2017-2018学年同步备课之高一物理人教版必修2课件：第五章曲线运动6
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新人教版高中物理必修2精品课件(第五章曲线运动 全套307张PPT)
第五章 曲线运动
第一节 曲线运动
学习目标
重点难点
1.知道曲线运动是一种变速运动，
1.曲线运动速度方
会在其轨道上画出速度方向．
向的确定，曲线运
2.通过研究蜡块的运动过程，体会 重点 动性质的理解．
建立直角坐标系研究曲线运动的
2.物体做曲线运动
方法．
的条件
3.知道物体做曲线运动的条件，认
1.运动的合成与分
(2)速度的分解：如图所示，物体沿曲线 运动到 A 点，速度大小为 v，与 x 轴夹角为 θ，则在 x 方向的分速度为 vx＝vcos θ，在 y 方向的分速度为 vy＝vsin θ．
[说明] 速度是矢量，速度的变化有三种情况 (1)速度方向不变，只有大小改变，物体做变速直线 运动． (2)速度大小不变，只有方向改变，物体做速率不变 的曲线运动． (3)速度的大小和方向同时变化，物体做曲线运动．
小试身手
4.(多选)某电视台举行了一项趣味游戏活
动：从光滑水平桌面的角 A 向角 B 发射一只
乒乓球，要求参赛者在角 B 用细管吹气，将
乒乓球吹进 C 处的圆圈中．赵、钱、孙、李四位参赛者
的吹气方向如图中箭头所示，那么根据他们吹气的方向，
不可能成功的参赛者是( )
A．赵
B．钱
C．孙
D．李
解析：根据物体做曲线运动的条件和特点，可知乒 乓球受到的合力指向曲线凹侧，故不可能成功的参赛者 是 A、B、D.
判断正误 1．地球围绕太阳的运动是曲线运动．( ) 2．研究风筝的运动时，可以选择平面直角坐标 系．( ) 3．当物体运动到某点时，位移的分矢量可用该点的 坐标来表示．( ) 答案：1.√ 2.× 3.√
小试身手 1．关于曲线运动的位移，下列说法正确的是( ) 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 4 m，竖直分位移是 3 m，则其位移大小为 5 m
第一节 曲线运动
学习目标
重点难点
1.知道曲线运动是一种变速运动，
1.曲线运动速度方
会在其轨道上画出速度方向．
向的确定，曲线运
2.通过研究蜡块的运动过程，体会 重点 动性质的理解．
建立直角坐标系研究曲线运动的
2.物体做曲线运动
方法．
的条件
3.知道物体做曲线运动的条件，认
1.运动的合成与分
(2)速度的分解：如图所示，物体沿曲线 运动到 A 点，速度大小为 v，与 x 轴夹角为 θ，则在 x 方向的分速度为 vx＝vcos θ，在 y 方向的分速度为 vy＝vsin θ．
[说明] 速度是矢量，速度的变化有三种情况 (1)速度方向不变，只有大小改变，物体做变速直线 运动． (2)速度大小不变，只有方向改变，物体做速率不变 的曲线运动． (3)速度的大小和方向同时变化，物体做曲线运动．
小试身手
4.(多选)某电视台举行了一项趣味游戏活
动：从光滑水平桌面的角 A 向角 B 发射一只
乒乓球，要求参赛者在角 B 用细管吹气，将
乒乓球吹进 C 处的圆圈中．赵、钱、孙、李四位参赛者
的吹气方向如图中箭头所示，那么根据他们吹气的方向，
不可能成功的参赛者是( )
A．赵
B．钱
C．孙
D．李
解析：根据物体做曲线运动的条件和特点，可知乒 乓球受到的合力指向曲线凹侧，故不可能成功的参赛者 是 A、B、D.
判断正误 1．地球围绕太阳的运动是曲线运动．( ) 2．研究风筝的运动时，可以选择平面直角坐标 系．( ) 3．当物体运动到某点时，位移的分矢量可用该点的 坐标来表示．( ) 答案：1.√ 2.× 3.√
小试身手 1．关于曲线运动的位移，下列说法正确的是( ) 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 4 m，竖直分位移是 3 m，则其位移大小为 5 m
2017-2018学年高一物理人教版必修2课件：第五章 1.曲线运动
2.曲线运动的判断 (1)做曲线运动物体的速度方向时刻在变化,所以不管速度大小 是否改变,物体的速度在时刻变化,即曲线运动一定是变速运动。 (2)判断曲线运动是否为匀变速运动的方法有两种: ①看物体的合外力。 若物体的合外力为恒力,则它做匀变速曲线 运动;若物体的合外力为变力,则它做非匀变速曲线运动。 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,则它做非匀变速曲线运动。 3.运动的五种类型 轨迹特点 直线 曲线 加速度特点 加速度为零 加速度不变 加速度变化 加速度不变 加速度变化 运动性质 匀速直线运动 匀变速直线运动 变加速直线运动 匀变速曲线运动 变加速曲线运动
典题例解 【例 1】 关于曲线运动的位移,下列说法正确的是( ) 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 4 m,竖直分 位移是 3 m,则其位移大小为 5 m 解析:曲线运动的位移是指运动的物体从出发点指向末位置的 有向线段,不是曲线,选项 A 错误;轨迹是曲线的运动,如抛出的物体 所做的运动、圆周运动等都属于曲线运动,其位移可能逐渐变大,也 可能周期性变化,当然也可能在某时刻为零,选项 B、C 都错误;如果 做曲线运动的质点在一段时间内水平分位移是 4 m,竖直分位移是 3 m,则其位移大小为 l= ������ 2 + ������ 2 =5 m,选项 D 正确。
1.
