資源簡介 (共37張PPT)第一章 拋體運動第一節(jié) 曲線運動核心素養(yǎng)點擊物理觀念 (1)知道什么是曲線運動(2)知道曲線運動的瞬時速度方向(3)知道物體做曲線運動的條件科學(xué)思維 (1)能用極限思想理解曲線運動的瞬時速度方向,并會在軌跡圖上畫出某點的速度方向(2)理解曲線運動是變速運動(3)會運用牛頓運動定律分析討論物體做曲線運動的條件科學(xué)態(tài)度與責任 認識生活、生產(chǎn)中的曲線運動的實例,體會物理學(xué)研究的很多問題就在身邊一、認識曲線運動 物體做曲線運動的速度方向1.填一填(1)曲線運動:物體的運動軌跡是 的運動。(2)速度方向:質(zhì)點在某一位置的速度方向與曲線在這一點的 方向一致。(3)運動性質(zhì):曲線運動中速度的 時刻發(fā)生變化,即速度時刻發(fā)生變化,因此曲線運動一定是 運動。曲線切線方向變速2.判一判(1)曲線運動一定是變速運動,但變速運動不一定是曲線運動。 ( )(2)曲線運動中物體的速率不一定變化。 ( )(3)物體的速度不斷改變,它一定做曲線運動。 ( )(4)物體做曲線運動時,速度方向指向曲線的凹側(cè)。 ( )√√××3.選一選下列說法中正確的是 ( )A.做曲線運動的物體,速度方向一定發(fā)生變化B.速度方向發(fā)生變化的運動一定是曲線運動C.合力發(fā)生變化的運動一定是曲線運動D.加速度發(fā)生變化的運動一定是曲線運動解析:物體做曲線運動,它的速度的方向必定是改變的,所以曲線運動一定是變速運動,故A正確;速度方向發(fā)生變化的運動,其運動的軌跡可能是直線,如豎直上拋運動上升的過程和下降的過程,其速度方向發(fā)生變化,故B錯誤;物體做曲線運動的條件是受到的合力與速度的方向不在同一條直線上,合力發(fā)生變化或加速度發(fā)生變化的運動不一定是曲線運動,如非勻變速直線運動,故C、D錯誤。答案:A 二、物體做曲線運動的條件1.填一填(1)動力學(xué)條件:當物體所受 的方向與它的速度方向 同一直線上時,物體做曲線運動。(2)運動學(xué)條件:當物體的 的方向與速度的方向 同一直線上時,物體做曲線運動。2.判一判(1)物體做曲線運動時,速度方向與合外力的方向有時可能在同一條直線上。 ( )(2)物體做曲線運動時,合力一定是變力。 ( )(3)物體做曲線運動時,合力一定不為零。 ( )(4)物體做曲線運動時,加速度一定不為零。 ( )合外力不在加速度不在××√√3.選一選[多選]關(guān)于物體做曲線運動的條件,下列說法正確的是 ( )A.物體受變力作用才可能做曲線運動B.物體受恒力作用也可能做曲線運動C.物體所受合力為零時,不可能做曲線運動D.物體只要受到合外力作用,就一定做曲線運動解析:物體做曲線運動的條件是合力不為零且合力方向與速度不共線,與合力是變力還是恒力無關(guān),選項A錯誤,B正確;若物體所受合力為零,則物體處于靜止狀態(tài)或做勻速直線運動,選項C正確;物體做勻變速直線運動時,也受到合外力作用,選項D錯誤。答案:BC 探究(一) 曲線運動的性質(zhì),運動的簡單分類[問題驅(qū)動] (1)在砂輪上磨刀具時,刀具與砂輪接觸處的火星沿什么方向飛出?提示:火星將沿砂輪與刀具接觸處的切線方向飛出。(2)轉(zhuǎn)動雨傘時,雨傘上的水滴沿什么方向飛出?提示:水滴將沿傘邊沿上各點所在圓周的切線方向飛出。(3)由以上兩種現(xiàn)象,你發(fā)現(xiàn)速度方向與軌跡有什么關(guān)系?提示:由這兩種現(xiàn)象可以看出,物體做曲線運動時,在某一位置的速度方向應(yīng)沿曲線在這一點的切線方向。 [重難釋解]1.曲線運動的速度方向曲線運動的速度方向與該時刻運動軌跡曲線上相應(yīng)點的切線方向相同,速度的方向時刻在發(fā)生變化。如圖所示,表示質(zhì)點經(jīng)過A、B、C三點的速度vA、vB、vC方向。2.曲線運動的性質(zhì)由于做曲線運動的物體的速度方向時刻在變化,不管速度大小是否變化,因其矢量性,物體的速度時刻在變化,所以曲線運動一定是變速運動。3.曲線運動的特點(1)加速度一定不為零。(2)合外力一定不為零。4.運動的五種類型軌跡特點 加速度特點 運動性質(zhì) 受力特點直線 加速度為零 勻速直線運動 合力F=0,屬于慣性運動加速度不變 勻變速直線運動 合力F恒定,與速度v在同一直線上加速度變化 非勻變速直線運動 合力F變化,與速度v在同一直線上曲線 加速度不變 勻變速曲線運動 合力F恒定,與速度v不在同一直線上加速度變化 非勻變速曲線運動 合力F變化,與速度v不在同一直線上[特別提醒] 理解曲線運動的三個易錯點(1)物體做曲線運動,速度方向一定時刻在變化,速度大小不一定改變。(2)物體做曲線運動,可能受恒力作用,也可能受變力作用。(3)物體做曲線運動,加速度方向可能變化,也可能不變。如圖所示,蠟塊在豎直玻璃管內(nèi)水中勻速上升的同時,玻璃管由靜止開始沿水平向右加速運動,則觀察到蠟塊的實際運動軌跡可能是( )A.曲線a B.直線bC.曲線c D.曲線d解析:玻璃管向右加速運動,蠟塊受到的合力水平向右,做曲線運動的物體受到的合力指向曲線的內(nèi)側(cè),蠟塊實際運動軌跡可能是曲線a,A正確。答案:A 曲線運動性質(zhì)的兩種判斷方法(1)合外力判斷法。若物體的合外力為恒力,則物體做勻變速曲線運動;若物體的合外力為變力,則物體做非勻變速曲線運動。(2)加速度判斷法。若物體的加速度不變,則物體做勻變速曲線運動;若物體的加速度變化,則物體做非勻變速曲線運動。[素養(yǎng)訓(xùn)練]1.如圖所示,在水平桌面鋪上白紙,白紙上擺 一條弧形彎道。表面沾有紅色印泥的小鋼球從彎道A端滾入,它 從出口B離開后在紙上留下的痕跡是( )A.a(chǎn) B.bC.c D.d解析:小球在彎道內(nèi)做曲線運動,它從出口B離開后沿著切線飛出,在紙上留下的痕跡是b,選項B正確。答案: B 2.做曲線運動的物體,在運動過程中一定變化的物理量是 ( )A.速率 B.速度C.加速度 D.合外力解析:物體做曲線運動時,速度方向一定變化,速度大小不一定變化,即速率可能不變,但速度一定變化,故A錯誤,B正確。做曲線運動的物體的合外力或加速度有可能變化,也有可能不變,C、D錯誤。答案:B 3.如圖所示,物體沿曲線由a點運動至b點,關(guān)于物體在ab段的運動,下列說法正確的是 ( )A.物體的速度可能不變B.物體在a點的速度方向由a指向bC.物體的加速度一定不為零D.物體所受的合力不可能恒定解析:做曲線運動的物體的速度方向時刻改變,即使速度大小不變,速度方向也在不斷發(fā)生變化,故A錯誤;物體在a點的速度方向沿曲線上a點的切線方向,故B錯誤;做曲線運動的物體的速度是變化的,則物體的加速度一定不為零,故C正確;做曲線運動的物體受到的合力不為零,但物體所受到的合力可以是恒力,也可以是變力,故D錯誤。答案: C 探究(二) 對物體做曲線運動的條件的理解[問題驅(qū)動]如圖所示,將圓弧形滑軌放在鋪了一層白紙的平滑桌面上,使其底端與桌面相切,讓鋼球從圓弧形滑軌滾下獲得一定的初速度。為便于觀察,在離開滑軌處沿鋼球運動方向用直尺在白紙上畫一直線。圖甲中將條形磁鐵沿直線放置;圖乙中將條形磁鐵放在鋼球運動路線的旁邊。