5.1 曲线运动 导学案-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第二册

5.1曲线运动 【基础知识整合】 一、曲线运动 1.定义：轨迹是曲线的运动成为曲线运动。 （1）物体做曲线运动时，在某一时刻(或某一位置)的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 （2）物体做曲线运动时，运动方向不断变化，即速度的方向一定变化，但速度的大小不一定变化。 2.性质及分类 （1）性质：速度是矢量，由于曲线运动中速度方向是变化的，所以曲线运动是变速运动。 （2）分类 匀变速曲线运动→合外力是恒力→例：平抛运动 非匀变速曲线运动→合外力是变力→例：匀速圆周运动 二、曲线运动的轨迹、速度方向、受力方向间的关系 1.曲线运动的轨迹、速度方向、受力方向间的关系 做曲线运动的物体，运动轨迹一定在合外力方向和速度方向之间，合外力应指向轨迹曲线的凹侧。轨迹有弯向受力一侧的趋势，速度方向逐渐靠近力的方向。 2.曲线运动中物体的速率变化情况 （1）合外力与速度方向间夹角为锐角时速率增大； （2）合外力与速度方向间夹角为钝角时速率减小； （3）合外力与速度方向间夹角始终为直角时速率不变。 【课堂考点速测】 1.如图所示为我国歼击机在大型航展上编队飞行时的情形，若歼击机做曲线运动，则( ) A.歼击机受到的合力肯定为零 B.歼击机的加速度方向与速度方向在同一条直线上 C.歼击机的速度一定发生变化 D.歼击机的速度大小一定变化 2.做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是( ) A.速率 B.速度 C.合力 D.加速度 3.关于曲线运动，下列说法正确的是( ) A.平抛运动是匀变速曲线运动 B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C.做曲线运动的物体速度一定发生变化 D.做圆周运动的物体合外力一定等于向心力 4.“嫦娥五号”返回器携带月球样品在地球上预定区域安全着陆.在落地之前，它在地球大气层打了个“水漂”，如图所示为返回器跳跃式返回过程示意图，虚线圆为大气层的外边界，返回器从a点进入大气层，经回到地面，其中为轨迹和大气层外边界的交点，则( ) A.返回器经过a、c两点时速度方向可能相同 B.返回器经过c、e两点时速度方向可能相同 C.返回器经过b、d两点时加速度方向可能相同 D.返回器经过d点时速度方向与加速度方向可能垂直 5.质点做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用，该质点( ) A.可能做曲线运动，速度先减小为零再逐渐增大 B.可能做曲线运动，但经相同的时间速度的变化量不同 C.可能做直线运动，速度先减小为零再逐渐增大 D.可能做直线运动，速度先增大后减小 6.运动员练习篮球时，篮球沿优美的弧线穿过篮筐，如图所示，虚线表示篮球的轨迹，图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是( ) A. B. C. D. 7.下面四个选项中的虚线均表示老鹰在竖直平面内从左向右加速飞行的轨迹，老鹰在轨迹最低点时的速度v和空气对它的作用力F的方向可能正确的是( ) A. B. C. D. 8.湖面上有一只小船，湖面的西风给小船一个恒定的作用力，小船自身动力与风力大小相等，方向始终与小船的速度方向一致。在如图所示的正方形区域，小船初始自O点有向北的初速度，经过一段时间后小船驶出正方形区域，下列图像中，带箭头的曲线表示小船的运动大致轨迹，可能正确的是( ) A. B. C. D. 9.利用风洞实验室进行运动装备风阻性能测试和运动姿态风阻优化在我国已大量运用在各类比赛项目中，帮助运动员提高成绩.为了更加直观地研究风洞里的流场环境，我们可以用丝带和点燃的烟线辅助观察，如图甲所示.在某次实验中获得一重力可忽略不计的烟尘颗粒做曲线运动的轨迹，如图乙所示.则( ) A.烟尘颗粒速度始终不变 B.烟尘颗粒一定做匀变速曲线运动 C.P点处的加速度方向可能斜向右上方 D.Q点处的合力方向可能竖直向上 答案以及解析 1.答案：C 解析：歼击机做曲线运动，速度的方向时刻变化，则歼击机的速度一定发生变化，合力肯定不为零，但速度的大小不一定发生变化，故A、D错误，C正确；歼击机做曲线运动，歼击机的加速度方向与速度方向不在同一条直线上，故B错误. 2.答案：B 解析：A、匀速圆周运动线速度大小不变，即速率不变，故A错误； B、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故B正确； CD、平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为重力，加速度是重力加速度，是不变的，故C错误，D错误； 故选：B. 3.答案：AC 解析：A.做平抛运动的物体，只受重力，加速度恒定，是匀变速曲线运动，故A正确； B.做匀速圆周运动的物体，加速度大小不变，方向指向圆心时刻改变，是非匀变速曲线运动，故B错误； C.做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以速度一定发生变化，故C正确； D.做匀速圆周运动的物体合外力一定等于向心力，做变速圆周运动的物