第五章曲线运动(1)
第五章 第1节 曲线运动
[答案]
B
高中同步新课标·物理
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【总结提能】
关联物体的分析思路
高中同步新课标·物理
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3．如图所示，AB 杆和墙的夹角为 θ 时，杆的 A 端沿墙下滑的速度大小为 v1，B 端沿地面的速度大 小为 v2，则 v1、v2 的关系是( A．v1＝v2 C．v1＝v2tan θ ) B．v1＝v2cos θ D．v1＝v2sin θ
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(3)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：质点做曲线运动，速度的方向 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：曲线运动的速度可用相互垂直的两个方向的分矢量表示， 这两个分矢量叫做分速度 ， 如图所示， 两个分速度 vx、 vy 与速度 v 的关系为： vx＝vcos θ，vy＝
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3．互成角度的两个直线运动的合成 两直线运动的性质 运动 的匀加速直线运动 一个匀速直线运动 和另一个匀变速直 线运动 两个匀变速直线运 动 合运动的性质 运动 线运动 说明 的矢量和 速度的矢量和
两 个 都 是 匀 速 直 线 一定是匀速直线 当 v1、 v2 互成角度时，v 合为两个分速度 两 个 初 速 度 均 为 零 一定是匀加速直 合运动的初速度为零，a 合为两个分加
[思路探究]
(1)物体在 x 轴方向上做匀速直线运动，在 y 轴方向上做初速度 为零的匀加速直线运动。 (2)物体所受合力沿 y 轴方向，且大小不变，物体做匀变速曲线 运动。
[解析] (1)物体在 x 轴方向上的加速度 ax＝0 Δvy ＝0.5 m/s2 Δt
《课后习题答案及解析》第五章 曲线运动
第五章 曲线运动第一节 曲线运动1.一个质点从平面直角坐标系的原点开始运动并开始计时。
它在t 1时刻到达x 1=2.0m 、y 1=1.5 m 的位置；在t 2时刻到达x 2=3.6cm 、y 2=4.8 m 的位置。
作草图表示质点在0～t 1和0～t 2如时间内发生的位移l 1和l 2，然后计算它们的大小及它们与x 轴的夹角θ1和θ2答：质点两次位移的草图如图所示，根据勾股定理和三角函数的定义可得：l 1 =2.5m, l 2=6.0m ； θ1=arctan(3/4) θ2=arctan(4/3)2.在许多情况下，跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开，跳伞员做加速运动。
随后，降落伞张开，跳伞员做减速运动如图所示。
速度降至一定值后便不再降低，跳伞员以这一速度做匀速运动，直至落地。
无风时某跳伞员竖直下落，着地时速度是5m/s 。
现在有风，风使他以4m/s 的速度沿水平方向向东运动。
他将以多大速度着地?计算并画图说明。
答：根据题意，无风时跳伞员着地的速度为v 2，风的作用使他获得向东的速度v 1，落地速度v 为v 2、v 1的合速度，如图所示。
v 22221245/ 6.4/v v m s m s +=+=与竖直方向的夹角为θ，tan θ=0.8, θ=38.70。
3.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。
如图是一位跳水队员从高台做“反身翻腾二周半”动作时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v 入水。
整个运动过程中，在哪几个位置头部的速度方向与入水时v 的方向相同?在哪几个位置与v 的方向相反?在图中标出这些位置。
l 12.0 1.53.64.8 l 2 x /m Oy /m答：如图所示，在A 、C 位置头部的速度与入水时速度v 方向相同；在B 、D 位置头部的速度与入水时速度v 方向相反。
4.汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2 min ，每行驶半周，速度方向改变多少度?汽车每行驶10 s ，速度方向改变多少度?先作一个圆表示汽车运动的轨迹，然后作出汽车在相隔10 s 的两个位置速度矢量的示意图。
人教版高中物理必修2第五章第1节曲线运动课件(共18张PPT)
【例题】如图所示，滑块B以速度vB向左运动时， 触点P的沿杆移动的速度如何？
寻找分运动效果
vB
【答案】 v vB cos
人 教 版 高 中 物理必 修2第五 章第1 节曲线 运动课 件（共 18张PP T）
匀变速直线运动
或匀变速曲线运动 V01
a1
V0
a
人 教 版 高 中 物理必 修2第五 章第1 节曲线 运动课 件（共 18张PP T）
a2 V02
人 教 版 高 中 物理必 修2第五 章第1 节曲线 运动课 件（共 18张PP T）
六.运动描述的实例
（一）小船渡河问题 1．先确定合运动和分运动 小船的实际运动(站在岸上的人看到的运动)为合运动； 同时参与的两个分运动中，一个是船相对于静水的运 动，它的方向与船身指向相同，另一个是船随水漂流 的运动，它的方向与河岸平行，船在水中的合运动 (实际相对地面的运动)是上述两个分运动的合成．
§5.1 曲线运动
一.曲线运动的速度 1.曲线运动在某一时刻的速度方向：
微粒沿什么方向飞出？
结论：质点在某一点的速度方向，沿曲线在 这一点的切线方向。
2.曲线运动在某一时刻的速度方向：
曲线运动特征：速度方向一定改变 即：曲线运动一定是变速运动，加速度不为零
思考：物体做直线运动的条件?
