内容正文:
第一章 抛体运动
第1节 曲线运动
作者编号:43002
作者编号:43004
1.知道做曲线运动的物体的速度是时刻改变的,曲线运动是变速运动,速度的方向沿轨 迹的切线方向。
2.理解物体做曲线运动的条件,能运用牛顿运动定律,分析讨论物体做曲线运动的条件。
3.通过实验归纳做曲线运动的条件,体验学习物理的乐趣。
学习目标
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新知导入
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一、认识曲线运动
通过观察可以发现,这些物体的运动轨迹都是曲线,我们将这类运动称为曲线运动.
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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
二、物体做曲线运动速度的方向
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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。
二、物体做曲线运动速度的方向
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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
二、物体做曲线运动速度的方向
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运动的物体的速度
v
=
x
t
【结论】
(1)做曲线运动物体,在某一点的速度方向为:沿曲线在这一点的切线方向。
(2)曲线运动的方向时刻改变(速度是矢量,有大小有方向),故曲线运动是变速运动。
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曲线运动的特点
1.曲线运动的速度方向时刻改变
2.物体做曲线运动必有加速度
3.曲线运动一定是变速运动
4.做曲线运动的物体必受到不为零的合外力的作用
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(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
三、物体做曲线运动的条件
现象:
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1.物体做直线运动的条件:
(在同一直线上)
2.物体做曲线运动的条件:
(不在同一直线上).
F合与v共线.
F合与v不共线.
结论:
运用牛顿定律解释:合外力的方向与速度方向不在一条直线上时,合外力不但改变速度的大小,而且改变速度的方向,因此物体做曲线动。
理论解释:
三、物体做曲线运动的条件
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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
三、物体做曲线运动的条件
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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
三、物体做曲线运动的条件
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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
三、物体做曲线运动的条件
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三、物体做曲线运动的条件
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2
2
C
课堂检测
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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
课堂检测
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3、质点在平面沿曲线由P运动到Q,如果v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合力,下列各图可能正确的是( )
D
课堂检测
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4.小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度运动,得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是_________(填轨迹字母代号)。实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向__________ (填“在”或“不在”) 同一直线上时,物体做曲线运动。
b
c
不在
课堂检测
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5.(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
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1.曲线运动是一种轨迹为曲线的运动.
2.曲线运动的特点:
轨迹是曲线
运动方向改变
变速运动,一定具有加速度,合外力不为零
3.做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的切线方向
4.曲线运动的条件:运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上
课堂总结
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Lavf58.20.100
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°
速度变小的曲线运动
θ=90°
速度大小不变
的曲线运动
只改变速度的方向,
不改变速度的大小
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
$$