高中物理 第五章 第1节 曲线运动学案新人教版必修2
人教版高中物理必修2第五章 曲线运动1. 曲线运动导学案
为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立坐标系,并从这一瞬间开始计时.)引导1:在抛出后的运动过程中,小球受力情况如何?引导2:那么,小球在水平方向有加速度吗?它将怎样运动?引导3:我们用函数表示小球的水平坐标随时间变化的规律将如何表示?引导4:在竖直方向小球有加速度吗?若有,是多大?它做什么运动?它在竖直方向有初速度吗?引导5:那根据运动学规律,请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律.引导6:小球的位置能否用它的坐标(x,y)描述?能否确定小球在任意时刻t的位置?三、抛体的轨迹例题1、讨论物体以速度V水平抛出后的轨迹。
(认真阅读教材p8,独立完成下列问题)四、抛体的速度引导1:利用运动合成的知识,结合图6.4—2,求物体落地速度是多大? 落地速度与什么因素有关?例2、一个物体以l0 m/s的速度从10 m的水平高度抛出,落地时速度与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)?练习、在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平抛出一个质量是10 kg的物体,则物体落地的速度是多大? (忽略空气阻力,取g=10m/s2)任务二合作探究(认真阅读教材p2-p3,独立完成下列问题)引导1:由于运动的等时性,那么大家能否根据前面的结论得到物体做平抛运动的时间? 平抛运动的物体在空中运动的时间仅取决于下落的什么?引导2:那么落地的水平距离是多大? 平抛运动的水平位移不仅与初速度有关系,还与物体的下落高度有关.任务三达标提升1.平抛物体的运动可以看成 ( )A.水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成B.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成C.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动的合成D.水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成2.物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向的分速度v y(取向下为正)随时间变化的图线是 ( )3.一小球在高0.8m的水平桌面上滚动,离开桌面后着地,着地点与桌。
高中物理《第五章 曲线运动》导学案 新人教版必修2
高中物理《第五章曲线运动》导学案新人教版必修2【课标要求】1、会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。
2、会描述匀速圆周运动。
知道向心加速度。
3、能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力,分析生活和生产中的离心现象。
4、关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生活的联系。
【学习目标】1、掌握平抛运动、匀速圆周运动规律,能够分析生活中的曲线运动问题。
2、自主学习,合作探究,通过解决曲线运动问题总结建立物理模型的方法。
3、激情投入,关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生活的联系。
【重点、难点】运动的合成与分解、平抛运动及匀速圆周运动的运动规律。
【使用说明】1、先用15分钟的时间,熟悉教材并完成知识梳理,同时用红笔进行疑难点标注。
学有余力的同学尝试完成探究案;2、本章主要从力和运动的角度来分析曲线运动,我们在分析物体的运动情况时,对物体进行受力分析。
3、带★的题目,C层同学可以不做。
【自主梳理】【育人立意】让学生自主思考、探究,通过对曲线运动的知识体系的构建,提高学生的独立思考能力、合作探究能力和对知识的归纳总结能力。
【方法导引】画知识树是系统条理的掌握知识的常用方法,通过先独立思考画出自己的知识树,然后在课堂上展示、讨论交流,完善知识树,最终形成自己的完善的知识体系。
《曲线运动》知识树我的疑问【课内探究】探究点一: 运动的合成与分解情景1:农民在精选谷种时,常用一种叫“风车”的农具进行分选。
在同一风力作用下,谷种和瘪谷(空壳)都从洞口水平飞出,结果谷种和瘪谷落地点不同,自然分开。
问题1:渡河问题:船以5m/s垂直河岸的速度渡河,水流的速度为3m/s,若河的宽度为100m,试分析和计算:(1)船需要多少时间才能达到对岸;船登陆的地点离船出发点的距离是多少?(2)设此船仍是这个速率,但是若此船要垂直达到对岸的话,船头需要向上游偏过一个角度q,求sinq。
问题2:从高楼顶用30m/s的水平速度抛出一物体,落地时的速度为50m/s、(取g=10m/s2)求:楼的高度和物体落地的时间。
高中物理必修二第五章,《曲线运动》,全章教学设计(教案),汇总
高中物理必修二第五章《曲线运动》全章教学设计汇总一、《曲线运动》第一课时教学设计二、《曲线运动》第二课时教学设计三、《平抛运动》第一课时教学设计四、《平抛运动》第二课时教学设计五、《实验:研究平抛运动》教学设计六、《圆周运动》第一课时教学设计七、《圆周运动》第二课时教学设计八、《向心加速度》第一课时教学设计九、《向心加速度》第二课时教学设计十、《向心力》第一课时教学设计十一、《向心力》第二课时教学设计十二、《生活中的圆周运动》第一课时教学设计十三、《生活中的圆周运动》第二课时教学设计一、高中物理必修二第五章第一节《曲线运动》第一课时教学设计.什么是曲线运动.物体做曲线运动的条件.、曲线运动一定是变速运动吗?变速运动一定是曲线运动___等运动,后者如.质点在某一过程中速度方向总是沿着轨迹曲线的切线方向.曲线运动的速度方向一定不断变化、由于曲线的切线方向在不断地变化,所以做曲线方向在不断地变化,曲线运动一定是成)二、高中物理必修二第五章第一节《曲线运动》第二课时教学设计种变速运动..什么是曲线运动..物体做曲线运动的方向的确定..物体做曲线运动的条件.所受外力在改变速度效果方面有何不同?5-1-2图5-1-2三点时瞬时速度的方向分别标出三点合外力与速度的夹角,并通过力的正交分解,比较力在改变速度方面有何不同。
质点将做何种运动?力方向一定与瞬时速度方向不在m/s,方向为。
运动,加速度大小为运动,加速度大小为三、高中物理必修二第五章第二节《平抛运动》第一课时教学设计授课、理解平抛运动是两个直线运动的合成。
容物体做曲线运动的条件是什么?问:图片上的足球、垒球、链球、水平细管流出的水做什么运空气阻力可以忽略不计,这作用的运动叫做动的性质了吗?课外作业四、高中物理必修二第五章第二节《平抛运动》第二课时教学设计课型教、抛体的位移考讨论动,而平抛运五、高中物理必修二第五章第三节《实验:研究平抛运动》教学设计)调节斜槽末端水平,使小球飞出时的速度计算平抛运动物体的初速、图(甲)是研究平)说明判断槽口切线是否水平的方法;六、高中物理必修二第五章第四节《圆周运动》第一课时教学设计教法及教具依据学习目标,研读课本物体在转动一考:匀速圆周运动中线速度是怎么变化的?:时针的周期是60 s倍,针端点的线速度分针是时探究二、匀速圆周运动的传动装置中各物理量间的关系的各点七、高中物理必修二第五章第四节《圆周运动》第二课时教学设计资料,解决存在问题。
新人教版必修2高中物理5.1曲线运动第1课时导学案
4.曲线运动一定是变速运动:(1)受恒力:匀变速曲线运动(加速度恒定)
(2)受变力:非匀变速曲线运动
达
标
训
练
1.关于运动的性质,以下说法中正确的是( )
A.变速运动一定是曲线运动B.物体在恒力作用下,不可能做曲线运动
C.曲线运动一定是变速运动D.做曲线运动的物体其合外力可能为零
重点
曲线运动的条件及方向
我的问题
难点
匀速圆周运动是曲线运动
自
主
学
习
1.关于曲线运动的方向(3分钟)
阅读课本p2演示实验及p3一至三段 内容,知道曲线运动的速度方向为
2.关于物体做曲线运动的条件
(1)复习直线运动条件是 什么?(1分钟)
(2)阅读课本p3演示实验及课本内容知道 曲线运动的条件是什么?(3分钟)
5.如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线由A运动到B,这时突然使它所受 的力反向而大 小不变(即由F变为-F),在此力作用下,物体以后的运动情况,下列说法正 确的是()
A.物体可能沿曲线Ba运动
B.物体可能沿曲线Bb运动
C.物体 可能沿曲线Bc运动
D.物体可能沿原曲线由A返回B
作业
a曲线运动初速度可以为零吗?
b合外力可以为零 吗?
精
讲
互
动
1.曲线运动的条件,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ调指出物体所受合力与物体速度方向不在同一直线上。
2.取出生活中有哪些实例能说明做曲线运动的物体所受的合外力一 定在曲线的内侧?