曲线运动
目标导航
学习 目标 1.知道什么叫曲线运动。 2.会确定曲线运动速度的方向,知道曲线运动是变速运动。 3.经历蜡块运动的探究过程,体会运动合成与分解的方法。 4.知道物体做曲线运动的条件。 重点:1.曲线运动速度方向的确定。 2.物体做曲线运动的条件。 难点:1.对合运动与分运动的理解。 2.运动的合成与分解。
2017-2018学年高中物理必修二(人教版)课件：第5章 曲线运动第6节
3．向心力的大小
2 v2 4π Fn＝ma＝m r ＝mrω2＝mωv＝m 2 r T
4．向心力的来源 向心力是从力的作用效果命名的，凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种 性质，都是向心力，它可以是重力、弹力等各种性质的力，也可以是它们的合力， 还可以是某个力的分力。
物 理 必 修 ② · 人 教 版
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『想一想』 链球运动员投掷时可以通过抡绳子来调节链球速度的大小 (如图)。这给我们 带来疑问：难道向心力可以改变速度的大小吗？这到底是什么原因呢？ 导学号 66904127
物 理 必 修 ② · 人 教 版
解析：不能。绳子对链球的拉力沿运动方向的分量改变 速度大小。
『选一选』 如图所示， 一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴 匀速转动， 一个小孩坐在距圆心为 r 处的 P 点不动， 关于小孩的受力，以下说法正确的是 导学号 66904126 ( C ) A．小孩在 P 点不动，因此不受摩擦力的作用 B．小孩随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支 持力的合力充当向心力
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当物体做匀速圆周运动时，合外力就是向心力；当物体做变速圆周运动时， 合外力指向圆心的分力就是向心力。
向心力来源
5．向心力来源的实例分析 如图所示，用细绳拴住小球在竖直平面内转动，当它经过最
重力提供 向心力 高点时，若绳的拉力恰好为零，则此时向心力由重力提供
实例分析
如图所示，用细绳拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运 弹力提供
课
物 理 必 修 ② · 人 教 版
内
探
究
探究一 对向心力的理解
汽车在水平路面上保持速度大小不变， 请思考汽车转弯时的向心力是由什么 力提供的。 导学号 66904128
2018高中物理人教必修2课件：第五章 曲线运动 5-6向心力
2．一般的曲线运动的处理方法 (1)定义：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动． (2)处理方法：一般的曲线运动中，可以把曲线分割成许多很短 的小段，每一小段可看作一小段圆弧，研究质点在这一小段的运动 时，可以采用圆周运动的处理方法进行处理．
☆思考：荡秋千是小朋友很喜欢的游戏，当秋千由上向下荡下 时，
解析：对于匀速圆周运动，向心力是物体实际受到的所有力的 指向圆心的合力，受力分析时不能再说物体又受到向心力，故 A 错 误、B 正确．再根据力的合成求出合力大小，故 C、D 正确． 答案：BCD
反思总结 对向心力的理解 所谓向心力，从方向上来说是沿半径指向圆心的力．在匀速圆 周运动中，线速度大小不变而方向在不断变化，向心力的效果就是 产生向心加速度用以改变速度的方向，从这个意义上可以理解向心 力是根据效果来命名的力．
①此时小朋友做的是匀速圆周运动还是变速圆周运动？ ②绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗？
提示：①秋千荡下时，速度越来越大，做的是变速圆周运动． ②由于秋千做变速圆周运动，合外力既有指向圆心的分力，又 有沿切向的分力，所以合力不指向悬挂点．
判一判 (1) 向心力既可以改变速度的大小 ， 也可以改变速度的方 向．( × ) (2)物体做圆周运动的速度越大，向心力一定越大．( × ) (3)向心力和重力、弹力一样，是性质力．( × ) (4)圆周运动中指向圆心的合力等于向心力．( √ ) (5)圆周运动中，合外力等于向心力．( × ) (6)向心力产生向心加速度．( √ )
2．向心力的作用效果 由于向心力的方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变 线速度的大小，只改变线速度的方向． 3．向心力的来源 (1)匀速圆周运动： 向心力等于物体的合外力， 可能分三种情况： 一是等于合力，二是等于某一个力，三是等于某个力的分力． (2)非匀速圆周运动：向心力不一定等于物体的合外力，但一定 等于物体沿半径方向的合力．
人教版高一物理必修第二册第五章第一节《曲线运动》课件(共23张PPT)
观察：1、这个旋转木马旋转 过程速度大小变化吗？速度 方向呢？
2、旋转木马的加速度大小和方 向呢？
结论：旋转木马的速度先变大后不变 ，速度方向一 直变化
v
B
A
v
分析：小球运动过程速度方向改变
小球做变速运动
小球一定有加速度
合外力不为零
物体沿圆周逆时针 转动且速度大小保
持不变
曲线运动的特点
1、曲线运动的轨迹是曲线；
雄心壮志是茫茫黑夜中的北斗星。
志不真则心不热，心不热则功不贤。 石看纹理山看脉，人看志气树看材。
C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动 鸟不展翅膀难高飞。
雄心壮志是茫茫黑夜中的北斗星。
寄言燕雀莫相唣，自有云霄万里高。
壮志与毅力是事业的双翼。
．加速度变化的运动必定是曲线运动 D 经典励志短句(二)
男子千年志，吾生未有涯。
v
桐山万里丹山路，雄风清于老风声
1 变速运动一定是曲线运动
结论：直线运动的轨迹为直线，速度方向在一条直线上 C．曲线运动的速度方向可能不变
v
G 曲线运动：运动轨迹为直线
a 变化→变加速曲线运动
2
v
G 桐山万里丹山路，雄风清于老风声
A．做曲线运动的物体速度的方向必定变化
无钱之人脚杆硬，有钱之人骨头酥。
例题
例1 关于曲线运动，下列说法正确的是:（
A）B
A．曲线运动一定是变速运动
B．曲线运动速度的方向不断的变化，但速度的大小可以 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
例题
例2 C
轨迹与速度相切
运动轨迹夹在速度方向和合外力
方向之间；力指向轨迹的凹侧
人教版高中物理必修二课件：5.1《曲线运动》 (共14张PPT)
答案：D
小结：
曲线运动的速度方向是过曲线上某点的切线方向． 当物体所受的合外力方向跟它的速度方向不在同一
直线上时，物体做曲线运动．
课堂练习
练习1、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．曲线运动速度的方向不断的变化，但速度 的大小
可以不变
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
提出问题：
为什么有些物体做直线运动， 有些物体会做曲线运动？
二、物体做曲线运动的条件是什么呢？
物体做曲线运动的条件：
当物体所受的合外力方向跟它的速度方向不 在同一直线上时，物体做曲线运动．
交流讨论
１．飞机仍炸弹，分析为什么炸弹做曲线运 动呢？ ２．盘山公路路面有什么特点？火车铁轨在 转弯道处有什么特点呢？
课堂练习
练习２、以下说法正确的是： A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B．物体在变力的作用下不可能做直线运动 C．物体在恒力作用下可能做曲线运动 D．物体在变力的作用下可能做直线运动
•3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。
•4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。
•5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/212021/11/212021/11/2111/21/2021
第五章 曲线运动 第一节 曲线运动
如何确定曲线运动的方向呢？
火星沿砂轮的切线方向飞出
思考、物体做圆周在圆弧的这一点的切线方向。
对一般的曲线运动瞬时速度方向如何呢?
