資源簡介

(共44張PPT)
第五章　拋體運動
1.曲線運動
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研習任務一
目標導航：1.知道曲線運動的速度方向，理解物體做曲線運動的條件.（物理觀念） 2.理解曲線運動是一種變速運動，會判斷物體是做直線運動還是曲線運動.（科學思 維） 3.掌握曲線運動軌跡、速度與合力方向間的關(guān)系.（科學思維）
情境　導學
如圖所示，在泥濘的道路上啟動摩托車時，車輪濺起的泥漿沿什么方向飛出？轉(zhuǎn) 動雨傘，傘邊緣的水滴離開傘面時沿什么方向飛出？
　
提示：泥漿沿車輪邊緣某點的切線方向飛出；水滴沿傘邊緣某點的切線方向 飛出.
知識　梳理
曲線運 動 是曲線的運動稱為曲線運動
曲線運 動的速 度方向 質(zhì)點在某一點的速度方向，沿曲線在這一點的
曲線運 動的性 質(zhì) 曲線運動中速度的方向是變化的，所以曲線運動是 運動
軌跡　
切線方向　
變速　
深化　理解
1. 曲線運動是變速運動
由于做曲線運動的物體的速度方向時刻在變化，所以曲線運動一定是變速運動，一定 有加速度，但加速度不一定變化.
2. 曲線運動的分類
（1）勻變速曲線運動：加速度恒定的曲線運動，即物體在恒力作用下的曲線運動.
（2）變加速曲線運動：加速度不斷變化的曲線運動，即物體在變力作用下的曲 線運動.
研習　經(jīng)典
A. 石塊的速度方向時刻在發(fā)生變化
B. 石塊的加速度方向一定沿曲線每一點的切線方向
C. 石塊的速度方向始終在曲線每一點的切線方向上
D. 石塊的運動為非勻變速曲線運動
AC
[解析]　石塊做曲線運動，速度的方向沿曲線每一點的切線方向，速度方向不斷改 變，故A、C正確；石塊只受重力作用，加速度為重力加速度，其方向豎直向下，跟 速度方向不在同一直線上，也不沿曲線每一點的切線方向，石塊做勻變速曲線運動， 故B、D錯誤.
　　物體是否做曲線運動取決于合力與速度方向的關(guān)系，與合力的大小無關(guān).當物體 所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動.
A. v1 B. v2 C. v3 D. v4
解析：物體做曲線運動時，任意時刻的速度方向沿軌跡上該點的切線方向，所 以C正確.
C
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研習任務二
情境　導學
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.
甲　 乙
　　（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.
（3）通過以上兩例的分析，請你總結(jié)物體做曲線運動的條件是什么.
提示：物體所受合外力方向與速度方向不在同一條直線上.
甲　 乙
知識　梳理
1. 物體做曲線運動的條件
物體所受合力的方向與它的速度方向 .
2. 軌跡、速度方向、合力方向三者不共線，合力指向軌跡的 側(cè)，軌跡夾在速 度方向與合力方向之間.
不在同一直線上　
凹　
深化　理解
1. 曲線運動中速度、軌跡、合力三者間的關(guān)系
合外力與運動軌跡的關(guān)系：物體運動時其軌跡總偏向合外力所指的一側(cè)，或者說合外 力總指向運動軌跡的凹側(cè)且運動軌跡必定在物體速度方向和所受合外力方向之間.
（1）根據(jù)速度和合力的方向，可定性畫出物體的運動軌跡，如圖甲所示.
甲
（2）根據(jù)物體的運動軌跡，可確定某點的速度方向，也可定性畫出受力方向，如圖 乙所示.
乙
2. 合外力與速率變化的關(guān)系
若合力方向與速度方向的夾角為α，則：
（1）α為銳角時，速率增大，如圖甲.
（2）α為直角時，速率不變，如圖乙.
（3）α為鈍角時，速率減小，如圖丙.
甲　　 乙　　 丙
A. 在A位置所受合力為零
B. 在B位置，若速度v與合力F間夾角是銳角，則蜜蜂做加速曲線運動
C. 在C位置所標的速度和合力方向是正確的
D. 在D位置蜜蜂的加速度方向與F相同
BD
研習 經(jīng)典
[巧指導]
（1）根據(jù)速度方向、合力方向與運動軌跡之間的關(guān)系確定各點所標的速度和合力方 向是否正確.
（2）由速度方向與合力方向之間的夾角確定速率的變化情況.
[解析]　做曲線運動的物體，其在某點的速度方向沿軌跡在該點的切線方向，合力方 向指向軌跡的凹側(cè)，可知在A位置所受合力不為零，在C位置合力方向是錯誤的，A、 C錯誤；在B位置，若速度v與合力F間夾角是銳角，則蜜蜂做加速曲線運動，B正確； 由物體做曲線運動的條件知，在D位置處合力方向與速度方向是正確的，而加速度方 向與合力方向相同，D正確.
