5.1 曲线运动 导学案-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第1课 曲线运动 一、考点及典例 【课前思考】我们生活中哪些运动是曲线运动？ 知识点一 曲线运动的条件 1．速度是矢量，既有大小，又有方向，那么速度的变化包含哪几层含义？ 2．质点做曲线运动时，质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的_________。例：在砂轮上磨刀具时可以看到，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出。 A B 图1 3．曲线运动中，_________时刻在变化，所以曲线运动是__________运动，做曲线运动的物体运动状态不断发生变化。 4．曲线运动的条件：如果物体所受的合外力跟其速度方向在同一条直线，物体就做直线运动。如果物体所受的合外力跟其速度方向不在同一条直线，物体就做曲线运动。 知识点二 曲线运动的特点 1. 轨迹是一条曲线 2. 曲线运动速度的方向 ① 质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向。 ② 曲线运动的速度方向时刻改变。 3. 是变速运动，必有加速度 4. 合外力一定不为零（必受到外力作用） 【典例1】关于曲线运动，下面说法正确的是（ ） A．物体运动状态改变着，它一定做曲线运动 B．物体做曲线运动，它的运动状态一定在改变 C．物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向一致 D．物体做曲线运动时，它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致 知识点三 曲线运动的动力学特点 1.合力与运动轨迹的关系——无力不拐弯,拐弯必有力。 2.曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间,而且向合力的方向弯曲,即合力指向轨迹的内侧。(如图所示,不考虑空气阻力时,水平抛出的物体的受力方向和速度方向)物体运动时其轨迹总偏向合力所指的一侧,或者说合力总指向运动轨迹的凹侧。 3.特别提醒： 对曲线运动中轨迹规律的进一步理解 (1)具有一定初速度的物体在恒力的作用下做曲线运动时,物体的末速度越来越接近力的方向,但不会与力的方向相同； (2)物体的运动轨迹与初速度和合力两个因素有关,轨迹在合力与速度所夹区域之间且与速度相切。 知识点四 关于物体做直线和曲线运动条件的进一步分析 ① 物体不受力或合外力为零时，则物体静止或做匀速直线运动 ② 合外力不为零，但合外力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动，当合外力为恒力时，物体将做匀变速直线运动（匀加速或匀减速直线运动），当合外力为变力时，物体做变加速直线运动。 ③ 合外力不为零，且方向与速度方向不在同一直线上时，则物体做曲线运动；当合外力变化时，物体做变加速曲线运动，当合外力恒定时，物体做匀变速曲线运动。 【典例2】一质量为m的物体在一组共点恒力F1、F2、F3作用下而处于平衡状态，如撤去F1，试讨论物体运动情况怎样？ 【典例3】关于曲线运动速度的方向，下列说法中正确的是 ( ) A．在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变 B．质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直 C．曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向 D．曲线运动中速度方向是不断改变的，但速度的大小保持不变 【典例4】如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，说法正确的是 ( ) A．为AB的方向 B．为BC的方向 C．为BD的方向 D．为BE的方向 【典例5】物体做曲线运动的条件为 ( ) A．物体运动的初速度不为零 B．物体所受的合外力为变力 C．物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上 D．物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上 【典例6】关于曲线运动，下列说法中正确的是 ( ) A．变速运动—定是曲线运动 B．曲线运动—定是变速运动 C．速率不变的曲线运动是匀速运动 D．曲线运动也可以是速度不变的运动 【典例7】做曲线运动的物体，在其轨迹上某一点的加速度方向 ( ) A．为通过该点的曲线的切线方向 B．与物体在这一点时所受的合外力方向垂直 C．与物体在这一点速度方向一致 D．与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零 【典例8】下面说法中正确的是（ ） A．做曲线运动的物体的速度方向必变化 B．速度变化的运动必是曲线运动 C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D．加速度变化的运动必定是曲线运动 【典例9】一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（ ） A．