合力（或加速度）与速度在一条直线上
人 教 版 高 中 物理必 修2第五 章第1 节曲线 运动课 件（共 18张PP T）
人 教 版 高 中 物理必 修2第五 章第1 节曲线 运动课 件（共 18张PP T）
❖ “绳+物”问题
如图所示，以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A，用细
绳通过定滑轮拉动物体B在水平桌面上运动，当绳与水
高中物理必修一：曲线运动1
物体做曲线运动的条件
交流与讨论
1．飞机扔炸弹，分析为什么炸弹做曲线 运动?
2．我们骑摩 托车或自行 车通过弯道 时，我们侧 身骑，为什 么?
思考
曲线运动轨迹弯曲方向 与力的方向有何关系？
曲线运动轨迹总是往力的一侧弯曲
小结
1．运动轨迹是曲线的运动叫曲线运 动． 2．曲线运动中速度的方向是时刻改变 的，质点在某一点的瞬时速度的方向 在曲线的这一点的切线上．
向总是与这点的切线方向相同
布置作业
教材第34页“问题与练习”1，2， 3．
2．对曲线运动中的速度的方向，下列说法正确 的是………( )
A.在曲线运动中，质点在任一位置的速度方 向总是与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
典 残 奥
决在 赛雅
典 奥
子 标 枪
会
运比
会赛
女
跳高名将郑达真在比赛中
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
结论：当物体受到与运动方向不在同一条直线上 的力的作用时，会做曲线运动．
FNFαFra bibliotek光滑水平面
G=mg
结论：当物体所受的合力方向跟它的速度方向不 在同一直线上时．物体将做曲线运动．
徐
红
薛
艳 04 年 雅
娟
奥
子张 运 链文 会 球秀 女
3．当合外力F的方向与它的速度方向 有一夹角时，物体做曲线运动．
课堂训练
l.关于曲线运动，下列说法正确的是……(ABE ) A.曲线运动一定是变速运动 B.曲线运动速度的方向不断地变化。但速度
必修2第五章第1节 曲线运动(1)
浙基教育个性化教学授课教案
教师：居建忠学生：时间：
从动力学角度说，如果物体所受合外力的方向跟物体的速度方向不在一条直线上时，物体就做曲线运动。
点做出质点
的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力F1，
_____km/h。
）。
时，无论船的航向如何，合速度均不可能垂直于河岸。
船不可能到达正对岸B点，无论如何均
大小确定，
与河岸夹角最大的方向，即为最短位移。
的大小为半径作
C
和船的航向，从图不难看出，船沿。
如果小船保持原来的速度逆水斜向上游与河岸
)
一定是变加速运动
．它受到的合外力方向有可能与速度方向在同一直线上
．物体受恒力作用也可能做曲线运动
．物体只要受到合外力就一定做曲线运动
人通过定滑轮用绳子拖动小船靠岸，则当人匀速运动时，船的运动情况是()
绳与水平方向夹角为θ时，求车B运。
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
高一物理必修二 第五章第1节 曲线运动 教案课件
例题
• 飞机起飞以300Km/h的速度斜向上飞，飞 行方向与水平方向的夹角为30度。求水平 方向的分速度和竖直方向的分速度。
XLW
12
课堂训练
l.关于曲线运动，下列说法正确的是 ( AB )
A.曲线运动一定是变速运动
B.曲线运动速度的方向不断地变化。但速度
的大小可以不变
C.曲线运动的速度方向可能不变
XLW
33
XLW
31
小结
• 1.曲线运动是一种变速运动，位移和速度方 向，会画曲线轨迹图上各点的速度方向
• 2.物体做曲线运动的条件，用牛顿第二定律 解释，速度与合外力方向与曲线弯曲情况 之间的关系
• 3.蜡块运动，研究平面运动的方法
XLW
32
作业
• 课后题 • 1、2、3、4 • 实验题 • 课本 自制工具动手做第3页演示实验
lx
x
A Vx
α
Vy
y
XLW
9
曲线运动是变速运动
• 曲线运动中速度的方向时刻在变，所以曲 线运动是变速运动。
• 1、方向不断变化 • 2、大小可以变化也可以不变化
XLW
10
我们已经知道如何确定曲线运动的速度的方向：
在曲线运动中，运动质点在某一点的即时速度的 方向，就是通过这一点X的LW 曲线的切线的方向。 11
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X的LW 切线方向
14
三 运动描述的实例 ----运动的合成与分解
• 演示实验-观察红蜡块的运动 • 蜡块发生两个方向上的运动： • 1、水平方向运动vx • 2、竖直方向运动vy
XLW
15
必修二 第五章 曲线运动ppt
第五章 曲线运动