(1)圖甲中鋼球從滑軌上滾下時,觀察鋼球做什么運動,鋼球的運動方向與所受磁鐵吸引力方向有什么關(guān)系?提示:鋼球做加速直線運動,鋼球的運動方向與所受磁鐵吸引力方向相同。(2)圖乙中鋼球從滑軌上滾下時,觀察鋼球做什么運動,鋼球的運動方向與所受磁鐵吸引力方向有什么關(guān)系?提示:鋼球做曲線運動,鋼球的運動方向與所受磁鐵吸引力方向不在同一條直線上。 [重難釋解]1.物體做曲線運動的條件的理解(1)動力學(xué)條件:合力與速度方向不共線是物體做曲線運動的充要條件,這包含三個層次的內(nèi)容:①初速度不為零;②合力不為零;③合力與速度方向不共線。(2)運動學(xué)條件:加速度與速度方向不共線。2.曲線運動的軌跡與速度方向、合力方向的關(guān)系(1)做曲線運動物體的軌跡與速度方向相切,并向合力方向彎曲,并且夾在速度方向與合力方向之間(如圖所示)。(2)合力方向一定指向運動軌跡彎曲的“凹”側(cè)。某同學(xué)在練習投籃,籃球在空中的運動軌跡如圖中虛線所示,籃球所受合力F的示意圖可能正確的是( )解析:籃球做曲線運動,所受合力指向運動軌跡的凹側(cè)。故選A。答案:A 力和運動軌跡關(guān)系的兩點提醒(1)物體的運動軌跡由初速度、合外力兩個因素決定,軌跡在合外力與速度之間且與速度相切。(2)物體在恒力作用下做曲線運動時,速度的方向?qū)⒃絹碓浇咏Φ姆较颍粫c力的方向相同。(2024·廣州高一檢測)我國戰(zhàn)機“殲- 20”在珠海航展上的某次表演中,先水平向右加速,再沿著曲線ab斜向上加速運動,最后沿著陡斜線直入云霄。戰(zhàn)機飛行到曲線上c點時受到的合外力為F,則F的方向可能正確的是( )解析:戰(zhàn)機飛行軌跡是曲線,戰(zhàn)機做曲線運動,根據(jù)曲線運動的條件,戰(zhàn)機受到的合外力方向指向曲線運動軌跡的凹側(cè),因為是加速運動,故戰(zhàn)機受到的合外力方向與該點的速度方向的夾角為銳角,如圖所示,故選D。答案:D 速率變化與合外力方向的關(guān)系設(shè)合外力方向與速度方向的夾角為θ,則:夾角θ 運動軌跡 速率變化θ=0° 直線 速率越來越大θ=180° 速率越來越小0°<θ<90°(圖甲) 曲線 速率越來越大θ=90°(圖乙) 速率不變90°<θ<180°(圖丙) 速率越來越小[素養(yǎng)訓(xùn)練]1.小車在水平地面上沿軌道從左向右運動,動能一直增加。如果用帶箭頭的線段表示小車在軌道上相應(yīng)位置處所受合力,下列四幅圖可能正確的是( )解析:小車做曲線運動,所受合力指向曲線的凹側(cè),A、B錯誤;小車動能一直增加,合力與運動方向夾角為銳角,C錯誤,D正確。答案:D 2.關(guān)于物體做曲線運動的條件,以下說法中正確的是( )A.初速度不為零的物體,受到與初速度的方向不在同一直線上的合力作用B.物體可以不受到力的作用C.物體加速度的方向必須發(fā)生變化D.物體受到的合力與加速度有一夾角解析:初速度不為零的物體,受到與初速度的方向不在同一直線上的合力作用時,物體做曲線運動,A正確;做曲線運動的物體必須受到力的作用,B錯誤;做曲線運動的物體,加速度的方向不一定發(fā)生變化,C錯誤;根據(jù)牛頓第二定律可知,物體受到的合力與加速度是同向的,D錯誤。答案: A 3. 如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從A點運動到B點,這時突然使它所受的力反向而大小不變,即由F變?yōu)椋璅,關(guān)于在此力作用下物體以后的運動情況,下列說法正確的是( )A.物體可能沿曲線Ba運動B.物體可能沿直線Bb運動C.