物理1 曲线运动课文内容课件ppt

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一、曲线运动的速度方向1．填一填(1)曲线运动：物体运动的轨迹是_____的运动。(2)速度方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的______方向。(3)运动性质：由于曲线运动中速度的____是变化的，所以曲线运动是_____运动。
2．判断(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)曲线运动中物体的速率不一定变化。( )(3)物体的速度不断改变，它一定做曲线运动。( )(4)物体做曲线运动时，速度可能保持不变。( )
3．选一选下列说法中正确的是(　　)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．合力发生变化的运动一定是曲线运动D．加速度发生变化的运动一定是曲线运动
解析：物体做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；速度方向发生变化的运动，其运动的轨迹可能是直线，如竖直上抛运动上升的过程和下降的过程，其速度方向发生变化，故B错误；物体做曲线运动的条件是其所受合力的方向与它的速度的方向不在同一条直线上，合力发生变化或加速度发生变化的运动不一定是曲线运动，如非匀变速直线运动，故C、D错误。答案：A　
二、物体做曲线运动的条件1．填一填(1)动力学条件：当物体所受_____的方向与它的速度方向_____同一直线上时，物体做曲线运动。(2)运动学条件：物体的_______的方向与速度的方向_____同一直线上时，物体做曲线运动。2．判断(1)物体做曲线运动时，速度方向与合外力的方向有时可能在同一条直线上。( )(2)物体做曲线运动时，合力一定是变力。( )(3)物体做曲线运动时，合力一定不为0。( )(4)物体做曲线运动时，加速度一定不为0。( )
3．选一选　(多选)关于物体做曲线运动的条件，下列说法正确的是(　　)A．物体受变力作用才可能做曲线运动B．物体受恒力作用也可能做曲线运动C．物体所受合力为零时，不可能做曲线运动D．物体只要受到合外力作用，就一定做曲线运动
解析：物体做曲线运动的条件是其所受合力不为0且合力方向与速度不共线，与其所受合力是变力还是恒力无关，故A错误，B正确；若物体所受合力为0，则物体处于静止状态或做匀速直线运动，故C正确；物体做匀变速直线运动时，也受到合外力作用，故D错误。答案：BC　
主题探究(一)　曲线运动的性质、运动的简单分类[问题驱动](1)如图5.1­-1所示在砂轮上磨刀具时，刀具与砂轮接触处的火星沿什么方向飞出？甲　　　　　　乙图5.1­-1(2)转动雨伞时，雨伞上的水滴沿什么方向飞出？(3)由以上两种现象，你发现速度方向与轨迹有什么关系？
提示：(1)火星将沿砂轮与刀具接触处的切线方向飞出。(2)水滴将沿伞边沿上各点所在圆周的切线方向飞出。(3)由这两种现象可以看出，物体做曲线运动时，在某点时的速度方向应沿该点所在曲线的切线方向。　　
【重难释解】1．曲线运动的速度方向曲线运动的速度方向与该时刻运动轨迹曲线上相应点的切线方向相同，速度的方向时刻在发生变化。图5.1-­2如图5.1­-2所示，表示质点经过A、B、C三点的速度vA、vB、vC的方向。
2．曲线运动的性质由于做曲线运动的物体的速度方向时刻在变化，不管速度大小是否变化，因其矢量性，物体的速度时刻在变化，所以曲线运动一定是变速运动。3．曲线运动的特点(1)加速度一定不为0；(2)合外力一定不为0。
[特别提醒]理解曲线运动的三个易错点(1)物体做曲线运动，速度方向一定时刻在变化，速度大小不一定改变。(2)物体做曲线运动，可能受恒力作用，也可能受变力作用。(3)物体做曲线运动，加速度方向可能变化，也可能不变。　　　　
典例1　(多选)下列关于曲线运动的说法中正确的是(　　)A．任何曲线运动都是变速运动B．任何变速运动都是曲线运动C．做曲线运动的物体速度有可能不变D．做曲线运动的物体加速度有可能不变[解析]　做曲线运动的物体某点的速度方向沿曲线上该点的切线方向，时刻发生变化，曲线运动是变速运动，故A正确，C错误；速度不变的运动是匀速直线运动，变速运动也可能是速度大小改变而方向不变的变速直线运动，故B错误；做曲线运动的物体的加速度可能变化，也可能不变，故D正确。[答案]　AD
曲线运动性质的两种判断方法(1)合外力判断法。若物体的合外力为恒力，则物体做匀变速曲线运动；若物体的合外力为变力，则物体做非匀变速曲线运动。(2)加速度判断法。若物体的加速度不变，则物体做匀变速曲线运动；若物体的加速度变化，则物体做非匀变速曲线运动。
解析：学生沿曲线abcde运动，则学生在a、b、c、d、e各点的速度方向为该点的切线方向，a点和e点的切线方向都是向下偏左的，速度方向大致相同。故A正确，B、C、D错误。
2．做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是(　　)A．速率 B．速度C．加速度 D．合外力解析：物体做曲线运动时，其速度方向一定变化，速度大小不一定变化，即速率可能不变，但速度一定变化，故A错误，B正确。做曲线运动的物体所受的合外力或其加速度有可能变化，也有可能不变，C、D错误。答案：B　