第一节 曲线运动
一、 曲线运动的特点： （1）轨迹：运动轨迹是曲线 （2）速度：某一点瞬时速度的方向就是运动轨 迹该点的切线方向，所以速度总在变化（大小 不一定变化，但方向一定变化），曲线运动一 定是变速运动。
（3）加速度：加速度一定不为零。 某一点的加速度方向，应该指向曲线“凹”着的 一边（曲率圆圆心所在的一边）
（3）速度 ①线速度——某一点的瞬时速度（切向） V=S/t=2πRf=2πR/T ②角速度——单位时间内转过的弧度 ω ＝φ /t＝2πf=2π/T 单位：rad/s 角速度是矢量：规定逆时针方向为正方向 角速度和线速度的关系：V＝ω R
例 一钟表的分针长10cm， 估算分针的角速度为 ____ rad/s， 分针尖端的线速度大小为 _____ m/s。
二、 物体作曲线运动的条件：
加速度≠0
且加速度和速度不在一条直线上 （ 力 和速度）
三、 分类： 抛体
圆周
四、研究曲线运动的方法：
（1）化曲为直
（2）化曲为圆
例：如图甲所示，物体在恒力F的作用下沿曲线 从A运动到B，这时，如果突然使它所受的力反 向，大小不变，物体以后的运动情况将 （ ） 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 物体可能沿曲线由B返回A a b B c
（2） a向是矢量，方向：沿着半径指向圆心
由于方向时刻与即时速度的方向垂直，所以它只 改变速度的方向，不改变速度的大小
（3）匀速圆周运动中的向心加速度：
② 匀速圆周运动中，无切向加速度，只有向心加速度 向心加速度方向：沿半径指向圆心
说明
（1） ω一定时，a与R成正比 （2）V一定时，a与R成反比 （3）匀速圆周运动是变变速运动 （不是匀变速，虽然a大小没变，但方向时刻改变。）
人教版高中物理必修二课件：5.1《曲线运动》 (共14张PPT)
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?
新教材人教版高中物理必修第二册课件-第五章1曲线运动
答案:√
5.物体受恒力作用不可能做曲线运动。( )
答案:×
课堂篇探究学习
探究一
探究二
随堂检测
曲线运动的性质与特点
情境导引
下面两幅图片中分别为抛出的篮球和过山车的运动情况。请思考:
(1)如何确定它们运动过程中某一位置的速度方向?
(2)它们运动过程中的速度恒定吗?
课堂篇探究学习
探究一
探究二
随堂检测
知识归纳 1.曲线运动的速度 (1)质点在某一时刻(某一位置)速度的方向与这一时刻质点所在位 置处的切线方向一致,故其速度的方向时刻改变。 (2)物体做曲线运动时,运动方向不断变化,即速度方向一定变化,但 速度的大小不一定变化。 2.曲线运动的性质及分类 (1)性质:速度是矢量,由于速度方向时刻在发生变化,所以曲线运动 一定是变速运动。 (2)分类
(2)运动学条件:加速度方向与速度方向不共线。 2.曲线运动的轨迹与速度、合力的关系 做曲线运动的物体的轨迹与速度方向相切,并向合力方向弯曲,(如 图所示)夹在速度方向与合力方向之间。
探究一
探究二
随堂检测
3.合力与速率变化的关系
课堂篇探究学习
探究一
探究二
随堂检测
4.物体的受力与运动性质
课堂篇探究学习
课堂篇探究学习
探究一
探究二
随堂检测
变式训练2如图所示,汽车在一段弯曲的水平路面上匀速行驶,下列 关于该汽车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为汽车受的合力,Ff为汽车行驶时所受的阻力)( )
探究一
探究二
随堂检测
课堂篇探究学习
解析:汽车行驶时所受阻力Ff总与该时刻它的速度方向相反,故选项 D不对。做曲线运动物体所受合力的方 向不仅与其速度方向成一角度,而且总是指向轨迹曲线的内侧,故 选项A、B不对,选项C正确。 答案:C
人教版高中物理必修第2册 第五章第一节《曲线运动》
延伸：如果质点受到的力大小不变，但方向恰 与F相反，则它从B点开始的运动轨迹又可能是
图中的哪条曲线？ A
课堂练习
2. 关于曲线运动的速度方向，下列说法中正确的是（ C ）
A、在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变 B、质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，它在某点的瞬时速度的方向与该点 运动的轨迹垂直 C、曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向是在曲线 上该点的切线方向 D、曲线运动中速度的方向是不断改变的，但速度的大小不变
2．质点某一点（或某一时刻）的速度方向： 沿曲线在这一点的切线方向
vA
A
B
vB
C
vC
Байду номын сангаас
o
x
A
●
vx
