新疆兵团农二师华山中学高中物理 5.1曲线运动导学案(无答案)新人教版必修2

第五章曲线运动
5.1 曲线运动
课前自主预习
1.曲线运动
（1）曲线运动：质点运动的轨迹是的运动。

（2）描述曲线运动的位移，一般采用坐标系。

（3）曲线运动速度的方向：质点做曲线运动时，在某一点（或某一时刻）的速度方向，沿曲线在这一点的方向。

（4）曲线运动的性质
曲线运动中速度的方向是时刻的，所以曲线运动一定是的运动。

2.物体做曲线运动的条件
当物体所受的方向跟它的方向在同一直线上时，物体做曲线运动。

3.研究平面内质点运动的基本方法
（1）质点在平面内的运动，可以建立直角坐标系来定量研究。

（2）合运动与分运动
如果物体同时参与了几个运动，那么物体的运动就叫做那几个运动的合运动，那几个运动叫做这个实际运动的。

（3）运动的合成与分解
已知分运动求合运动叫运动的，已知合运动求分运动叫运动的。

4.运动的合成与分解的法则
运动的合成与分解是指描述物体运动的各物理量——位移、速度、加速度的合成与分解。

由于它们都是，所以它们在合成分解时都遵循。

（1）两个分运动在同一直线上时，同向，反向。

（2）不在同一直线上时，按照进行合成或分解。

重难点点拨
（一）曲线运动
例1 下列说法正确的是（）
A.做曲线运动的物体，速度的方向必定变化
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
变式训练1-1
关于曲线运动的位移，下列说法中正确的是（）
A.曲线运动的位移是曲线
B.只要曲线运动不停止，曲线运动的位移就一定越来越大
C.曲线运动的的位移不可能是零
D.做曲线运动的质点在一段时间内水平分位移是4m，竖直分位移是3m，则其位移大小为5m
（二）物体做曲线运动的条件
例2 汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶,关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图，可能正确的是（图中F为地面对其的静摩擦力，f为它行驶时所受阻力）（）
变式训练2-1
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v
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。

（三）运动的合成与分解
例3 关于互成角度（非0°或180°）的两个匀变速直线运动的合运动，下列说法中正确的是（）
A.一定是曲线运动
B.可能是曲线运动
C.一定是匀变速运动
D.可能是匀速直线运动
变式训练3-1
质量m=2kg的物体在光滑平面上运动，在平面直角坐标系xoy中，其分速度v
x 、v
y
随时间变化的图线如图，设其运动初始位置为坐标原点。

求：
（1）物体的初速度；
（2）t=8s时物体的速度；
（3）t=4s内物体的位移；
（4）物体的运动轨迹方程。

（四）小船渡河问题
例4一艘小船在100m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是3m/s，小船在静水中的速度是4m/s，求：
（1）欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移是
多大？
（2）欲使船航行距离最短，船应该怎样渡河？渡河时间为多长？变式训练4-1
一条宽度为L的河，水流速度为为v
水，已知船在静水中的航速v
船，
求：
（1）怎样渡河时间最短？
（2）若v
水＜v
船
,怎样渡河位移最小？
（3）若v
水>v
船
,怎样渡河船漂下的距离最短？
（五）关联速度问题
例5 如图所示，在河岸上使用定滑轮使船靠岸，拉绳速度为v
，当船头绳子方向与水平方向夹角为θ时，船的速度为多少？若是匀速拉绳的，那么小船的运动状态如何？是加速、减速还是匀速？
变式训练5-1
如图，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若
汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为V
1和V
2
，已知V
1
=V，求：（1）两绳夹角为
α时，物体上升的速度；（2）在汽车做匀速直线运动的过
程中，物体是加速度上升还是减速上升?
课堂知识演练
1.物体做曲线运动的条件为（）
A.物体运动的初速度不为零
B.物体所受的和合力为变力
C.物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一直线上
D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一直线上
2.精彩的F1赛车事相信你不会陌生，在观众感觉精彩与刺激的同时，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某赛车后轮
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.沿着脱落时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道
D.以上情况都有可能
3.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，说法正确的是 ( )
A．为AB的方向 B．为BC的方向
C．为BD的方向 D．为BE的方向
4.（多选）关于曲线运动的性质，下列说法正确的是（）
A.曲线运动一定是变速运动
B.变速运动不一定是曲线运动
C.曲线运动一定是加速度变化的运动
D.运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动一定是直线运动
5.（多选）关于运动的合成，下列说法正确的是（）
A.合运动的速度不一定比每一个分运动的速度大
B.两个匀速直线运动的合运动也一定是直线运动
C.只要两个分运动是直线运动，那么合运动也一定是直线运动
D.两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等
6.小船横渡一条河，船本身提供的速度大小、方向不变。

已知小船的运动轨迹如图所示，则河水的流速（）
A．越接近B岸水速越大 B.越接近B岸水速越小
C．由A到B水速先增后减 D．水流速度恒定
课后巩固提高
7.如图，物体沿曲线运动从A运动到B。

这时，如果突然使它所受的力反向，大小不变，对于物体在反向力作用下的运动情况，下列说法正确的是：（）
A.物体可能沿曲线Ba运动
B.物体可能沿直线Bb运动
C.物体可能沿曲线Bc运动
D.物体可能沿曲线由B返回A
从A点开始在光滑水平面上运动，一个水平力作用在物体8. 一个物体以初速度v
上，物体的运动轨迹如图中的实线所示，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5个区域，则关于施力物体的位置，下面说法正确的是
（）
A．施力物体在①②③④⑤区域均有可能
B．施力物体可能在②④区域
C．施力物体一定在①区域
D ．施力物体一定在②区域
9.（多选）在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t=0时刻起，由坐标原点O（0，0）开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图像如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（）
A.前2s内物体沿x轴做匀速直线运动
B.后2s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向
C.4s末物体的坐标为（4m，4m）
D.4s末物体的坐标为（6m，2m）
10.如图所示，开始时A．B间的细绳呈水平状态，现由计
算机控制物体A的运动，使其恰好以速度v 沿竖直杆匀
速下滑，经细绳通过定滑轮拉动物体B在水平面上运动，
则下列v-t图象中，最接近物体B的运动情况的是（）
A B C D
11.由于暴风雪，在阿勒泰地区有很多人被困。

为营救被困人员，新疆军区派出直升机，用直升机空投救援物资时，直升机可以停留在离地面100m的空中不动，设投出的物资离开直升飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5m/s。

若直升飞机停留在离地面100高处空投物资，由于风的作用，使降落伞和物资以1m/s的速度匀速水平向北运动，求：
（1）物资在空中运动的时间；
（2）物资落地时速度的大小；
（3）物资在下落过程中水平方向移动的距离。

12.在抗洪抢险中，战士驾驶冲锋舟救人。

假设江面是平直的，洪水沿江而下，水的流速为5m/s,舟在静水中的航速为l0m/s，战士救人的地点A离岸边最近点0的距离为50m，求：
（1）战士要想通过最短的时间将人送上岸，求最短时间为多长?
（2）战士要想通过最短的航程将人送上岸，冲锋舟的驾驶员应将舟头与河岸成多少度角行驶?
（3）如果水的流速是10m/s，而舟的航速(静水中)为5m/s，战士想通过最短的距离将人送上岸，求这个最短的距离。

13.（拓展题）玻璃板生产线上，宽9m的成型玻璃板以2m/s的速度连续不断的向前行进，在切割工序处金刚石刀的速度为10m/s，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，金刚石刀的切割轨道应如何控制？切割一次的时间有多长？。