对一般的曲线运动瞬时速度方向如何呢?
小结：
曲线运动的速度方向是过曲线上某点的切线方向． 当物体所受的合外力方向跟它的速度方向不在同一
直线上时，物体做曲线运动．
课堂练习
练习1、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．曲线运动速度的方向不断的变化，但速度 的大小
可以不变
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
提出问题：
为什么有些物体做直线运动， 有些物体会做曲线运动？
二、物体做曲线运动的条件是什么呢？
物体做曲线运动的条件：
当物体所受的合外力方向跟它的速度方向不 在同一直线上时，物体做曲线运动．
交流讨论
１．飞机仍炸弹，分析为什么炸弹做曲线运 动呢？ ２．盘山公路路面有什么特点？火车铁轨在 转弯道处有什么特点呢？
课堂练习
练习２、以下说法正确的是： A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B．物体在变力的作用下不可能做直线运动 C．物体在恒力作用下可能做曲线运动 D．物体在变力的作用下可能做直线运动
•3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。
•4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。
•5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/212021/11/212021/11/2111/21/2021
第五章 曲线运动 第一节 曲线运动
如何确定曲线运动的方向呢？
火星沿砂轮的切线方向飞出
思考、物体做圆周在圆弧的这一点的切线方向。
对一般的曲线运动瞬时速度方向如何呢?
对一般的曲线运动瞬时速度方向如何呢?
新人教版物理必修二5.1《曲线运动》 (共28张PPT)
课堂练习5 以下说法正确的是:
( CD )
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．物体在变力的作用下不可能做直线运动
C．物体在恒力作用下可能做曲线运动
D．物体在变力的作用下可能做直线运动
课堂练习6
如图所示,物体在恒力的作用下沿从A曲
线运动到B,此时突然使力反向,物体 的运动
情况C是
()
A 物体可能沿曲线Ba运动
速度方向时刻改变
§5.1曲线运动
一.曲线运动的速度方向:
1.切线方向 2.时刻改变
§5.1曲线运动
思考:
曲线运动是匀速运动还是变速运 动?
答案:
变速运动
§5.1曲线运动
引深思考：
物体做曲线运动的条件是什么？
§5.1曲线运 动
二.物体做曲线运动的条 件
讨论:
在光滑的水平面上,有一具有初速度 的小铁球,给你一磁铁: （1）如何让小铁球做直线运动？
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
问题。
★教学方法 教师启发、引导，实验法、归纳法、讨
论、交流学习成果。
★教学工具 计算机、投影仪、CAI课件、小钢球、条形
磁铁。
5.1曲线运动 一.曲线运动的速度方向
§5.1曲线运动
讨论:
1.从砂轮上打磨下 来热的微粒沿 什么方向飞出? 切线方向
2.没有打磨下来时 运动到A点速度 的方向指向哪?
（2）如何让小铁球做曲线运动？
小结:
做曲线运动：
要受方向与速度不共线的外力
思考:
光滑水平面上放一质量为m的物体,受 如图的力F,分析运动情况.
V
F
外力
高一物理人教版必修2课件：第五章 曲线运动
B．v0sin α D．v0cos β
[解析] 将 m2 竖直向下的速度 v0 分解为沿绳方向的速度 v1 和垂直绳方向的速度 v2，如图所示，两物块沿绳方向的速度 相等，由图可知，m1 的速度 v＝v1＝v0sin β ，故正确选项 为 C.