vy vA
y
三、曲线运动的性质 曲线运动的速度方向时刻在改变 曲线运动的速度时刻在改变 曲线运动是变速运动
有加速度！
做曲线运动的物体，合外力一定不为零
实验探究：曲线运动的条件
一个在水平桌面上做直线运动的钢球，从旁边给它一个里，例 如在钢球运动路线旁边放一个此贴，观察钢球运动。
动
质点所受合外力的方向跟它的速
条 度方向不在同一直线上
件
即v≠0，F ≠ 0，且F与V的夹角既不
等于0°，也不等于180 °
实验探究：一般曲线运动的速度方向
实验探究：一般曲线运动的速度方向
实验结论： 曲线运动中质点在某一点（或某一时刻）的速度方向沿曲线在 这一点的切线方向。
理论探究：一般曲线运动的速度方向
从平均速度到瞬时速度
vA
vB
B A
割线 切线
质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向。
第一节 曲线运动
第五章第一节1．关于做曲线运动物体的速度和加速度，下列说法中正确的是()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，速度改变得越快解析：物体做曲线运动时，速度方向时刻改变，受到外力作用，由牛顿第二定律知，加速度一定不为零；由加速度物理意义知，加速度越大，速度改变越快，故正确答案为B、D.答案：BD2．关于物体做曲线运动的条件，下列叙述正确的是()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解析：物体做曲线运动是由于所受合力的方向与速度方向不在一条直线上，而与合力是恒力还是变力、合力方向是否变化均无关，故A、D错误，B正确；由牛顿第二定律可知，C错误．答案：B3．质点沿轨道AB做曲线运动，速率逐渐减小，图中哪一个能正确地表示质点在C处的加速度()解析：做曲线运动的物体，所受的合力一定指向轨迹的凹侧，根据质点运动的速率是减小的，说明质点所受合力沿切线方向的分力与速度的方向相反，使质点速率减小，故质点的加速度沿切线方向的分量也应与速度方向相反．选项A、D中的加速度不指向轨迹凹侧，错误；选项B中的加速度沿切线方向的分量与速度方向相同，使质点加速，错误；只有C项中质点的速率是减小的，正确．答案：C4.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度()A．大小和方向均不变B．大小不变，方向改变C．大小改变，方向不变D．大小和方向均改变解析：橡皮参与了两个分运动，一个是沿水平方向与铅笔速度相同的匀速直线运动，另一个是沿竖直方向与铅笔移动速度大小相等的匀速直线运动，这两个直线运动的合运动是斜向上的匀速直线运动，故选项A正确．答案：A5．如图甲所示，在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是10 cm，玻璃管向右匀加速平移，每1 s通过的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点．(1)请在图乙中画出蜡块4 s内的轨迹；(2)求出玻璃管向右平移的加速度；(3)求t＝2 s时蜡块的速度v大小及方向．解析：(1)如图(2)Δx ＝at 2，a ＝Δx t 2＝5×10－2 m/s 2.(3)v y ＝yt＝0.1 m/s v x ＝at ＝0.1 m/sv ＝v 2x ＋v 2y ＝210m/s. 设v 与水平成θ角 则tan θ＝v yv x ＝1，θ＝45°.即v 与水平成45°角斜向上． 答案：见解析(时间：45分钟 满分：60分)1．做曲线运动的物体在运动过程中，下列说法正确的是( ) A ．速度大小一定改变 B ．加速度大小一定改变 C ．速度方向一定改变D ．加速度方向一定改变解析：物体做曲线运动时，其速度方向沿轨迹切线方向，故一定变化，而加速度可能变化也可能不变化，故答案为C.答案：C2．关于曲线运动的性质，以下说法正确的是()A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．曲线运动一定是变加速运动D．变加速运动一定是曲线运动解析：曲线运动中物体的速度方向时刻在改变，故曲线运动一定是变速运动，A对．变速运动中的匀变速直线运动不是曲线运动，B错．当物体的合力恒定，且合力方向与其速度方向不共线时，物体做匀变速曲线运动，C错．变加速运动是指加速度变化的运动，它可能是直线运动，也可能是曲线运动，D错．答案：A3．一个物体做曲线运动，下列各图中对运动物体的速度、加速度和受到的合外力的方向判断正确的是()解析：物体做曲线运动，运动物体受到的合外力的方向一定指向运动轨迹“凹”的一侧，运动物体的速度的方向沿轨迹的切线方向．故选项D正确．答案：D4．一个向南运动的物体，受到一个持续不断的向东的恒力，物体将()A．折向东南做直线运动B．