内容正文:
第五章 抛体运动
5.1 曲线运动
人教版(2019)必修 第二册
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目录
物体做曲线运动的条件
01
新课引入
03
02
曲线运动的速度方向
课堂练习
04
conclusion
新课引入
01
观察与思考
观察下两幅图中物体的运动,说一说它们具有什么共同特点?
飞机空中表演时的运动
旋转木马的运动
观察与思考
观察下两幅图中物体的运动,说一说它们具有什么共同特点?
篮球的运动
香蕉球的运动
观察与思考
观察与思考
观察与思考
1.砂轮做什么样的运动?
3.链球在离手前做什么运动?
2.砂轮打磨下来的炽热微粒沿什么方向运动?
4.运动员松手的一瞬间,链球沿什么方向运动?
conclusion
曲线运动的速度方向
02
思考与讨论
演示:观察做曲线运动物体的速度方向
思考与讨论
1.通过刚才的演示实验,你认为白纸上的印迹与轨道(曲线)有什么关系?
2.除以上实验方法以外,还有什么方法可以确定物体在某一时刻的速度方向?
一、曲线运动的速度方向
分析: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。
设想质点由B点运动到A点,质点的平均速度方向不断变化,当B点与A点接近0时,质点在A点速度方向沿A点的切线方向。
B
A
1.速度方向特点:做曲线运动的物体,速度的方向在不断变化。
2.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.曲线运动的性质:曲线运动中速度的方向是变化的,所以曲线运动是变速运动。
新课讲授
一、曲线运动的速度方向
conclusion
物体做曲线运动的条件
03
1.如果物体不受力,将静止或做匀速直线运动。那么,你认为物体在什么条件下做曲线运动呢?
新课讲授
2.物体做曲线运动时,物体的加速度是否一定不为零?那么你是否可以进一步判定物体所受合外力的是否为零呢?
思考与讨论
演示:观察钢球的运动轨迹
新课讲授
二、物体做曲线运动的条件
(1)环节一中钢球从滑轨上滚下时,观察钢球做什么运动,钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向有什么关系?
(2)环节二中钢球从滑轨上滚下时,观察钢球做什么运动,钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向有什么关系?
(3)通过以上两例的分析,请你总结物体做曲线运动的条件是什么?
新课讲授
思考与讨论
1.条件:
(1)物体的初速度不为零
新课讲授
(2)F合与 v 的方向不共线或a与v的方向不共线
二、物体做曲线运动的条件
(1)小球的在轨迹上,每一个点的速度指向哪个方向?
(2)小球所受合外力的方向指向轨迹的哪一侧?
(3)小球的速度方向、轨迹、合外力的方向,三者的位置关系是怎样的?
新课讲授
思考与讨论
2.合外力与轨迹的关系:
(1)物体做曲线运动时,其轨迹向合外力所指的一方弯曲,即合外力的方向总是指向曲线轨迹的凹侧。
(2)曲线运动的轨迹夹在速度方向和合外力方向之间。
新课讲授
二、物体做曲线运动的条件
(1)小球所受合外力的方向与速度方向夹角为锐角,速率如何变化?
(2)小球所受合外力的方向与速度方向夹角为始终是直角,速率如何变化?
(3)小球所受合外力的方向与速度方向夹角为钝角,速率如何变化?
新课讲授
思考与讨论
甲 乙 丙
3.合外力与速率变化的关系:
设合力方向与速度方向的夹角为α
甲 乙 丙
新课讲授
二、物体做曲线运动的条件
做一做:用飞镖显示曲线运动的速度方向
新课讲授
二、物体做曲线运动的条件
conclusion
课堂练习
04
1.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动的加速度不可能恒定
B.相同时间内速度变化量一定不相等
C.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
D.所受合外力方向与速度方向不在一条直线上,物体一定做曲线运动
D
【答案】D
【详解】A.曲线运动的加速度有可能恒定,例如平抛运动,加速度恒定且等于重力加速度,故A错误;
B.若为匀变速曲线运动,加速度不变,相同时间内速度变化量相等,故B错误;
C.物体在恒力作用下有可能做曲线运动,例如平抛运动,只受重力,重力为恒力,故C错误;
D.所受合外力方向与速度方向不在一条直线上,物体一定做曲线运动,故D正确。
故选D。
2.“风洞”实验是飞行器研制工作中的重要过程。一小球在光滑的水平面上以穿过一段风带,经过风带时风会给小球一个与方向垂直、水平向北的恒力,其余区域无风,小球穿过风带过程的运动轨迹及穿过风带后的速度方向表示正确的是( )
D
【答案】D
【详解】小球在光滑的水平面上以v0向右运动,给小球一个向北的水平恒力,则小球会做曲线运动,恒力指向运动轨迹的凹侧,速度方向沿着轨迹的切线方向。
故选D。
3.一只小蜜蜂从A点飞到B点的过程中速度越来越小,其运动轨迹如图中曲线所示,关于小蜜蜂受到的合外力及加速度,下列说法正确的是( )
A.小蜜蜂在C点受到的合外力可能为
B.小蜜蜂在C点受到的合外力可能为
C.小蜜蜂在D点的加速度可能为
D.小蜜蜂在D点的加速度可能为
A
【答案】A
【详解】AB. 因小蜜蜂从A点飞到B点的过程中速度越来越小,所以小蜜蜂在C点的受到的合外力在C点有与速度反方向的分量,所以小蜜蜂在C点受到的合外力可能为,故A正确,B错误;
CD. 因小蜜蜂从A点飞到B点的过程中速度越来越小,根据曲线运动,加速度指向曲线运动轨迹的凹侧,所以小蜜蜂在D点的加速度应指向上方偏左。故CD错误。
故选A。
4.一物体在三个共点恒力的共同作用下做匀速直线运动,突然撤去,其他力不变,则关于物体的运动情况,下列说法正确的是( )
A.物体一定沿着的方向做匀加速直线运动
B.物体一定沿着的方向做匀减速直线运动
C.物体一定沿着与相反的方向做匀变速直线运动
D.物体可能做直线运动,也可能做曲线运动
D
【答案】D
【详解】ABC.一物体在三个共点恒力的共同作用下做匀速直线运动,突然撤去,其他力不变,可知此时合力的方向与的方向相反,大小恒定,若速度方向与方向不在同一条直线上,物体做曲线运动,故ABC错误;
D.若原来匀速运动速度方向与的方向在同一条直线上,物体将做匀变速直线运动,若速度方向与方向不在同一条直线上,物体做曲线运动,故D正确。
故选D。
5.钱学森弹道是我国科学家钱学森于20世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想,这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起,使之既有弹道导弹的突防性,又有飞航式导弹的灵活性。导弹在同一竖直平面内的一段飞行轨迹如图所示,A、B、C、D是轨迹上的四个位置,导弹在这四个位置的速度v与所受合外力F的关系可能正确且速度正在减小的是( )
A.位置A B.位置B C.位置C D.位置D
B
【答案】B
【详解】AC.做曲线运动的物体速度方向为轨迹在该点的切线方向,而合外力应指向轨迹的凹侧,二者分居于轨迹两侧,故AC错误;
BD.合外力方向与速度方向夹角为锐角,物体正在做加速运动,合外力方向与速度方向夹角为钝角,物体正在做减速运动,故B正确,D错误;
故选B。
本节结束 谢谢观看
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