高一物理必修二§5-1曲线运动(新)LI.ppt

5 1曲线运动 第五章曲线运动 1 直线运动 1 匀速直线运动 2 匀变速直线运动 3 自由落体运动 2 曲线运动 运动轨迹 物体运动的轨迹是曲线的运动 观察 观察 观察 轨迹是曲线的运动叫做曲线运动 曲线运动 2 汽车转弯时所做的运动 3 人造卫星绕地球的运动 4 地球绕太阳的运动 1 投出去的铅球 铁饼 篮球 一 曲线运动的位移 二 曲线运动的速度方向 1 从砂轮上打磨下来热的微粒沿什么方向飞出 2 没有打磨下来时运动到A点速度的方向指向哪 A 切线方向 轨迹的切线方向 砂轮 讨论 讨论 链球运动到最前方时放手好吗 链球 抛出去的物体做曲线运动 二 曲线运动速度的方向 3 实验探究 一般曲线运动的速度方向 二 曲线运动速度的方向 理论探究 从平均速度到瞬时速度 从割线到切线 质点在某一点的速度 沿曲线在这一点的切线方向 a b c d v v v v 在曲线运动中 运动质点在某一点的即时速度的方向 就是通过这一点的曲线的切线的方向 匀变速曲线运动 加速度不变的曲线运动 但速度仍然时刻变化 小结 曲线运动的特点 性质 轨迹是曲线 某点的瞬时速度方向就是该点的切线方向 速度方向时刻在改变 曲线运动是变速运动必有加速度 一个在水平面上做直线运动的钢球 从旁边给它一个力 例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁 观察钢球的运动 三 物体做曲线运动的条件 如何使小钢球做加速直线运动 施加的力F的方向与小钢球的速度V的方向一致 如何使小钢球做匀速直线运动 小钢球不受力 或者所受合外力为零 思考 如何使小钢球做减速直线运动 如何使小钢球做曲线运动 施加的力F的方向与小钢球的速度V的方向相反 施加的力F的方向与小钢球的速度V成一定的角度 三 物体做曲线运动的条件 质点所受合外力的方向 加速度方向 与它的速度方向不在同一条直线上 即 且F与V的夹角既不等于零也不等于180度 运动和力的关系 曲线运动的条件 4 拓展 将物体斜向上抛 物体运动轨迹如图所示 画出物体在A B两点的速度方向和受力方向 并分析物体在上升和下落阶段 速度大小分别怎样变化 1 切向分力F1改变速度的大小 2 法向分力F2改变速度的方向 F总是与v垂直 速度大小改变吗 曲线运动的条件 1 提出问题 质点做曲线运动 下列说法正确的有 A 曲线运动的速度大小一定变化B 曲线运动的速度方向一定变化C 曲线运动一定是变速运动D 质点受到的合外力一定不为零 曲线运动一定是变速运动 a 0 F 0 BCD 课堂练习 练习1 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的变化 但速度的大小可以不变C 曲线运动的速度方向可能不变D 曲线运动的速度大小和方向一定同时改变 AB 课堂练习 练习 以下说法正确的是 A 物体在恒力作用下不可能做曲线运动B 物体在变力的作用下不可能做直线运动C 物体在恒力作用下可能做曲线运动D 物体在变力的作用下可能做直线运动 答案 CD 课堂练习 练习 物体做曲线运动的条件 以下说法正确的是 A 物体受到的合外力不为零 物体一定做曲线运动B 物体受到的力不为恒力 物体一定做曲线运动C 初速度不为零 加速度也不为零 物体一定做曲线运动D 初速度不为零 并且受到与初速度方向不在同一条直线的外力作用 物体一定做曲线运动 答案 D 实验分析 蜡块的运动轨迹是直线吗 这个实验中 蜡块既向上做匀速运动 又由于玻璃管的移动向右做匀速运动 我们看出蜡块的实际运动是向右上方运动的 那么 蜡块的 合运动 的轨迹是直线吗 合运动是匀速运动吗 单凭观察不能轻易下结论 蜡块位置 平面直角坐标系 设水平分运动的速度为vx 竖直分运动的速度为vy 