内容正文:
第五章
1 曲线运动
学习
目标 1.知道什么是曲线运动,知道曲线运动中速度的方向,知道曲线运动是一种变速运动.
2.知道物体做曲线运动的条件,掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系. 考试
要求 必考 加试
b b
内容索引
Ⅰ自主预习梳理
Ⅱ 重点知识探究
Ⅲ 当堂达标检测
自主预习梳理
Ⅰ
1.描述曲线运动时要用到 和 两个物理量.
2.曲线运动的位移矢量的方向不断变化,需要采用 坐标系,用位移在坐标轴方向的 来代表它.
一、曲线运动的位移
位移
速度
平面直角
分矢量
1.质点做曲线运动时,速度方向是 的.
2.质点在某一点的速度方向是沿曲线上这一点的 .
3.曲线运动是变速运动
(1)速度是矢量,它既有大小,又有 .不论速度的大小是否改变,只要速度的 发生改变,就表示速度发生了变化,也就具有了
.
(2)在曲线运动中,速度的 是不断变化的,所以曲线运动是_____
.
二、曲线运动的速度方向
时刻改变
切线方向
方向
方向
加速度
变速
运动
方向
1.动力学角度:当物体所受合力的方向与它的速度方向______________
时,物体做曲线运动.
2.运动学角度:物体的加速度方向与它的速度方向 时,物体做曲线运动.
三、物体做曲线运动的条件
不在同一直线
上
不在同一直线上
1.判断下列说法的正误.
(1)做曲线运动的物体,速度可能不变.( )
(2)曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动.( )
(3)物体的速度不断改变,它一定做曲线运动.( )
(4)做曲线运动物体的位移大小可能与路程相等.( )
(5)做曲线运动物体的合力一定是变力.( )
(6)做曲线运动的物体一定有加速度.( )
即学即用
×
√
×
×
×
√
A.a方向 B.b方向
C.c方向 D.d方向
2.如图1所示,小锐同学正在荡秋千,他经过最低点P时的速度方向是
答案
图1
√
解析 物体做曲线运动时,在某点的速度方向是曲线在该点的切线方向,故选B.
解析
Ⅱ
重点知识探究
一、曲线运动的位移和速度
导学探究
1.曲线运动的位移
如图2所示,水平抛出的物体在空中运动时轨迹为曲线.
(1)不同时间内的位移方向是否相同?
答案
图2
答案 不相同.由于物体的轨迹是曲线,不同时间内的位移方向发生变化.
(2)如何描述物体的位移?
答案
答案 当物体运动到A点时,它相对于O点的位移是OA,可以用l表示.由于位移矢量是不断变化的,可以建立平面直角坐标系,用它在坐标轴方向上的分矢量来代表,即用A点的横、纵坐标xA、yA表示两个分位移矢量,使问题简单化,如图.
(3)试讨论物体在曲线运动中的位移大小和路程有什么关系.
答案
答案 曲线运动中的位移大小总是小于路程.
2.曲线运动的速度
(1)如图3所示,砂轮上打磨下来的炽热的微粒沿砂轮的切线飞出,其速度方向不断变化,那么如何确定物体在某一点的速度方向?
答案
图3
答案 从题图可以看出,从砂轮上打磨下来的炽热微粒沿脱落点的切线方向飞出,所以物体在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向.
(2)曲线运动一定是变速运动吗?
答案
答案 由于曲线运动的速度方向时刻在变化,不论其速度大小是否变化,其速度一定变化,因此曲线运动一定是变速运动.
(3)曲线运动可能是匀变速运动吗?
答案 曲线运动是否是匀变速运动取决于物体所受的合外力情况.合外力为恒力,物体做匀变速曲线运动;合外力为变力,物体做非匀变速曲线运动.
(4)物体做曲线运动时,加速度可以为零吗?为什么?
答案
答案 不可以,物体做曲线运动时,速度不断变化,所以加速度一定不为零.
1.曲线运动的位移:在平面直角坐标系中,曲线运动的位移为运动物体的初位置到末位置的有向线段,与路程不同.曲线运动位移的大小小于路程.
2.曲线运动速度方向时刻改变,它一定是变速运动,加速度一定不为零.
3.曲线运动性质的两种判断方法
(1)看物体所受的合外力,若物体所受的合外力为恒力,则它做匀变速曲线运动;若物体所受的合外力为变力,则它做非匀变速曲线运动.
(2)看物体的加速度,若物体的加速度不变,则它做匀变速曲线运动;若物体的加速度变化,则它做非匀变速曲线运动.
知识深化
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