向南偏东做变速直线运动C．向正东方向做匀加速运动D．向南偏东做匀变速曲线运动解析：物体受到的恒力与初速度方向垂直．所以物体做曲线运动，A、B、C错．恒力产生恒定的加速度，故物体向南偏东做匀变速曲线运动，D对．答案：D5．降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞( ) A ．下落的时间越短 B ．下落的时间越长 C ．落地时速度越小D ．落地时速度越大解析：降落伞在下落过程中的运动可分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动，风速变化，则降落伞沿水平方向的速度发生变化，合速度发生变化，但竖直方向的速度不变，所以下落的时间不变．根据v ＝v 2x ＋v 2y ，若风速越大，v x 越大，则降落伞落地时速度越大．故选项D 正确．答案：D6．在光滑水平面上有一质量为2 kg 的物体，受几个共点力作用做匀速直线运动．现突然将与速度反方向的2 N 的力水平旋转90°，则关于物体运动情况的叙述正确的是( )A ．物体做速度大小不变的曲线运动B ．物体做加速度为 2 m/s 2的匀变速曲线运动C ．物体做速度越来越大的曲线运动D ．物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大 解析：物体原来所受合外力为零，当将与速度反方向的2 N 的力水平旋转90°后其受力相当于如图所示，其中F 是F x 、F y 的合力，即F ＝2 2 N ，且大小、方向都不变，是恒力，那么物体的加速度为a ＝F m ＝222 m/s 2＝ 2 m/s 2恒定．又因为F 与v 夹角θ<90°，所以物体做速度越来越大、加速度恒为 2 m/s 2的匀变速曲线运动．故正确答案是B 、C 两项．答案：BC7．民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标．若运动员骑马奔驰的速度为v 1，运动员静止时射出的弓箭速度为v 2，直线跑道离固定目标的最近距离为d .要想射出的弓箭在最短时间内射中目标，则运动员放箭处离目标的距离应该为(不计空气和重力的影响)( )A.d v 2v 22－v 21B.d v 21＋v 22v 2C.d v 1v 2D.d v 2v 1解析：运动员射出的箭参与了两个分运动，一个是马奔驰的速度v 1，另一个是静止时射出弓箭的速度v 2，两个分运动具有独立性和等时性．如图所示，要想在最短的时间内射中目标，则必须沿垂直直线跑道的方向射箭，利用这个方向的分运动可计算需要的最短时间为t min＝d v 2，所以运动员放箭处离目标的距离为x ＝v 合t min ＝d v 21＋v 22v 2.答案：B8．气象工作者利用探空气球将探测仪器送入高空，某次发射中气球正以速度v 0竖直上升，突然有一水平气流使气球获得一恒定加速度a ，经过时间t ，有关气球的运动下列结论正确的是( )A ．t 时间内气球的位移x ＝v 0t ＋12at 2B ．t 时刻气球的速度v ＝v 0＋atC ．t 时间内气球的位移x ＝(v 0t )2＋⎝⎛⎭⎫12at 22D ．t 时间内气球上升高度h ＝v 0t解析：由于气球同时参与竖直和水平方向上的两个运动，在t 时间内，两者位移分别为x 1＝v 0t ，x 2＝12at 2，其实际位移应为x ＝x 21＋x 22＝ (v 0t )2＋⎝⎛⎭⎫12at 22，故A 错误，C 正确；t 时刻气球速度v ＝v 20＋(at )2，B 错误；由于两个分运动互不影响，t 时间内物体在竖直方向上的位移(即上升高度)h ＝v 0t .故D 正确．答案：CD二、非选择题(共2个小题，每题10分，共20分) 9.如图所示，质量为m 的物体在四个共点力的作用下做匀速直线运动，速度方向与力F 1、F 3的方向恰好在同一直线上，则：(1)若只撤去F 1，物体将做________运动，加速度大小为________，方向为________． (2)若只撤去F 2，物体将做________运动，加速度大小为________，方向为________． (3)若只撤去F 3，物体将做________运动，加速度大小为________，方向为________． 解析：若只撤去F 1，物体所受的合外力大小为F 1，方向与F 1相反，与速度方向相同，所以物体做加速度大小为F 1m 的匀加速直线运动，加速度方向与F 1相反；若只撤去F 2，物体所受的合外力大小为F 2，方向与F 2相反，与速度方向不共线，且夹角为锐角，所以物体做加速度大小为F 2m 的匀加速曲线运动，加速度方向与F 2相反；若只撤去F 3，物体所受的合外力大小为F 3，方向与F 3相反，与速度方向相反，所以物体做加速度大小为F 3m 的匀减速直线运动，加速度方向与F 3相反．