3.通过力的分解学会:
A当外力F与速度v的方向成锐角时,物体速度大小逐渐增大
B当外力F与速度v方向垂直时速度大小不变
人教版高中物理必修第二册 第五章 第1节 曲线运动 学案
第1节曲线运动学习目标核心素养形成脉络1.知道什么是曲线运动,会确定曲线运动中速度的方向,知道曲线运动是变速运动.2.知道物体做曲线运动的条件.一、曲线运动的速度方向1.质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向.2.速度是矢量,它既有大小,又有方向.由于曲线运动中,速度的方向是变化的,所以曲线运动是变速运动.二、物体做曲线运动的条件1.动力学角度看:当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动.2.运动学角度看:物体的加速度方向与它的速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动.思维辨析(1)做曲线运动的物体,速度可能不变.()(2)曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动.()(3)物体的速度不断改变,它一定做曲线运动.()(4)做曲线运动的物体所受的合力一定是变力.()(5)做曲线运动的物体一定有加速度.()提示:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√基础理解(1)小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在光滑水平桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动,得到不同轨迹.图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动.(2)如图所示,篮球沿优美的弧线穿过篮筐,图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是()A.v1B.v2C.v3D.v4提示:(1)因为磁铁对小钢珠只能提供引力,磁铁在A处时,F与v0同向,小钢珠做变加速直线运动,运动轨迹为b;当磁铁放在B处时,F与v0不在同一直线上,合力的方向指向轨迹的凹侧,运动轨迹为c.当合外力方向与速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动.(2)选C.速度方向沿该点的切线方向,只有选项C是正确的.对曲线运动的理解问题导引1.如图所示,游乐场中的摩天轮在竖直面内转动.当乘客到达最高点时,乘客的速度沿什么方向?当摩天轮匀速转动时,乘客的速度是否发生变化?2.如图所示,砂轮上打磨下来的炽热微粒沿什么方向飞出?如何确定物体在某一点的速度方向?[要点提示] 1.沿水平方向;乘客做曲线运动,速度方向不断变化.2.从砂轮上打磨下来的炽热微粒沿脱落点的切线方向飞出,所以物体在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向.【核心深化】1.曲线运动在某点的速度方向一定沿着曲线上该点的切线方向.2.曲线运动一定是变速运动,但是变速运动不一定是曲线运动;曲线运动一定有加速度,但加速度不一定变化.关键能力1对曲线运动中速度方向的判定(2019·山东济南高一检测)翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目.如图所示,翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下,过M点时速度方向如图所示,在圆形轨道内经过A、B、C三点,下列说法中正确的是()A.过A点时的速度方向沿AB方向B.过B点时的速度方向沿水平方向向左C.过A、C两点时速度方向相同D.圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上[解析]翻滚过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示.由图可判断选项B正确,选项A、C错误.用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N点,则过山车过N点时速度方向与M点相同,选项D错误.[答案] B关键能力2对曲线运动性质的理解(2019·四川乐山期末)关于曲线运动的速度,下列说法正确的是() A.做曲线运动的物体速度方向必定变化B.速度变化的运动必定是曲线运动C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动D.加速度变化的运动必定是曲线运动[解析]因为做曲线运动的物体,合力与速度不在一条直线上,所以做曲线运动的物体速度方向必定变化,故A正确;速度变化的运动不一定是曲线运动,如匀变速直线运动,故B错误;加速度恒定的运动可能是曲线运动,如平抛运动,故C错误;若合力与速度在同一条直线上,合力的大小变化,加速度大小也变化,但物体做直线运动,所以加速度变化的运动不一定是曲线运动,故D错误.[答案] A1.对曲线运动性质的分析(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)物体所受的合外力为恒力时,它一定做匀变速运动,但可能是匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动.2.曲线运动性质的两种判断方法(1)看物体的合力:若物体的合力为恒力,则它做匀变速曲线运动;若物体的合力为变力,则它做变加速曲线运动.(2)看物体的加速度:若物体的加速度不变,则它做匀变速曲线运动;若物体的加速度变化,则它做变加速曲线运动.【达标练习】1.关于曲线运动,下列说法正确的是()A.做曲线运动的物体,可能受力平衡B.做曲线运动的物体,位移的大小可能和路程大小相等C.做曲线运动的物体,速度和加速度一定在不断发生变化D.做曲线运动的物体,速度方向是在曲线上该点的切线方向解析:选D.曲线运动的条件是合力与速度不共线,一定存在加速度,做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零,不可能处于平衡状态,故A项错误;做曲线运动的物体,轨迹是曲线,因此物体的位移的大小一定小于其经过的路程,故B项错误;既然是曲线运动,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,速度时刻改变,但物体受到的力可以不变,即加速度可以不变,故C项错误;做曲线运动的物体,速度方向是在曲线上该点的切线方向,故D项正确.2.(2019·安徽合肥一中高一检测)精彩的赛车运动给观众带来刺激,但车手们却时刻处在紧张与危险之中.在一个弯道上,高速行驶的赛车后轮突然脱落,关于脱落的后轮的运动情况,以下说法正确的是()A.仍然沿着赛车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能解析:选C.赛车沿弯道行驶,任意时刻赛车上任何一点的速度方向,是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向.脱落的后轮(从赛车上脱离)的速度方向就是脱落点轨迹的切线方向,车轮脱落后,不再受到车身的约束,只受到与速度方向相反的阻力作用(重力和地面对车轮的支持力相平衡),车轮做直线运动,故车轮不可能沿车行驶的弯道运动,也不可能沿垂直于弯道的方向运动.故选项C正确.物体做曲线运动的条件问题导引如图所示,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.(1)图甲中钢球从滑轨上滚下时,观察钢球做什么运动,钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向有什么关系?(2)图乙中钢球从滑轨上滚下时,观察钢球做什么运动,钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向有什么关系?[要点提示](1)钢球做加速直线运动,钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向相同.(2)钢球做曲线运动,钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向不在同一条直线上.【核心深化】1.物体做曲线运动的条件:合力与速度方向不共线.2.合力与轨迹的关系:物体做曲线运动时,其轨迹总偏向合力所指的一侧,或者说合力总指向运动轨迹的凹侧,也可以说运动轨迹总是夹在合力方向与速度方向之间且与速度方向相切.3.合力与速率变化的关系分类速度与合力间的夹角θ运动的性质力的作用效果直线运动θ=0°加速直线运动只改变速度的大小,不改变速度的方向θ=180°减速直线运动曲线运动0°<θ<90°加速曲线运动既改变速度的大小,又改变速度的方向90°<θ<180°减速曲线运动θ=90°速度大小不变的曲线运动只改变速度的方向,不改变速度的大小一个物体在力F1、F2、F3三个力的共同作用下做匀速直线运动.若突然撤去力F1后,则物体()A.可能做曲线运动B.不可能继续做直线运动C.必然沿F1的方向做直线运动D.必然沿F1的反方向做匀加速直线运动[解题探究] (1)物体做曲线运动的条件是什么?(2)物体运动方向与F1的方向关系如何?[解析]物体做匀速直线运动的速度方向与F1的方向关系不明确,可能相同、相反或不在同一条直线上.因此,撤去F1后物体所受合力的方向与速度的方向关系不确定,所以只有选项A正确.[答案] A关键能力2曲线运动中运动轨迹的分析2019年1月21日的比赛中,奥斯伯恩精彩任意球破门领衔一周十佳进球.在足球场上罚任意球时,运动员踢出的足球,在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门.守门员“望球莫及”,轨迹如图所示.关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,下列说法中正确的是()A.合外力的方向与速度方向在一条直线上B.合外力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧C.合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向D.合外力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向[思路点拨] (1)物体做曲线运动时,速度方向沿轨迹的切线方向.(2)物体做曲线运动时,合力(或加速度)方向总指向运动轨迹的凹侧.[解析]足球做曲线运动,则其速度方向为轨迹的切线方向;根据物体做曲线运动的条件可知,合外力的方向一定指向轨迹的内侧,故选项C正确.[答案] C1.曲线运动中轨迹规律的进一步理解(1)具有一定初速度的物体在恒力的作用下做曲线运动时,物体的末速度越来越接近力的方向,但不会与力的方向相同;(2)物体的运动轨迹与初速度和合力两个因素有关,轨迹在合力与速度所夹区域之间且与速度相切.2.判断曲线运动轨迹时应注意的问题(1)与运动轨迹相切的方向为速度方向,不是力的方向;(2)看物体运动轨迹的弯曲情况,物体所受合力的方向指向轨迹凹的一侧;(3)轨迹曲线夹在合力与轨迹切线(即速度方向)之间.(2019·湖南长沙期末)质点在恒力F的作用下,由O运动到A点的轨迹如图所示,在A点时的速度方向与x轴平行,则恒力F的方向可能沿图示中的()A.F3的方向、F4的方向B.F1的方向、F2的方向C.F1的方向、F3的方向D.F2的方向、F4的方向解析:选A.