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,欢迎进入物理课堂,第五章曲线运动,第五章曲线运动,第一节曲线运动,学习目标：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理解什么是合运动、分运动4掌握运动的合成与分解的方法5知道物体做曲线运动的条件重点难点：1.物体做曲线运动时，合力、速度方向与轨迹的关系2掌握曲线运动的处理方法,一、曲线运动的位移自主探究物体做曲线运动时，如何表示物体的位移？,成功发现1.建立坐标系：研究物体在平面内做曲线运动时,需要建立_坐标系2.位移的分解：如图511所示，物体从O运动到A，位移大小为l，与x轴夹角为，则在x方向的分位移为：x_,在y方向的分位移为：y_,图511,平面直角,lcos,lsin,二、曲线运动的速度自主探究1.曲线运动的速度方向实验现象：演示实验如图512所示从A点离开弯曲轨道，小球速度方向沿A点的切线方向；从B点离开弯曲轨道，小球速度方向沿B点的切线方向,图512,成功发现1.质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切_；2.做曲线运动的物体，速度方向不断_，所以曲线运动是_运动.,线方向,变化,变速,2.曲线运动的速度分解如图513所示，物体沿曲线运动到A点，速度大小为v，与x轴夹角为，则在x方向的分速度为：vx_，在y方向的分速度为：vy_图513,vcos,vsin,三、运动描述的实例以开始时蜡块的位置为原点，建立平面直角坐标系，如图514所示设蜡块匀速上升的速度为vy，玻璃管水平向右移动的速度为vx，从蜡块开始运动的时刻计时，则t时刻图514,1.蜡块的位置：x_，y_2.蜡块的速度：大小v_，方向tan_3.蜡块的运动轨迹：y_，即轨迹为直线,vxt,vyt,四、物体做曲线运动的条件自主探究物体在什么条件下做曲线运动？图515实验现象：演示实验如图515所示把磁铁放在做直线运动的钢球正前方时，钢球仍做直线运动；把磁铁放在旁边时,钢球做曲线运动,成功发现当物体_的方向与它的_方向不在同一直线上时，物体做曲线运动,所受合力,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由于轨迹上各点的切线方向不同，物体的速度时刻发生变化,(2)有的曲线运动速度大小变化，有的曲线运动速度大小不变因此不能根据速度大小是否变化判断物体是否做曲线运动2.曲线运动的性质(1)由于做曲线运动物体的速度方向时刻在变化,不管速度大小是否改变，曲线运动一定是变速运动，加速度一定不为0.(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,特别提醒：(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)做曲线运动的物体，所受合力(加速度)不一定是变化的,3.运动轨迹、合力方向、速度方向间的关系三者关系由图516可以得出下列结论：图516(1)速度方向与运动轨迹相切；(2)速度方向与合力方向不共线；(3)合力方向指向轨迹弯曲方向的内侧；(4)轨迹必夹在合力方向与速度方向之间,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做曲线运动的物体一定有加速度【思路点拨】求解此题应把握以下三点：(1)明确曲线运动的速度方向特点(2)知道曲线运动是变速运动(3)只要速度变化就一定有加速度,【精讲精析】任何曲线运动的速度方向时刻变化,一定有加速度,故A、D正确速度方向变化、速度变化的运动不一定是曲线运动，如竖直上抛运动，速度发生变化，在最高点速度方向发生变化，而轨迹为直线，故B、C错【答案】AD【方法总结】判断物体是否做曲线运动不是看速度大小是否变化，也不是看加速度是否变化，而是要看速度方向是否时刻发生变化,变式训练1.(2012合肥一中高一检测)质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象可能正确的是()图517,解析：选D.曲线运动轨迹上任意一点的速度方向为该点的切线方向，故A不正确而物体所受合外力及所产生的加速度必指向运动轨迹的内侧，则B、C不正确,1.物体做曲线运动的条件(1)物体受到的合外力方向与其运动方向不在一条直线上时，物体做曲线运动(2)另一种表述为：物体的加速度方向与它的运动方向不在一条直线上(3)若物体的合外力(或加速度)方向与它的运动方向在一条直线上，物体做直线运动,2.