物體可能沿曲線Bc運動D.物體可能沿原曲線由B點返回A點解析:物體在A點時的速度vA沿A點的切線方向,物體在恒力F作用下沿曲線運動,此力F必有垂直于vA的分量,即力F可能為圖中所示的各種方向之一,當物體到達B點時,瞬時速度vB沿B點的切線方向,這時物體受力F′=-F,即F′的方向可能為圖中所示的各種方向之一,可知物體以后可能沿曲線Bc運動,故選項C正確。答案:C 一、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維極限思維法判斷——曲線運動的速度方向用筆畫一條直線,你會發(fā)現(xiàn),筆尖運動方向保持不變(圖甲);再用筆畫一條曲線,觀察筆尖運動,你會發(fā)現(xiàn),筆尖運動方向不斷改變(圖乙)。在圖乙中:(1)根據(jù)平均速度的定義,筆尖經(jīng)時間t沿曲線從A點運動到B點,平均速度的方向與位移AB的方向相同;(2)筆尖沿曲線從A點運動到B1點,平均速度的方向與位移AB1的方向相同;(3)筆尖沿曲線從A點運動到B2點,平均速度的方向與位移AB2的方向相同;(4)B3、B4……越接近A點,t越短,平均速度越接近A點的瞬時速度,其方向越接近A點的切線方向。根據(jù)上面的分析,可以得到什么結(jié)論?提示:物體做曲線運動時在某點的速度方向,就是沿曲線在該點的切線方向。二、注重學(xué)以致用和思維建模1. 世界一級方程式錦標賽是當今世界最高水平的賽車比賽。假如在彎道上高速行駛的賽車,突然后輪脫離賽車,關(guān)于脫離賽車后的車輪的運動情況,以下說法正確的是( )A.仍然沿著汽車行駛的彎道運動B.沿著與彎道垂直的方向飛出C.沿著脫離時輪子前進的方向做直線運動,離開彎道D.上述情況都有可能解析:賽車沿彎道行駛,任一時刻賽車上任何一點的速度方向都是賽車運動的曲線軌跡上對應(yīng)點的切線方向。被甩出的后輪的速度方向就是曲線軌跡上該點的切線方向。所以C選項正確。答案:C 2.(2024·武漢高一調(diào)研)“青箬笠,綠蓑衣,斜風細雨不須歸”是描寫春雨美景的名句。一雨滴由靜止開始下落一段時間后,進入如圖所示的斜風區(qū)下落一段時間,然后又進入無風區(qū)繼續(xù)運動直至落地,不計雨滴受到的阻力,則下圖中最接近雨滴真實運動軌跡的是( )解析:雨滴離開斜風區(qū)時的速度斜向左下方,進入無風區(qū)后雨滴只受重力,速度和加速度不在一條直線上,不可能做直線運動,A錯誤;雨滴離開斜風區(qū)時的速度斜向左下方,軌跡在速度和重力之間偏向重力一側(cè),B正確,D錯誤;雨滴離開斜風區(qū)時有水平向左的分速度,所以在落地前雨滴的速度不可能豎直向下,C錯誤。答案:B 3. 如圖所示,廣場上人造噴泉射出的水柱在空中劃出一道道美麗的弧線,令人賞心悅目。那么,斜射出水流的速度大小和方向是如何變化的呢?解析:斜射出的水流在上升階段速度方向斜向上,與所受重力方向的夾角為鈍角,速度大小逐漸減小;水流至最高點時速度方向水平,速度最小;然后水流下降,速度方向逐漸變?yōu)樾毕蛳拢c重力方向的夾角為銳角,速度大小逐漸增大。答案:見解析課時跟蹤檢測(一) 曲線運動A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1.[多選]物體做曲線運動時,其加速度( )A.一定不等于零 B.可能不變C.一定改變 D.一定不變解析:選AB 物體做曲線運動的條件是其合力方向與速度方向不在同一條直線上,故合力一定不為零,其加速度必定不為零,A對。但合力可能是恒力,也可能是變力,B對,C、D錯。2.