内容正文:
第一章 抛体运动
1 认识曲线运动
1 认识曲线运动
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学习任务目标
1 .通过生活中的实例知道什么是曲线运动。(物理观念)
2.会确定曲线运动速度的方向,知道物体做曲线运动的条件。(科学思维)
3.知道曲线运动是变速运动,探究曲线运动轨迹上某点物体的速度方向和受力情况。(科学探究)
1 认识曲线运动
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问题式预习
知识点一 对曲线运动的认识
1.曲线运动:物体____________是曲线的运动。
2.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____________。
3.曲线运动的性质:曲线运动的速度方向时刻在______,所以曲线运动是一种______运动。
运动轨迹
切线方向
变化
变速
1 认识曲线运动
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[判一判]
(1)曲线运动一定是非匀变速运动。 ( )
(2)做曲线运动的物体,速率一定发生变化。 ( )
(3)做曲线运动的物体,速度一定发生变化。 ( )
(4)变速运动一定是曲线运动。 ( )
×
×
√
×
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知识点二 物体做曲线运动的条件
1.从动力学角度:当运动物体所受_________的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.从运动学角度:当物体的_________方向与速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
合外力
加速度
1 认识曲线运动
[科学思维]
有一个在水平桌面上向右做直线运动的小钢球,第一次在其速度方向上放置一个条形磁铁,第二次在其速度方向的一侧放置一个条形磁铁,如图甲、乙所示,虚线表示小钢球的运动轨迹。观察实验现象,完成下列填空:
(1)第一次实验中,小钢球的运动轨迹是______;
(2)第二次实验中,小钢球的运动轨迹是______。
直线
曲线
1 认识曲线运动
[做一做]
如图所示,在水平桌面上摆一条弯曲的轨道,它由几段稍短的弧形光滑轨道组合而成,通过压缩弹簧使钢球从轨道的C端进入,在轨道的约束下做曲线运动,则下列说法正确的是( )
A. 钢球在运动过程中做速度不变的运动
B. 钢球在轨道中的加速度为零
C. 钢球所受合外力为零,动能不变
D. 从A点飞出时,钢球的速度方向一定沿着A点切线方向
√
1 认识曲线运动
D 解析:钢球在运动过程中速度方向发生了变化,速度是变化的,A错误;钢球在轨道中的速度发生变化,所以加速度不为零,B错误;钢球做曲线运动,所受合外力不为零,C错误;从A点飞出时,钢球的速度方向一定沿着A点的切线方向,D正确。
1 认识曲线运动
任务型课堂
任务一 曲线运动的性质及特点
[探究活动]
以初速度v0抛出一个物体,物体在空中做曲线运动,如图所示。
(1)物体经过A、B、C、D点时的速度方向是怎样的?
提示:物体经过A、B、C、D点时的速度方向沿曲线在相应点的切线方向。
(2)物体的运动是一种什么性质的运动?
提示:因速度方向时刻在变化,故物体的运动为变速运动。
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[评价活动]
1.一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( )
A. 速度一定在不断地改变,加速度也一定在不断地改变
B. 速度一定在不断地改变,加速度可以不变
C. 速度可以不变,加速度一定在不断地改变
D. 做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变,所以曲线运动不可能是匀变速运动
√
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2.下列说法正确的是 ( )
A. 做曲线运动的物体速度方向一定发生变化
B. 速度方向发生变化的运动一定是曲线运动
C. 速度变化的运动一定是曲线运动
D. 加速度变化的运动一定是曲线运动
√
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3.(多选)关于曲线运动的速度,下列说法正确的是 ( )
A. 速度的大小与方向都在时刻变化
B. 速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化
C. 速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化
D. 质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向
√
√
1 认识曲线运动
