資源簡介

5.1曲線運動
一學科核心素養(yǎng)
物理觀念:理解物體做曲線運動的條件，能運用牛頓第二定律分析曲線運動的條件，莘據(jù)速度初合外力方向與曲線彎曲情況之間的關系，形成曲線運動觀念。
科學思維:通過探究的過程，讓學生體會得到結論的科學方法:歸納法
科學探究:通過實驗探究過程組織學生總結出曲線運動的速度方向;并給予理論證明。
科學態(tài)度與責任:體會當所取變量范圍足夠小時，變和不變的統(tǒng)一性、曲和直的統(tǒng)-性，滲透辯證唯物主義世界觀。
二學習重難點
1重點:曲線運動中瞬時速度的方向和物體曲線運動的條件
2.難點:曲線運動方向和物體做曲線運動的條件的理解
參考答案：
三課前預習
1．如圖為在光滑水平面上研究曲線運動的速度方向的實驗。
（1）將小鋼球從小斜面上釋放后，由于曲面擋板的作用，小鋼球沿曲面做曲線運動，當小鋼球離開擋板后將沿________（選填“a”、“b”或“c”）方向運動，
（2）以上現(xiàn)象說明：物體做曲線運動時，某點的速度方向就是曲線在這點的________（選填“法線”或“切線”）方向。
2．物體做曲線運動的條件 ：(1)動力學條件：______；(2)運動學條件：________
3．物體做曲線運動的條件：
（1）當物體所受合力的方向與它的速度方向___________時，物體做曲線運動；
（2）物體做曲線運動的條件運動學角度：物體加速度的方向與速度的方向______時，物體做曲線運動。
4．曲線運動中運動的方向時刻________（改變、不變），質點在某一時刻（某一點）的速度方向是沿________
5．曲線運動的速度方向：就是物體過曲線上該點的____方向。
6．小文同學在探究物體做曲線運動的條件時，將一條形磁鐵放在桌面的不同位置，讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速度v0運動，得到不同軌跡。圖中a、b、c、d為其中四條運動軌跡，磁鐵放在位置B時，小鋼珠的運動軌跡是______（填軌跡字母代號）。實驗表明，當物體所受合外力的方向跟它的速度方向______（填“在”或“不在”）同一直線上時，物體做曲線運動。
四自我檢測
1．關于曲線運動，以下說法正確的是（ ）
A．曲線運動不一定是一種變速運動
B．做曲線運動的物體合外力一定不為零
C．做曲線運動的物體所受的合外力一定是變化的
D．曲線運動不可能是一種勻變速運動
2．汽車在水平公路上轉彎，沿曲線由M向N行駛，圖中分別畫出了汽車轉彎時所受合力F的四種方向，你認為可能正確的是（　　）
A． B．
C． D．
3．關于曲線運動，下列說法正確的是（ ）
A．速度可能不變 B．加速度可能不變
C．任意相等時間內(nèi)的位移可能不變 D．合外力方向總是與速度方向相同
4．如圖所示，物體僅在恒力F的作用下，將會做曲線運動的是（A圖中v0=0）（　　）
A． B．
C． D．
5．一個質點受到兩個互成銳角的恒力F1和F2作用，由靜止開始運動，若運動中保持二力方向不變，但F1突然減小到F1-ΔF，則該質點以后（　　）
A．一定做非勻變速曲線運動
B．在相等的時間內(nèi)速度的變化一定相等
C．可能做勻速直線運動
D．可能做非勻變速直線運動
6．在光滑水平面上有一質量為1kg的物體，受幾個共點力作用做勻速直線運動。現(xiàn)突然將與速度反方向的10N的力水平旋轉90°，則關于物體運動情況的敘述正確的是（　　）
A．物體做速度大小不變的曲線運動
B．物體做加速度為的勻變速曲線運動
C．物體做加速度為的勻變速直線運動
D．物體做非勻變速曲線運動
7．對曲線運動的理解，下列說法正確的是（　　）
A．做曲線運動的物體一定做勻變速運動
B．做曲線運動的物體一定是變速運動
C．做曲線運動的物體其合外力可以為零
D．做曲線運動的物體加速度不能恒定
8．關于曲線運動，下列說法中正確的是（　　）
A．做曲線運動的物體速度方向保持不變
B．曲線運動一定是變速運動
C．物體受到變力作用時就做曲線運動
D．做曲線運動的物體受到的合外力可以和速度同向
9．一個質點在恒力F的作用下由O點開始運動，在O、A兩點的速度方向如圖所示，在A點的速度方向與x軸平行，則恒力F可能（　　）
A．沿x軸正方向
B．沿x軸負方向
C．沿y軸正方向
D．沿y軸負方向
10．關于曲線運動，下列敘述不正確的是（　　）
A．做曲線運動的物體的速度一定變化
B．做曲線運動的物體所受的合外力一定不為零
C．如果物體不受外力，由于慣性而持續(xù)的運動不可能是曲線運動
D．因曲線運動的速度在不斷變化，所以曲線運動不可能是勻變速運動
參考答案：
三課前預習
1． b 切線
【詳解】(1)[1] 在光滑水平面上小鋼球沿曲面做曲線運動，是因為受到曲面擋板的作用力與速度方向不共線，小鋼球離開擋板后，曲面擋板對小鋼球的作用力消失，小鋼球水平方向不受力，運動狀態(tài)不變，將沿b的方向運動；
