5.1曲线运动 课件-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

必修二 1.曲线运动 第五章 抛体运动 授课教师：YANG 1 下图中物体的运动有什么共同点？ 新课引入 1.曲线运动：轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 问题：曲线运动的速度方向有何特点？ 一、曲线运动的速度方向—曲线运动 下面我们来研究做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向。 观察做曲线运动物体的速度方向 演示 1、实验器材 白纸、几段弧形轨道、沾有红色印泥的钢球。 实验探究 一、曲线运动的速度方向—实验探究 一、曲线运动的速度方向—实验探究 思考讨论：白纸上的印迹与轨道（曲线）有什么关系？ 白纸上的印迹与轨道（曲线）相切。 一、曲线运动的速度方向—实验探究 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 知识补充：切线 一、曲线运动的速度方向—实验探究 2、实验结论 曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 V火星 问题：曲线运动是一种什么样性质的运动？ 一、曲线运动的速度方向—实验探究(P3) 速度是矢量，有大小和方向。大小和方向中任何一个变化了，速度均发生了变化。物体做曲线运动时，速度的方向在不断变化，所以曲线运动一定是变速运动，运动状态在不断变化。 只要速度有改变，即△v≠O，就一定具有加速度。 3、曲线运动的实质 小结：曲线运动是_____运动（有加速度） 变速 一、曲线运动的速度方向—运动性质(P3) （1） 曲线运动的轨迹是曲线 （2） 曲线运动的运动方向时刻在改变 （3） 曲线运动中，质点在某点的速度方向是沿切线方向 知识小结 一、曲线运动的速度方向—运动性质(P3) （4） 曲线运动中一定是变速运动（有加速度） 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 答案 [解析]　做曲线运动的物体速度方向时刻变化，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大小在变化而速度的方向不变，所以不一定是曲线运动，B错误。曲线运动可能是变加速曲线运动(即非匀变速曲线运动)，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。 A 一、曲线运动的速度方向—练习 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 问题：物体做曲线运动的条件是什么？ 二、物体做曲线运动的条件—思考 物体做曲线运动时，受力有何特点？ 曲线运动是变速运动 曲线运动的 加速度不为零 曲线运动所受合外力不为零 物体受什么样的力才会做曲线运动？ 二、物体做曲线运动的条件—分析 实验步骤： （1）让钢球从斜槽上沿直线下滑，观察运动情况。 （2）在钢球运动路线的旁边放一块磁铁观察钢球的运动情况。 观察钢球的运动轨迹 实验器材： 钢球、磁铁、带有斜槽的桌面。 实验步骤： （1）让钢球从斜槽上沿直线下滑，在水平面上做直线运动。 （2）在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁观察钢球的运动。 二、物体做曲线运动的条件—实验 二、物体做曲线运动的条件—实验 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。 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。 1.动力学条件: 2.运动学条件: F v0 a 二、物体做曲线运动的条件—结论(P4) 做曲线运动的物体，所受合力的方向总是与速度方向不共线且指向曲线的凹侧。 v F 轨迹 凹 凸 无力不拐弯， 拐弯必有力 3.曲线运动的轨迹与速度、合力的关系 二、物体做曲线运动的条件—合力方向 （1）合外力与速度方向间夹角为锐角时速率增大； （2）合外力与速度方向间夹角为钝角时速率减小； （3）合外力与速度方向间夹角始终为直角时速率不变。 4.曲线运动中物体的速率变化情况 F F2 F1 v a1 a2 F1与速度共线且同向，使速度增加 F2与速度垂直，改变速度方向 F F2 F1 v a1 a2 F1与速度共线且反向，使速度减小 二、物体做曲线运动的条件—速率变化情况 匀速直线运动或静止 合外力为零或不受外力 合外力不为零 F方向 V方向 同一直线上 不在同一直线上 变速直线运动 曲线运动 知识小结 二、物体做曲线运动的条件—小结 【例题】 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(　　) 解析:物体做曲线运动时,速度沿曲线的切线方向,合力方向和速度方向不共线,且指向曲线凹的一侧,即运动轨迹在合力方向与速度方向之间,且向合力的方向弯曲,故选项B正确。 二、物体做曲线运动的条件—练习 B 曲线运动 定义 曲线运动的条件 曲线运动的速度方向 轨迹是曲线 速度方向沿曲线的切线方向 速度时刻变化，为变速运动 受力方向与速度方向不共线 匀变速曲线运动 非匀变速曲线运动 课堂总结 1．关于曲线运动速度的方向，下列说法正确的是(　　) A．在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变 B．质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，它在某一点的瞬时速度的方向与这一点运动的轨迹垂直 C．曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上这一点的切线方向 D．曲线运动中速度的方向是不断改变的，但速度的大小不变 C 课堂练习 解析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的大小可以不变，但方向时刻变化，某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上这一点的切线方向，故C正确。 课堂练习 2．(多选)关于曲线运动的性质，下列说法正确的是(　　) A．曲线运动可能是匀速运动 B．曲线运动一定是变速运动 C．曲线运动可能是匀变速运动 D．曲线运动的加速度方向可能与速度方向相同 BC 课堂练习 解析：曲线运动的速度方向时刻改变，所以曲线运动不可能是匀速运动，故A项错误；曲线运动的速度方向沿着曲线上某点的切线方向，时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，故B项正确；曲线运动的条件是合力与速度不共线，当合力是恒力时，曲线运动是匀变速曲线运动，故C项正确；做曲线运动的质点的加速度方向就是质点在曲线上这点的受力方向，根据曲线运动的条件可知，加速度的方向与速度的方向一定不在同一条直线上，故D项错误。 课堂练习 3．曲线运动是常见的运动形式。图甲中投出的篮球在空中做曲线运动，图乙是中国(珠海)航展中飞机飞行表演的精彩镜头。关于曲线运动，下列说法正确的是(　　) 课堂练习 A．做曲线运动的物体，其速度方向一定变化 B．做曲线运动的物体，其速度大小一定变化 C．物体受恒力作用，不可能做曲线运动 D．物体受变力作用，一定做曲线运动 答案：A 课堂练习 解析：做曲线运动的物体速度方向沿轨迹切线方向，所以速度方向时刻在变，但是大小不一定变化，如匀速圆周运动，故A正确，B错误；物体做曲线运动的条件是合外力与速度方向不共线，故恒力作用下也可以做曲线运动，如匀变速曲线运动，故C错误；物体受变力作用，如果这个力只是大小发生变化而方向与运动方向共线，则物体一定做直线运动，故D错误。 课堂练习 4．在足球场上罚任意球时，运动员踢出的“香蕉球”在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，其轨迹如图所示。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．合外力的方向与速度方向在一条直线上 B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方 向指向轨迹内侧 C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿 轨迹切线方向 D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向 C 课堂练习 解析：足球做曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向；根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧，选项C正确。 课堂练习 5．(新情景题)翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。如图所示，翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点。下列说法正确的是(　　) A．过A点时的速度方向沿AB方向 B．过B点时的速度方向沿水平方向向左 C．过A、C两点时速度方向相同 D．圆形轨道上与M点速度方向相同的点 在AB段上 B 课堂练习 解析：翻滚过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示，由图可判断选项B正确，A、C错误；用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N点，则过山车过N点时速度方向与M点相同，选项D错误。 课堂练习 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.33 $