4.如图所示的曲线为某运动员抛出的铅球的运动轨迹(铅球可视为质点),A、B、C为曲线上的三点,ED为曲线上B点的切线。关于铅球在B点的速度方向,下列说法正确的是 ( )
A. 沿AB方向 B. 沿BC方向
C. 沿BD方向 D. 沿BE方向
√
1 认识曲线运动
5.(多选)关于曲线运动,以下说法正确的是 ( )
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. 做曲线运动的物体,加速度一定变化,曲线运动一定是变加速运动
D. 做曲线运动的物体,加速度可能不变,曲线运动可能是匀变速运动
AD 解析:做曲线运动的物体的速度方向在不断改变,所以曲线运动是变速运动,但变速运动不一定就是曲线运动,如匀变速直线运动,故A项正确,B项错误;做曲线运动的物体受到的合力可能恒定不变,加速度可能恒定不变,因此曲线运动可能是匀变速运动,C项错误,D项正确。
√
√
1 认识曲线运动
1.判断曲线运动中某点速度方向的步骤
(1)确定物体运动轨迹的方向。
(2)在该点画出带箭头的切线。
(3)箭头指向为该点的速度方向。
2.曲线运动的运动性质
(1)变速运动可能是曲线运动,也可能是直线运动,如加速直线运动或减速直线运动都是变速运动。
(2)匀变速运动可能是匀变速曲线运动,也可能是匀变速直线运动,只要物体所受合外力为恒力(且不为零),它一定做匀变速运动。
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任务二 物体做曲线运动的条件
[探究活动]
如图所示,小球在光滑桌面上沿直线运动,运动一段距离后,小球离开桌面。
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(1)小球离开桌面前、后的运动情况有何不同?
提示:离开桌面前小球做匀速直线运动,离开桌面后小球做曲线运动。
(2)离开桌面前、后,小球的受力有何变化?从桌子边缘离开后,小球的受力方向与运动方向有何关系?
提示:在桌面上运动时,小球受到重力和桌面的支持力,受力平衡;离开桌面后,小球只受到竖直向下的重力,并且重力的方向与小球的运动方向不在同一条直线上。
1 认识曲线运动
[评价活动]
1.(2025·黑吉辽蒙卷)书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A. 笔尖的位移为0
B. 笔尖的路程为0
C. 两次过a点时笔尖的速度方向相同
D. 两次过a点时笔尖受到的摩擦力方向相同
√
1 认识曲线运动
2.某同学在练习投篮时,发现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
√
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3.质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F1,则质点 ( )
A. 一定做匀变速运动
B. 一定做直线运动
C. 一定做非匀变速运动
D. 一定做曲线运动
√
1 认识曲线运动
4.(多选)一物体受到两个外力的作用,沿某方向做匀速直线运动。若将其中一个力的方向旋转90°,保持这个力的大小和另一个力不变,则物体可能做 ( )
A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动
C. 匀减速直线运动 D. 轨迹为曲线的运动
√
√
√
1 认识曲线运动
5.如图所示,假设飞机水平飞行时向下空投一救援物资,不计空气阻力,图中虚线为救援物资的运动轨迹(未开降落伞前)。下列表示该物资在P位置时速度和加速度方向的箭头分别是 ( )
A. ①和② B. ②和①
C. ②和③ D. ③和②
C 解析:根据曲线运动的速度方向沿轨迹上的切线方向,加速度指向轨迹弯曲的内侧可知,该物资在P位置时只受重力,速度方向为②,加速度方向为③,选项A、B、D错误,C正确。
√
1 认识曲线运动
1.从力和运动关系的角度理解物体做曲线运动的条件
(1)当合力的方向跟物体的速度方向始终垂直时,物体做速度大小不变、方向不断改变的曲线运动,此时的合力只改变速度的方向,不改变速度的大小。
1 认识曲线运动
(2)当合力的方向跟速度方向不在同一直线上时,可将合力沿速度方向和垂直于速度方向分解,如图所示,沿速度方向的分力F1只改变速度的大小,垂直于速度方向的分力F2只改变速度的方向,这时物体做速度大小和方向都改变的曲线运动。
(3)设合力和速度之间的夹角为θ,当0°≤θ<90°时,
物体速度大小不断增大;当90°<θ≤180°时,物体
速度大小不断减小;当θ=90°时,物体速度大小不变。
1 认识曲线运动
2.曲线运动的轨迹
(1)物体在轨迹上某点的速度与所受合力的示意图如图所示。
(2)运动轨迹特点及常考的问题
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本节课掌握了哪些考点?
本节课还有什么疑问点?
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谢 谢!
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