物体做直线运动与做曲线运动的比较,特别提醒：在曲线运动中，合力方向与速度方向的夹角小于90，物体做加速运动；两方向的夹角大于90，物体做减速运动；两方向夹角等于90，则物体的速率不变,(2012杭州二中高一检测)某物体受同一平面内的几个共点力作用而做匀速直线运动,从某时刻起撤去其中一个力，而其他力没变，则该物体()A一定做匀加速直线运动B一定做匀减速直线运动C其轨迹可能是曲线D其轨迹不可能是直线,【思路点拨】根据撤去一个力后，物体的合力方向与原速度方向夹角判断【精讲精析】撤去一个力后，其余力的合力为恒力，当合力与原速度同向时，物体做匀加速直线运动，与原速度反向时物体做匀减速直线运动，与原运动方向不共线时物体做曲线运动，故C正确，A、B、D错误【答案】C,【方法总结】判断物体是否做曲线运动要紧紧抓住力的方向是否与速度方向在一条直线上；而物体是否做匀变速运动,则要看物体是否受大小、方向不变的恒力作用，两者不要混淆,变式训练2.一个质点受到两个互成锐角的恒力F1和F2的作用，由静止开始运动若运动中保持二力方向不变，但让F1突然增大到F1F，则质点以后()A一定做匀变速曲线运动B可能做匀变速直线运动C一定做匀变速直线运动D可能做变加速曲线运动,解析：选A.质点是受两恒力F1和F2的作用，从静止开始沿两个力的合力方向做匀加速直线运动，当F1发生变化后，F1F和F2的合力大小和方向与原合力F合相比均发生了变化，如图所示，此时合外力仍为恒力，但方向与原来的合力方向不同，即与速度方向不相同，所以此后物体将做匀变速曲线运动，故A正确,1.合运动与分运动的定义如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是合运动,那几个运动就是分运动物体的实际运动一定是合运动，实际运动的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，而分运动的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度,2.合运动与分运动的关系,3.合运动与分运动的求法已知分运动求合运动，叫运动的合成；已知合运动求分运动，叫运动的分解不管合成还是分解，其实质是对运动的位移x、速度v和加速度a的合成与分解遵循的原则是矢量运算的平行四边形定则,质量m2kg的物体在光滑平面上运动,其分速度vx和vy随时间变化的图象如图518中甲、乙所示，求：图518,(1)物体的初速度；(2)t8s时物体的速度；(3)t4s时物体的位移【思路点拨】(1)分运动与合运动的等时性(2)分运动的速度、位移、加速度的合成遵循平行四边形定则,【答案】见精讲精析,答案：(1)与正西成夹角30偏南(2)2h,互成角度的两个直线运动的合运动的性质和轨迹的判断1.判断方法由两分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定,(1)性质的判断：根据合加速度是否恒定判定合运动是匀变速运动还是非匀变速运动，若合加速度不变且不为零，则合运动为匀变速运动，若合加速度变化，则为非匀变速运动(2)轨迹的判断：根据合加速度与合初速度是否共线判断合运动是直线运动还是曲线运动若合加速度与合初速度在同一直线上，则合运动为直线运动，否则为曲线运动,2.结论(1)两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动.(2)一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动是匀变速曲线运动,如图519甲所示.(3)两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动是匀加速直线运动,(4)两个初速度不为零的匀加速直线运动，若v和a在一条直线上,其合运动是匀变速直线运动,如图乙，若v和a不在一条直线上，其合运动为匀变速曲线运动，如图丙所示图519,经典案例有a、b两个分运动，它们的合运动为c，则下列说法正确的是()A若a、b的轨迹为直线，则c的轨迹必为直线B若c的轨迹为直线，则a、b必为匀速运动C若a为匀速直线运动，b为匀速直线运动，则c必为匀速直线运动D若a、b均为初速度为零的匀变速直线运动,则c必为匀变速直线运动【思路点拨】两个分运动的合初速度与合加速度共同决定合运动的性质和轨迹,【解题样板】a、b两个分运动的合初速度与合加速度如果共线，则合运动c必为直线运动，如果不共线,则合运动c必为曲线运动，A错误；若c为直线运动，a、b可能为匀速运动，也可能为变速直线运动，但a、b的合初速度与合加速度必共线，B错误；两个匀速直线运动的合运动必为匀速直线运动，C正确；两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动必为初速度为零的匀变速直线运动，D正确,【答案】CD【规律总结】(1)两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动；(2)两个直线运动的合运动不一定是直线运动,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,
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