由于物体做的是曲线运动,根据物体做曲线运动的条件可知,合力与速度不在同一条直线上,同时物体的受力方向指向运动轨迹弯曲的方向,所以力不可能沿F1、F2的方向,可能沿F3、F4的方向,故A正确,B、C、D错误.1.(2019·湖南永州期末)做曲线运动的物体,在运动过程中,一定发生变化的物理量是()A.速度B.加速度C.动能D.合力解析:选A.做曲线运动的物体一定变化的是速度方向,所以速度一定变化,A正确,B、C、D错误.2.关于曲线运动,下列说法中正确的是()A.做曲线运动的物体,在一段时间内运动的路程可能为零B.曲线运动一定是匀速运动C.在平衡力作用下,物体可以做曲线运动D.在恒力作用下,物体可以做曲线运动解析:选D.做曲线运动的物体,在一段时间内可能回到出发点,位移可能为零,但路程不为零,A错误;曲线运动的速度方向一定变化,所以一定是变速运动,B错误;由牛顿第一定律可知,在平衡力作用下,物体一定做匀速直线运动或处于静止状态,C错误;不论是否为恒力,只要物体受力方向与物体速度方向不共线,物体就做曲线运动,D正确.3.(2019·北京西城区期末)一辆汽车在水平公路上减速转弯,沿曲线由M向N行驶.图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,可能正确的是()解析:选C.汽车做的是曲线运动,汽车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由于汽车是从M向N运动的,并且速度在减小,所以合力与汽车的速度方向的夹角要大于90°,选项C正确.4.关于曲线运动的性质,下列说法中正确的是()A.曲线运动可能是匀速运动B.曲线运动一定是变速运动C.曲线运动不可能是匀变速运动D.曲线运动的加速度方向可能与速度方向相同解析:选B.曲线运动的速度方向时刻改变,所以曲线运动不可能是匀速运动,故A项错误;曲线运动的速度方向沿着曲线上某点的切线方向,时刻改变,所以曲线运动一定是变速运动,故B项正确;曲线运动的条件是合力与速度不共线,当合力是恒力时,曲线运动是匀变速曲线运动,故C项错误;做曲线运动的质点的加速度方向就是质点在曲线上这点的受力的方向,根据曲线运动的条件可知,加速度的方向与速度的方向一定不在同一条直线上,故D项错误.(建议用时:30分钟)A组学业达标练1.对做曲线运动的物体,下列说法正确的是()A.速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上B.加速度方向与合外力方向可能不在同一条直线上C.加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上D.合外力的方向一定是变化的解析:选A.由物体做曲线运动的条件可知,速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上,所以A正确;根据牛顿第二定律,加速度与合外力一定同向,所以B、C错误;在恒力作用下,物体也可以做曲线运动,只要合外力方向与速度方向不共线就可以,所以D 错误.2.一个做匀速直线运动的物体突然受到一个与运动方向不在同一条直线上的恒力作用时,则物体()A.继续做直线运动B.一定做曲线运动C.可能做直线运动,也可能做曲线运动D.运动的形式不能确定解析:选B.当合外力方向与速度方向不在同一条直线上时,物体必做曲线运动,故选项B正确.3.下列说法符合实际的是()A.飞镖沿水平直线射到5 m处的靶心上B.篮球在空中划过一道弧线进入篮筐C.足球沿直线射入球门的左上角D.铅球先是水平飞行一段距离,再竖直落到地面上解析:选B.物体做曲线运动的条件是物体所受到的合力与速度方向不在同一直线上.所有抛体运动,除了竖直上抛和竖直下抛,速度方向与重力方向都不在同一直线上,故飞镖、篮球、足球、铅球都做曲线运动,故A、C、D错误,B正确.4.(2019·北京中关村中学期末)如图所示,虚线为飞机飞行的一段轨迹,P是轨迹上的一点,四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述飞机经过P点时的速度方向,其中描述最准确的是()A.甲B.乙C.丙D.丁解析:选C.根据曲线运动的速度方向可知,飞机在P点的速度方向沿轨迹在P点的切线方向,所以丙的方向为飞机在P点的速度方向,选项C正确.5.(2019·广东中山期末)如图所示,一火箭在太空中沿ab连线横向漂移,火箭不受任何外力的作用,当火箭漂移到b点时,立即启动火箭上的发动机,产生一个恒定的推力作用在火箭上,推力的方向垂直于ab连线,直至火箭运动到太空中的c点,关闭发动机,推力同时消失,则火箭在b、c之间的运动轨迹应是()解析:选D.由题意,当火箭漂移到b点时,立即启动火箭上的发动机,产生一个恒定的推力作用在火箭上,则火箭产生一个向上的加速度,沿向上的方向做匀加速直线运动,同时沿水平方向做匀速直线运动,所以其轨迹为抛物线,选项D正确.6.(2019·宁夏学业水平测试)某质点从a到c沿曲线做减速运动,在b点所受合力F的方向可能的是()解析:选C.物体从a运动到c做曲线运动,据轨迹可知合外力与运动方向不在一条直线上,且合外力的方向指向弯曲一侧,A、B选项中的F指向曲线的外侧,故A、B错误;物体从a运动到c做减速曲线运动,物体受到的力与运动的方向之间的夹角是钝角,物体才能做减速运动,故C正确,D错误.7.(2019·湖南娄底期末)小汽车水平面内转弯,某段轨迹如图中虚线所示.在P点处地面对小汽车的摩擦力方向可能正确的是()A.F1B.F2C.F3D.F4解析:选D.根据无力不拐弯,拐弯必有力的性质,可知小汽车水平面内转弯需要合外力指向凹侧,则地面对小汽车的摩擦力方向指向轨迹的内侧,故D正确.8.“歼-20”是我国自主研发的一款新型隐形战机,图中虚曲线是某次“歼-20”离开跑道加速起飞的轨迹,虚直线是曲线上过飞机所在位置的切线,则空气对飞机作用力的方向可能是()A.沿F1方向B.沿F2方向C.沿F3方向D.沿F4方向解析:选C.飞机向上加速,空气作用力与重力的合力应指向曲线的凹侧,同时由于飞机加速起飞,故空气对飞机的作用力与速度的夹角应为锐角,故只有F3符合题意.9.(2019·四川攀枝花期末)已知物体运动初速度v0的方向和它所受恒定合外力F的方向,下列选项中a、b、c、d表示物体运动的轨迹,其中可能正确的是()解析:选B.受力与速度不在一条直线上,物体做曲线运动,轨迹为曲线,A错误;曲线运动的轨迹弯向合力方向,B正确;曲线运动的速度方向是轨迹的切线,C错误;曲线运动的轨迹弯向合力方向,D错误.10.在2016年的夏季奥运会上,我国跳水运动员获得多枚奖牌,为祖国赢得荣誉.高台跳水比赛时,运动员起跳后在空中做出各种动作,最后沿竖直方向进入水中.若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示,a、b、c、d为运动轨迹上的四个点.关于运动员头部经过这四个点时的速度方向,下列说法中正确的是()A.经过a、b、c、d四个点的速度方向均可能竖直向下B.只有经过a、c两个点的速度方向可能竖直向下C.只有经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下D.只有经过c点的速度方向可能竖直向下解析:选B.由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向,所以在图中的a点速度方向竖直向下;b点的方向向上;c点的方向竖直向下,d点的速度方向竖直向上,故B正确,A、C、D错误.B组素养提升练11.一物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间内风突然停止,则其运动的轨迹可能是()解析:选C.物体自由下落到某处突然受一恒定水平向右的风力,则轨迹应向右弯曲,且弯点的切线方向应竖直向下,故A、B、D错误;撤去风力后,物体只受重力,即合外力向下,轨迹应向下弯曲,故C正确.12.(多选)质点通过位置P时的速度v、加速度a及P附近的一段轨迹都已标出,其中可能正确的是()解析:选BC.选项A中速度方向是轨迹切线方向,加速度方向没有指向曲线的内侧,故A项错误;选项B中速度方向是轨迹切线方向,加速度方向指向曲线的内侧,故B项正确;选项C中速度方向是轨迹切线方向,加速度方向指向曲线的内侧,故C项正确;选项D中速度方向不是轨迹切线方向,加速度方向也没有指向曲线内侧,故D项错误.13.如图所示,水平桌面上摆一条弯曲的轨道,它是由几段稍短的弧形轨道组合而成的.通过压缩弹簧或者斜面使钢球由轨道的C端滚入,在轨道的约束下做曲线运动.在轨道的下面放一张白纸,蘸有墨水的钢球从出口A离开轨道后在白纸上留下一条运动的痕迹,它记录了钢球在A点的运动方向.拆去一段轨道,钢球的轨道出口改在B.用同样的方法可以记录钢球在轨道B点的运动方向.以下说法中正确的是()A.钢球在白纸上的墨迹方向就是其离开轨道处轨道所在曲线的切线方向B.钢球在轨道上之所以做曲线运动是因为其受到沿轨道方向的力的作用C.若弯曲轨道是光滑的,则钢球在轨道上运动时可能做匀速运动D.若将该轨道换成封闭的圆环形光滑轨道,则钢球在其上运动的加速度大小和方向不发生改变解析:选A.钢球离开时的运动方向为轨道切线方向,A对;钢球在轨道上做曲线运动,是因为受到垂直于轨道方向的向心力作用,B错;轨道光滑还是粗糙,不会影响钢球在轨道内的运动轨迹,C错;若换成封闭圆形轨道,加速度方向指向圆心,始终在变化,D错.14.(2019·湖南永州期末)如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是()A.D点的速率比C点的速率大B.A点的加速度与速度的夹角小于90°C.A点的加速度比D点的加速度大D.从A到D加速度与速度的夹角先增大后减小解析:选A.由B点速度与加速度相互垂直可知,合力方向与B点切线垂直且向下,故质点由C到D过程,合力方向与速度方向夹角小于90°,速率增大,D点速率比C点的速率大,A正确;A点的加速度方向与过B的切线垂直,即与A点速度方向夹角大于90°,B 错误;质点做匀变速曲线运动,合力的大小方向均不变,加速度不变,C错误;从A到D 加速度与速度的夹角一直变小,D错误.15.(2019·北京东城区期末)在第23届冬奥会闭幕式上“北京八分钟”的表演中,轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹(如图所示).在此过程中轮滑演员的()A.速度始终保持不变B.运动状态始终保持不变C.速度方向沿曲线上各点的切线方向D.所受合力方向始终与速度方向一致解析:选C.轮滑演员做曲线运动,运动状态不断变化,速度方向时刻改变,速度不断变化,故A、B错误;做曲线运动的物体速度方向沿曲线上各点的切线方向,故C正确;轮滑演员所受合力方向始终与速度方向不在一条直线上,故D错误.。
2021学年高中物理第五章曲线运动第1节第2课时物体做曲线运动的条件学案新人教版必修2
