第1曲線運(yùn)動高中物理必修第二冊1.知道曲線運(yùn)動的瞬時速度方向，能運(yùn)用極限思想理解瞬時速度的方向，并會在軌跡圖上畫出某點(diǎn)的速度方向。2.理解曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動，知道物體做曲線運(yùn)動的條件。3.能運(yùn)用牛頓第二定律和分解與合成的方法分析曲線運(yùn)動，進(jìn)一步理解運(yùn)動與相互作用的觀念。學(xué)習(xí)目標(biāo)引入回顧：1、什么是直線運(yùn)動？

2、物體做直線運(yùn)動的條件是什么？軌跡是直線的運(yùn)動物體所受的合力為零或合外力的方向與速度的方向在同一直線上車輛在彎曲的高架橋上、在彎曲的盤山公路上的運(yùn)動軌跡是什么圖線？觀察：物體的運(yùn)動軌跡

曲線運(yùn)動：運(yùn)動軌跡是曲線的運(yùn)動；概念：軌跡、位移軌跡：運(yùn)動物體所經(jīng)過路徑

位移：物體位置變化XYo探究實驗：注意觀察小球離開軌道后的運(yùn)動軌跡。運(yùn)動方向和軌道間有什么關(guān)系？在這里需要明確一個數(shù)學(xué)概念：曲線的切線。AB概念：割線、切線割線：曲線上過兩點(diǎn)的直線,叫做曲線的割線;切線：B點(diǎn)非常接近A點(diǎn)時這條割線就叫做曲線在A點(diǎn)的切線;B割線BB切線思考：做曲線運(yùn)動的物體，在某一時刻的速度方向與軌跡有什么關(guān)系？傘邊各點(diǎn)水滴砂輪微粒踢出的足球鏈球運(yùn)動衛(wèi)星繞地運(yùn)動一、曲線運(yùn)動的速度方向

1.曲線運(yùn)動中速度的方向？質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時刻)速度方向,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。

2.曲線運(yùn)動變速運(yùn)動:做曲線運(yùn)動的物體,速度的方向時刻改變,不同時刻速度方向不同。V1V2V3V3V1V2V3V4....abcdVaVbVcVd思考：

飛機(jī)投放炸彈，炸彈為什么做曲線運(yùn)動？V1GV2GV3G 1）條件：

合外力方向與初速度方向不在一條直線上；

加速度方向與初速度方向不在一條直線上；2）曲線運(yùn)動→變速運(yùn)動、合外力不為0:

曲線運(yùn)動→速度方向改變→變速運(yùn)動；

變速運(yùn)動→有加速度→合外力不為0；二、物體做曲線運(yùn)動的條件直線、曲線運(yùn)動條件、特點(diǎn)直線運(yùn)動1）如果物體不受力或所受的合外力為零，則物體必然做勻速直線運(yùn)動;2）如果物體所受合外力不為零,但合外力(或加速度)方向與速度方向在同一直線上,則物體將做變速直線運(yùn)動;曲線運(yùn)動

1）如果物體所受合外力(或加速度)方向與速度方向不在同一直線上,則物體將做曲線運(yùn)動;

2）曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動,一定有加速度;3）曲線運(yùn)動物體的軌跡在速度與合外力所夾范圍內(nèi)，且逐漸向合外力方向彎曲;◆曲線運(yùn)動中合力的方向與運(yùn)動軌跡的關(guān)系:物體在做曲線運(yùn)動時,它所受的合力總是指向運(yùn)動軌跡曲線的凹側(cè),物體的加速度也指向該曲線的凹側(cè)(如圖)。例