解析：做曲线运动的物体的速度方向时刻改变，即使速度大小不变，速度方向也在不断发生变化，故A错误；物体在a点的速度方向沿曲线上a点的切线方向，故B错误；做曲线运动的物体的速度是变化的，则物体的加速度一定不为0，故C正确；做曲线运动的物体受到的合力不为0，但物体所受到的合力可以是恒力，也可以是变力，故D错误。答案：C　
主题探究(二)　　对物体做曲线运动的条件的理解[问题驱动]如图5.1­5所示，将圆弧形滑轨放在铺了一层白纸的平滑桌面上，使其底端与桌面相切，让钢球从圆弧形滑轨滚下获得一定的初速度。为便于观察，在离开滑轨处沿钢球运动方向用直尺在白纸上画一条直线。图甲中将条形磁铁沿直线放置；图乙中将条形磁铁放在钢球运动路线的旁边。图5.1­-5
(1)图甲中钢球从滑轨上滚下后，观察钢球做什么运动，钢球的运动方向与其所受磁铁吸引力方向有什么关系？(2)图乙中钢球从滑轨滚动到纸面上后，观察钢球做什么运动，钢球的运动方向与其所受磁铁吸引力方向有什么关系？提示：(1)钢球做加速直线运动，钢球的运动方向与其所受磁铁吸引力方向相同。(2)钢球做曲线运动，钢球的运动方向与其所受磁铁吸引力方向不在同一条直线上。　　　
【重难释解】1．物体做曲线运动的条件的理解(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。①初速度不为0；②合力不为0；③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．曲线运动的轨迹与速度方向、合力方向的关系(1)物体做曲线运动的轨迹与速度方向相切，并向合力方向弯曲，并且夹在速度方向与合力方向之间(如图5.1­-6所示)。 (2)合力方向一定指向运动轨迹弯曲的凹侧。 图5.1­-6
典例2　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、加速度和受到的合力，那么下列可能正确的是(　　)图5.1-­7
[解析]　质点做曲线运动，质点在某点的速度方向是沿着轨迹在该点的切线方向的，故A错误；质点受到的合力方向应该指向运动轨迹弯曲的凹侧，且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向运动轨迹弯曲的凹侧，由此可以判断B、C错误，D正确。[答案]　D
力和运动轨迹关系的两点提醒(1)物体的运动轨迹由初速度、合外力两个因素决定，轨迹夹在合外力方向与速度方向之间且与速度相切。(2)物体在恒力作用下做曲线运动时，速度的方向将越来越接近力的方向，但不会与力的方向相同。
[解析]　质点做匀变速曲线运动，合外力的大小和方向均不变，加速度不变，故C错误；已知该质点在B点时的速度与加速度相互垂直，合外力方向与B点切线垂直且向下，故质点由C到D，合外力方向与速度方向的夹角小于90°，速率增大，A正确；质点在A点时的加速度方向与速度方向夹角大于90°，故B错误；质点从A到D，加速度与速度的夹角一直变小，D错误。[答案]　A
速率变化与合外力方向的关系如图5.1­-9，设合外力方向与速度方向的夹角为θ，则：图5.1­-9
【素养训练】4．若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定合外力F的方向，图5.1-­10中M、N、P、Q表示物体运动的轨迹，5.1­-10中正确的是(　　)图5.1­-10解析：做曲线运动的物体在某点速度方向沿着运动轨迹在该点的切线方向，故A、C错误；做曲线运动的物体受到的合力的方向应指向运动轨迹弯曲的凹侧，故D错误，B正确。 答案：B　
5．质点沿如图5.1-11所示的轨迹从A点运动到B点，已知其速率逐渐减小，图5.1-11中能正确表示质点在C点处受力情况的是(　　)图5.1-11 解析：根据曲线运动中合力F的方向应指向轨迹的凹侧，可排除A、D项；在B项中，F的方向与v的方向成锐角，质点从A到B，速率越来越大，故B错误；在C项中，F的方向与v的方向成钝角，质点从A到B，速率越来越小，故C正确。答案：C　
一、培养创新意识和创新思维极限思维法判断——曲线运动的速度方向用笔画一条直线，你会发现，笔尖运动方向保持不变(图5.1-13甲)；再用笔画一条曲线，观察笔尖运动，你会发现，笔尖运动方向不断改变(图5.1-13乙)。
在图乙中：(1)根据平均速度的定义，笔尖经时间t沿曲线从A点运动到B点，平均速度的方向与位移AB的方向相同；(2)笔尖沿曲线从A点运动到B1点，平均速度的方向与位移AB1的方向相同；(3)笔尖沿曲线从A点运动到B2点，平均速度的方向与位移AB2的方向相同；(4)B3、B4……越接近A点，t越短，平均速度越接近A点的瞬时速度，其方向越接近A点的切线方向。根据上面的分析，可以得到什么结论？提示：物体做曲线运动时在某点的速度方向，就是沿曲线在该点的切线方向。
解析：赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向。被甩出的后轮的速度方向就是曲线轨迹上该点的切线方向。所以C正确。答案：C　
解析：斜射出的水流在上升阶段速度方向斜向上，与所受重力方向的夹角为钝角，速度大小逐渐减小；水流至最高点时速度方向水平，速度最小；然后水流下降，速度方向逐渐变为斜向下，与重力方向的夹角为锐角，速度大小逐渐增大。答案：见解析
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测（一）” (单击进入电子文档)