第2课时物体做曲线运动的条件物体做曲线运动的条件1.当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上,物体做曲线运动.2.合力为恒力,物体将做匀变速曲线运动;合力为变力,物体将做变加速曲线运动.一、合作探究找规律考点一物体做曲线运动的条件1.图甲是抛出的石子在空中划出的弧线,图乙是某卫星绕地球运行的局部轨迹.请画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向.2.用一块磁铁,如何使小钢球做以下运动:(1)加速直线运动;(2)减速直线运动;(3)曲线运动.3.物体做曲线运动的条件是什么?答:1.各点受力方向和速度方向如下图.2.(1)把磁铁放置在小钢球运动方向的正前方;(2)把磁铁放置在小钢球运动方向的正前方;(3)把磁铁放置在小钢球运动方向的某一侧.3.合力方向与速度方向不共线.考点二两个直线运动的合运动分析如下图的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩.在小车A与物体B以一样的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B向上吊起.1.吊钩将物体B向上匀速吊起时,物体B的运动轨迹是直线还是曲线?2.吊钩将物体B匀加速向上吊起时,物体B的运动轨迹是直线还是曲线?,两个匀速直线运动的合运动为匀速直线运动.2.曲线,水平方向的匀速直线与竖直方向的匀加速的合运动为匀变速曲线运动.二、理解概念做判断1.李娜打出的网球做曲线运动.(√)2.当物体受力方向与运动方向总是在同一直线上时,物体也可以做曲线运动.(×)3.物体做曲线运动时,合力一定是变力.(×)4.物体做曲线运动时,加速度一定不为零.(√)5.物体做曲线运动时加速度方向一定与所受合力方向一样.(√)要点1|物体做曲线运动的条件1.从力和运动关系的角度理解物体做曲线运动的条件(1)当合力的方向跟物体的速度方向在同一直线上时,物体做直线运动.(2)当合力的方向跟物体的速度方向始终垂直时,物体做速度大小不变,方向不断改变的曲线运动,此时的合力只改变速度的方向,不改变速度的大小.(3)当合力的方向跟速度方向不在同一直线上时,可将合力分解到沿着速度方向和垂直于速度方向这两个方向,如下图,沿着速度方向的分力F1只改变速度的大小,垂直于速度方向的分力F2只改变速度的方向,这时物体做曲线运动.(4)假设力和速度之间的夹角为θ,当0≤θ<90°时,物体速度不断增大,当90°<θ≤180°时,物体速度不断减小.2.物体做直线运动与做曲线运动的比拟F合方向与v方向在一条直线上不在一条直线上a方向与v方向在一条直线上不在一条直线上程分别以甲、乙、丙、丁和戊标示.试问在哪一段,小球所受的合力为零( )A.甲B.乙C.丙D.戊【思路点拨】曲线运动的合力一定不为零,如果物体所受的合力为零那么物体一定处于静止状态或者匀速直线运动状态,观察图中小球的位置是否均匀来分析即可.【解析】小球所受的合力为零时,物体处于静止或匀速直线运动状态,根据图象可知,甲阶段做减速直线运动,乙阶段做曲线运动,丙阶段做匀速直线运动,丁阶段做曲线运动,戊阶段做加速直线运动,故丙阶段小球所受的合力为零,故C正确,A、B、D错误.应选C.【答案】 C(2021·天津市红桥区期中)关于曲线运动的性质,以下说法中正确的选项是( )A.曲线运动可能是匀速运动B.曲线运动一定是变速运动C.变速运动一定是曲线运动D.曲线运动的加速度方向可能与速度方向相反解析:曲线运动的速度方向沿着曲线上某点的切线方向,时刻改变,故一定是变速运动,A选项错误,B选项正确;曲线运动的条件是合力与速度不共线,即加速度方向与速度方向不共线,D选项错误;曲线运动一定是变速运动,而变速运动不一定是曲线运动,C选项错误.答案:B名师方法总结物体做曲线运动的判断方法:(1)直接根据曲线运动的定义来判断.假设物体的运动轨迹为直线,那么它做直线运动,为曲线那么物体所做的就是曲线运动.(2)根据物体做曲线运动的条件来确定①假设合外力方向与物体的运动方向共线,那么物体做直线运动,不共线那么物体做曲线运动.②假设物体的加速度方向与其速度方向共线,那么物体做直线运动,不共线那么物体做曲线运动.名师点易错物体做曲线运动的条件只强调合力方向跟它的速度方向不在同一直线上,不管合力是恒力还是变力.要点2|合外力、速度、运动轨迹三者之间的关系1.物体的运动轨迹与速度和合外力有关,如下图,物体的运动轨迹一定夹在合外力与速度方向之间.2.运动轨迹与速度相切,且轨迹是向合外力的方向弯曲,或者说合外力的方向总指向轨迹的内侧.典例2 春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福,如下图,孔明灯在竖直Oy 方向做匀加速运动,在水平Ox方向做匀速运动,孔明灯的运动轨迹可能为( )A.直线OA B.曲线OBC.曲线OC D.曲线OD【思路点拨】曲线运动的物体合力一定指向曲线的内侧,孔明灯在Oy方向匀加速,那么合力方向应在y轴正方向上.【解析】孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动,那么合外力沿Oy方向,在水平Ox方向做匀速运动,此方向上合力为零,所以合运动的加速度方向沿Oy方向,但合速度方向不沿Oy方向,孔明灯做曲线运动,结合合力指向轨迹内侧,可知轨迹可能为OD,故D正确,A、B、C错误.【答案】 D如下图,一小球在光滑的水平面上以v0向右运动,运动中要穿过一段有水平向北的风的风带ab,经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力,其余区域无风力,那么小球过风带及过后的轨迹正确的选项是( )解析:小球受到风的作用后做曲线运动,合力指向轨迹的内侧,离开风带后,小球做匀速直线运动,B选项正确.答案:B名师方法总结物体运动到某点时,轨迹向哪个方向弯曲,可以用如下方法判断:作出该点的速度方向(即切线方向)所在的直线,那么合外力方向指向此直线的哪一侧,轨迹就向哪一侧弯曲,应用这一规律,我们也可以根据轨迹的弯曲方向判断合外力的大致方向.名师点易错物体受多个力作用时,并不是某一个力的方向指向曲线的内侧,而是合力方向才指向曲线内侧.要点3|两个直线运动的合运动的性质和轨迹的判断1.两个同一直线上的分运动的合成两个分运动在同一直线上,无论方向是同向还是反向,无论是匀速的还是变速的,其合运动一定是直线运动.2.两个互成角度的分运动的合成(1)两个匀速直线运动的合运动一定仍是匀速直线运动,v合由平行四边形定那么求解.(2)两个初速度均为零的匀加速直线运动的合运动一定仍是初速度为零的匀加速直线运动,a合由平行四边形定那么求解.(3)一个匀速直线运动和另一个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速曲线运动,合运动的加速度即为分运动的加速度.(4)两个匀变速直线运动的合运动,其性质由合加速度方向与合初速度方向的关系决定:当合加速度与合初速度共线时,合运动仍为匀变速直线运动;当合加速度与合初速度不共线时,合运动为匀变速曲线运动.3.两个相互垂直的分运动的合成如果两个分运动都是匀速直线运动,且互成角度为90°,其分位移为x1、x2,分速度为v1、v2,那么其合位移x和合速度v可以运用解直角三角形的方法求得,如下图.典例3 (多项选择)(2021·成都模拟)CCTV-1综合频道在黄金时间播出了电视剧?陆军一号?,其中直升机抢救伤员的情境深深感动了观众.假设直升机放下绳索吊起伤员后(如图甲所示),竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示,假设不计空气阻力,那么( )A.伤员一直处于失重状态B.绳索中拉力方向一定沿竖直向上C.在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线D.绳索中拉力先大于重力,后小于重力【解析】分析图乙可知,伤员在竖直方向上先是向上做匀加速运动,加速度向上,拉力大于重力,处于超重状态;后向上做匀减速运动,加速度向下,拉力小于重力,处于失重状态,A选项错误,D选项正确;分析图丙可知,伤员在水平方向上做匀速直线运动,故绳索中拉力方向始终沿竖直向上,B选项正确;根据运动的合成与分解知识可知,伤员运动的轨迹是曲线,C选项错误.【答案】BD以下说法正确的选项是( )A.匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动一定是直线运动B.匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动C.假设物体所受合外力不为零,那么一定做曲线运动D.假设物体做曲线运动,那么所受的合外力一定不为零解析:物体做直线和曲线运动的条件看合外力与初速度的方向,假设方向在一条直线上,那么做直线运动,假设不在一条直线上,那么做曲线运动,匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动可是直线运动也可是曲线运动,A、B错误;假设物体所受合外力不为零,但合外力与初速度的方向在一条直线上,物体也做直线运动,C 错误;假设物体做曲线运动,速度方向一定改变,有加速度,物体所受的合外力一定不为零,D 正确.应选D .答案:D名师方法总结两个互成角度的直线运动的合运动的性质和轨迹,由两分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定.判断方法如下:(1)性质的判断:根据合加速度是否恒定判定合运动是匀变速运动还是非匀变速运动,假设合加速度不变且不为零,那么合运动为匀变速运动,假设合加速度变化,那么为非匀变速运动.(2)轨迹的判断:根据合加速度与合初速度是否共线判断合运动是直线运动还是曲线运动.假设合加速度与合初速度在同一直线上,那么合运动为直线运动,否那么为曲线运动.名师点易错1.两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动.2.两个直线运动的合运动不一定是直线运动.要点4|曲线运动的分类曲线运动⎩⎪⎨⎪⎧匀变速曲线运动⎩⎪⎨⎪⎧①物体所受合力方向与初速度的方向不在同一直线上②合力是恒力,即加速度恒定变加速曲线运动⎩⎪⎨⎪⎧①物体所受合力方向与初速度的方向不在同一直线上②合力是变力(可以是力的大小改变,也可,以是力的方向改变或二者同时改变),即加速度变化 典例4 一个物体在光滑水平面上以初速度v 做曲线运动,物体在运动过程中:只受恒力的作用,其运动轨迹如下图,那么物体在由M 点运动到N 点的过程中,物体的速度大小的变化情况为_____________________________.【思路点拨】物体做曲线运动时,合力一定指向曲线的凹侧,此题中恒力从M点或N 点均为指向凹侧,且方向不可变化,可从图上大体标出恒力方向,再根据恒力与速度夹角来判断速度大小如何变化.【解析】过M点做曲线的切线如下图AE,过N点做曲线的切线如下图DF.物体运动到M点时所受合外力的方向将以M点为作用点,方向可能指向直线AE的下方的任意一个方向;物体运动到N点时所受合外力的方向将以N点为作用点,方向可能指向直线DF的下方的任意一个方向.因为物体运动过程中物体所受合外力为一个定值,所以物体所受合外力的可能方向应在物体运动到M点时可能的速度方向与运动到N点时可能的速度方向的公共局部.显然当物体到达M点时,物体运动的速度方向与物体所受合外力的方向成钝角,故合外力充当阻力,导致物体运动速度减小;当物体到达N点时,物体运动的速度方向与物体所受合外力的方向成锐角,故合外力充当动力,导致物体运动速度增大.显然,物体沿着曲线MN运动的过程中,物体运动的速度大小先减小而后增大.【答案】先减小而后增大一个物体在光滑水平面上以初速度v0做曲线运动,此过程中水平方向只受一个恒力的作用,运动轨迹如下图,M点的速度为v0,那么由P到N的过程中,速度大小的变化为( )A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大解析:由于物体受到恒力作用,由轨迹的弯曲可知,力F的方向为斜向下方向,但比v 的方向向左偏折得多一些,由此可知力F与v0的夹角为钝角,力F沿轨迹切线方向的分量使速度逐渐减小,当速度方向与力F的方向垂直时,速度最小,而当速度的方向变化为与力F的方向成锐角后,物体的速度又逐渐增大,由此可知物体在由P到N运动的过程中速度应是逐渐增大,故A正确.答案:A名师方法总结判断做曲线运动的物体的速度大小变化情况时,应从以下关系入手:(1)当物体所受合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体做曲线运动的速率增大;(2)当物体所受合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体做曲线运动的速率减小;(3)当物体所受合外力方向与速度方向的夹角总为直角(或垂直)时,物体做曲线运动的速率不变.