[答案] C
专题二
解决平抛运动的三条途径
1． 利用平抛运动的时间特点解题： 平抛运动可分解成水平方 向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，只要抛出的 时间相同，下落的高度和竖直分速度就相同． 2．利用平抛运动的偏转角解题
(1)直线运动与曲线运动的判定：通过观察合速度与合加速度的方 向是否共线进行判定： 共线则为直线运动， 不共线则为曲线运动． (2)判定是否为匀变速运动：看合加速度是否恒定(即大小和方向是 否恒定)．
4．关于绳(杆)末端速度的分解：若绳(杆)末端的速度方向不 沿绳(杆)， 则将其速度沿绳(杆)方向和垂直于绳(杆)方向分解， 沿绳(杆)方向的分速度相等．
由竖直方向上的匀变速直线运动得 FC－AF＝gT2，所以 T＝ Δy ＝ g FC－AF g
由水平方向上的匀速直线运动得 EF v0＝ ＝EF T g . FC－AF
如图， 水平地面上有一个坑， 其竖直截面为半圆，ab 为沿水平方 向的直径．若在 a 点以初速度 v0 沿 ab 方向抛出一小球，小球 会击中坑壁上的 c 点． 已知 c 点与水平地面的距离为圆半径的 一半，求圆的半径．
2． 竖直平面内的圆周运动的临界问题： 竖直平面内的圆周运 动，往往是典型的变速圆周运动．对于物体在竖直平面内的 变速圆周运动问题，中学阶段只分析通过最高点和最低点的 情况． 在解答竖直面内的圆周运动问题时，对球在最高点的临界情 况，要注意两类模型的区别：绳和杆，绳只能提供拉力，而 杆既能提供拉力又能提供支持力．
2017-2018年高中物理第五章曲线运动第6节向心力教学案新人教版必修2
第6节 向心力一、向心力┄┄┄┄┄┄┄┄①1．定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。
2．方向：始终指向圆心，与线速度方向垂直。
3．公式：F n ＝m v 2r 或F n ＝m ω2r 或F n ＝m 4π2T2r 。
4．来源：(1)向心力是按照力的作用效果命名的。
(2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的合力，也可能是某个力的分力。
5．作用：产生向心加速度，改变线速度的方向。
[说明]根据向心加速度的表达式a n ＝v 2r ＝ω2r ＝4π2T2r ＝4π2n 2r ＝ωv ，结合牛顿第二定律F n ＝ma n 就可得到向心力表达式。
①[判一判]1．向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新力(×) 2．向心力的方向时刻指向圆心，方向不断变化(√)3．做圆周运动的物体其向心力大小不变，方向时刻变化(×) 4．向心力既可以改变速度的大小，也可以改变速度的方向(×) 5．物体做圆周运动的速度越大，向心力一定越大(×) 二、变速圆周运动和一般的曲线运动┄┄┄┄┄┄┄┄②1．变速圆周运动：线速度大小发生变化的圆周运动，做变速圆周运动的物体同时具有向心加速度和切向加速度。
2．一般的曲线运动(1)定义：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动。
(2)研究方法：将一般的曲线运动分成许多很短的小段，质点在每一小段的运动都可以看做圆周运动的一部分。
[说明]对于变速圆周运动，F n ＝m v 2r ＝m ω2r ，a n ＝v 2r＝ω2r 仍可用。
②[填一填]荡秋千是小朋友很喜欢的游戏，当秋千向下荡时， (1)小朋友做的是________运动；(2)绳子拉力与重力的合力指向悬挂点吗？________________________________________________________________________ 解析：(1)秋千荡下时，速度越来越大，做的是变速圆周运动。
2017-2018学年高一物理人教版必修2课件：第5章 曲线运动5.6
而 FN＝smingθ与半径无关，故 FN1＝FN2，A 错误，B 正确．
8．(多选)如图所示，在水平转台上放一个质量 M＝2 kg 的 木块，它与转台间的最大静摩擦力为 Fmax＝6.0 N，绳的一端系 在木块上，另一端通过转台的中心孔 O(孔光滑)悬挂一个质量 m ＝1.0 kg 的物体，当转台以角速度 ω＝5 rad/s 匀速转动时，木块 相对转台静止，则木块到 O 点的距离可以是(g 取 10 m/s2，M、 m 均视为质点)( )
答案：D 解析：由公式 a＝ω2R＝4Tπ22R 知，当角速度(转速)不变时绳
长易断，故 A、B 错误．周期不变时，绳长易断，故 D 正确．由 a＝vR2，当线速度不变时绳短易断，C 错．
3．如图所示，一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，一个 小孩坐在距圆心为 r 处的 P 点不动，关于小孩的受力，以下说法正确 的是( )
2．如图所示，一圆盘可绕通过圆盘的中心 O 且垂直于盘面 的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块 A.它随圆盘一起运动—— 做匀速圆周运动，如图所示．则关于木块 A 的受力，下列说法正 确的是( )
A．木块 A 受重力、支持力、静摩擦力和向心力 B．木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木 块运动方向相反 C．木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向 圆心 D．木块 A 受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木 块运动方向相同
4．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体， 物体随筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力来提供
()
A．重力
B．弹力
C．静摩擦力 D．滑动摩擦力
答案：B 解析：本题可用排除法．首先可排除 A、D 两项；若向心力 由静摩擦力提供，则静摩擦力或其分力应指向圆心，这是不可能 的，C 错．故选 B.
高一物理人教必修2课件：第五章第6节向心力
(多选)如图所示，一小球用细绳悬挂于 O 点，将其拉 离竖直位置一个角度后释放，则小球以 O 点为圆心做圆周运 动，运动中小球所需的向心力是( ) A．绳的拉力 B．重力和绳拉力的合力 C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力 D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力
[解析] 如图所示，对小球进行受力分析，它受 重力和绳子拉力的作用，向心力是指向圆心方 向的合力．因此，可以说是小球所受合力沿绳 方向的分力，也可以说是各力沿绳方向的分力 的合力，选项 C、D 正确． [答案] CD
(2)由牛顿第二定律得 mgtan α＝mrv2 由几何关系得 r＝Lsin α 所以，小球做匀速圆周运动的线速度的大小为
v＝ gLtan α·sin α. (3)小球运动的角速度
ω＝vr ＝
gLtan α·sin Lsin α
α＝
g Lcos α
小球运动的周期 T＝2ωπ＝2π
Lcos α g.