答案：(1)匀加速直线 F 1m F 1的反方向 (2)匀加速曲线 F 2mF 2的反方向 (3)匀减速直线F 3mF 3的反方向10．如图所示，a 图表示某物体在x 轴方向上分速度的v －t 图象，b 图表示该物体在y 轴方向上分速度的v －t 图象．求：(1)物体在t ＝0时的速度大小；(2)t ＝8 s 时物体的速度大小； (3)t ＝4 s 时物体的位移大小．解析：根据图象可以知道，物体在x 方向上以3 m/s 的速度做匀速直线运动，在y 方向上做初速度为0、加速度为0.5 m/s 2的匀加速直线运动，合运动是曲线运动．(1)在t ＝0时刻，物体的速度 v ＝v x 02＋v y 02＝3 m/s.(2)在t ＝8 s 时刻，物体在x 方向速度为3 m/s ，物体在y 方向速度为4 m/s ，所以物体的速度为v＝v2x＋v2y＝5 m/s.(3)在4 s的时间内物体在x方向发生的位移为x＝12 m，物体在y方向发生的位移为y＝1 2at2＝4 m，所以4 s内物体发生的位移为s＝x2＋y2＝410 m.答案：(1)3 m/s(2)5 m/s(3)410 m。
第五章曲线运动(教案全)
第五章曲线运动第一节曲线运动教学目标知识目标1、知道曲线运动是一种变速运动，它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上．2、理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上．能力目标培养学生观察实验和分析推理的能力．情感目标激发学生学习兴趣，培养学生探究物理问题的习惯．重点、难点分析教学重点：曲线运动的速度方向；物体做曲线运动的条件教学难点：物体做曲线运动的条件教学过程一、曲线运动的速度方向：（一）让学生举例：物体做曲线运动的一些实例（二）展示图片资料1、上海南浦大桥 2、导弹做曲线运动 3、汽车做曲线运动（三）展示录像资料：l、弯道上行驶的自行车通过以上内容增强学生对曲线运动的感性认识，紧接着提出曲线运动的速度方向问题：（四）让学生讨论或猜测，曲线运动的速度方向应该怎样？（五）展示录像资料2：火星儿沿砂轮切线飞出 3：沾有水珠的自行车后轮原地运转（六）让学生总结出曲线运动的方向（七）引导学生分析推理：速度是矢量→速度方向变化，速度矢量就发生了变化→具有加速度→曲线运动是变速运动．二、物体做曲线运动的条件：（一）提出问题，引起思考：沿水平直线滚动的小球，若在它前进的方向或相反方向施加外力，小球的运动情况将如何？若在其侧向施加外力，运动情况将如何？（二）演示实验；钢珠在磁铁作用下做曲线运动的情况，或钢珠沿水平直线运动之后飞离桌面的情况．（三）请同学分析得出结论，并通过其它实例加以巩固．（四）引导同学从力和运动的关系角度从理论上加以分析．例题分析例1 如下图是抛出的铅球运动轨迹的示意图（把铅球看成质点）．画出铅球沿这条曲线运动时在A、B、C、D、E各点的速度方向，及铅球在各点的受力方向（空气阻力不计）．思考：①铅球为什么做曲线运动？②由A至B，铅球速度大小如何变化？C至D呢？关于曲线运动的轨迹判断例2 某质点在恒力F作用下，F从A点沿下图中曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力大小仍为F，但方向相反，则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线？（）A．曲线a B．直线b C．曲线c D．三条曲线均有可能例3 下列说法正确的是（）A、两匀速直线运动的合运动的轨迹必是直线B、两匀变速直线运动的合运动的轨迹必是直线C、一个匀变速直线运动和一个匀速直线运动的合运动的轨迹一定是曲线D、两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动的轨迹一定是直线练习题1、请思考：欲使抛出手后的石子做直线运动，应如何抛出？欲使抛出手后的石子做曲线运动，应如何抛出？2、如图，一质点由A至B做曲线运动，试画出图中A、a、b、c、B各点的速度方向．3、如图，一质点以恒定的速率绕圆周轨道一周用30s的时间，该质点运动半周，速度方向改变多少度？该质点每运动5s，速度方向改变多少度？画出从A点开始每隔5s时速度矢量的示意图．第二节运动的合成和分解教学目标知识目标1、通过对多个具体运动的演示及分析，使学生明确什么是合运动，什么是分运动；合、分运动是同时发生的，并且不互相影响．2、利用矢量合成的原理，解决运动合成和分解的具体情况，会用作图法、直角三角形的知识解决有关位移、速度合成和分解的问题．能力目标培养学生应用数学知识解决物理问题的能力．情感目标通过对运动合成与分解的练习和理解，发挥学生空间想象能力，提高对相关知识的综合应用能力．重点、难点分析教学重点：对于一个具体运动确定哪个是合运动以及合、分运动的关系（矢量图），并能用矢量合成规律解决实际问题．