名师点易错物体做直线运动还是曲线运动,是由力的方向和速度的方向关系决定的,与力是恒力还是变力无关.恒力作用下的曲线运动称为匀变速曲线运动;变力作用下的曲线运动称为变加速曲线运动.对点训练一曲线运动的条件1.(多项选择)(2021·鸡泽期末)一个质量为1 kg、初速度不为零的物体,在光滑水平面上受到大小分别为1 N、3 N和5 N 的三个水平方向的共点力作用,那么该物体( ) A.可能做匀速直线运动B.可能做匀减速直线运动C.可能做匀变速曲线运动D.加速度的大小不可能是2 m/s2解析:先求三个力合力的取值范围,1N、3 N和5 N三力同向时合力最大,为9 N,而最小为1 N,合力不可能为零,物体不能做匀速直线运动,A选项错误;当合力与初速度反向时,物体做匀减速直线运动,B选项正确;当合力与初速度方向不共线时,物体可做匀变速曲线运动,C选项正确;根据牛顿第二定律可知,当合力等于2 N时,加速度为2 m/s2,D选项错误.答案:BC对点训练二合外力、速度、轨迹的关系2.(2021·嘉兴模拟)如下图,高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程,虚线是飞出的扑克牌的轨迹,那么扑克牌所受合外力F与速度v关系正确的选项是( )解析:扑克牌做曲线运动,速度方向沿着运动轨迹的切线方向,合力指向运动轨迹弯曲的内侧,A选项正确.答案:A对点训练三合运动轨迹及性质的判断3.(多项选择)光滑水平面上一运动质点以速度v0通过点O,如下图,与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力F x和沿y轴正方向的恒力F y,那么 ( )A.因为有F x,质点一定做曲线运动B.如果F y<F x,质点向y轴一侧做曲线运动C.如果F y=F x tanα,质点做直线运动D.如果F x>F y cotα,质点向x轴一侧做曲线运动解析:如果F x、F y二力的合力沿v0方向,即F y=F x tanα.那么质点做直线运动,选项A 错误、选项C正确;假设F x>F y cotα,那么合力方向在v0与x轴正方向之间,那么轨迹向x 轴一侧弯曲而做曲线运动,假设F x<F y cotα,那么合力方向在v0与y轴之间,所以运动轨迹必向y轴一侧弯曲而做曲线运动.因不知α的大小,所以只凭F x、F y的大小不能确定F合是偏向x轴还是y轴,选项B错误、选项D正确.答案:CD对点训练四曲线运动的分类4.(多项选择)一个物体以初速度v0从A点开场在光滑水平面上运动.有一个水平力作用在物体上,物体运动轨迹如图中实线所示,图中B为轨迹上的一点,虚线是过A,B两点并与轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划分为5个区域.关于施力物体的位置,下面说法正确的选项是( )A.如果这个力是引力,那么施力物体一定在④区域B.如果这个力是引力,那么施力物体一定在②区域C.如果这个力是斥力,那么施力物体可能在②区域D.如果这个力是斥力,那么施力物体可能在③区域解析:做曲线运动的物体轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧,如果这个力是引力,那么施力物体一定在④区域,如果这个力是斥力,施力物体一定在②区域,A、C选项正确,B、D选项错误.答案:AC【强化根底】1.(2021·阜城期末)以下关于曲线运动的表达中,正确的选项是( )A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的B.做曲线运动的物体,速度方向一定时刻改变C.物体做曲线运动时,它所受到的合力可能为零D.物体做曲线运动时,所受合力方向有可能与速度方向在一条直线上解析:曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,但合力可能不变,加速度可能不变,A选项错误;曲线运动的速度方向必定是改变的,B选项正确;物体受到合外力为零时,做匀速直线运动,不可能是曲线运动,C选项错误;物体所受合力方向与速度方向在一条直线上时,一定做匀变速直线运动,D选项错误.答案:B2.如下图,一小球在光滑水平桌面上做匀速运动,假设沿桌面对小球施加一个恒定外力,那么小球一定做( )A.直线运动B.曲线运动C.匀变速运动D.匀加速直线运动解析:当物体所受的恒力与速度方向在同一条直线上,做匀变速直线运动,不在同一条直线上,做匀变速曲线运动,故小球一定做匀变速运动,C选项正确.答案:C3.(多项选择)(2021·济南市历城区模拟)如下图,一物体在光滑水平面上,在恒力F 的作用下(图中未画出)做曲线运动,物体的初速度、末速度方向如下图,以下说法正确的选项是( )A.物体的运动轨迹是抛物线B.F的方向可以与v2成45°C.F的方向可以与v1垂直D.F的方向可以与v2垂直解析:物体受到恒定的外力作用,运动轨迹为抛物线,A选项正确;根据曲线运动的规律可知,受力指向轨迹的内侧,要使物体沿如下图的轨迹运动,力的方向介于初速度切线的反向延长线和末速度方向之间,但不包括边界,F的方向可以与v2成45°,B选项正确;分析轨迹图可知,物体的初、末速度相互垂直,F的方向不能与初速度v1和末速度v2垂直,C、D选项错误.答案:AB4.假设物体运动初速度v0的方向及该物体受到的恒定合外力F的方向,那么图中所画物体运动的轨迹可能正确的选项是( )解析:曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向,由此可以判断A、D错误;曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由此可以判断B正确;C错误.答案:B5.双人滑运发动在光滑的水平冰面上做表演,甲运发动给乙运发动一个水平恒力F,乙运发动在冰面上完成了一段优美的弧线MN.v M与v N正好成90°角,那么此过程中,乙运发动受到甲运发动的恒力可能是图中的( )A.F1B.F2C.F3D.F4解析:物体由M向N做曲线运动受力指向轨迹的内侧,故物体先做匀减速运动后做匀加速运动,合外力的方向可能是F2的方向,B选项正确.答案:B【稳固易错】6.(2021·沈阳市三模)在水平桌面上放置一张纸,画有如下图的平面直角坐标系,一个涂有颜料的小球以速度v从原点O出发,沿y轴负方向做匀速直线运动(不计纸与球间的摩擦),同时,白纸从静止开场沿x轴正方向做匀加速直线运动,经过一段时间,在纸面上留下的痕迹为以下图中的( )解析:根据运动的合成与分解法那么可知,以白纸为参考系,小球沿y轴负方向做匀速直线运动,沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,那么小球的运动轨迹,如B选项所示,B选项正确.答案:B7.一物体在共点恒力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动,突然撤去F1,其他力不变,那么物体可能做的运动,以下说法正确的选项是( )A.物体不可能做匀变速直线运动B.物体可能做直线运动,也可能做曲线运动C.物体一定沿着F1的方向做匀减速直线运动D.物体一定沿着与F1相反的方向做匀加速直线运动解析:一物体在共点力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动,合力为零,突然撤去F1,其他力不变,根据共点力的平衡知识可知,合力的方向与F1的方向相反,物体做匀变速运动.假设速度方向与F1方向不在同一条直线上,物体做曲线运动;假设速度方向与F1方向在同一条直线上,且与F1同向,那么物体做匀减速直线运动;假设速度方向与F1方向在同一条直线上,且与F1反向,那么物体做匀加速直线运动,B选项正确.答案:B【能力提升】8.一物体做曲线运动,轨迹如下图,物体运动到A、B、C、D四点时,图中关于物体速度方向和受力方向的判断,哪些点可能是正确的?解析:物体的速度方向一定沿曲线的切线方向,物体受到合外力的方向指向曲线的凹侧,故A、D两点正确.答案:A、D9.中国首颗火星探测器“萤火一号〞于2021年10月发射.如下图为该探测器示意图,P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机,P1、P3的连线与空间某一固定坐标系的x轴平行,P2、P4的连线与y轴平行,每台发动机开动时都能向探测器提供动力,开场时,探测器以恒定速率v0向x轴正方向平动,四个喷气发动机P1、P2、P3、P4能提供的推力大小相等,那么:(1)分别单独开动P1、P2、P3、P4,探测器将分别做什么运动?(2)同时开动P2与P3,探测器将做什么运动?(3)假设四个发动机同时开动,探测器将做什么运动?解析:(1)单独开动P1,产生一个沿x轴负方向的力,探测器先做匀减速直线运动直到速度为零,后沿x轴负方向做匀加速直线运动.单独开动P2,产生一个沿y轴正方向的力,与初速度方向垂直,探测器做曲线运动.单独开动P3,产生一个沿x轴正方向的力,探测器做匀加速直线运动.单独开动P4,产生一个沿y轴负方向的力,与初速度方向垂直,探测器做曲线运动.(2)同时开动P2与P3,产生一个沿y轴正方向的力和一个沿x轴正方向的力,合力与初速度夹角为45°,物体做曲线运动.(3)同时开动四个发动机,合外力为零,探测器将以原速度做匀速直线运动.答案:见解析。
高中物理《第五章 曲线运动》导学案新人教版必修2
高中物理《第五章曲线运动》导学案新人教版必修2【学习目标】1、知道什么叫曲线运动2、知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动3、知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上4、掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系【学习重点】1、物体做曲线运动的方向的判定2、物体作曲线运动的条件【学习难点】1、理解曲线运动是变速运动2、会根据物体做曲线运动的条件分析具体问题【学习过程】一、运动的分类物体按照运动轨迹的不同可以分为哪两大类?二、曲线运动的速度方向1、观察实际生活中的曲线运动,如:被沿着某一方向斜抛出去的在空中飞行的石块;我们骑自行车通过弯道时。
从的这些例子可以看出,做曲线运动的物体不同时刻的速度具有不同的。
2、如何确定做曲线运动的物体在某一时刻的运动方向?参考事例:(1)撑开的带有水的伞绕着伞柄旋转,从伞面上飞出去的水滴(2)在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星飞出结论:做曲线运动的物体在任意一点的速度方向沿着轨迹在该点的方向。
思考:1、在运动过程中,曲线运动的速度和直线运动的速度最大的区别是什么?2、速度是矢量,既有大小又有方向,因此根据曲线运动的特点,曲线运动一定是运动。
课堂练习(一):1、对曲线运动的速度方向,下列说法正确的是()A、在曲线运动中,质点在任意位置的速度方向总是与运动轨迹在这点的切线方向相同B、在曲线运动中,质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向C、旋转雨伞时,伞面上的水滴由内向外做螺旋运动,故水滴速度方向不是沿其切线方向的D、旋转雨伞时,伞面上的水滴由内向外做螺旋运动,水滴速度方向总是沿其轨道的切线方向2、关于曲线运动,下列说法正确的是()A、曲线运动一定是变速运动B、曲线运动的速度方向不断的变化,但只要其速度大小不变,就可以认为物体的速度不变C、曲线运动的速度方向可能不变D、曲线运动的速度大小和方向一定同时改变三、物体做曲线运动的条件由教材中的实例可见,物体做曲线运动的条件是。
