第5章 1.曲线运动(课件PPT)-【勤径学升】2024-2025学年高中物理必修第二册同步练测（人教版2019）

第五章　 抛体运动 1.曲线运动 学习目标 核心素养 1.知道什么是曲线运动，理解曲线运动的速度方向。 2.理解曲线运动是一种变速运动。 3.理解物体做曲线运动的条件，会判断物体是做直线运动还是做曲线运动 1.科学思维：利用无限接近的思想理解切线的概念。 2.科学探究：通过实验和生活实际归纳出物体做曲线运动的条件。 3.关键能力：对物体做曲线运动条件的理解能力 1.曲线运动 [对应学生用书第1页] 一、曲线运动的速度方向 1.曲线运动：轨迹是 　曲线　⁠的运动称为曲线运动。 2.曲线运动的位移与速度 （1）曲线运动的位移：质点沿曲线由B点运动到A点。由B到A的 　有向线段　⁠表示这一过程的位移。 曲线 有向线段 1.曲线运动 （2）曲线运动的平均速度：若质点在一段时间内从B点运动到A点，则质点的 　平均速度　⁠的方向由B点指向A点。当B点越来越靠近A点时，质点的 　平均速度　⁠方向将越来越接近A点的 　切线方向　⁠。 （3）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　⁠。 平均 速度 平均速度 切线方向 切 线方向 1.曲线运动 3.曲线运动的性质 　　速度是 　矢量　⁠，既有大小，又有 　方向　⁠。由于曲线运动中速度的 　方向　⁠是变化的，所以曲线运动是 　变速运动　⁠。 矢量 方向 方向 变速运动 1.曲线运动 二、物体做曲线运动的条件 1.动力学角度 　　当物体所受 　合力的方向　⁠与它的 　速度方向　⁠不在同一直线上时，物体做曲线运动。 2.运动学角度 　　加速度的方向与 　速度的方向　⁠不在同一直线上，物体的 　速度方向　⁠要发生变化，物体就做 　曲线运动　⁠。 合力的方向 速度方向 速度的方向 速度方向 曲线运动 1.曲线运动 1.判断下列说法的正误（正确的画“√”，错误的画“×”）。 （1）曲线运动的速度方向可能不变。 （　×　） （2）曲线运动的速度大小和方向一定同时改变。 （　×　） （3）曲线运动一定是变速运动。 （　√　） （4）物体做曲线运动时，合力一定是变力。 （　×　） （5）物体做曲线运动时，合力一定不为零。 （　√　） （6）物体做曲线运动时，加速度一定不为零。 （　√　） × × √ × √ √ 1.曲线运动 2.关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是 （　　） A.物体的速度方向一定不断改变 B.物体的速度大小一定不断改变 C.物体的加速度方向一定不断改变 D.物体的加速度大小一定不断改变 1.曲线运动 解析　对于曲线运动来说，速度方向始终沿着轨迹某点的切线方向，其方向一定会发生变化，而大小则有可能不变，故选项A正确，B错误；曲线运动的加速度有可能不变，即有可能做匀变速曲线运动，故选项C、D错误。 答案　A 1.曲线运动 [对应学生用书第2页] 要点一　曲线运动的性质与特点 　　如图所示，下雨天在泥泞的道路上启动摩托车和转动雨伞时， 1.曲线运动 （1）车轮溅起的泥浆沿什么方向飞出？ （2）转动雨伞，伞边缘的水滴离开伞面时沿什么方向飞出？ （3）飞出后的泥浆和水滴做直线运动还是曲线运动？它们的加速度为0吗？为什么？ 提示　（1）泥浆沿车轮边缘某点的切线方向飞出。 （2）水滴沿伞边缘某点的切线方向飞出。 （3）做曲线运动，加速度不为0，因为曲线运动的速度方向时刻在变化。 1.曲线运动 1.曲线运动的速度 （1）质点做曲线运动时，速度的方向是时刻改变的，质点在某一时刻（或某一位置）速度的方向与这一时刻质点所在位置处曲线的切线方向一致。 （2）物体做曲线运动时，运动方向不断变化，即速度方向一定变化，但速度的大小不一定变化。 1.曲线运动 2.曲线运动的性质及分类 （1）性质：速度是矢量，由于速度方向时刻在发生变化，所以曲线运动一定是变速运动。 （2）分类 1.曲线运动 [例1]　关于运动的性质，以下说法中正确的是 （　　） A.曲线运动一定是变速运动 B.变速运动一定是曲线运动 C.曲线运动一定是变加速运动 D.加速度不变的运动一定是直线运动 1.曲线运动 [解析]　物体做曲线运动时速度方向时刻变化，所以曲线运动一定是变速运动，A正确；变速运动可能是速度的方向在变化，也可能是速度的大小在变化，所以变速运动不一定是曲线运动，B错误；曲线运动可能是变加速曲线运动，也可能是匀变速曲线运动，C错误；加速度不变的运动可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动，D错误。 [答案]　A 1.曲线运动 1.曲线运动 1.曲线运动 1.曲线运动 要点二　对曲线运动条件的理解 　　如图所示，将圆弧形滑轨放在铺了一层白纸的平滑桌面上，使其底端与桌面相切，让钢球从圆弧形滑轨滚下获得一定的初速度。为便于观察，在离开滑轨处沿钢球运动方向用直尺在白纸上画一条直线。图甲中将条形磁体沿直线放置；图乙中将条形磁体放在钢球运动路线的旁边。 1.曲线运动 （1）图甲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体吸引力方向有什么关系？ （2）图乙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体吸引力方向有什么关系？ 1.