[答案]
mg (1)cos α
(2) gLtan α·sin α
(3)
g Lcos α 2π
Lcos α g
圆锥摆模型问题的特点 (1)物体只受重力和弹力两个力作用． (2)物体在水平面内做匀速圆周运动． (3)在竖直方向上重力与弹力的竖直分力大小相等． (4)在水平方向上弹力的水平分力提供向心力．
(4)列方程：沿半径方向满足 F 合＝mvr2＝mω2r，垂直半径方 向合力为零； (5)解方程求出结果．
长为 L 的细绳，一端拴一质量为 m 的 小球，另一端固定于 O 点，让其在水平面内 做匀速圆周运动(圆锥摆)，摆线 L 与竖直方 向的夹角为 α，求： (1)细线的拉力 F； (2)小球运动的线速度的大小； (3)小球运动的角速度及周期．
2017-2018学年高一物理人教版必修2课件：5.1曲线运动
一
二
三
四
二、曲线运动的速度 1.质点做曲线运动时,任一时刻(或任一位置)的速度方向与这一 时刻质点所在位置处的曲线的切线方向一致。 2.曲线运动是一种运动轨迹为曲线的运动;曲线运动中速度的方 向时刻改变,所以曲线运动是一种变速运动。 3.
物体做曲线运动时,其速度可以用相互垂直的两个方向的分矢量 来表示,即分速度。如图所示,当物体的速度为v时,方向与x轴的夹 角是θ,则两个分速度为vx=vcos θ,vy=vsin θ。
一
二
三
四
三、运动描述的实例 1.实验过程:
在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水,水中放一个用红蜡 块做成的小圆柱体,将玻璃管口塞紧。然后将玻璃管倒置,在蜡块 上升的同时,将玻璃管紧贴黑板沿水平方向向右匀速移动。 2.实验现象:蜡块向上做匀速运动,又随着玻璃管向右做匀速运动, 在黑板的背景前我们看到蜡块是向右上方运动的。
第五章
曲线运动
1. 曲线运动
1.知道曲线运动中速度、位移的方向,理解曲线运动是一种变速 运动;知道物体做曲线运动的条件。 2.在具体情景中,知道合运动、分运动的具体情况,知道合运动和 分运动具有同时性和独立性。 3.知道运动的合成与分解,理解运动的合成与分解遵循平行四边 形定则。 4.会用作图和计算的方法,求解位移和速度的合成与分解问题。
一
二
三
理解
等时性:合运动 v v∥ 与分运动经历的 y ( ������表示渡河的时间 , ������表示小船的位移 时间相等,它们 v ⊥ 合运 在同一时间内发 , ������表示顺水而下的位移 , ������表示河宽 , ������ ∥表示小船平行于河岸的速度分量, 动与 生 v⊥表示小船垂直于河岸的速度分量) 分运 动的 独立性:一个运 关系 动物体同时参与 如小船渡河时,所用的时间由垂直于河岸的 的几个分运动, 分运动决定,即 t = y , 与水的流速无关 , v⊥ 各分运动独立进 行,不受其他分 这就说明了顺流而下的分运动并没有影响垂直于 运动的影响
2017-2018学年高一物理人教版必修2课件：第五章 章末整合提升 Word版含解析
速度方向:轨迹上点的切线方向 曲线运动 运动条件:合外力与运动方向不共线 研究方法:运动的合成与分解 运动性质:匀变速曲线运动 具有水平初速度 运动特点 只受重力作用 水平方向:匀速直线运动,������������ = ������0 ,������ = ������0 ������ 竖直方向:自由落体运动,������������ = ������������,������ = 运动规律 合运动:������ = ������������ 2 + ������������ 2
1 ������ ������2 向心加速度:������n = = ������������2 ������ ������2 向心力:������n = ������ = ������������������2 ������
铁路的弯道 圆周运动的实际应用 拱形桥 航天器中的失重现象 离心运动
专题一
������水 ������船
d。
2.跨过定滑轮拉绳(或绳拉物体)运动的速度分解: 物体运动的速度为合速度 v,物体速度 v 在沿绳方向的分速度 v1 就是使绳子拉长或缩短的速度,物体速度 v 的另一个分速度 v2 就是 使绳子摆动的速度,它一定和 v1 垂直。
【例 1】
如图所示,人在岸上以恒定速度 v 拉船,当轻绳与水平面的夹角 为 θ 时,船的速度为 ( ) ������ A.vcos θ B. cos������ C.v D.vsin θ 思路分析:
������ ������
=
������������-������������ ������������ , v0 = ������ ������
=
������ FE。 ������������-������������
1 ������ ������2 向心加速度:������n = = ������������2 ������ ������2 向心力:������n = ������ = ������������������2 ������
铁路的弯道 圆周运动的实际应用 拱形桥 航天器中的失重现象 离心运动
专题一
������水 ������船
d。
2.跨过定滑轮拉绳(或绳拉物体)运动的速度分解: 物体运动的速度为合速度 v,物体速度 v 在沿绳方向的分速度 v1 就是使绳子拉长或缩短的速度,物体速度 v 的另一个分速度 v2 就是 使绳子摆动的速度,它一定和 v1 垂直。
【例 1】
如图所示,人在岸上以恒定速度 v 拉船,当轻绳与水平面的夹角 为 θ 时,船的速度为 ( ) ������ A.vcos θ B. cos������ C.v D.vsin θ 思路分析:
������ ������
=
������������-������������ ������������ , v0 = ������ ������
=
������ FE。 ������������-������������
人教版高中物理必修二 第五章 曲线运动 精品课件
第 4节 第 5节 第 6节 第 7节
圆周运动 向心加速度 向心力 生活中的圆周运动
1课时 1课时 1课时 2课时
7
曲线运动的速度方向