人教版高中物理必修2第五章曲线运动第一节曲线运动教案(14)
2010届高三物理二轮复习第五章曲线运动章末总结[知识图解]匀速圆周运动运动性质:⑾运动线速度:v=⑿角速度:ω=⒀周期:T=⒁向心加速度:a=⒂向心力:F=⒃离心运动的条件:F供=0或F供⒄F需曲线运动平抛运动曲线运动条件:所受合外力的方向与它的初速度不在⑴上质点在某点的速度,沿曲线在这一点的切线方向运动性质:一定是变速运动知识图解答案:⑴同一条直线;⑵运动的合成与分解;⑶匀变速;⑷匀速直线;⑸自由落体运动;⑹下落高度h ;⑺初速度v ;⑻下落高度h ;⑼竖直向下;⑽中;⑾变速;⑿s 2r r tTπω==;⒀2v ;tTrφπ==⒁22r v ππω=;⒂222v 2();r r r T πω==⒃222v 2();m m r mr r Tπω==⒄<。
[专题突破]临界问题:物体由某种物理状态变化为另一种物理状态时,中间发生质的飞跃的转折状态,通常称之为临界状态,涉及临界状态的问题叫做临界问题。
解决临界问题的基本思路(1)认真审题,仔细分析研究对象所经历的变化的物理过程, 找出临界状态。
(2)寻找变化过程中相应物理量的变化规律,找出临界条件。
(3)以临界条件为突破口,列临界方程,求解问题。
专题一:平抛运动中的临界问题典例1如图5-1所示,排球场总长为18m ,设球网高度为2m ,运动员站在网前3m 处正对球网跳起将球水平击出。
(1)若击球高度为2.5m ,为使球既不触网又不出界,求水平击球的速度范围;(2)当击球点的高度为何值时,无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界?<解题慢镜头> (1)排球被水平击出后,做平抛运动,如图5-2所示. 若正好压在底线上,则球在空中的飞行时间:s s g h t 21105.22201=⨯==由此得排球越界的临界速度s m s m t x v /212/2/112111===。
若球恰好触网,则球在网上方运动的时间:s s g H h t 10110)25.2(2)(202=-⨯=-=得排球触网的临界击球速度值s m s m t s v /103/10/13222===. 要使排球既不触网又不越界,水平击球速度v 的取值范围为:s m v s m /212/103≤<.(2)设击球点的高度为h ,当h 较小时,击球速度过大会出界,击球速度过小又会触网,临界情况是球刚好擦网而过,落地时又恰好压在底线上,如图5-3所示,则有:gH h x g h x )(2221-=,得m m x x H h 1532)123(12)(12212=-=-=.即击球高度不超过此值时,球不是出界就是触网. <答案>(1)s m v s m /212/103≤<(2)3215m <反思总结>物理问题中往往会因物理的量变常常引起不同的物理过程的质变,符合某一定物理过程的物理量只能在一定范围内变化,变化范围的边界值其实也是一个临界值。
人教版高中物理必修2第5章第1节导学案设计§5.1曲线运动 无答案
年级:高一班级:学生姓名:制作人:科目:物理教导处审批课题:§5.1曲线运动一、学习目标:1.知道什么叫做曲线运动,能举出一些曲线运动的实例;2.知道曲线运动的方向,理解曲线运动一定是变速运动;3.理解物体做曲线运动的条件。
(4)阅读P6“物体做曲线运动条件”部分问题1:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力时将如何运动?问题2:在光滑的水平面上具有某一初速度的小钢球在运动方向的正前方向或正后方向放一条形磁铁将如何运动?问题3:在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向一侧放一条形磁铁时小球将如何运动?根据以上实验及启示,得出做曲线运动的条件是:从力和运动的关系角度理解物体做曲线运动的条件:(1)当F合和v共线时,物体做运动a, 当F合和v同向时物体做运动。
b, 当F合和v反向时物体做运动(2)当F合和v不共线时,物体做运动课后小组讨论:a, 当F合和v夹角θ是锐角时物体做运动。
b, 当F合和v夹角θ是钝角时物体做运动思考:如图所示是标枪运动路线的示意图,请回答下面问题。
①画出它在各点的速度方向。
②画出标枪在各点的受力方向(不计空气阻力)。
③从作出的图中可看出,力的方向总是指向轨迹弯曲的内侧,这是否可作为一条规律。
三、当堂训练1.物体做曲线运动的方向就是()A.物体的受力方向B.曲线的弯曲方向C.物体的加速度方向D.曲线上该点的切线方向2.关于曲线运动,有以下说法,其中正确的是()A.做曲线运动的物体所受合外力一定不为零B.合外力不为零的运动一定是曲线运动C.曲线运动的速度大小一定是变化的D.曲线运动的速度方向一定是变化的3.下列说法中,正确的是()A.曲线运动物体的速度大小可能不变,所以其加速度可能为零。
B.曲线运动物体在某点的速度方向即为该点的切线方向。
C.曲线运动的速度大小可以不变,但速度方向一定改变。
D.曲线运动的速度方向可以不变,但速度大小一定改变。
4.物体做曲线运动的条件,以下说法正确的是()A.物体受到的合外力不为零,物体一定做曲线运动B.物体受到的力不为恒力,物体一定做曲线运动C.初速度不为零,加速度也不为零,物体一定做曲线运动D.初速度不为零,并且受到与初速度方向不在同一条直线的外力作用,物体做曲线运动。
高中物理 必修二 第5章 第一节 曲线运动学案 新人教版必修2
第一节曲线运动1.知道曲线运动是变速运动,知道曲线运动的速度方向,会根据实际把速度进行分解.2.学会用实验探究的方法研究曲线运动,知道运动的合成与分解概念,会用平行四边形定则进行运动的合成和分解.3.知道物体做曲线运动的条件,会判断做曲线运动的物体所受合外力的大致方向.4.会用运动的合成和分解研究实际物体的运动.一、曲线运动的位移和速度1.曲线运动的定义.所有物体的运动可根据其轨迹的不同分为两大类,即直线运动和曲线运动.运动轨迹为曲线的运动叫做曲线运动.2.曲线运动的位移.曲线运动的位移是指运动的物体从出发点到所研究位置的有向线段.曲线运动的位移是矢量,其大小为有向线段的长度,方向是从出发点指向所研究的位置.3.曲线运动的速度.(1)物体做曲线运动时,速度的方向时刻都在改变.(2)物体在某一点(或某一时刻)的速度方向为沿曲线在这一点的切线方向.(3)做曲线运动的物体,不管速度大小是否变化,速度的方向时刻都在变化,所以曲线运动是一种变速运动.二、物体做曲线运动的条件1.从运动学的角度看:质点加速度的方向与速度的方向不在一条直线上时,质点就做曲线运动.2.从动力学的角度看:当物体所受合外力不为零,且合外力方向与速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动.三、运动的实验探究一端封闭、长约1 m 的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡做的小圆柱体R.将玻璃管口塞紧.1.将这个玻璃管倒置,如图(1)所示.可以看到蜡块上升的速度大致不变.即蜡块做匀速运动.2.再次将玻璃管上下颠倒.在蜡块上升的同时将玻璃管向右匀速移动,观察研究蜡块的运动.3.以开始时蜡块的位置为原点,建立平面直角坐标系,如图(2)所示.设蜡块匀速上升的速度为v y 、玻璃管水平向右移动的速度为v x .从蜡块开始运动的时刻计时,则t 时刻蜡块的位置坐标为x=v x t ,y =v y t ;蜡块的运动轨迹y =v y v xx 是直线.蜡块位移的大小l 用tan θ=v y x求得.四、运动的合成与分解1.平面内的运动:为了更好地研究平面内的物体运动,常建立直角坐标系. 2.合运动和分运动:如果物体同时参与了几个运动,那么物体的实际运动就叫做那几个运动的合运动,那几个运动叫做这个物体实际运动的分运动.(这是边文,请据需要手工删加) 3.运动的合成与分解.由已知分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成;反之,由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解,即:4.运动合成和分解所遵循的法则.描述运动的物理量(位移、速度、加速度等)都是矢量,对它们进行合成和分解时可运用平行四边形定则和三角形定则.物理建模——小船过河问题分析一、模型特点1.条件:河岸为平行直线,水流速度v水恒定,船相对静水的速度v船大小一定,河宽设为d. 2.常见问题:小船渡河问题可以分为四类,即能否垂直于河岸过河、过河时间最短、过河位移最短和躲避障碍,考查最多的是过河时间最短和过河位移最短的问题.二、处理方法1.以渡河时间为限制条件——渡河时间最短问题.因为水流的速度始终是沿河岸方向,不可能提供垂直于河岸的分速度,因此只要是船头垂直于河岸航行,此时的渡河时间一定是最短时间,如图所示.即t min=dv船,d为河宽,此时的渡河位移x=dsin α,α为位移或合速度与水流的夹角,一般情况下,如果用时间t渡河,t>t min,这个时间可以用t=dvsin β来求,从而可以求出β,β为船头与河岸的夹角.注意,这种情况往往有两个解.2.以渡河位移为限制条件.先分析渡河位移最短的特例,分两种情况讨论.情况一:v 水<v 船.此时,使船头向上游倾斜,使船在沿河方向的分速度等于水流的速度,这样船的实际位移即垂直于河岸,最短的位移即为河宽d.这种情况下,船头与上游的夹角θ=arccos v 水v 船,渡河的时间t =d v 船sin θ. 情况二:v 水>v 船.此时,无论船头方向指向什么方向,都不能使船垂直于河岸航行,但也应该有一个最短位移.如图所示,当船的实际速度即合速度的方向沿图中的v 的方向时,船的位移最短.以船的速度为半径所做的圆表示了船可能的速度方向,很显然,只有当合速度的方向与圆周相切时,船渡河的实际位移最短,其它的方向不仅要大于该位移,而且沿该轨迹运动,船的速度方向对应两个方向,有两个合速度的大小.此时,速度三角形和位移三角形相似,有s d =v 水v 船,合速度的大小v =v 2水-v 2船,船头与河岸上游的夹角cos θ=v 船v 水. 三、典例剖析河宽d =200 m ,水流速度v 1=3 m/s ,船在静水中的速度v 2=5 m/s.求:(1)欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?(2)欲使船航行距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多少?解析:(1)欲使船渡河时间最短,船头的方向应垂直河岸,如图1,渡河最短时间t min =d v 2=2005s =40 s ,船经过的位移大小x =vt =v 21+v 22·t =4034 m.(2)船过河距离最短为河宽,船的合速度方向垂直河岸,如图2,合速度v =v 22-v 21=4 m/s.船速与河岸的夹角cos θ=v1v2=35,θ=53°,渡河时间t=dv=2004s=50 s.答案:见解析1.(多选)关于做曲线运动的物体的速度和加速度,下列说法中正确的是(BD)A.速度方向不断改变,加速度方向不断改变B.速度方向不断改变,加速度一定不为零C.加速度越大,速度的大小改变得越快D.加速度越大,速度改变得越快2.关于物体做曲线运动的条件,下列说法中正确的是(B)A.物体所受的合力是变力B.物体所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上C.物体所受合力的方向与加速度的方向不在同一条直线上D.物体所受合力的方向一定是变化的3.(多选)如果两个分运动的速度大小相等,且为定值,则下列论述中正确的是(AC) A.当两个分速度夹角为0°时,合速度最大B.