5.1曲线运动（知识解读）-2023-2024学年高中物理同步知识解读与专题训练（人教版2019必修第二册）

5.1曲线运动（知识解读）（原卷版） •知识点1 曲线运动定义与特点 •知识点2 物体做曲线运动的条件 •知识点3 曲线运动速率的变化 •作业 巩固训练 知识点1 曲线运动定义与特点 1、曲线运动定义：轨迹是曲线的运动叫曲线运动。 2、曲线运动特点： （1）速度方向：质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向。 （2）运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动，即必然具有加速度。 【典例1-1】一个物体做曲线运动，该物体的速度（　　） A．方向一定不变 B．方向一定变化 C．大小一定不变 D．大小一定变化 【典例1-2】曲线运动的速度 （1）质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的 。 （2）曲线运动是变速运动 ①速度是矢量，它既有大小，又有 。不论速度的大小是否改变，只要速度的 发生改变，就表示速度矢量发生了变化，也就有了 。 ②在曲线运动中，速度的 是不断变化的，所以曲线运动是 。 【变式1-1】物体做匀变速曲线运动时，下列说法正确的是（　　） A．速度变，加速度不变 B．速度不变，加速度变 C．速度和加速度都不变 D．速度变和加速度都变 【变式1-2】（多选）下列关于质点做曲线运动的说法，正确的是（　　） A．速度大小一定在时刻变化 B．速度的方向一定在时刻变化 C．它一定在做变速运动 D．它可能是速率不变的运动 知识点2 物体做曲线运动的条件 1、从动力学角度看：物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上。 2、从运动学角度看：物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。 3、运动轨迹的判断 (1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动；若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动。 (2)物体做曲线运动时，合力指向轨迹的凹侧；运动轨迹在速度方向与合力方向所夹的区间。可速记为“无力不弯，力速两边”。 【典例2-1】一质点在恒力F的作用下，从A点沿如图所示的曲线运动到B点，经过B点时，力F突然消失，则质点从B点开始可能的运动轨迹是图中的虚线（　　） A．a B．b C．c D．d 【典例2-2】（多选）关于曲线运动，下列叙述正确的是（　　） A．做曲线运动的物体一定是变速运动 B．做曲线运动的物体所受的合力一定不为零 C．如果物体不受外力，由于具有惯性而持续的运动不可能是曲线运动 D．因曲线运动的速度在不断变化，所以不可能是匀变速运动 【变式2-1】12月5日，NBA季中锦标赛淘汰赛正式开打。如图所示，比赛中篮球在球员手中被旋转抛出，最终落入篮筐中。下列说法正确的是（    ）    A．研究篮球旋转情况时可以把篮球看成质点 B．篮球在空中运动时只受重力和空气的作用力 C．篮球在被抛出去之后的运动过程中，初速度与所受合力在同一条直线上 D．篮球在被抛出去之后的运动过程中，所受合力的方向指向运动轨迹的外侧 【变式2-2】2017中国·长宁蜀南竹海全国热气球锦标赛在长宁县开赛，比赛期间来自全国50家顶级热气球竞赛队伍的100多名运动员在竹海上空激烈角逐。如图所示，热气球在竖直Oy方向做匀加速运动，在水平Ox方向做匀速运动，热气球的运动轨迹可能为曲线 。（曲线OA、OB、OC、OD）    知识点3 曲线运动速率的变化 （1）合力方向与速度方向的夹角为锐角时：物体的速率增大。 （2）合力方向与速度方向的夹角为钝角时：物体的速率减小。 （3）合力方向与速度方向的夹角为垂直时：物体的速率不变。 【典例3-1】下列关于运动和力的叙述中，正确的是（　　） A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的 B．物体受恒力作用时不可能做曲线运动 C．物体所受合力方向与运动方向夹角为45°时，该物体一定做加速曲线运动 D．物体运动的速率增大，物体所受合力方向一定与运动方向相同 【典例3-2】如图所示，质量为m的物体受到4个共点力的作用下正在做匀速直线运动，速度方向与F1、F3方向恰在一直线上，则 (1)若只撤去F1，则物体将作 运动; (2)若只撤去F2，则物体将作 运动; (3)若只撤去F3，则物体将作 运动; (4)若只撤去F4，则物体将作 运动. 【变式3-1】如图所示，光滑水平面上的物体受五个沿水平面的恒力F1、F2、F3、F4、F5作用，以速率v0（方向与F4方向相反）沿水平面做匀速直线运动，若撤去其中某个力（其他力不变），则在以后的运动中，下列说法正确的是（　　）    A．若撤去的是F1，则物体将做圆周运动 B．若撤去的是F