列举旋转砂轮上的火星、旋转雨伞上的水滴沿圆周切线飞出的事例
得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过 这点的切线方向上。
B A
8• Biblioteka 水小车做圆周运动（注意细线）给出向心加速度公式，在“做一做” 中让学生尝试自己进行推导 通过实例引入向心力概念，通过牛顿 第二定律推导向心力公式
Δv 问题解决了，推导只是
数学问题，放在“做一做”中， 兼顾学生的差异性 至此，学生获得的是完整的 向心加速度概念
·装置简单,能当学生实验； ·也是一个应用知识的实例
用圆锥摆粗略验证向心力公式
（3）还可以应用于斜抛运动
16
抛体运动——科学方法
解决这类问题的一般方法 分析抛体在x、 y两个方向上的受力 ↓ 列出抛体在x、 y两个方向上的动力学方程 ↓ 确定抛体速度的大小和方向 ↓ 确定抛体的位置与时间的关系 ↓ 得到抛体在x y平面中的运动轨迹（消去t）
17
第五章教材框架结构的设计
曲线运动 质点在平面 内的运动
21
1.分别作出质点在A、B两点的速度矢量（长度一样）。 2.将vA的起点移到B，并保持vA的长度和方向不变。 3. 以vA的箭头端为起点， vB的箭头端为终点作矢量Δv。 4. Δv/Δt 是质点由A到B的平均加速度，Δv 的方向就是加速度 的方向。 5. 当Δt 很小很小时，AB非常接近，等腰三角形的底角接近直 角，Δv 的方向跟vA（或vB）的方向垂直。即指向圆心。
A
B
11
△改进的教学过程：
2017-2018学年高中物理人教版必修2教学案：第五章+第1节+曲线运动
第1节曲线运动一、 曲线运动的位移1．建立坐标系：研究物体在平面内做曲线运动时，需要建立平面直角坐标系。
2．位移的分解：如图5-1-1所示，物体从O 点运动到A 点，位移大小为l ，与x 轴夹角为α，则在x 方向的分位移为x A ＝l cos α，在y 方向的分位移为y A ＝l sin_α。
1．做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该 点的切线方向。
2．曲线运动的速度方向在不断变化，因此曲线运动 一定是变速运动。
3．当物体所受合力方向与速度方向不共线时，物体 做曲线运动。
4．做曲线运动的物体所受合力的方向指向曲线弯曲的内侧。
5．研究曲线运动的基本方法：运动的合成与分解。
图5-1-1二、曲线运动的速度1．速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。
2．运动的性质：做曲线运动的质点的速度方向时刻发生变化，即速度时刻发生变化，因此曲线运动一定是变速运动。
3．速度的描述(1)用两个互相垂直的方向的分矢量表示速度，这两个分矢量叫做分速度。
(2)速度的分解：如图5-1-2所示，物体沿曲线运动到A点，速度大小为v，与x轴夹角为θ，则在x方向的分速度为v x＝v cos_θ，在y方向的分速度为v y＝v sin θ。
图5-1-2三、运动描述的实例1．蜡块的位置：如图5-1-3所示，蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为v y，玻璃管向右匀速移动的速度设为v x。
从蜡块开始运动的时刻计时，在时刻t，蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示x＝v x t，y＝v y t。
图5-1-32．蜡块的速度：v＝v x2＋v y2，方向满足tan θ＝v y v x。
3．蜡块的运动轨迹：y＝v yv x x，是一条过原点的直线。
四、物体做曲线运动的条件1．动力学角度：当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
2．运动学角度：当物体的加速度方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
高一物理人教版必修2课件：第五章曲线运动6
答案
知识深化 1.受力特点：变速圆周运动中合外力不指向圆心，合力F产生改变速度大 小和方向两个作用效果.即
2.某一点的向心加速度和向心力仍可用 an＝vr2＝ω2r，Fn＝mvr2＝mω2r 公式 求解，只不过 v、ω 都是指那一点的瞬时速度.
例4 如图7所示，物块P置于水平转盘上随转盘一
起运动，图中c方向沿半径指向圆心，a方向与c方
D.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相同
1234
解析 答案
3.(圆周运动中的动力学问题) 如图10所示，质量为1 kg的小球 用细绳悬挂于O点，将小球拉离竖直位置释放后，到达最低 点时的速度为2 m/s，已知球心到悬点的距离为1 m，重力加 速度g＝10 m/s2，求小球在最低点时对绳的拉力的大小.
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
物体随圆筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力
来提供
A.重力
√B.弹力
C.静摩擦力
D.滑动摩擦力
解析 本题可用排除法.首先可排除A、D两项；
图2
若向心力由静摩擦力提供，则静摩擦力或其分力应指向圆心，这是不可
能的，C错.故选B.
解析 答案
Ⅱ
重点知识探究
一、对向心力的理解
导学探究
(1)如图3所示，用细绳拉着小球在光滑水平面内做匀
Ⅰ
自主预习梳理
一、向心力
1.定义：做匀速圆周运动的物体产生向心加速度的原因是它受到了指向 圆心的合力 ，这个合力叫做向心力. 2.方向：始终沿着 半径 指向 圆心 . 3.表达式：v2 (1)Fn＝__m___r___ (2)Fn＝_m__ω__2_r__ 4.向心力是根据力的 作用效果 来命名的，凡是产生向心加速度的力， 不管属于哪种性质，都是向心力.
知识深化 1.受力特点：变速圆周运动中合外力不指向圆心，合力F产生改变速度大 小和方向两个作用效果.即
2.某一点的向心加速度和向心力仍可用 an＝vr2＝ω2r，Fn＝mvr2＝mω2r 公式 求解，只不过 v、ω 都是指那一点的瞬时速度.
