5.1 曲线运动 学案 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理导学案围绕曲线运动展开，核心知识点包括曲线运动的速度方向、变速运动性质及物体做曲线运动的条件。通过从直线运动过渡，结合三步判断速度方向、合力与轨迹关系等学习支架，帮助学生构建前后知识脉络。 资料特色在于典例分析与当堂达标结合，通过科学推理解析曲线运动条件及轨迹关系，培养学生运动和相互作用的物理观念，结构化重难点解析提升学习效率，便于自主学习与教师评估教学效果。

第1节 曲线运动 学案 核心素养目标 1.知道物体做曲线运动的速度方向。 2.理解曲线运动是变速运动，知道物体做曲线运动的条件。 新知梳理： 知识点一　曲线运动的速度方向 1．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。 2．运动性质：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。 知识点二　物体做曲线运动的条件 1．条件：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．从运动学角度认识物体做曲线运动的条件：当物体的加速度的方向与速度的方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。 重难点理解： 一、曲线运动的速度方向和运动性质 1．三步判断曲线运动中某点的速度方向 (1)找出物体运动轨迹的方向。 (2)确定该点的切线方向。 (3)画出带箭头的切线，箭头指向即为该点的速度方向。 2．判断曲线运动性质的两个角度 合力 角度 若做曲线运动的物体的合力为恒力，则它做匀变速曲线运动，若合力为变力，则它做变加速曲线运动 加速度角度 若做曲线运动的物体的加速度不变，则它做匀变速曲线运动，若加速度变化，则它做变加速曲线运动 注意： (1)曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。 (2)物体所受的合力为恒力时，它一定做匀变速运动，但可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动。　 典例1：关于曲线运动的速度，下列说法正确的是(　　) A．做曲线运动的物体的速度方向必定变化 B．速度变化的运动必定是曲线运动 C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D．加速度变化的运动必定是曲线运动 解析　因为做曲线运动的物体的合力与速度不在一条直线上，所以做曲线运动的物体的速度方向必定变化，故A正确；速度变化的运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，故B错误；加速度恒定的运动可能是曲线运动，如平抛运动，故C错误；若合力与速度在同一条直线上，合力的大小变化，加速度大小也变化，但物体做直线运动，所以加速度变化的运动不一定是曲线运动，故D错误。答案　A 二　对物体做曲线运动的条件的理解及应用 1．合力与运动轨迹的关系：曲线运动的轨迹向合力的方向弯曲，即合力指向轨迹的凹侧。曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间。 注意： 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。　 2．合力与速率的关系 (1)合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。 典例2：如图所示，乒乓球从斜面上滚下后在水平桌面上沿直线运动。在与乒乓球运动路线垂直的方向上横放一个纸筒(纸筒开口略大于乒乓球直径)。人趴在桌子边沿并鼓起嘴巴正对纸筒口，当乒乓球经过筒口时，对着乒乓球向筒口吹气，则乒乓球被吹后(　　) A．保持原运动方向继续前进 B．一定能沿吹气方向进入纸筒 C.偏离原运动方向滚向纸筒左侧 D．偏离原运动方向滚向纸筒右侧 解析：D　根据物体做曲线运动的条件，当乒乓球经过筒口时吹气，乒乓球将偏离原运动方向滚向纸筒右侧，故D正确。 当堂达标： 1．下列说法正确的是(　　) A．若物体所受合力的方向跟速度方向不在同一条直线上，物体一定做曲线运动 B．若物体受恒力作用，物体一定做直线运动 C．若物体所受合力不为零，则一定做曲线运动 D．若物体做曲线运动，则所受的合力一定是变化的 2．图为赛车弯道超车的图示，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。图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(　　) 3．擦窗机器人帮助人们解决了高层擦窗、室外擦窗难的问题。如图所示，擦窗机器人在竖直玻璃窗上沿直线由A向B运动，速度逐渐减小。已知F为机器人除重力外的其他力的合力，则擦窗机器人在此过程中在竖直平面内的受力分析可能正确的是(　　) 4．在光滑水平面上有一质量为2 kg的物体，受几个共点力作用做匀速直线运动。现突然将与速度方向相反的2 N的力水平旋转90°，则关于物体运动情况的叙述正确的是(　　) A．物体做速度大小不变的曲线运动 B．物体做加速度大小变化的曲线运动 C．物体做加速度为 m/s2的匀变速曲线运动 D．物体做加速度为1 m/s2的匀变速曲线运动 参考答案： 1.解析：A　物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度的方向不在同一条直线上，如果合力方向与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，故B、C错误，A正确；若物体做曲线运动，则所受的合力方向与速度方向不共线，但不一定是变化的，如平抛运动，故D错误。 2.解析：B　赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向运动轨迹的内侧，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。 3.解析：B　擦窗机器人沿直线减速从A向B运动，故总合力和速度要共线，A图中的总合力(或为零)和速度不共线，要做曲线运动(或匀速直线运动)，不符合要求，故A错误；B图中的合力可能与速度共线反向，从而做减速直线运动，故B正确；C图中的合力不可能与速度共线反向，不可能做减速直线运动，不符合要求，故C错误；D图中的合外力和速度不共线，要做曲线运动，不符合要求，故D错误。 4.解析：C　物体原来所受合力为零，当将与速度方向相反的2 N的力水平旋转90°后，其受力如图所示 其中Fx＝Fy＝2 N，F是Fx、Fy的合力，即F＝2 N，且大小、方向都不变，为恒力，物体的加速度为a＝＝ m/s2＝ m/s2，所以物体做匀变速曲线运动，故C正确。 学科网（北京）股份有限公司 $