教学难点：对合运动的理解．教学过程由演示实验引出课题．首先介绍实验装置及研究对象，然后演示两个过程：红蜡块匀速上升；红错块匀速上升的同时将玻璃管向右水平匀速移动．观察蜡块轨迹——倾斜直线，从而引出课题．我们研究较复杂的运动，可以用到运动的合成和分解知识．实际运动参与两个运动，本例中竖直方向和水平方向，而实际运动沿倾斜直线运动．一、如何确定一个具体运动的合运动及分运动？1、合运动----研究对象实际发生的运动2、合运动在中央，分运动在两边讨论：有风天气雨滴下落、小船过河，加深同学们对合运动，就是研究对象实际发生运动的理解．引导分析：雨点斜落向落到地面，此实际运动方向为合速度方向；注意区别船头方向为分速度方向，而船实际航行方向为合速度方向．进一步研究合、分运动关系，（由演示实验说明）重新演示红蜡块运动的两个分运动：管不动，蜡块匀速上升管长度所用时间，管水平匀速移动蜡块匀速上升，观察并记录直到蜡块到达管顶所用时间t．由和t的关系再结合课件l、2得出：二、合、分运动关系1、合、分运动的等时性2、合、分运动关系符合平行四边形定则三、利用矢量合成与分解规律解决实际问题例1 学生自己分析：已知两分运动位移、及合运动时间（先画v、s 矢量图）方法一：方法二：例2 思路：先画矢量图，并标已知、未知，然后由几何关系求两分速度四、两个直线运动的合运动轨迹的确定演示实验中蜡块同时参与竖直向上和水平向右两个运动，其合运动轨迹是直线．任何两个直线运动的合运动轨迹一定是直线吗？讨论方法：图像方法写出关于两个方向运动性质位移方程，取不同时刻描点．例题分析例1 一艘小船在 200m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是2m／s，小船在静水中的速度是4m／s，求：①当船头始终正对着对岸时，小船多长时间到达对岸，小船实际运行了多远？②如果小船的路径要与河岸垂直，应如何行驶？消耗的时间是多少？③如果小船要用最短时间过河，应如何？船行最短时间为多少？例2 在高处拉低处小船时，通常在河岸上通过滑轮用钢绳拴船，若拉绳的速度为4m／s，当拴船的绳与水平方向成60°时，船的速度是多少？（8m／s）练习题1、关于运动的合成与分解的说法中，正确的是（）A、合运动的位移为分运动的位移的矢量和．B、合运动的速度一定比其中一个分速度大．C、合运动的时间为分运动时间之和．D、合运动的时间与各分运动时间相等．2、下雨时，雨点竖直下落到地面，速度约10m／s．若在地面上放一横截面积为80cm2、高10cm的圆柱形量筒，经30min，筒内接得雨水高2cm．现因风的影响，雨水下落时偏斜30°，求风速及雨滴实际落地时的速度？若用同样的量筒接雨水与无风所用时间相同，则所接雨水高为多少？3、一个小孩坐在匀速行驶的车上，手中拿着小石块，将手伸向窗外后松手，站在地面上的人看到小石块的运动轨迹什么？（可实际观察此过程，然后分析原因）4、一条河宽400m，水流的速度为0.25m／s，船相对静水的速度0.5m／s．（1）要想渡河的时间最短，船应向什么方向开出？渡河的最短时间是多少？此时船沿河岸方向漂移多远？（2）要使渡河的距离最短，船应向什么方向开出？（3）船渡河的时间与水流速度有关吗？第三节平抛物体的运动教学目标知识目标1、知道只受重力作用，以一定的初速度水平抛出的运动，是平抛运动．了解平抛运动的定义及特点，它是本节的基础内容．2、复习曲线运动的条件，理解平抛运动是匀变速曲线运动，使学生理解匀变速运动不一定是直线运动，还可以是曲线运动．3、掌握研究平抛运动的方法，在学生已有的直线运动和运动合成的知识基础上，将平抛运动分解为水平的匀速运动，竖直的自由落体运动．利用匀速运动和自由落体运动规律，由合成的知识得出乎抛运动的规律，运动轨迹．能力目标训练逻辑推理能力，分析综合能力，以及培养学生解决实际问题的能力．情感目标：培养学生学习的兴趣；通过课堂讨论，培养学生的团结精神．重点、难点分析教学重要的是教给学生方法，培养能力．平抛的教学重点是利用运动合成与分解的方法将平抛运动分解为水平的匀速运动，竖直的自由落体运动．再利用合成知识求平抛运动的位移及速度．这也是难点．教学过程一、平抛运动引入：粉笔头从桌面边缘水平飞出，观察粉笔头在空中的运动定义：物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只受重力的作用，这样的运动叫平抛运动．学生举例；可看作平抛运动的生活事例．二、平抛运动的规律：（一）介绍水平竖落仪．演示：两小球同时从同高处落下，一小球自由落体，一小球平抛，它们总是同时落地（二）用录像放慢动作，两小球同时从同一高处落下，任何时刻总在同一高度，说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．