如圖所示,一質(zhì)點由M點向N點做曲線運動,當它通過P點時,其速度v和加速度a的方向關(guān)系可能正確的是( )解析:選C 加速度的方向與合力的方向一致,由曲線運動中合力與軌跡的關(guān)系可知,加速度的方向也一定指向軌跡的凹側(cè),而速度的方向一定是沿軌跡上該點的切線方向,故C正確。3.如圖所示,車輛通過該路段時,對汽車運動的分析中可能正確的是( )A.汽車做直線運動B.汽車做曲線運動C.汽車做勻變速曲線運動D.汽車運動的加速度可能是不變的解析:選B 根據(jù)汽車的運動軌跡特點,可判斷汽車做的是曲線運動,從題圖中可以看出,汽車通過該路段時,連續(xù)拐了兩個相反方向的彎,根據(jù)軌跡總是彎向所受合力的那一側(cè)的特點,說明運動中合力是變化的,所以汽車做的應(yīng)該是非勻變速曲線運動,B正確,A、C、D均錯誤。4.下列四幅圖中,標出了一個沿MN做曲線運動的質(zhì)點在Q點的速度v和加速度a,其中可能正確的是( )解析:選D 做曲線運動的物體,其速度方向沿著運動軌跡的切線方向;運動軌跡夾在合外力方向和速度方向之間,且偏向合外力的方向;由牛頓第二定律可知,加速度方向沿著合外力的方向,D正確。5.下列說法中不正確的是( )A.物體受到的合外力方向與速度方向相同時,物體做加速直線運動B.物體受到的合外力方向與速度方向成銳角時,物體做曲線運動C.物體受到的合外力方向與速度方向成銳角時,物體做減速直線運動D.物體受到的合外力方向與速度方向相反時,物體做減速直線運動解析:選C 當物體的運動方向與所受合外力方向在同一條直線上時,物體做直線運動,運動方向與合外力方向相同時物體做加速直線運動,運動方向與合外力方向相反時物體做減速直線運動,選項A、D正確。物體受到的合外力方向與速度方向成銳角時,物體做曲線運動,且速度不斷變大,選項C錯誤,B正確。6.一個質(zhì)點在恒力F作用下,在xOy平面上從O點運動到B點的軌跡如圖所示,且在A點時的速度方向與x軸平行,則恒力F的方向可能是( )A.沿+x方向 B.沿-x方向C.沿+y方向 D.沿-y方向解析:選D 由于物體做的是曲線運動,根據(jù)物體做曲線運動的條件分析軌跡上的A點,可知物體受到的恒力的方向指向軌跡彎曲的凹側(cè),即合力大致的方向應(yīng)該是向下方,可能沿-y方向,故D正確。7.翻滾過山車是大型游樂園里比較刺激的一種娛樂項目。如圖所示,翻滾過山車(可看成質(zhì)點)從高處沖下,過M點時速度方向如圖所示,在圓形軌道內(nèi)經(jīng)過A、B、C三點。下列說法正確的是( )A.過山車做勻速運動B.過山車做變速運動C.過山車受到的合力等于零D.過山車經(jīng)過A、C兩點時的速度方向相同解析:選B 過山車做曲線運動,其速度方向時刻變化,速度是矢量,故過山車的速度是變化的,即過山車做變速運動,A錯,B對;做變速運動的物體具有加速度,由牛頓第二定律可知物體所受合力一定不為零,C錯;過山車經(jīng)過A點時速度方向豎直向上,經(jīng)過C點時速度方向豎直向下,D錯。8.運動員出色表現(xiàn)的背后,不僅有自身努力的付出,也有科技的加持。利用風洞實驗室進行運動裝備風阻性能測試和運動姿態(tài)風阻優(yōu)化在我國已大量運用在各類比賽項目中,幫助運動員提高成績。為了更加直觀的研究風洞里的流場環(huán)境,我們可以借助絲帶和點燃的煙線輔助觀察,如圖甲所示。在某次實驗中獲得一重力可忽略不計的煙塵顆粒做曲線運動的軌跡,如圖乙所示,下列說法中正確的是( )A.煙塵顆粒速度始終不變B.煙塵顆粒一定做勻變速曲線運動C.在P點處的加速度方向可能水平向左D.