例4 如图7所示，物块P置于水平转盘上随转盘一
起运动，图中c方向沿半径指向圆心，a方向与c方
D.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相同
1234
解析 答案
3.(圆周运动中的动力学问题) 如图10所示，质量为1 kg的小球 用细绳悬挂于O点，将小球拉离竖直位置释放后，到达最低 点时的速度为2 m/s，已知球心到悬点的距离为1 m，重力加 速度g＝10 m/s2，求小球在最低点时对绳的拉力的大小.
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
物体随圆筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力
来提供
A.重力
√B.弹力
C.静摩擦力
D.滑动摩擦力
解析 本题可用排除法.首先可排除A、D两项；
图2
若向心力由静摩擦力提供，则静摩擦力或其分力应指向圆心，这是不可
能的，C错.故选B.
解析 答案
Ⅱ
重点知识探究
一、对向心力的理解
导学探究
(1)如图3所示，用细绳拉着小球在光滑水平面内做匀
Ⅰ
自主预习梳理
一、向心力
1.定义：做匀速圆周运动的物体产生向心加速度的原因是它受到了指向 圆心的合力 ，这个合力叫做向心力. 2.方向：始终沿着 半径 指向 圆心 . 3.表达式：v2 (1)Fn＝__m___r___ (2)Fn＝_m__ω__2_r__ 4.向心力是根据力的 作用效果 来命名的，凡是产生向心加速度的力， 不管属于哪种性质，都是向心力.
人教版高一物理必修第二册第五章曲线运动课件
——为非匀变速曲线运动。
12
【小结】
1.曲线运动是一种轨迹为曲线的运动.
轨迹是曲线 2.曲线运动的特点: 运动方向时刻在改变
变速运动,一定具有加速度,合 外力不为零 3.做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该 的切线方向 4.曲线运动的条件:运动物体所受合外力方向跟它 的速度方向不在同一直线上
13
加速度方向与速度方向不在
加速度：描述物体速度大小及方向变化快慢的物理量 ——为非匀变速曲线运动。
一条直线上
物体做曲线运动时，速度方向又是怎样呢？
做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该 的切线方向
加速度：描述物体
做曲线运动的物体，在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向 加速度（合外力）恒定的曲线运动 物体做曲线运动时，速度方向又是怎样呢？
2
轨迹是曲线的运动叫做曲线运动
3
曲线运动的方向
➢物体的速度方向就是运动方向
➢我们知道，物体做直线运动时，速度方向与的运 动轨迹一致。物体做曲线运动时，速度方向又是怎 样呢？ ➢做曲线运动的物体，速度的方向在不断变化。
4
阅读课本第3页
数学概念：切线
过曲线上的A、B两点作直线，
这条直线叫做曲线的割线。 设想B点逐渐向A点移动，这
A
条割线的位置也就不断变化。
当B点非常非常接近时，这
条割线就叫做在A点的切线。
B
5
曲线运动的物体在某一时刻的速度方向
6
做曲线运动的物体，在某一点的速度方向，沿 曲线在这一点的切线方向
砂 热 什由运轮的么动于打微方曲是磨 粒 向线变下 它 运运速来 们 动动运的 沿? 的动炽着速。度方向水是切变滴线化沿方的伞向，边飞所缘以出的曲线
12
【小结】
1.曲线运动是一种轨迹为曲线的运动.
轨迹是曲线 2.曲线运动的特点: 运动方向时刻在改变
变速运动,一定具有加速度,合 外力不为零 3.做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该 的切线方向 4.曲线运动的条件:运动物体所受合外力方向跟它 的速度方向不在同一直线上
13
加速度方向与速度方向不在
加速度：描述物体速度大小及方向变化快慢的物理量 ——为非匀变速曲线运动。
一条直线上
物体做曲线运动时，速度方向又是怎样呢？
做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该 的切线方向
加速度：描述物体
做曲线运动的物体，在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向 加速度（合外力）恒定的曲线运动 物体做曲线运动时，速度方向又是怎样呢？
2
轨迹是曲线的运动叫做曲线运动
3
曲线运动的方向
➢物体的速度方向就是运动方向
➢我们知道，物体做直线运动时，速度方向与的运 动轨迹一致。物体做曲线运动时，速度方向又是怎 样呢？ ➢做曲线运动的物体，速度的方向在不断变化。
4
阅读课本第3页
数学概念：切线
过曲线上的A、B两点作直线，
这条直线叫做曲线的割线。 设想B点逐渐向A点移动，这
A
条割线的位置也就不断变化。
当B点非常非常接近时，这
条割线就叫做在A点的切线。
B
5
曲线运动的物体在某一时刻的速度方向
6
做曲线运动的物体，在某一点的速度方向，沿 曲线在这一点的切线方向
砂 热 什由运轮的么动于打微方曲是磨 粒 向线变下 它 运运速来 们 动动运的 沿? 的动炽着速。度方向水是切变滴线化沿方的伞向，边飞所缘以出的曲线
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一、向心力 1.定义：做匀速圆周运动的物体产生向心加速度的原因是它受到了指向 圆心的合力 ，这个合力叫做向心力. 2.方向：始终沿着 半径 指向 圆心 .
3.表达式：v2 mr (1)Fn＝________ mω2r (2)Fn＝______ __ 4.向心力是根据力的 作用效果 来命名的，凡是产生向心加速度的力， 不管属于哪种性质，都是向心力.
二、变速圆周运动和一般的曲线运动 1.变速圆周运动的合力：变速圆周运动的合力产
生两个方向的效果，如图1所示.
(1)跟圆周相切的分力Ft：产生 切向 加速度，此加
速度描述线速度 大小 变化的快慢. 变的快慢.
