线运动。 2. 会确定曲线运动速度的方向，知道曲线运动是一种变速运动。 3. 知道物体做曲线运动的条件，能运用牛顿运动定律分析讨论物体做曲线运动的条件。 4. 掌握速度方向、合力方向及轨迹弯曲情况之间的关系。 曲线运动的速度方向 1) 曲线运动：我们把轨迹是曲线的运动称为曲线运动。 2) 曲线运动的速度方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 3) 曲线运动特点：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。 物体做曲线运动的条件 合力与速度不共线，（垂直于速度的分量改变速度的方向，沿速度方向的分量改变速度的大小）。做曲线运动的物体一定有加速度。 1) 动力学角度：当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。 2) 运动学角度：当物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。 3) 运动性质的判断： 4) 注：加速度不变，即加速度的大小和方向不变，未必是直线运动，如平抛运动，它是一种匀变速曲线运动。 曲线运动的轨迹与合力的关系 物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向与速度方向之间，且向合外力的方向弯曲。速度的方向与轨迹相切，合力的方向指向轨迹凹侧。 考点　物体做曲线运动的条件与轨迹分析 （1） 曲线运动的条件及特点 条件 特点 图示 质点所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上(v0≠0，F≠0) (1)轨迹是一条曲线 (2)某点的瞬时速度的方向，就是通过这一点的切线的方向 (3)曲线运动的速度方向时刻在改变，所以是变速运动，一定有加速度 (4)合外力F始终指向运动轨迹的内(或凹)侧 （2） 速度方向、合力方向及运动轨迹三者的联系   1. 轨迹、速度方向、受力方向之间的关系 物体做曲线运动，运动轨迹一定在合外力方向和速度方向之间，且向合外力所指的方向弯曲，即合外力指向轨迹的凹侧。理解此关系时要注意以下两点： (1) 速度方向要向合力的方向靠近，越来越接近合力的方向，但不会与合力的方向相同。 (2) 运动轨迹要向合力的方向靠近，但必始终夹在合力方向与速度方向之间，曲线的切线方向不会与合力的方向相同。 2. 合力方向与速度变化的关系——“分力方向明，分工各不同” (1) 可将合力F正交分解到平行于速度方向和垂直于速度方向，如图所示。平行于速度方向的分力F1只改变速度的大小，垂直于速度方向的分力F2只改变速度的方向，故物体做曲线运动。 （3） 合力方向与速率变化的关系 设合力方向与速度方向的夹角为α，则： ① 当0°<α<90°时，合力平行于速度方向的分力与速度方向相同，物体的速度增加。 ② 当90°<α<180°时，合力平行于速度方向的分力与速度方向相反，物体的速度减小。 ③ 当 α=90°时，合力与速度方向垂直，速度大小不变。 基础过关练 题组一　曲线运动的速度方向 1.(2023江苏淮安质检)如图所示，一质点沿曲线由a点经b点运动到c点，图中用箭头标出了质点经过b点时的速度方向，其中正确的是 (　 　) A B C D 2.(2023北京清华附中质检)图中虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向入水。图中哪个位置头部的速度方向与入水速度方向相同 (　 　) A.a点　　　　B.b点　　　　C.c点　　　　D.d点 3.(2022广东北江实验中学测试，改编)如图所示，某同学五一期间去滨江湿地公园玩，向河中抛出一石块，石块在空中运动的过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是 (　 　) A.石块的速度大小不变，方向时刻发生变化 B.石块的加速度方向时刻改变，且加速度方向一定沿曲线每一点的切线方向 C.石块的速度方向始终在曲线每一点的切线方向上 D.石块的运动为非匀变速曲线运动 题组二　物体做曲线运动的条件及性质 4.(2023江苏扬州质检)关于物体的运动，下列说法中正确的是 (　 　) A.物体在恒力作用下一定做直线运动 B.物体在变力作用下一定做曲线运动 C.物体的速度方向与合外力方向不在同一直线上时，物体做曲线运动 D.加速度不为零一定是匀变速运动 5.(2023江苏苏州期初调研)在2022年卡塔尔世界杯赛场上，某运动员在一次主罚定位球时，踢出的足球划出一条完美弧线，轨迹如图所示。下列关于足球在飞行过程中的说法正确的是 (　 　) A.在空中只受到重力的作用 B.合外力的方向与速度方向在一条直线上 C.合外力方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧 D.合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向 6.(2023重庆巴蜀中学期末)手抛泡沫滑翔飞机是