当两个分速度夹角为90°时,合速度最大C.当两个分速度夹角为120°时,合速度大小与每个分速度大小相等D.当两个分速度夹角为120°时,合速度大小一定小于分速度大小一、选择题1.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是(B)A.速率B.速度C.加速度 D.合外力2.对于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是(C)A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上说法均不正确解析:将两个运动的初速度合成、加速度合成,如右图所示.当a与v重合时,物体做直线运动;当a与v不重合时,物体做曲线运动,由于题目没有给出两个运动的初速度和加速度的具体数值及方向,故以上两种情况均有可能,C正确.3.一只船以一定的速度垂直河岸行驶,当河水流速恒定时,下列所述船所通过的路程、渡河时间与水流速度的关系,正确的是(D)A.水流速度越大,路程越长,时间越长B.水流速度越大,路程越短,时间越长C.水流速度越大,路程与时间都不变D.水流速度越大,路程越长,时间不变4.若一个物体的运动是由两个独立的分运动合成的,则(AB)A.若其中一个分运动是变速运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的合运动一定是变速运动B.若两个分运动都是匀速直线运动,则物体的合运动一定是匀速直线运动(两分运动速度大小不等)C.若其中一个分运动是匀变速直线运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的运动一定是曲线运动D.若其中一个分运动是匀加速直线运动,另一个分运动是匀减速直线运动,则合运动一定是曲线运动5.一质点(用字母O表示)的初速度v0与所受合外力的方向如图所示,质点的运动轨迹用虚线表示,则所画质点的运动轨迹中可能正确的是(A)6.一质点做曲线运动,在运动的某一位置,它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向之间的关系是(B)A.速度、加速度、合外力的方向有可能都相同B.加速度方向与合外力的方向一定相同C.加速度方向与速度方向一定相同D.速度方向与合外力方向可能相同,也可能不同解析:质点做曲线运动时,速度方向沿轨迹的切线方向且与合外力方向不在同一直线上,而据牛顿第二定律知加速度方向与合外力的方向相同,故选B.7.如图所示为一质点在恒力F作用下在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹,且在A点时的速度v A与x轴平行,则恒力F的方向可能是(D)A.沿+x方向B.沿-x方向C.沿+y方向 D.沿-y方向解析:根据做曲线运动的物体所受合外力指向曲线内侧的特点,质点在O点的受力方向可能沿+x方向或-y方向,而由A点可以推知恒力方向不能沿+x方向,但可以沿-y方向,所以D项正确.8.在平直铁路上以速度v0匀速行驶的列车车厢中,小明手拿一钢球将其从某高处释放,探究其下落的规律,通过实验,下列结论得到验证的是(D)A.由于小球同时参与水平方向上的匀速运动和竖直方向上的下落运动,落点应比释放点的正下方偏前一些B.由于列车以v0的速度向前运动,小球落点应比释放点的正下方偏后一些C.小球应落在释放点的正下方,原因是小球不参与水平方向上的运动D.小球应落在释放点的正下方,原因是小球在水平方向上速度也为v09.下列说法不正确的是(BD)A.判断物体是做曲线运动还是直线运动,应看合外力方向与速度方向是否在一条直线上B.静止物体在恒定外力作用下一定做曲线运动C .判断物体是做匀变速运动还是非匀变速运动应看所受合外力是否恒定D .匀变速运动的物体一定沿直线运动解析:当合外力方向与速度方向在一条直线上时,物体做直线运动,当它们方向有一夹角时,物体做曲线运动,故A 对,B 错.物体受的合外力恒定时,就做匀变速运动,合外力不恒定就做非匀变速运动,可见匀变速运动可能是直线运动也可能是曲线运动,故C 对,D 错.二、非选择题10. 一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m 的重物,开始车在滑轮的正下方,绳子的端点离滑轮的距离是H.车由静止开始向左做匀加速运动,经过时间t 绳子与水平方向的夹角为θ,如图所示,试求:(1)车向左运动的加速度的大小;(2)重物m 在t 时刻速度的大小.解析:(1)汽车在时间t 内向左走的位移:x =Hcot θ,又汽车匀加速运动x =12at 2, 所以a =2x t 2=2Hcot θt 2. (2)此时汽车的速度v 汽=at =2Hcot θt, 由运动分解知识可知,汽车速度v 汽沿绳的分速度与重物m 的速度相等,即v 物=v 汽cos θ, 得v 物=2Hcot θcos θt. 答案:(1)2Hcot θt 2 (2)2Hcot θcos θt 11.宽9 m 的成形玻璃以2 m/s 的速度连续不断地向前行进,在切割工序处,金刚割刀的速度为10 m/s ,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,则:(1)金刚割刀的轨道应如何控制?(2)切割一次的时间多长?解析:(1)由题目条件知,割刀运动的速度是实际的速度,所以为合速度.其分速度的效果是恰好相对玻璃垂直切割.设割刀的速度v 2的方向与玻璃板运动速度v 1的方向之间的夹角为θ,如图所示.要保证割下均是矩形的玻璃板,则由v 2是合速度得v 1=v 2cos θ所以cos θ=v 1v 2=15, 即θ=arccos 15, 所以,要割下矩形玻璃板,割刀速度方向与玻璃板运动速度方向成θ=arccos 15角. (2)切割一次的时间t =d v 2sin θ=910× 1-125s ≈0.92 s. 答案:(1)割刀速度方向与玻璃板运动速度方向成arccos 15角 (2)0.92 s。
整合高中物理必修二 第五章 第1节 曲线运动 教案 精品
1.曲线运动三维目标知识与技能1.知道曲线运动物体的位置确定方法,了解曲线运动物体的位移;2.知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动;3.掌握运动的合成和分解的基本方法,能用于研究蜡块的运动;4.知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上。
过程与方法1.体验曲线运动与直线运动的区别;2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化;3.体验用直线运动的思路来研究曲线运动。
情感、态度与价值观1.能领略曲线运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲;2.有参与科技活动的热情,将物理知识应用于生活和生产实践中。
教学重点1.物体做曲线运动速度的方向的确定;2.通过描述运动的实例,了解研究曲线运动的方法;3.物体做曲线运动的条件。
教学难点1.用直线运动的思路来研究曲线运动,了解研究曲线运动的方法;2.物体微曲线运动的条件。
教学方法探究、讲授、讨论、练习、归纳、推理法。
教具准备音像资料、多媒体教学系统及课件、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁、演示红蜡烛运动的有关装置。
教学过程[新课导入]前面我们研究了直线运动,下面请同学们思考两个问题:①什么是直线运动?②物体做直线运动的条件是什么?在实际生活中,普遍发生的是曲线运动。
下落的树叶、运动员掷出的铁饼、发射出的导弹、汽车拐弯等的运动是曲线运动,地球、月球、人造卫星等天体的运动也都是曲线运动。
从现在开始,我们研究质点沿曲线运动时所遵循的规律。
这一节的任务是找出描述曲线运动的方法,下一节将根据牛顿运动定律得出质点做曲线运动的规律。
这个思路与研究直线运动是一样的。
那么什么是曲线运动呢?从本节课开始我们就来学习这个问题。
[新课教学]一、曲线运动【屏幕展示】导弹所做的运动、汽车转弯时所做的运动、人造卫星绕地球的运动等几种物体所做的曲线运动。
总结:它们的运动轨迹都是曲线。
【演示】演示平抛运动,该运动的特征是什么?(轨迹是曲线)这里我们看到一种我们前面没有学过的运动形式,它与我们前面学过的运动形式有本质的区别。
人教版高中物理必修2第五章 曲线运动1. 曲线运动导学案(1)
四川省雷波县民族中学高中物理 5.1 曲线运动教案 新人教版必修2一.学习目标 【课标要求】1.知道曲线运动中速度的方向. 2.知道曲线运动与直线运动的区别,知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上. 3.理解曲线运动是变速运动. 【重、难点】1.物体做曲线运动的速度方向的确定. 2.物体做曲线运动的条件. 二.巩固基础1.做曲线运动物体的速度方向( ) A .保持不变 B .不断改变C .可能与某点运动的轨迹垂直D .与轨迹上某点的切线方向一致2.如图所示的曲线为运动员抛出的铅球的运动轨迹(铅球视为质点),A 、B 、C 为曲线上的三点,关于铅球在B 点的速度方向,下列说法正确的是 ( ) A .为AB 的方向 B .为BC 的方向 C .为切线BD 的方向 D .为切线BE 的方向 3.物体做曲线运动的条件为 ( )A .物体运动的初速度不为零B .物体所受的合外力为变力C .物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D .物体所受的合外力的方向与速度的方向在同—条直线上 4.下列说法中正确的是( )A .做曲线运动的物体的速度方向一定变化B .做曲线运动的物体的速度大小一定变化C .速度变化的运动一定是曲线运动D .加速度恒定的运动不可能是曲线运动5.一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时,物体( )A .一定做直线运动AB CDEB .可能做直线运动C .一定做匀变速曲线运动D .可能做匀变速曲线运动6.,如图所示,质点沿曲线运动,先后经过A 、B 、C 、D 四点,速度分别是v A 、v B 、v C 、v D ,试在图中标出各点速度方向。
三.提升能力7.电动自行车沿图示的400米标准跑道运动,车上的车速表指针一直指在36km/h 处不动。
则下列说法中正确的是( ) A .电动车的速度一直保持不变B .电动车沿弯道BCD 运动的过程中,一直具有加速度C .电动车沿跑道一周需40秒,此40秒内的平均速率等于零D .电动车在弯道上运动时合外力方向不可能沿切线方向8.如图所示,物体在恒力F 作用下沿曲线从A 运动到B ,此时突然使它所受的力反向,则物体( )A .可能沿曲线Ba 运动;B .可能沿曲线Bb 运动;C .可能沿曲线Bc 运动;D .可能沿原曲线由B 返回A 。
高一物理必修二第五章曲线运动导学案
第五章曲线运动§ 5.1 曲线运动导学案(第一部分认识曲线运动)学习目标:l.知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动.2.知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上.学习重点:1.物体做曲线运动的方向的确定.2.物体做曲线运动的条件.学习难点:物体作曲线运动的条件。
任务一自主学习1.运动特点:曲线运动的速度的方向:曲线运动中速度的方向是在曲线上某点的方向,是时刻的,因此曲线运动一定是运动,但变速运动不一定是曲线运动。
曲线运动的性质:做曲线运动的物体所受合力一定,一定具有加速度。
2.物体做曲线运动的条件:(1)从动力学角度看,如果物体所受合外力方向跟物体的方向不在同一条直线上,物体就做曲线运动。