關(guān)于物體做曲線運(yùn)動，下列說法中正確的是 （）A.曲線運(yùn)動的速度方向可能不變B.變速運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動C.物體在恒力的作用下不能做曲線運(yùn)動D.判斷物體是做曲線運(yùn)動還是直線運(yùn)動，應(yīng)看合力方向與速度方向是否在同一條直線上◆物體做曲線運(yùn)動的條件①初速度不為零；②合力不為零；③合力方向與速度方向不共線。解析：A錯：曲線運(yùn)動的速度方向沿軌跡切線方向，始終變化。B錯：當(dāng)速度大小變化、方向不變時，物體做直線運(yùn)動。C錯，D對：不論物體所受合力是恒力還是變力，只要力與速度不在同一直線上，物體就做曲線運(yùn)動。D【提示】質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時，合外力F一定指向運(yùn)動軌跡的凹側(cè)，軌跡趨于力的方向，但與恒力F的方向不會平行，也不會相交。ABD◆速度方向、受力方向與軌跡的關(guān)系物體的運(yùn)動軌跡由物體的速度方向和所受合力方向共同決定，當(dāng)物體做曲線運(yùn)動時，物體的運(yùn)動軌跡向合力方向偏轉(zhuǎn)，介于合力方向與速度方向所夾的范圍內(nèi)。因此必須明確的是物體是否做曲線運(yùn)動，取決于合力方向與速度方向的關(guān)系，與力的性質(zhì)無關(guān)，與力的大小無關(guān)。當(dāng)物體所受的合力方向與它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運(yùn)動。本課小結(jié)1.曲線運(yùn)動是一種軌跡為曲線的運(yùn)動.2.曲線運(yùn)動的特點(diǎn):軌跡是曲線運(yùn)動方向改變變速運(yùn)動,一定具有加速度,合外力不為零3.做曲線運(yùn)動的物體在某點(diǎn)速度方向是曲線在該點(diǎn)的切線方向4.曲線運(yùn)動的條件:運(yùn)動物體所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直線上當(dāng)堂檢測1.一質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動，在運(yùn)動的某一位置，它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向之間的關(guān)系是（）A.速度、加速度、合外力的方向有可能都相同B.加速度方向與合外力的方向一定相同C.加速度方向與速度方向一定相同D.速度方向與合外力方向可能相同，也可能不同B2.在研究曲線運(yùn)動的條件時，某同學(xué)做了如圖5-1-1所示的實驗。未放置磁鐵時，鋼球在水平面上做直線運(yùn)動，若在鋼球運(yùn)動路線的旁邊放置一塊磁鐵，鋼球?qū)⒆銮€運(yùn)動。該實驗說明（）A.鋼球所受合力為零時也可以做曲線運(yùn)動B.鋼球所受合力方向與速度方向不在同一條直線上，就會做曲線運(yùn)動C.鋼球所受合力方向與速度方向在同一條直線上，就會做曲線運(yùn)動D.鋼球加速度方向與速度方向在同一條直線上，就會做曲線運(yùn)動B3.下列關(guān)于運(yùn)動和力的敘述中，正確的是（）A.做曲線運(yùn)動的物體，其速度方向一定是變化的B.物體所受合力方向與運(yùn)動方向相反，該物體可能做曲線運(yùn)動C.物體在恒力作用下一定做直線運(yùn)動D.物體在恒力作用下一定做曲線運(yùn)動【提示】合力方向與速度方向相反時，物體仍做直線運(yùn)動。物體在恒力作用下，可能做直線運(yùn)動，也可能做曲線運(yùn)動。A4.光滑平面上一運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)以速度v通過原點(diǎn)O，v與x軸正方向成α角（如圖所示），與此同時對質(zhì)點(diǎn)加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy，則（）A.因為有Fx，質(zhì)點(diǎn)一定做曲線運(yùn)動B.如果Fy>Fx，質(zhì)點(diǎn)向y軸一側(cè)做曲線運(yùn)動C.質(zhì)點(diǎn)不可能做直線運(yùn)動D.如果Fx>Fycotα，質(zhì)點(diǎn)向x軸一側(cè)做曲線運(yùn)動D【解析】A、C錯：若Fx=Fycotα，則合力方向與速度方向在同一條直線上，質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動。B錯：α角大小未知，F(xiàn)y>Fx時，運(yùn)動方向不能確定。D對：若Fx>Fycotα，則合力方向偏向于速度方向下側(cè)，質(zhì)點(diǎn)向x軸一側(cè)做曲線運(yùn)動。探究一曲線運(yùn)動的性質(zhì)與特點(diǎn)情境導(dǎo)引下面兩幅圖片分別為拋出的籃球和過山車的運(yùn)動情況。請思考:(1)如何確定它們運(yùn)動過程中某一位置的速度方向?(2)它們運(yùn)動過程中的速度恒定嗎?要點(diǎn)提示

(1)某一位置的速度方向為這一位置軌跡的切線方向。(2)它們做曲線運(yùn)動時速度大小或許不變,速度方向時刻發(fā)生改變,故其速度不恒定。知識歸納1.曲線運(yùn)動的速度(1)質(zhì)點(diǎn)在某一時刻(某一位置)速度的方向與這一時刻質(zhì)點(diǎn)所在位置處的切線方向一致,故其速度的方向時刻改變。(2)物體做曲線運(yùn)動時,運(yùn)動方向不斷變化,即速度方向一定變化,但速度的大小不一定變化。2.曲線運(yùn)動的性質(zhì)及分類(1)性質(zhì):速度是矢量,由于速度方向時刻在發(fā)生變化,所以曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動。(2)分類畫龍點(diǎn)睛

曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動,但變速運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動,如勻變速直線運(yùn)動。遷移應(yīng)用例1下列說法正確的是(

)A.做曲線運(yùn)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(yùn)動一定是曲線運(yùn)動C.速度變化的運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動D.加速度變化的運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動答案

A解析

做曲線運(yùn)動的物體的速度方向時刻發(fā)生變化,故A正確;速度方向發(fā)生變化不是判斷物體做曲線運(yùn)動的條件,而是曲線運(yùn)動的特點(diǎn),如物體在彈簧作用下的往返運(yùn)動,物體速度方向改變,但做直線運(yùn)動,故B錯誤;速度是矢量,速度的變化包括大小和方向的變化,如勻變速直線運(yùn)動,物體速度大小發(fā)生變化,但不是曲線運(yùn)動,故C錯誤;做直線運(yùn)動的物體加速度也可以變化,如變加速直線運(yùn)動,故D錯誤。規(guī)律方法

1.曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動,速度方向一定變化,但速度大小不一定變化。2.曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動,一定有加速度,但加速度不一定變化,即可以是勻變速曲線運(yùn)動,也可以是變加速曲線運(yùn)動。變式訓(xùn)練1假如在彎道上高速行駛的賽車,后輪突然脫離賽車,關(guān)于脫離賽車后的車輪的運(yùn)動情況,以下說法正確的是(

)A.仍然沿著汽車行駛的彎道運(yùn)動B.沿著與彎道垂直的方向飛出C.沿著脫離時車輪前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動,離開彎道D.上述情況都有可能答案

C解析

賽車沿彎道行駛,任一時刻車輪的速度方向都是運(yùn)動軌跡上對應(yīng)點(diǎn)的切線方向。脫離賽車的后輪的速度方向就是運(yùn)動軌跡上脫離點(diǎn)的切線方向。所以C選項正確。探究二對曲線運(yùn)動條件的理解情境導(dǎo)引如圖所示,一架勻速飛行中的戰(zhàn)斗機(jī)在某時刻以水平速度釋放了一枚炸彈。

(1)炸彈的飛行軌跡是直線還是曲線?其初始速度方向與所受的重力方向在一條直線上嗎?(2)炸彈飛行過程中,其軌跡與受到的重力方向有什么關(guān)系?要點(diǎn)提示

(1)炸彈的飛行軌跡為曲線,其初速度方向與所受的重力方向不在一條直線上。(2)炸彈做曲線運(yùn)動時,其軌跡朝向其所受重力方向彎曲。知識歸納1.物體做曲線運(yùn)動的條件(1)動力學(xué)條件:合力方向與速度方向不共線。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合力方向與速度方向不共線。(2)運(yùn)動學(xué)條件:加速度方向與速度方向不共線。2.曲線運(yùn)動的軌跡與速度、合力的關(guān)系做曲線運(yùn)動的物體的運(yùn)動軌跡與速度方向相切,并向合力方向彎曲,夾在速度方向與合力方向之間。(如圖所示)3.合力與速率變化的關(guān)系(1)從力的作用效果理解曲線運(yùn)動的條件當(dāng)物體受到的合力的方向跟物體的速度方向不在同一條直線上,而是成一定角度時,合力產(chǎn)生的加速度方向跟速度方向也成一定角度。把加速度分解到沿速度方向和垂直于速度方向,如圖甲、乙所示。與速度方向在同一條直線上的加速度a1,使速度v增大(a1與v同向)或減小(a1與v反向);沿垂直速度方向的加速度a2,使速度v的方向改變。所以物體做曲線運(yùn)動時,a2一定不等于0,合加速度與速度一定不共線。(2)4.物體的受力與運(yùn)動性質(zhì)

遷移應(yīng)用例22021年5月15日,中國首個火星車祝融號成功穿越火星大氣層,著陸于火星的烏托邦平原南部。火星車經(jīng)過氣動減速、傘系減速、動力減速、懸停避障、緩沖著陸等幾個階段實現(xiàn)軟著陸,其中動力減速段是通過發(fā)動機(jī)噴氣獲得動力。其減速著陸的軌跡如圖所示,其中ab段為主減速段,假設(shè)ab段軌跡為傾斜直線,則在ab段發(fā)動機(jī)噴氣的方向可能是(

)A.v1方向 B.v2方向

C.v3方向 D.v4方向答案

C解析

祝融號火星車的主減速段的軌跡幾乎是一條傾斜的直線,火星車做減速運(yùn)動,所