经过时间t 蜡块在位置P的坐标 x y vxtvyt 平面直角坐标系 若轨迹为直线 y与x成什么函数关系 x vxty vyt 设水平分运动的速度为vx 竖直分运动的速度为vy 合位移 分位移 设水平分运动的速度为vx 竖直分运动的速度为vy 从计时开始经过时间t 水平分运动的位移S1 竖直分运动的位移S2 蜡块实际运动的位移S vxtvyt 位移的合成 分解遵循平行四边形定则 tan vy vx 合速度 分速度 设水平分运动的速度为vx 竖直分运动的速度为vy 蜡块实际运动的位移S 速度的合成 分解遵循平行四边形定则 蜡块实际运动的速度 V s t tan vy vx 分运动和合运动 1 物体实际的运动叫合运动2 物体同时参与合成的运动的运动叫分运动3 由分运动求合运动的过程叫运动的合成4 由合运动求分运动的过程叫运动的分解 合运动与分运动的关系 A等效性 合运动与分运动的共同效果相同 B等时性 合运动与分运动是同时进行 同时结束 C独立性 一个物体同时参与两个方向的运动 这两个方向上的运动相互独立 互不影响 运动合成与分解 例题 飞机起飞时以v 300km h的速度斜向上飞 飞行方向与水平面的夹角为30 求水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度vy 运动的分解 位移 速度 加速度 平行四边形定则 例题 降落伞下落一定时间后的运动是匀速的 没有风的时候 跳伞员着地的速度是5m s 现在有风 风使他以4m s的速度沿水平方向东移动 问跳伞员将以多大的速度着地 这个速度的方向怎样 最短航程为smin d sin 渡河时间最短tmin d v船 航程最短Smin d 航程为S d cos 渡河时间为t d v船sin 1 船头指向正对岸 2 船头偏向上游且v船 v水 当cos v水 v船时 3 若v船 v水 小船渡河问题 当船头与上游成 900 sin v船 v水时 v船 v船 注意 1 v合即为车实际运动的速度2 沿绳的方向上各点的速度大小相等 拉绳问题的分解 垂直于绳方向的旋转运动 沿绳方向的伸长或收缩运动 vA vA v合cos 再问 上题中 在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下 当汽车匀速向左运动时 物体M的受力情况是 A 绳的拉力大于M的重力B 绳的拉力等于M的重力C 绳的拉力小于M的重力D 绳的拉力先大于M的重力 后变为小于M的重力 A vA vA vsin v vA 练 在抗洪抢险中 战士驾驶冲锋舟救人 假设江岸是平直的 洪水沿江而下 水的流速为5m s 舟在静水中的航速为10m s 战士救人的地点A离岸边最近点O的距离为50m 如右图所示 问 1 战士要想用最短的时间将人送上岸 求最短时间为多长 2 战士要想用最短的航程将人送上岸 冲锋舟的驾驶员应使舟头与河岸成多少度角 3 如果水的流速是10m s 而舟的航速 静水中 为5m s 战士想通过最短的距离将人送上岸 求这个最短的距离 t 5s 60 S 100m 课堂练习 练习4 物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B 这时突然使它所受力反向且大小不变 即由F变为 F 在此力作用下 物体以后的运动情况是 A 不可能沿曲线Ba运动B 不可能沿直线Bb运动C 不可能沿曲线Bc运动D 不可能沿原曲线由B返回A ABD 描述质点在平面内的运动的方法 拓展 假设从t 0时刻开始 红蜡块在玻璃管内以0 1m s的速度匀速上升 玻璃管以a 0 08m s2向右匀加速平移 t 0时蜡块位于坐标原点 1 在图中标出t等于1s 2s 3s 4s时蜡块的位置 用平滑曲线描绘蜡块的轨迹 2 试写出它的轨迹方程