(2)从运动学角度看,就是加速度方向与方向不在同一条直线上.经常研究的曲线运动有平抛运动和匀速圆周运动。
总结:物体做曲线运动的条件:物体所受的方向(加速度的方向)跟它的方向不在同一条直线上。
合外力对速度的影响:合外力不仅可以改变速度的,还可以改变速度的。
如下图,试分析F对v的影响。
任务二合作探究讨论速度方向与合力方向与运动轨迹三者之间的关系?1.如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从点A运动到点B,这时突然使它所受的力反向,但大小不变,即由F变为-F。
在该力的作用下,物体以后的运动情况,下列说法中正确的是()A.物体不可能沿曲线Ba运动B.物体不可能沿直线Bb运动C.物体不可能沿曲线Bc运动D.物体不可能沿原曲线BA返回2.一物体作速率不变的曲线运动,轨迹如图所示,物体运动到A、Array B、C、D四点时,图中关于物体速度方向和受力方向的判断,哪些点可能是正确的?总结:物体做曲线运动时一定受到力的作用,并且力的作用指向运动轨迹(凸、凹)的一侧。
任务三要点深化不同运动类型的分类分析深入讨论:1.物体做直线运动时,合力与初速度同向、反向的情况。
2.物体做曲线线运动时,合力与初速度夹角小于90°,大于90°,等于90°的情况。
人教版高中物理必修2第五章曲线运动第一节曲线运动教案(8)
§。
5。
1 曲线运动第二课时【教学目的】1.知识和技能目标(1)知道曲线运动的受力特点,理解位移、速度的平行四边形定则(2)会在直角坐标系中研究平面内的运动2.过程和方法目标(1)复习一册相关概念,会根据物理量的意义思考问题(2)会通过描点、画轨迹的方法研究运动的规律。
3、情感、态度和价值观目标(1)养成以物理意义为思考问题的出发点的习惯。
(2)养成观察、思考、操作合作的学习习惯。
(3)养成自觉观察现象、思考问题、用课堂知识解释和分析日常现象的良好习惯。
(4)养成就地取材、随手实验的探究精神。
【教学重点】:1.平面内物体的运动的研究2。
曲线运动条件的理解【教学难点】:用图像分析二维运动;曲线运动条件的理解和运用【教学方法】:演示、引导、【学习方法】:思考、观察、实验、练习【教学用具】:带细线的小车、粉笔头、学生的随身物品。
【教学过程】:复习:指定学生复述曲线运动的特点,指出每一句话间的因果关系。
引入新课:演示用手提起连接小车的细线、匀速释放,则小车在竖直方向上下降,小车的运动可以用直线坐标系研究,若在释放小车的同时手向右匀速运动,小车在下降的同时,也随着向左运动,此时要研究小车的运动规律就需要建立直角坐标系。
下面我们用直角坐标系定量的研究小车的运动情况。
提问1:小车将向哪个方向运动?提问2:X轴、Y轴的正方向怎样确定比较方便?问题情景:匀速放线,使小车在竖直方向上一0.2m/s的速度匀速下降,同时手向右运动,使小车随手向右以0.1m/s的速度匀速运动,研究小车的运动情形。
提问3:t=0时,物体位于哪里研究起来比较方便?提问4:写出X、Y关于时间的关系式。
研究思路提示:在坐标系中画出小车在各个时刻的位置,X/m将这些点用光画曲线连接起来,就可以得到小车实际运动的轨迹。
完成下表:画出图像Y/m提问5:现在知道小车的运动轨迹了,怎样能知道小车的运动是直线运动?a.从图像观察可知b.根据y 与x 的比值可以判断c 。
人教版高中物理必修2第五章 曲线运动1. 曲线运动教案
人教版高中物理教案《曲线运动》教学目标:1、掌握曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动。
2、掌握物体做曲线运动的条件及曲线运动物体轨迹的分析方法。
教学重点:1、分析曲线运动中速度的方向。
2、分析曲线运动的条件及曲线运动物体轨迹的分析方法。
3、正确理解各种运动形式的意义和描述。
教学手段及方法:采取问题教学模式,辅助多媒体,启发引导式。
教学过程:一、什么是曲线运动:轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
曲线运动是普遍的运动情形。
小到微观世界(演示多媒体动画:电子绕原子核旋转);大到宏观世界(演示多媒体动画:人造卫星绕地球旋转)都存在。
生活中如投标枪、铁饼、跳高、跳远等(演示各种曲线运动的图片)均为曲线运动。
为什么有些物体做直线运动,有些物体做曲线运动呢?那我们必须掌握曲线运动的性质及产生的条件。
二、曲线运动的物体的速度方向1.展示学生预习问题一:⑴“即时速度方向与物体运动方向成一定夹角”认为是对的⑵质点运动方向是否等于速度方向?(陈武臻)⑶无规律的曲线,切线如何画?(殷飞宇)教师归纳出疑难问题一:曲线运动中物体的速度方向如何确定?2、理论分析:思考并讨论:⑴在变速直线运动中如何确定某点的瞬时速度?分析:如要求直线上的某处A 点的瞬时速度,可在离A 不远处取一B 点,求AB 的平均速度来近似表示A 点的瞬时速度,如果时间取得更短,这种近似更精确,如时间趋近于零,那么AB 间的平均速度即为A 点的瞬时速度。
⑵在曲线运动中如何求某点的瞬时速度?分析:用与直线运动相同的思维方法来解决。
先求AB 的平均速度,据式:tS V AB AB =可知:V AB 的方向与S AB 的方向一致,t 越小,V AB 越接近A 点的瞬时速度,当0→t 时,AB 曲线即为切线,A 点的瞬时速度为该点的切线方向。
可见,速度的方向为质点在该处的切线方向,且方向是时刻改变的。
因此,曲线运动是变速运动。
3.结论:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。
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高中物理第五章第1节曲线运动学案新人教
版必修2
【学习目标定向】
知道曲线运动是变速运动。
能从实验和理论角度判断曲线运动瞬时速度的方向。
能从动力学角度归纳出物体做曲线运动的条件。
掌握速度、合外力及轨迹的关系。
体会极限思想在分析曲线运动瞬时速度的应用。
【问题情境设疑独学导入】
1、小制作:取一根稍长的细杆,一段固定一枚铁钉,另一端用羽毛或纸片做一个尾翼,做成一枚“飞镖”。
在空旷地带把飞镖斜向上抛出,观察飞镖落至地面插入泥土后的指向。
改变飞镖的投射角,重复上述实验,体会飞镖速度方向与运动轨迹的关系。
在纸上画出某次投掷飞镖的轨迹,试再从理论角度分析之。
(投掷飞镖时要注意安全)
2、赵、钱、孙、李四个同学进行吹乒乓球比赛,如图5-1-1所示,在光滑的玻璃板上乒乓球以平行于AB的速度从A向B运动,要求参赛者在角B处用细管吹气,将乒乓球吹进角C处的圆圈中,赵、钱、孙、李四位同学的吹气方向如右图中的箭头所示,其中有可能成功的是()
A、赵
B、钱
C、孙
D、李图5-1-1
【课前自学导读】
1、曲线运动:按轨迹划分,物体运动可分为_____运动和-_____ 运动;曲线运动是指物体沿_________________ 运动。
2、曲线运动的速度方向:物体做曲线运动时,某一点的速度方向沿_______________方向。
3、物体做曲线运动的条件:物体的速度方向与_______的方向____________________、
4、曲线运动速度、轨迹和力之间的关系:物体的运动轨迹在______和_______之间,跟______相切,并向________方向一侧弯曲。
【互动合作探究】
探究
一、曲线运动速度的方向
一、曲线运动
1、在前一模块中我们学习了直线运动,了解到了有关直线运动的规律。
实际上,在自然界和生活中,曲线运动随处可见。
试举出几例曲线运动并加以分析。
(1)生活中的曲线运动有:(2)体育竞技中的曲线运动有:猜想运动过程中某一点的速度可能方向是:______________________________________你做出
上述猜想的理由是:
________________________________________________________
2、理论探究:阅读课本第3页第1自然段及图
5、1-4,用极限思想分析曲线运动的速度方向。
〖说一说〗曲线运动瞬时速度的方向规律是什么?
二、曲线运动的性质[想一想]:力与速度之间的关系是维持还是改变?曲线运动中速度可能是恒定的吗?
[辩一辩]:曲线运动一定是变速运动吗?变速运动一定是曲线运动吗?曲线运动所受外力有可能是零吗?〖小结〗曲线运动是______运动,按照物体所受合外力的性质,曲线运动可以分为_______运动和________运动、前者如___________等运动,后者如_________________运动。
〖例1〗下列对曲线运动中速度的说法中正确的是 ( )
A、质点在某一过程中速度方向总是沿着轨迹曲线的切线方向
B、质点在某一点的速度方向总是沿着轨迹曲线在这点的切线方向
C、曲线运动的速度方向一定不断变化
D、曲线运动的速度大小一定不断变化[练一练]:
1、由于曲线的切线方向在不断地变化,所以做曲线运动的物体方向在不断地变化,曲线运动一定是(“变速”或“匀速”)运动。
2、关于曲线运动,下列说法正确的是()
A、做曲线运动的物体,其速度的大小和方向都是不断改变的
B、做曲线运动物体的速度方向总沿着运动轨道的切线方向
C、做曲线运动时物体可以不受外力作用
D、曲线运动的物体一定受外力作用探究
二、物体做曲线运动的条件
一、实验探究迷你小实验:
将一小物体(如石子、橡皮等)分别竖直向上和斜向上抛出,观察物体的运动轨迹。
两次抛出后物体的运动轨迹有什么不同?物体受什么力?所做运动类型是什么?所受外力在改变速度效果方面有何不同?为什么两次运动轨迹形状不同?
二、理论分析如图5-1-2所示,一质点沿曲线从A向C运动,已知在
A、
B、C三点时所受外力如图中箭头所示。
在图中标出ABC三点时瞬时速度的方向图5-1-2分别标出三点合外力与速度的夹角,并通过力的正交分解,比较力在改变速度方面有何不同。
若质点运动至B点时,力FB突然反向且保持恒定,质点将如何运动?请画出运动轨迹。
若质点运动至点C时,力FC突然与速度保持同向,则之后质点将做何种运动?
【说一说】
物体做曲线运动的条件是什么?曲线运动中,合外力、速度以及运动轨迹之间满足怎样的关系?〖例2〗如图5-1-3所示,一个物体在F
1、F
2、F
3、F4四个恒力的作用下,做匀速直线运动。
(1)若只撤去F1,则物体将做运动,加速度大小为 m/s2,方向为。
(2)若只撤去F2,它将做运动,加速度大小为 m/s2,方向为。
(3)若只撤去F3,它将做运动,加速度大小为 m/s2,方向为。
(4)若4个力同时撤去,它将做运动,加速度大小为 m/s2,方向为。
〖练一练〗
3、物体做曲线运动的条件为()
A、物体运动的初速度为零
B、物体所受合外力为变力
C、物体所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线
D、物体所受合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上
4、如图5-1-4所示,一质点从M点到N点做曲线运动,当它通过P点时,其速度υ和加速度a的关系可能正确的是()【课堂达标检测】
基础达标
1、关于曲线运动的下列说法中,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、曲线运动的速度方向在该点的切线方向上,因而方向是变化的
D、曲线运动的速度方向在该点的切线方向上,因而方向是不变的
2、物体做曲线运动,下列说法中正确的是()
A、速度一定是变化的
B、速率一定是变化的
C、合外力一定是变化的
D、加速度一定是变化的
3、下列说法中正确的是 ( )
A、做曲线运动的物体一定具有加速度
B、做曲线运动的物体的加速度1—5中哪一个可能正确地表示质点在C处的加速度( )附件1:律师事务所反盗版维权声明。