图1
(2)指向圆心的分力Fn：产生 向心 加速度，此加速度描述线速度 方向 改
2.一般的曲线运动的处理方法 (1)一般的曲线运动：运动轨迹既不是 直线 也不是 圆周 的曲线运动. (2)处理方法：可以把曲线分割成许多很短的小段，每一小段可看做一小 段 圆孤 . 研究质点在这一小段的运动时，可以采用圆周运动的处理方法进行处理.
运动模型 飞机在水平面 内做圆周运动 火车转弯 圆锥摆
向心力的
来源图示
运动模型 向心力的 来源图示
飞车走壁
汽车在水平路面转弯
水平转台
例2
一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，如图
所示为雪橇所受的牵引力F及摩擦力Ff的示意图，其中正确的是
√
解析 雪橇运动时所受摩擦力为滑动摩擦力，方向与运动方向相反，与
即学即用
1.判断下列说法的正误.
(1)匀速圆周运动的向心力是恒力.( × )
(2)匀速圆周运动的合力就是向心力.( √ )
(3)所有圆周运动的合力都等于向心力.( × )
(4)向心力和重力、弹力一样，是性质力.( × )
(5)向心力的作用是改变物体的速度，产生向心加速度.( √ )
2.如图2所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，
B.向心力不改变圆周运动中物体线速度的大小 √ C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力 √ D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力 解析 当物体所受的外力的合力始终有一分力垂直于速度方向时，物体 就将做圆周运动，该分力即为向心力，故先有向心力然后才使物体做圆 周运动 . 因向心力始终垂直于速度方向，所以它不改变线速度的大小， 只改变线速度的方向 . 匀速圆周运动所受合外力指向圆心，完全提供向 心力.非匀速圆周运动中是合外力指向圆心的分力提供向心力.
解析 答案
二、向心力来源的分析
导学探究
分析下列几种圆周运动所需向心力分别由什么力提供.
图4
(1)地球绕太阳做圆周运动(如图4甲). 答案 太阳对地球的引力.
答案
(2)圆盘上物块随圆盘一起匀速转动(如图乙). 答案 物块受到的静摩擦力(也可以说是物块所受重力、支持力、静摩
擦力的合力). (3)在光滑漏斗内壁上，小球做匀速圆周运动(如图丙). 答案 漏斗对小球的支持力和小球所受重力的合力.
答案
(4)小球在细线作用下，在水平面内做圆锥摆运动时(如图丁). 答案 向心力由细线的拉力在水平面内的分力提供.
答案
知识深化 1.在匀速圆周运动中，合外力一定是向心力；在非匀速圆周运动中，沿半 径方向的合外力提供向心力. 2.向心力是按作用效果命名的，充当向心力的力可以是重力、弹力、摩擦
力等各种力，也可以是合力或分力.应明确各种情况下向心力的来源.
3.向心力的方向 无论是否为匀速圆周运动，其向心力总是沿着半径指向圆心，方向时刻改 变，故向心力是变力. 4.向心力的作用效果——改变线速度的方向.由于向心力始终指向圆心，其 方向与物体运动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大小.
例1 (多选)下列关于向心力的说法中正确的是
A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
圆弧相切.又因为雪橇做匀速圆周运动时合力充当向心力，合力方向必然
指向圆心.综上可知，C项正确.
解析 答案
例3
如图 5 所示，已知绳长为 L ＝ 20 cm ，水平杆长为
L′＝0.1 m，小球质量m＝0.3 kg，整个装置可绕竖直轴
转动.g取10 m/s2，问：(结果保留两位小数)
(1)要使绳子与竖直方向成45°角，试求该装置必须以多
速圆周运动，若小球的线速度为v，运动半径为r，是
什么力产生的向心加速度？该力的大小、方向如何？
小球运动的速度v增大，绳的拉力大小如何变化？
图3
答案 产生向心加速度的力是小球受到的重力、支持力和绳的拉力的合 v2 力.合力等于拉力，大小为F＝man＝ m ，方向指向圆心.v增大，绳的拉 r 力增大.
答案
物体随圆筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力
来提供
A.重力 C.静摩擦力 B.弹力 √ D.滑动摩擦力 图2
解析 本题可用排除法.首先可排除A、D两项； 能的，C错.故选B.
若向心力由静摩擦力提供，则静摩擦力或其分力应指向圆心，这是不可
解析答案Ⅱ来自重点知识探究一、对向心力的理解
导学探究
(1)如图3所示，用细绳拉着小球在光滑水平面内做匀
图5
大的角速度转动才行？ 答案 6.44 rad/s
(2)此时绳子的张力为多大？ 答案 4.24 N
解析
答案
规律方法 向心力的分析思路 1.确定物体在哪个平面内做圆周运动，明确圆心和半径r，确定a、v、ω 等物理量中什么是已知或要求的. 2.对物体进行受力分析，确定向心力来源及大小. 3.根据牛顿第二定律F合＝F向列方程，求解.
第五章
6 向心力
学习目标
1.了解向心力的概念，知道它是根据力的作用效果命名的.
2.体验向心力的存在，会分析向心力的来源.
3.掌握向心力的表达式，并能用来进行计算.
4.知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力
的作用效果.
内容索引
Ⅰ自主预习梳理
Ⅱ 重点知识探究
Ⅲ 当堂达标检测
Ⅰ
自主预习梳理
(2)若月球绕地球做匀速圆周运动的角速度为 ω ，月地距离为 r ，是什么 力产生的加速度？该力的大小、方向如何？ 答案 向心加速度an＝ω2r，是地球对月球的引力产生的加速度，引力 的大小为F＝man＝mω2r，方向指向地心.
答案
知识深化 向心力的理解
1.向心力：使物体做圆周运动的指向圆心的合力. 2π v2 2 2 2.向心力大小：Fn＝man＝m r ＝mω r＝m r. T