曲線運動中軌跡規(guī)律的進一步理解
（1）具有一定初速度的物體在恒力的作用下做曲線運動時，物體的末速度越來 越接近力的方向，但不會與力的方向相同.
（2）物體的運動軌跡與初速度和合力兩個因素有關(guān)，軌跡在合力與速度所夾區(qū) 域之間且與速度相切.
A B C D
解析：小球在光滑的水平面上以v0向右運動，給小球一個向北的水平恒力，根據(jù)曲線 運動條件，合外力指向物體做曲線運動軌跡凹的一側(cè)，且速度的方向沿著物體做曲線 運動軌跡的切線方向，故D正確，A、B、C錯誤.
D
知識　構(gòu)建
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課堂強研習 合作學習 精研重難
課后提素養(yǎng)
A. 做曲線運動的物體一定是變速運動
B. 做曲線運動的物體所受的合力一定不為零
C. 如果物體不受外力，由于具有慣性而持續(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，所以不可能是勻變速運動
解析：做曲線運動的物體，速度方向時刻在改變，則一定是變速運動，故A正確；做 曲線運動的物體，運動狀態(tài)時刻在改變，根據(jù)牛頓第二定律可知，物體所受合力一定 不為零，但合外力可以是恒力，故曲線運動可能是勻變速運動，故B正確，D錯誤； 如果物體不受外力，根據(jù)牛頓第一定律可知，物體將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)， 故C正確.
ABC
A. ① B. ② C. ③ D. ④
解析：由照片可知，籃球到達最高點前做減速曲線運動，所以所受合力應該指 向軌跡的內(nèi)側(cè)，且與速度方向成鈍角，所以籃球在P位置時受力方向可能是③， 故選項C正確.
C
解析：汽車做的是曲線運動，汽車受到的合力應該指向運動軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，由于汽 車是從M向N運動的，并且速度在減小，所以合力與汽車的速度方向的夾角要大于 90°，選項C正確.
C
D
解析：由題意知，當火箭漂移到b點時，立即啟動火箭上的發(fā)動機，產(chǎn)生一個恒定的 推力作用在火箭上，則火箭產(chǎn)生一個向上的加速度，沿向上的方向做勻加速直線運 動，同時沿水平方向做勻速直線運動，所以其軌跡為拋物線，選項D正確.
A. 可能做曲線運動
B. 可能繼續(xù)做直線運動
C. 必然做曲線運動
D. 必然沿F1的反方向做勻加速直線運動
解析：物體做勻速直線運動的速度方向與F1的方向關(guān)系不明確，可能相同、相反或不 在同一條直線上.因此，撤去F1后物體所受合力的方向與速度的方向關(guān)系不確定，所 以選項A、B正確.
AB
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課時作業(yè)（一）　曲線運動
[基礎訓練]
A. 物體做曲線運動時，速度可能均勻變化
B. 物體在恒力作用下不可能做勻變速曲線運動
C. 物體做曲線運動時，速度大小一定是變化的
D. 物體做曲線運動時，其合力的方向有可能與速度方向相同
解析：物體做曲線運動時，合力、加速度可能是恒定的，速度可能是均勻變化的，即 物體在恒力作用下可能做勻變速曲線運動，如平拋運動，故A正確，B錯誤；物體做 曲線運動時速度大小不一定是變化的，如勻速轉(zhuǎn)動情況，C錯誤；物體做曲線運動的 條件是速度方向與合外力方向不在同一直線上，所以其合力的方向不可能與速度方向 相同，故D錯誤.
A
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A. 物體在恒力作用下不可能做曲線運動
B. 物體在變力作用下一定做曲線運動
C. 做曲線運動的物體，其速度大小一定變化
D. 加速度（不為0）不變的運動可能是曲線運動
解析：物體做曲線運動的條件是合外力方向與速度方向不在同一直線上，與是恒力或 變力無關(guān)，A、B錯誤；做曲線運動的物體速度方向變化，但速度大小和加速度不一 定變化，C錯誤，故D正確.
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A. 與通過該點的曲線的切線方向共線
B. 與物體在這一點時所受的合外力方向垂直
C. 與物體在這一點的速度方向可能一致
D. 與物體在這一點的速度方向的夾角不可能為0°
解析：做曲線運動的物體，速度的方向沿該點的曲線的切線方向，而所受合力方向與 速度方向不在同一條直線上，又由于加速度方向與合外力方向相同，故A、B、C錯 誤，D正確.
