1.曲线运动 (3)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第一章 抛体运动,第1节曲线运动,学习目标,重点难点,1,知道什么是曲线运动，会确定曲线运动速度的方向,2,知道曲线运动是变速运动,3,知道物体做曲线运动的条件,4,会确定物体在平面内运动的位置、速度与轨迹,1,曲线运动速度方向的确定，曲线运动性质的理解是本节学习的重点,2,物体做曲线运动的条件及分析是难点,一、随处可见的曲线运动,1,观察教材图,1,1,2,所示的各种运动，这些运动的轨迹有何特点？,提示：,轨迹是曲线,2,曲线运动：物体的轨迹是,_,的运动,曲线,二、曲线运动的速度方向,1,观察教材图,1,1,3,和,1,1,4,描述的现象，如何确定曲线运动的速度方向？,(1),在砂轮切割钢材时，火花沿砂轮的,_,飞出,(2),小球离开护栏时，其速度方向沿护栏末端的,_,方向,2,曲线运动的速度,(1),速度方向：沿曲线在这一点的,_,方向,(2),运动性质：速度方向时刻在,_,，曲线运动一定是,_,运动,切线,切线,切线,改变,变速,3,思考：在沙漠中，甲壳虫在爬行过程中留下一段清晰的痕迹如图所示，请标明甲壳虫在依次经过,A,、,B,、,C,各点时的速度方向？,提示：,分别过,A,、,B,、,C,三点作曲线的切线，切线方向即为该点的速度方向,三、曲线运动的条件,1,观察教材图,1,1,7,，钢球在磁铁的吸引下做曲线运动试着在轨迹上标出一些位置的速度方向与磁铁的吸引力的方向，你发现了什么问题？,提示：,速度方向与吸引力的方向不在一条直线上,2,物体做曲线运动的条件,(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：当物体的加速度方向与它的速度方向,_,时，物体做曲线运动,不在同一条直线上,不在同一条直线上,3,思考：拿出一枚硬币水平抛出后在空中,(,不计空气阻力,),将做曲线运动，硬币做曲线运动的速度方向、合力方向及运动轨迹之间的空间关系怎样？大致画出轨迹、标出一些位置的速度方向与合力方向,1,如图所示，过山车沿圆形轨道匀速转动，即转动过程中速度大小保持不变,(1),上图中，过山车匀速转动，其速度发生变化吗？,提示：,速度大小不变，方向时刻变化，即速度是变化的,探究一曲线运动的速度,(2),过山车做的是曲线运动，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？,提示：,过轨迹上的点作切线即为速度方向,(3),物体做曲线运动时，加速度可以为零吗？为什么？,提示：,不可以因速度是变化的，一定有加速度,2,曲线运动一定是变速运动，而变速运动一定是曲线运动吗？,提示：,不一定,(,多选,),关于曲线运动，下列说法正确的是,(,),A,曲线运动一定是变速运动,B,曲线运动速度的方向不断地变化，但速度的大小可以不变,C,在曲线运动中，质点在任一位置的速度方向总是与这点的切线方向相同,D,在曲线运动中，质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向,解析：,做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，但速度的大小不一定变化，故曲线运动一定是变速运动，选项,A,、,B,正确；曲线运动中速度的方向沿轨迹的切线方向，选项,C,正确，,D,错误,答案：,ABC,【,题后总结,】,曲线运动的特点是速度的方向时刻变化，是变速运动,1,(,多选,),关于质点做曲线运动的说法，正确的是,(,),A,速度大小一定在时刻变化,B,速度的方向一定在时刻变化,C,它一定在做变速运动,D,它可能是速率不变的运动,答案：,BCD,1,物体做曲线运动的条件是,_ _,2,物体做曲线运动时受到的合外力一定不为零，合外力一定是恒力吗？,提示：,不一定当物体受到的合力的方向与其运动方向不共线时，物体将做曲线运动，与其受到的合力大小是否变化无关,探究二物体做曲线运动的条件,速度与合力的方向不在一,直线上,如图所示，物体在恒力,F,作用下沿曲线从,A,运动到,B,，这时突然使它所受的力反向而大小不变,(,即由,F,变为,F,),，在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是,(,),A,物体可能沿曲线,Ba,运动,B,物体可能沿直线,Bb,运动,C,物体可能沿曲线,Bc,运动,D,物体可能沿原曲线由,B,返回,A,2,如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在,B,点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法正确的是,(,),A,D,点的速率比,C,点的速率大,B,A,点的加速度与速度的夹角小于,90,C,A,点的加速度比,D,点的加速度大,D,从,A,到,D,加速度与速度的夹角先增大后减小,解析：,质点做匀变速曲线运动，合力的大小方向均不变，加速度不变，故选项,C,错误；由,B,点速度与加速度相互垂直可知，合力方向与,B,点切线垂直且向下，故质点由,C,点到,D,点的过程，合力方向与速度方向夹角小于,90,，速率增大，选项,A,正确；,A,点的加速度方向与过,A,的切线，即速度方向夹角大于,90,，选项,B,错误；从,A,点到,D,点加速度与速度的夹角一直变小，选项,D,错误,答案：,A,一、曲线运动的速度,1,曲线运动的速度,(1),曲线运动中质点在某一时刻,(,或某一位置,),的速度方向，就是质点从该时刻,(,或该点,),脱离曲线后自由运动的方向，也就是曲线上这一点的切线方向,(2),速度是一个矢量，既有大小，又有方向假如在运动过程中只有速度大小的变化，而物体的速度方向不变，则物体只能做直线运动因此，若物体做曲线运动，表明物体的速度方向发生了变化,2,曲线运动的性质,(1),速度是矢量，它既有大小，又有方向不论速度的大小是否改变，只要速度的方向发生改变，就表示速度矢量发生了变化，也就有了加速度曲线运动中速度的方向在变，所以曲线运动一定是变速运动,(2),曲线运动是否是匀变速运动取决于物体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,二、对物体做曲线运动条件的理解,1,物体做曲线运动的条件,(1),动力学条件：合力与速度方向不共线是物体做曲线运动的充要条件，这包含三个层次的内容,初速度不为零；,合力不为零；,合力与速度方向不共线,(2),运动学条件：加速度与速度方向不共线,2,物体的运动与合力的关系,(1),合外力方向与物体的速度方向在同一条直线上时，物体做加速直线运动或减速直线运动,(2),合外力方向与物体的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动,3,两个重要推论,(1),合外力方向与速度方向夹角为锐角时，物体做曲线运动，速率越来越大；合外力方向与速度方向夹角为直角时，物体做曲线运动，速率不变；合外力方向与速度方向夹角为钝角时，物体做曲线运动，速率越来越小,(2),物体的运动轨迹与合外力有关，物体运动时其轨迹总偏向合外力所指的一侧，或者说合外力总指向运动轨迹的凹侧,