内容正文:
高中物理必修二 第五章 抛体运动
5.1 曲线运动
一 认识曲线运动
1、曲线运动的定义: 运动轨迹是曲线的运动。
一 认识曲线运动
探究一:
下个视频为砂轮打磨下来随砂轮边缘运动的炽热微粒飞离砂轮时的情形,如何描述微粒离开砂轮时的速度方向?
物体做曲线运动时的速度方向变化吗?
一 认识曲线运动
探究二:
1、做曲线运动的物体加速度可能为零吗?
2、曲线运动是匀速运动还是变速运动?
3、变速运动一定是曲线运动吗?
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、曲线运动的特点:
①轨迹是曲线。
②曲线运动的速度方向时刻在改变。
③曲线运动一定是变速运动。变速运动不一定是曲线运动,如匀变速直线运动。
二 物体做曲线运动的条件
探究三:桌面上放置一个小铁球
1、如何使小铁球做匀速直线运动?
2、如何使小铁球做加速直线运动?
3、如何使小铁球做减速直线运动?
4、如何使小铁球做曲线运动?
二 物体做曲线运动的条件
探究四:
1、甲图为抛出的石子在空中运动的部分轨迹,乙图是水平面上一小钢球在磁体作用下的部分运动轨迹。请在图中画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向。(不计空气阻力与摩擦阻力)
2、试由甲、乙两种情景总结物体做曲线运动的条件。
3、通过甲、乙两图分析轨迹、速度方向与合力方向之间的关系。
二 物体做曲线运动的条件
二 物体做曲线运动的条件
1.物体做曲线运动的条件
物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上。
2.轨迹、速度方向、合力方向三者不共线,合力指向轨迹的凹侧,轨迹夹在速度方向与合力方向之间。
二 物体做曲线运动的条件
讨论:做曲线运动物体所受的合力(加速度)一定是变化的吗?
根据合力与速度方向关系判断物体的运动性质。
F合(a)与v的方向关系 轨迹特点 合力(加速度)特点 运动性质
F合(a)与v共线 直线运动 F合(a)=0 匀速直线运动
F合(a)≠0 F合(a)恒定 匀变速直线运动
F合(a)变化 非匀变速直线运动
F合(a)与v不共线 曲线运动 F合(a)恒定 匀变速曲线运动
F合(a)变化 非匀变速曲线运动
课堂练习
1、假如在弯道上高速行驶的赛车,突然后轮脱离赛车,关于脱离赛车后的车轮的运动情况,以下说法正确的是( )
A.仍然沿着赛车行驶的弯道运动
B.沿着与弯道垂直的方向飞出
C.沿着脱离时车轮前进的方向做直线运动,离开弯道
D.上述情况都有可能
C
课堂练习
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
课堂练习
3、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
C
物体在恒力作用下不一定做直线运动,当物体合力方向与速度方向不在同一条直线上,物体便做曲线运动,当变力的方向始终与速度共线,物体就做直线运动,故A、B错误,C正确;
加速度不为零且保持不变的运动叫匀变速运动,故D错误。
课堂练习
4、质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F1,保持其他力不变,则质点( )
A.一定做匀变速运动 B.一定做直线运动
C.一定做非匀变速运动 D.一定做曲线运动
A
质点在恒力作用下产生恒定的加速度,加速度恒定的运动一定是匀变速运动,故选项A正确,C错误;
在撤去F1之前,质点保持平衡,有两种可能:一是质点处于静止状态,则撤去F1后,质点做匀变速直线运动;二是质点处于匀速直线运动状态,则撤去F1后,质点可能做直线运动(条件是:F1的方向和质点的速度方向在同一直线上),也可能做曲线运动(条件是:F1的方向和质点的速度方向不在同一直线上),故选项B、D错误。
课堂练习
5、“细雨斜风作晓寒,淡烟疏柳媚晴滩”是宋代文学家苏轼描写早春游山时的沿途景观。有一雨滴从静止开始自由下落一段时间后,进入如图所示的斜风区域并下落一段时间,然后又进入无风区继续运动直至落地,若雨滴受到的阻力可忽略不计,则图中最接近雨滴真实运动轨迹的是( )
D
课堂练习
雨滴在斜风区受风力与重力,两个力的合力与速度方向不共线,所以雨滴在此区域内做曲线运动,且风力与重力合力的方向应该指向运动轨迹曲线凹侧,B、C错误;
在无风区重力方向与速度方向也不共线,雨滴运动