D
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A. 飛機速度始終不變
B. 飛機所受合力不為零
C. 在A處，空氣對飛機沒有作用力
D. 在B處，空氣對飛機的作用力與速度方向相反
B
解析：飛機做曲線運動，速度方向不斷變化，則速度不斷變化，加速度不為零，故所 受合力不為零，A錯誤，B正確；飛機做曲線運動，其所受的合力指向軌跡曲線的凹 側(cè)，故在A、B兩點均受到空氣的作用力，不可能只受重力作用，且在B處，空氣對飛 機的作用力與速度方向不是相反的（如果空氣對飛機的作用力與速度方向相反，合力 方向不指向軌跡曲線的凹側(cè)），C、D錯誤.
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解析：做曲線運動的物體在某一點的速度方向沿曲線在這一點的切線方向，加速度方 向即合外力的方向，指向曲線的凹側(cè)，則A、B、C、D四幅圖中速度和加速度方向符 合曲線運動條件的為A、C兩項；曲線運動中，當合外力與速度方向成銳角時，物體 做加速運動，成鈍角時，物體做減速運動，由牛頓第二定律知合外力方向與加速度方 向一致，故C項正確.
C
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A. 該外力可能沿x軸正方向
B. 該外力可能沿x軸負方向
C. 該外力可能沿y軸正方向
D. 該外力可能沿y軸負方向
解析：物體做曲線運動時，所受外力指向軌跡曲線的凹側(cè)，所以該外力可能沿y軸正 方向，故選C.
C
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A. 物體做速度大小不變的曲線運動
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
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解析：
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A. F1 B. F2 C. F3 D. F4
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解析：假設撤去F1，其他三個力的合力方向與原F1方向相反，與速度方向垂直，物體 做勻加速曲線運動，恢復F1后，再做勻速直線運動，速率比v0大，A不符合題意；假 設撤去F2，其他三個力的合力方向與原F2方向相反，物體的合外力和速度方向的夾角 先為鈍角，后有可能變?yōu)殇J角，速率有可能先減小后增大，在某時刻達到v0，恢復F2 后，做勻速直線運動，B符合題意；假設撤去F3，其他三個力的合力方向與速度方向 的夾角為銳角，速率增大，恢復F3后，做勻速直線運動，速率比v0大，C不符合題 意；假設撤去F4，物體做勻加速直線運動，恢復F4后，做勻速直線運動，速率比v0 大，D不符合題意.
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[能力提升]
A. D點的速率比C點的速率大
B. A點的加速度與速度的夾角小于90°
C. A點的加速度比D點的加速度大
D. 從A到D加速度與速度的夾角先增大后減小
解析：質(zhì)點做勻變速曲線運動，合力的大小、方向均不變，加速度不變，故選項C錯 誤；由B點速度與加速度相互垂直可知，合力方向與B點切線垂直且向下，故質(zhì)點由C 到D的過程，合力方向與速度方向夾角小于90°，速率增大，選項A正確；A點的加速 度方向與速度方向的夾角大于90°，選項B錯誤；從A到D加速度與速度的夾角一直變 小，選項D錯誤.
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A. 籃球在P點受到的空氣作用力可能斜向右上
B. 籃球在P點受到的空氣作用力可能大于籃球重力
C. 籃球在Q點受到的空氣作用力可能水平向左
D. 籃球在Q點受到的空氣作用力可能斜向右上
D
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解析：籃球無轉(zhuǎn)動加速下落時，加速度的方向豎直向下，可知合力方向豎直向下，球 受到重力和空氣的作用力，重力豎直向下，空氣的作用力豎直向上，且重力大于空氣 的作用力，故A、B錯誤；籃球在Q點時，受重力和空氣的作用力，根據(jù)曲線運動的特 點知，合力指向軌跡凹側(cè)，可知空氣的作用力可能斜向右上，不可能水平向左，故C 錯誤，D正確.
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B. 物體做加速度大小為1 m/s2的勻變速曲線運動
C. 1 s后把這個力突然水平逆時針轉(zhuǎn)過90°，則物體此后又做勻速直線運動
D. 1 s后把這個力突然水平逆時針轉(zhuǎn)過90°，則物體此后仍做勻變速曲線運動
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12. 殲－20A是一款具備高隱身性、高態(tài)勢感知、高機動性等能力的隱形制空戰(zhàn)斗機.
（1）如果殲－20A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具有怎樣的關(guān)系？
答案：見解析
解析：由于殲－20A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.
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（2）在圖中最能表示殲－20A在P點的速度方向與其受到合力方向的分別是哪個 序號？
答案：見解析
解析：由于速度方向與軌跡切線方向一致，所以在P點的速度方向沿該點運動軌跡的 切線方向，是③；由于殲－20A所受合力方向與速度方向的夾角為銳角，所以它所受 合力方向應該為②.
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