曲线运动 （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？ 提示　（1）钢球做加速直线运动，钢球的运动方向与所受磁体吸引力方向相同。 （2）钢球做曲线运动，钢球的运动方向与所受磁体吸引力方向不在同一条直线上。 （3）物体所受合外力与速度方向不共线。 1.曲线运动 1.物体做曲线运动的条件 （1）动力学条件：合外力与速度方向不共线。 （2）运动学条件：加速度与速度方向不共线。 2.合外力与运动轨迹的关系：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，即合力指向轨迹的凹侧。 1.曲线运动 3.合外力与速率的关系 （1）合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体做速率越来越大的曲线运动。 （2）合外力方向与速度方向的夹角始终为直角时，物体做速率不变的曲线运动。 （3）合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体做速率越来越小的曲线运动。 1.曲线运动 曲线运动的速度改变与受力的关系 　　合力沿切线方向的分力F1改变速度的大小，沿径向的分力F2改变速度的方向。 1.曲线运动 4.确定曲线运动的轨迹的方法 （1）做曲线运动的物体，运动轨迹不断改变，其改变后的轨迹处在运动方向与合外力方向构成的夹角之间，且偏向合外力所指的一侧。 （2）若物体在恒力作用下做曲线运动，物体的运动轨迹越来越接近力的方向，但不会与力的方向相同。 1.曲线运动 [例2]　如图为赛车弯道超车的情景，外侧的赛车在水平弯道上加速超越前面的赛车。若外侧的赛车沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大。如图中A、B、C、D分别画出了外侧的赛车在弯道超车时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（　　） 1.曲线运动 [解析]　赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于赛车是从M向N运动的，并且速度在增大，所以合力与赛车的速度方向的夹角要小于90°，故B正确，A、C、D错误。 [答案]　B 1.曲线运动 2.在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门。守门员“望球莫及”，足球的运动轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法正确的是 （　　） A.合力的方向与速度的方向在同一条直线上 B.合力的方向沿轨迹切线方向，速度的方向指向轨迹内侧 C.合力的方向指向轨迹内侧，速度的方向沿轨迹切线方向 D.合力的方向指向轨迹外侧，速度的方向沿轨迹切线方向 1.曲线运动 解析　在曲线运动中，物体所受合力的方向总是指向轨迹的凹侧，速度的方向沿轨迹的切线方向，C正确，A、B、D错误。 答案　C 1.曲线运动 [对应学生用书第4页] 1.（曲线运动的性质）（多选）物体做曲线运动时，其加速度 （　　） A.一定不等于零 B.可能不变 C.一定改变 D.一定不变 1.曲线运动 解析　物体做曲线运动的条件是其合力方向与速度方向不在一条直线上，故合力肯定不为零，其加速度必定不为零，A正确。合力可能是恒力，也可能是变力，故其加速度可能不变，也可能改变，B正确，C、D错误。 答案　AB 1.曲线运动 2.（曲线运动的特点）老鹰在天空中飞翔，图中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹，关于老鹰在图示位置时的速度v及其所受合力F的方向可能正确的是 （　　） 解析　做曲线运动的物体，速度方向一定沿轨迹在该点的切线方向，故A、D均错误；做曲线运动的物体，合力方向必定在曲线的凹侧，故B正确，C错误。 答案　B 1.曲线运动 3.（做曲线运动的条件）一个物体在F1、F2、F3等几个恒力共同作用下，做匀速直线运动，若突然撤去F1，其他力不变，则物体 （　　） A.可能做曲线运动 B.不可能继续做直线运动 C.必然沿F1的方向做直线运动 D.必然沿F1的反方向做匀加速直线运动 1.曲线运动 解析　原来物体做直线运动的速度方向与F1的方向关系不明确，可能相同、相反或不在同一直线上。因此，撤去F1后物体所受合外力的方向与速度v的方向关系不确定，所以A选项正确。 答案　A 1.曲线运动 几种常见的运动形式 轨迹特点 加速度特点 运动性质 直线 加速度为零 匀速直线运动 加速度不变 匀变速直线运动 加速度变化 变加速直线运动 曲线 加速度不变 匀变速曲线运动 加速度变化 变加速曲线运动 1．(多选)如图，某同学五一期间去滨江湿地公园玩，向河中抛出一石块，石块在空中运动的过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是(　　) A．石块的速度方向时刻在发生变化 B．石块的加速度方向一定沿曲线每一点的切线方向 C．石块的速度方向始终在曲线每一点的切线方向上 D．石块的运动为非匀变速曲线运动 解析　石块做曲线运动，速度的方向沿曲线每一点的切线方向，速度方向不断改变，故A、C正确；石块只受重力作用，加速度为重力加速度，其方向竖直向下，跟速度方向不在同一直线上，也不沿曲线的切线方向，石块做匀变速曲线运动，故B、D错误。 答案　AC $$