1.1曲线运动 课件-2023-2024学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

1 1.1曲线运动 2 1 曲线运动 >> 曲线运动：物体的运动轨迹是曲线的运动 3 2 物体做曲线运动的速度方向 >> 直线运动：速度方向始终在同一直线 曲线运动任意时刻的速度方向应该如何确定？ 实验探究：物体做曲线运动的速度方向 4 2 物体做曲线运动的速度方向 >> 2 2 实验步骤 (1)在水平桌面上放一张白纸，白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道。 (2)使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的O端滚入，钢球从出口C离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹，即为钢球在C点的运动方向。 (3)逐段拆去轨道，将出口分别改为B和A，用同样的方法记录小球经过出口B和A时的运动方向。 5 2 物体做曲线运动的速度方向 >> 2 2 观察思考：小球在经过小A、B、C三个出口时的运动方向与曲线轨道的形状有什么关系？ 说明小球在曲线轨道出口处的运动方向沿着该点的切线方向 6 A B 数学概念：曲线的切线过曲线上的A、B两点作直线，这条直线叫做曲线的割线。设想B点逐渐向A点移动，这条割线的位置也就不断变化。当B点非常非常接近A点时，这条割线就叫做曲线在A点的切线。 2 2 物体做曲线运动的速度方向 >> A B C vA vB vC 画出并描述质点沿曲线从左向右运动时,在A、B、C三点的速 度方向 在曲线运动中，质点在某一位置的速度方向与曲线在这一点的切线方向一致 2 物体做曲线运动的速度方向 >> A B C vA vB vC 如下图所示，由于曲线上各点的切线方向不同，所以曲线运动的速度 方向时刻都在改变 （1）速度是矢量，既有大小，又有方向； （2）只要速度的方向发生变化，速度矢量就发生变化，即具有加速度。 曲线运动是一种变速运动 2 物体做曲线运动的速度方向 >> 2 物体做曲线运动的速度方向 >> 2 2 10 3 物体做曲线运动的条件 >> G G G G 11 3 物体做曲线运动的条件 >> 实验探究：物体做曲线运动的条件 一个小钢球在水平光滑面上正在做匀速直线运动，若给你一个磁铁，如何使小钢球做： (1)加速直线运动： F与v的方向相同 (2)减速直线运动： F与v的方向相反 (3)磁铁要在什么方向上吸引钢珠，钢珠才会偏离原来的运动方向做曲线运动 F与v成一角度 12 3 物体做曲线运动的条件 >> 1、曲线运动的条件：当物体所受合外力方向与速度方向不在同一直线时，物体做曲线运动 2、物体做曲线运动的条件还可表述为：物体的加速度方向与它的速度方向不在一条直线上 3、做曲线运动的物体，其运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间，且合外力必指向运动轨迹的凹侧(内侧) v F 轨迹 凹 凸 13 3 物体做曲线运动的条件 >> 2、 某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（　　） A B C D A 14 3 物体做曲线运动的条件 >> 4、只要物体所受合外力(或加速度)方向与速度方向不在一条直线上，物体一定做曲线运动。物体所受合外力(或加速度)可能变化，也可能恒定，因此做曲线运动的物体可能做匀变速运动，也可能做非匀变速运动。 5、 力改变运动状态的几种情况 （1）与切线方向共线的分力使物体的速度大小发生变化 （2）沿垂直速度方向的分力使物体的速度方向发生变化 15 3 物体做曲线运动的条件 >> 6、把加速度沿速度和垂直于速度的两个方向分解，也就是把合外力沿这两个方向分解，如图甲、乙所示。 加速 减速 16 3 物体做曲线运动的条件 >> 17 3 物体做曲线运动的条件 >> C 18 3 物体做曲线运动的条件 >> BC 19 3 物体做曲线运动的条件 >> D 20 3 物体做曲线运动的条件 >> 6、（多选）如图所示实线为质点从A点运动到E点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，已知质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则下列说法中正确的是（　　） A．质点经过C点的速率比经过D点的速率大 B．质点经过D点的速率比经过E点的速率大 C．质点经过D点时的加速度比E点的加速度大 D．合外力方向与速度方向的夹角逐渐减小 AD 21 Lavf58.20.100 1．一质点从a点运动到d点的轨迹如图所示，速度方向图示正确的位置是(　　) A．d点　　　　 B．c点 C．b点 D．a点 C　[做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向，故速度方向图示正确的位置是b点，故C正确。] θ角的大小 运动性质 力的作用效果 θ＝0° 加速直线运动 只改变速度的大小， 不改变速度的方向 θ＝180° 减速直线运动 0°<θ<90° 速度变大的曲线运动 既改变速度的大小， 又改变速度的方向 90°<θ<180° 速度