(2)[2] 物體做曲線運動時，某點的速度方向就是物體的運動方向，即曲線在這點的切線方向。
2． 當物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一條直線上時，物體做曲線運動 當物體加速度的方向與它的速度的方向不在同一條直線上時，物體做曲線運動
【詳解】(1)[1]從動力學角度看，物體做曲線運動的條件是當物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一條直線上時，物體做曲線運動；
(2)[2]從運動學角度看，物體做曲線運動的條件是當物體加速度的方向與速度的方向不在同一條直線上時，物體做曲線運動。
3．不在同一直線上
【詳解】略
4． 改變 曲線的切線方向
【詳解】[1][2]曲線運動中運動的方向時刻改變，質點在某一時刻（某一點）的速度方向是沿曲線的切線方向。
5．切線
【詳解】[1]曲線運動的速度方向：就是物體過曲線上該點的切線方向。
6． c 不在
【詳解】[1]由圖知磁鐵在B位置時，鋼珠運動過程中受到磁體的吸引，使得小鋼珠逐漸接近磁體，所以其的運動軌跡是c；
[2]實驗表明，當物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。
四自我檢測
1．B
【詳解】A．做曲線運動的物體速度方向時刻在改變，所以曲線運動一定是變速運動，故A錯誤；
B．做曲線運動的條件是合外力方向與速度方向不共線，合外力一定不為零，故B正確；
CD．做曲線運動的條件是合外力方向與速度方向不共線，與物體受到的是恒力還是變力沒有關系，如果是變力那么物體做變加速曲線運動，如果是恒力那么物體做勻變速曲線運動，故CD錯誤。
故選B。
2．C
【詳解】做曲線運動的汽車受到的合力指向其運動軌跡彎曲的內(nèi)側，只有C正確。
故選C。
3．B
【詳解】A．做曲線運動的物體的速度方向在時刻改變，所以曲線運動一定是變速運動，故A錯誤；
B．物體做曲線運動的條件是加速度的方向與速度的方向不在同一條直線上，加速度可能不變，如平拋運動，故B正確；
C．物體做曲線運動，任意時間內(nèi)，位移方向一定不同，故C錯誤；
D．物體做曲線運動的條件是它受到的合外力方向與速度方向不在同一直線上，故D錯誤。
故選B。
4．B
【詳解】合力與速度不共線時物體做曲線運動。
故選B。
5．B
【詳解】質點原來是靜止的，在F1、F2的合力的作用下開始運動，此時質點做的是直線運動，運動一段時間之后，將F1突然減小為F1-ΔF，合力的方向和速度的方向不在同一條直線上了，所以此后質點將做曲線運動，由于改變后的合力仍為恒力，則質點的加速度是定值，所以在相等的時間里速度的變化一定相等，故質點是在做勻變速曲線運動。
故選B。
6．B
【詳解】將與速度反方向的10N的力水平旋轉90°后，產(chǎn)生新的合力仍為恒力，根據(jù)力的合成，旋轉之后的合力
根據(jù)牛頓第二定律
求得
所以物體做加速度為m/s2的勻變速曲線運動
故選B。
7．B
【詳解】A．做曲線運動的物體加速度不一定是恒定不變的，不一定做勻變速運動，選項A錯誤；
B．做曲線運動的物體速度方向不斷變化，則一定是變速運動，選項B正確；
C．做曲線運動的物體速度一定變化，則加速度不為零，其合外力不可以為零，選項C錯誤；
D．做曲線運動的物體加速度也可能是恒定的，例如平拋運動，選項D錯誤。
故選B。
8．B
【詳解】A．曲線運動的主要特征，就是它的速度的方向必定是改變的，A錯誤；
B．既然是曲線運動，它的速度的方向必定是改變的，物體一定受到合力的作用，所以線運動一定是變速運動，B正確；
C．物體受到變力的作用，如果力的方向和速度在同一條直線上時，物體做的仍是直線運動，只不過是物體的加速度的大小在變化，C錯誤；
D．既然是曲線運動，它的速度的方向必定是改變的，物體一定受到合力的作用，合外力不可能為零，D錯誤。
故選B。
9．D
【詳解】A. 若恒力F沿x軸正方向，其軌跡如圖所示
B. 若恒力F沿x軸負方向，其軌跡如圖所示
C. 若恒力F沿y軸正方向，其軌跡如圖所示
D. 若恒力F沿y軸負方向，其軌跡如圖所示
故選D。
10．D
【詳解】A．曲線運動速度方向時刻變化，故曲線運動一定是變速運動，故A正確，不符合題意；
B．物體做曲線運動的條件是物體受到的合外力與速度不一條直線上，所以做曲線運動的物體所受合外力一定不為零，故B正確，不符合題意；
C．如果物體不受外力，由于慣性而持續(xù)的運動一定是勻速直線運動，不可能是曲線運動，故C正確，不符合題意；
D．物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，如果合外力大小和方向都不變，可以是勻變速曲線運動，故D錯誤，符合題意。
故選D。
試卷第1頁，共3頁
試卷第1頁，共3頁

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