在Q點處的合力方向可能豎直向下解析:選D 做曲線運動的物體,速度的大小可能不變,但方向一定在變,故A錯誤;做曲線運動的物體所受合力方向指向運動軌跡的凹側(cè),可知煙塵顆粒所受的合力在變化,故煙塵顆粒不可能做勻變速曲線運動,故B錯誤;做曲線運動的物體所受合力方向指向運動軌跡的凹側(cè),故P點處的加速度方向不可能水平向左,Q點處的合力方向可能豎直向下,故C錯誤,D正確。9.“殲-20”戰(zhàn)斗機列裝空軍作戰(zhàn)部隊,意味著中國是走完第五代戰(zhàn)斗機論證評價、設(shè)計、研發(fā)、原型機測試、定型生產(chǎn)、最終服役全部階段的國家。 甲 乙(1)如果“殲20”在某次飛行過程中沿曲線MN加速向上爬升,請問在飛行過程中其所受合力與速度方向夾角有何特點?(2)在圖乙中最能表示“殲20”在P點的速度方向與其受到的合力方向分別為哪個?解析:(1)由于“殲20”沿曲線加速爬升,所以其所受合力方向與速度方向的夾角為銳角。(2)由于速度方向與軌跡切線方向一致,所以在P點的速度方向是③;由于“殲 20”所受合力方向與速度方向的夾角為銳角,所以它所受合力方向為②。答案:見解析B組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10.如圖所示,小鐵球在光滑水平桌面上沿直線AB做勻速直線運動。當它運動到B點時,在桌面上某一位置放置一條形磁鐵,使小鐵球運動方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),沿虛線BC運動。若在圖中標出的甲、乙、丙、丁四個位置中選擇,條形磁鐵所在的位置是( )A.甲位置 B.乙位置C.丙位置 D.丁位置解析:選D 小鐵球在磁鐵的作用下做曲線運動,其速度方向應(yīng)沿軌跡切線方向,合力方向指向軌跡的凹側(cè),且運動軌跡偏向合力的方向,由于條形磁鐵對鐵球是吸引力,所以條形磁鐵所在位置是丁位置,故本題選D。11.[多選]在光滑水平面上有一質(zhì)量為2 kg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2 N的力水平旋轉(zhuǎn)90°,則關(guān)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 m/s2的勻變速曲線運動C.物體做速度越來越大的曲線運動D.物體做非勻變速曲線運動,其速度越來越大解析:選BC 物體原來所受合力為零,當將與速度反方向的2 N的力水平旋轉(zhuǎn)90°后,其受力如圖所示,其中Fx=Fy=2 N,F(xiàn)是Fx、Fy的合力,即F=2 N,且大小、方向都不變,是恒力,那么物體的加速度為a== m/s2= m/s2,加速度恒定。又因為F與v夾角θ<90°,所以物體做速度越來越大、加速度恒為 m/s2的勻變速曲線運動,故正確答案是B、C兩項。12.如圖是拋出的鉛球運動軌跡的示意圖(把鉛球看成質(zhì)點)。畫出鉛球沿這條曲線運動時在A、B、C、D、E各點的速度方向及鉛球在各點的加速度方向(空氣阻力不計)。解析:曲線運動中物體在某位置處的速度方向沿曲線上這一點的切線方向,如圖甲所示;在運動過程中,物體只受重力,方向豎直向下,所以加速度豎直向下,如圖乙所示。答案:見解析圖21世紀教育網(wǎng)(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 粵教版高中物理必修第二冊第一章拋體運動第一節(jié)曲線運動課件.ppt 粵教版高中物理必修第二冊課時跟蹤檢測(一)曲線運動含答案(教師用).doc 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