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2019-2020年高中物理曲线运动教案11 新人教版必修2本讲要点：l. 知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动2知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上 3体验曲线运动与直线运动的区别； 体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化同步课堂：一、曲线运动速度的方向1、曲线运动是轨迹是曲线的运动。其速度方向沿着曲线上该点的切线方向。2、曲线运动中速度方向时刻在改变，我们也说它是变速运动。二、物体做曲线运动的条件当物体所受合外力不为零，且合外力方向与速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动。二、重点难点:1物体做直线运动和曲线运动条件的讨论（1）当物体不受外力或所受合外力为零时，物体做匀速直线运动或处于静止状态。（2）当物体所受合外力不为零，且合外力方向与速度方向在一条直线上时，物体做变速直线运动；当合外力恒定时，物体做匀变速直线运动。其中，当合外力方向与速度方向相同时，物体做匀加速直线运动；当合外力方向与速度方向相反时，物体做匀减速直线运动。（3）当物体所受合外力不为零，且合外力方向与速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动。质点运动性质的决定因素：合外力初速度运动性质为零不为零匀速直线运动恒定值为零匀加速直线运动与F共线匀变速直线运动与F不共线匀变速曲线运动2在曲线运动中，合外力的作用效果：设质点沿如图所示的曲线运动，在时刻t位于A点，经t位于B点，它在A点和B点的瞬时速度分别用v1和v2表示，那么在t内质点的平均加速度应表示为：=式中，v是速度的变化量，的方向应与此方向相同，按照矢量运算法则(平行四边形定则)，v的方向如图所示，即的方向是指向曲线凹的一侧，当t足够小趋于零时，平均加速度无限接近于在A点的瞬时加速度a，它的方向与足够小的v方向相同，也指向曲线的凹侧，由牛顿第二定律可知，质点所受合外力的方向与其加速度方向相同，总指向曲线的凹侧.把加速度a和合外力F都分解在沿切线和沿法线(与切线垂直)方向上，如下图所示：沿切线方向的分力F1产生切线方向的加速度a1,当a1和v同向时，速率增加；当a1和v反向时，速率减小，如果物体做曲线运动的速率不变，说明a1=0，即F1=0,此时的合外力方向一定与速度方向垂直，没有改变速度的大小.沿法线方向的分力F2产生法线方向上的加速度a2，改变了速度的方向，由于曲线运动的速度方向时刻在改变，合外力的这一作用效果对任何曲线运动总是存在的.可见，在曲线运动中合外力的作用，首先是产生a2以改变速度的方向，对于变速率曲线运动，合外力不仅改变速度的方向，同时还要改变速度的大小.典型例题：例题1、下列说法中正确的是A、做曲线运动的物体一定具有加速度B、做曲线运动物体的加速度一定是变化的C、物体在恒力的作用下，不可能做曲线运动D、物体在变力的作用下，可能做直线运动，也可能做曲线运动解析：物体做直线运动还是曲线运动，不取决于物体受到的是恒力还是变力，而取决于物体所受的合外力方向与速度方向在不在一条直线上，故D正确而C错误；做曲线运动的速度方向是可改变，则一定具有加速度，但加速度取决于合外力怎样变化。故A正确B错误。答案AD例题2、质点在恒力F作用下，F从A点沿下图中曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力大小仍为F，但方向相反，则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线？ A曲线a B直线b C曲线c D三条曲线均有可能解析：物体在A点的速度方向沿A点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线AB运动时，F必有垂直速度的分量，即F应指向轨迹弯曲的一侧物体在B点时的速度沿B点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线A运动到B时，若撤去此力F，则物体必沿b的方向做匀速直线运动；若使F反向，则运动轨迹应弯向F方向所指的一侧，即沿曲线a运动；若物体受力不变，则沿曲线c运动以上分析可知，在曲线运动中，物体的运动轨迹总是弯向合力方向所指的一侧正确答案：A点评：关于曲线运动轨迹问题的判断，关键在于对力和运动关系的理解和把握。只有清楚力、加速度和速度三者的关系，才能把握物体的运动，即分析任何物体的运动既要分析物体所受的合外力，又要分析合外力与速度方向之间的关系。例题3、一质量为m的物体在一组共点力F1、F2、F3作用下处于平衡状态，如图所示，若撤去F1，试讨论物体的运动情况将怎样？解析：当外力F1撤去后由于平衡条件可知：物体所受的F2与F3的合力大小等于F1，方向与F1相反，因物体原来处于平衡状态，即可能静止，或匀速直线运动，其初速度及以后运动情况可能有下列几种：原来静止，v0=0,物体将沿F1的反方向做匀加速直线运动.原来做匀速直线运动，v0方向与F1相反，沿v0方向做匀加速直线运动.原来做匀速直线运动，v0方向与F1相同将沿v0方向做匀减速直线运动.原来做匀速直线运动，v0方向与F1成一夹角，将做匀变速曲线运动.同步练习：小球运动轨迹如图5-3所示，请画出小球在A、B、C、D四点的速度方向。 关于曲线运动，下列说法中正确的是：物体所受合外力是变力； B、物体在恒力作用下不可能做曲线运动；C、物体所受合外力方向与加速度方向不在一直线上；D、物体所受合外力方向与速度方向不在一条直线上。3、列关于曲线运动的说法中正确的是：A、物体的速度大小一定变化； B、物体的速度方向一定变化；C、物体的加速度大小一定变化； D、物体的加速度方向一定变化；4、下列说法中正确的是：A、物体在恒力作用下不可能做曲线运动；B、物体在恒力作用下有可能做曲线运动；C、物体在变力作用下不可能做曲线运动；D、物体在变力作用下有可能做曲线运动；5、一个做匀速直线运动的物体，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，物体运动为 ( ) A继续做直线运动 B.一定做曲线运动 C可能做直线运动，也可能做曲线运动 D运动的形式不能确定6、竖直下落的雨滴，突然遇到水平方向的一阵风，则关于雨滴运动的轨迹正确的是：( )7运动物体的速度，加速度及所受合外力三者的方向关系是：（ ）A、三者的方向总是相同B、速度方向与加速度方向可成任意夹角，但加速度方向总是与合外力方向相同C、速度方向总是与合外力方向相同，而加速度方向可能与合外力方向相同，也可能不同D、三者的方向间可以成任意夹角 8、下面情况下物体做曲线运动时轨迹与所受的合外力F的情况如图，我们将力F分解得与V共线的力F1、与V垂直的力F2，讨论其中F1、F2的作用。(1)与速度同向的力F1只改变速度的_；(2)与速度垂直的力F2只改变速度的_（填大小或方向）。9下列说法正确的是 ( ) A物体受到合外力方向与速度方向相同时，物体做加速直线运动 B物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时，物体做曲线运动 C物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时，物体做减速直线运动 D物体受到的合外力方向与速度方向相反时，物体做减速直线运动 10在曲线运动中，如果速率保持不变，那么运动物体的加速度 ( ) A方向就是通过这一点的曲线的切线方向 B大小不变，方向与物体运动方向一致 C大小不变，某点的加速度方向与该点的曲线切线方向一致 D大小和方向由物体在该点所受合外力决定，方向与通过这一点的曲线的切线方向垂直 11 一个质点受到两个互成锐角的力F1和F2的作用，由静止开始运动，若运动中保持两个力的方向不变，但F2突然增大F，则质点此后 ( ) A一定做匀变速曲线运动 B可能做匀速直线运动 C可能做变加速曲线运动 D一定做匀变速直线运动参考答案：1、略 2、D 3、B 4、BD 5、B 6.A 7.B8、大小、方向9、ABD 10、D 11、A
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