5.1 曲线运动 课件 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）必修第二册

人教2019版 必修第二册 第1节 曲线运动 第五章 抛体运动 课堂引入 抛出的篮球和公转的地球，它们运动的轨迹都是曲线。 我们把轨迹是曲线的运动叫曲线运动(Curvilinear Motion)。 课堂引入 通过观察，你能判断出砂轮打磨出的炽热微粒和链球沿什么方向运动吗？ 怎样确定曲线运动中任意时刻(或任意位置)的速度方向呢？ 导入新课 这些运动有什么共同点？ 曲线运动的定义 01 曲线运动：运动轨迹是曲线的运动 一、曲线运动的概念 生活中还有哪些运动是曲线运动？ 二、曲线运动的速度方向 砂轮边缘的火星的运动轨迹是什么？火星飞出方向是怎样的? 水滴运动的轨迹是什么？飞出 方向是怎样的? 【实验分析】 1.砂轮边缘的火星的运动轨迹是什么？火星飞出方向是怎样的? 2.水滴运动的轨迹是什么？飞出方向是怎样的? 水滴随陀螺一起转动，它的轨迹是个圆，水滴从陀螺边缘的切线方向飞出。 砂轮边缘的火星的轨迹是个圆,火星从砂轮边缘的切线方向飞出。 3.如果做曲线运动的物体运动轨迹不是圆，某一点的速度方向是这一点的切线方向吗？ 【曲线的切线】 A B C D 运动的物体的速度 v = x t ★物理上的切线和数学上的切线不相同 A B C vA vB vC 【例题】 画出质点沿曲线从左向右运动时,在A、B、C三点的速度方向： 思考：做曲线运动的物体速度一定变化吗？是否有加速度？做曲线运动的物体是否一定受力？物体受力是否一定做曲线运动？ 【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）曲线运动的速度方向时刻改变（速度是矢量，有大小有方向），故曲线运动是变速运动（有加速度）。 a. 曲线运动的轨迹是曲线。 b. 曲线运动的运动方向时刻在改变。 c. 曲线运动是变速运动，故必然要有加速度即一定受到外力作用，或者说做曲线运动物体的合外力一定不为零。 曲线运动的特点 【对点训练】假设在弯道上高速行驶的赛车后轮突然脱离。关于脱离赛车后的车轮的运动情况，下列说法正确的是（ ） A. 仍然沿着汽车行驶的弯道运动 B. 沿着与弯道垂直的方向飞出 C. 沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道 D. 上述情况都有可能 C 三、物体做曲线运动的条件 观察下面两幅图，想一想物体在什么条件下做曲线运动？ 曲线运动 直线运动 （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）曲线运动： F与V成一角度 【实验结果】 钢球受到的合力的方向与速度方向不在同一直线上时，钢球做曲线运动。 生活中类似的例子。 当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。 物体做曲线运动的条件： 【结论延伸】 1.做曲线运动的物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上。 2.做曲线运动的物体所受合力方向、运动轨迹、速度方向之间的关系如何呢？ 物体运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间。 F V0 a 3.做曲线运动的物体所受合力方向跟轨迹弯曲情况之间有怎样的关系？ v F 轨迹 凹 凸 做曲线运动的物体所受合外力必指向运动轨迹的凹侧(内侧)。 无力不拐弯， 拐弯必有力。 4.合外力与速率变化的关系 【对点训练2】 若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合力F的方向,如图所示。则物体运动可能的轨迹是(　　 ) B 01 实验演示 一个在水平面上做直线运动的钢球，从旁边给它一个力，例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，观察钢球的运动。 三种情况下的运动： 1.F与v的方向相同： 加速直线运动 2.F与v的方向相反： 减速直线运动 3.F与v不在一条直线上： 曲线运动 v F 02 物体做曲线运动的条件 1.动力学条件: 当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时，物体就做曲线运动。 2.运动学条件: 做曲线运动的物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上。 即 v0≠0，F合≠0， 且v0与F合不共线 v F a 03 F合、a、v 的关系 1、F合或a跟v在同一直线上 F合或a恒定 变加速直线运动 2、F合或a跟v不在同一直线上 匀变速直线运动 F合或a变化 F合或a恒定 变加速曲线运动 匀变速曲线运动 F合或a变化 曲线运动 直线运动 说明：判断直线还是曲线运动关键看a与v是否共线；判断匀变速还是变加速关键看a是否恒定。 04 物体做曲线运动的规律 做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合外力方向三者位置关系如何？ v F v1 mg mg v2 v3 mg 物体运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间 做曲线运动的物体所受合外力指向运动轨迹凹的一侧 直线运动 曲线运动 条件：F合（a）跟v共线 条件：F合（a）跟v不共线 从轨迹分 匀速直线运动 匀变速直线运动 变加速曲线运动 匀变速曲线运动 F合=0 F合≠0且恒定 F合≠0且变化 变加速直线运动 F合≠0且恒定 F合≠0且变化 运动的分类 1.如图,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B, 这时突然使它所受力反向（大小不变），则物体以后的运动情况（ ） A. 能沿曲线Ba运动 B. 能沿直线Bb运动 C. 能沿曲线Bc运动 D. 能沿原曲线由B返回A A c b a B C VB VA 【练习】 2.以下说法正确的是: ( ) A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B．物体在变力的作用下不可能做直线运动 C．物体在恒力作用下可能做曲线运动 D．物体在变力的作用下可能做直线运动 CD 【练习】 3.下列关于曲线运动的说法中正确的是( ) A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B.物体在变力作用下有可能做曲线运动 C.曲线运动一定是变加速运动 D.不论轨迹如何，加速度恒定的运动一定是匀变速运动 BD 【练习】 4.物体在F1,F2,F3,F4,F5···几个力的作用下，做匀速直线运动。若突然撤去F1，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 A 【练习】 巩固练习 【练习1】2022年2月19日，北京冬奥会花样滑冰双人滑比赛中，中国选手隋文静、韩聪获得金牌，夺得中国队第九金。如图所示是某花样滑冰运动员入场时的运动轨迹，其中a、b、c、d是轨迹上的四个点。运动员在这四个点处的速度方向标注正确的是（     ） A．位置a B．位置b C．位置c D．位置d C 【练习2】在珠海航展上，歼击机进行了空中表演，其轨迹是曲线，如图所示。歼击机在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．歼击机的速度可能不变 B．歼击机所受合力大小一定不变 C．歼击机所受合力方向与它的速度方向 可能在一条直线上 D．歼击机在曲线运动过程中所受合力一 定指向曲线凹侧 D 【练习3】某质点仅受一个恒力作用，从M点运动到N点，运动轨迹如图中虚线所示，运动到图中P点时的速度为v，PA指向速度的反向，PB与速度方向垂直，下列说法正确的是（　 　） A．恒力可能沿PA方向，且质点速度减小 B．恒力可能沿PB方向，且在P点速度最小 C．恒力可能沿PB方向，做匀速圆周运动 D．恒力可能沿PC方向，且质点速度增大 B 谢谢观看 第1节 曲线运动 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf57.62.100 学科网版权所有 $$