（三）利用课件1：引导分析水平方向：不受力，初速度，做匀速直线运动（四）利用课件2：平抛运动及两个分运动的闪光照片，进一步说明：平抛运动在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动．（五）引导同学推导规律：建立直角坐标系，以抛出点为坐标原点，初速度方向为轴正向，竖直方向向下为轴正向．学生导出1、平抛物体在时刻的瞬时速度：水平方向：竖直方向：平抛物体在时刻的的速度大小：平抛物体在时刻的速度方向：与水平方向的夹角为，则：2、平抛物体在时刻的位移：水平方向：竖直方向：平抛物体的位移大小：平抛物体的位移方向：与水平方向的夹角为 ，则：3、消去时间，平抛物体的运动轨迹：是抛物线（六）讨论：l ）平抛运动物体的飞行时间由什么量决定？ 2）平抛运动物体的水平飞行距离由什么量决定？ 3）平抛运动物体的落地速度由什么量决定？ 例题分析例1 飞机在离地面720m 的高度，以70m ／s 的速度水平飞行，为了使飞机上投下的炸弹落在指定的轰炸目标上，应该在离轰炸目标的水平距离多远的地方投弹？不计空气阻力g 取例2 在平直轨道上以的加速度匀加速行驶的火车上，相继下落两个物体下落的高度都是2.45m ．间隔时间为1s ．两物体落地点的间隔是2.6m ，则当第一个物体下落时火车的速度是多大？（g 取 ）分析：如图所示、第一个物体下落以 的速度作平抛运动，水平位移，火车加速到下落第二个物体时，已行驶距离 ．第二个物体以 的速度作平抛运动水平位移．两物体落地点的间隔是2.6m ．点评：解本题时，作出各物体运动情况的草图对帮助分析题意十分重要．先后作平抛运动的物体因下落高度相同，所以运动的时间相同，但下落的时间不同于火车加速度运动的时间，不要混淆．例3 光滑斜面倾角为 ，长为L ，上端一小球沿斜面水平方向以速度 抛出（如图所示），小球滑到底端时，水平方向位移多大？解：小球运动是合运动，小球在水平方向作匀速直线运动，有①沿斜面向下是做初速度为零的匀加速直线运动，有②根据牛顿第二定律列方程③由①，②，③式解得说明中学阶段研究的曲线运动一定是两维空间（即平面上的）情况，因此，该题首先分析在斜面上的分运动情况．研究曲线运动必须首先确定分运动，然后根据“途径”处理．练习题1、从同一高度以不同的速度同时水平抛出两个质量不同的石子，不计空气阻力，下面说法正确的是：（）A、速度大的先着地．B、质量大的先着地．C、两个石子同时着地．D、题中未给出具体数据，因而无法判断．2、从0.8m高的地方用玩具手枪水平射出一颗子弹，初速度是3.5m／s，求这颗子弹运动至落地飞行的水平距离．3、平抛物体的初速度是20m／s，当物体经过的水平距离是40m时，它的高度下降了多少？速度有多大？4、在水平路上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，如图，摩托车的速度至少要有多大，才能越过这个壕沟？（）5、从19.6m高处水平抛出的物体，落地时速度为25m/s，求这物体的初速度．第四节匀速圆周运动教学目标知识目标1、认识匀速圆周运动的概念．2、理解线速度、角速度和周期的概念，掌握这几个物理量之间的关系并会进行计算．能力目标培养学生建立模型的能力及分析综合能力．情感目标激发学生学习兴趣，培养学生积极参与的意识．重点、难点分析教学重点：线速度、角速度、周期的概念教学难点：各量之间的关系及其应用教学过程一、描述匀速圆周运动的有关物理量．（一）让学生举一些物体做圆周运动的实例．（二）展示课件1、齿轮传动装置课件2、皮带传动装置为引入概念提供感性认识，引起思考和讨论（三）展示课件3：质点做匀速圆周运动可暂停．可读出运行的时间，对应的弧长，转过的圆心角，进而给出线速度、角速度、周期、频率、转速等概念．二、线速度、角速度、周期间的关系：重新展示课件1、齿轮传动装置．让学生体会到有些不同的点线速度大小相同，但角速度、周期不同，有些不同的点角速度、周期相同，但线速度大小不同；进而此导同学去分析它们之间的关系：例题分析例1 把地球看成一个球体，在地球表面上赤道某一点A，北纬60°一点B，在地球自转时，A与B两点角速度之比为多大？线速度之比为多大？分解与解答：A、B两点随地球自转周期相同，角速度相同，但旋转半径不相同，根据知：，．学生可以通过媒体素材进行理解例2 如图所示，皮带传送装置A、B为边缘上两点，，C为中点，皮带不打滑．求：例3 如图所示，直径为d的纸筒，以角速度绕o轴转动，一颗子弹沿直径水平穿过圆纸筒，先后留下a、b两个弹孔，且oa、ob间的夹角为，则子弹的速度为多少？练习题1、如果钟表的指针都做匀速圆周运动，钟表上分针的周期和角速度各多大？分针与秒针的角速度之比为多少？2、做匀速圆周运动的飞机，运动半径为4000m，线速度为80m/s，则周期为______s，角速度为______rad/s．3、半径为40cm，转速是1200r/min．求（1）砂轮转动的周期；（2）砂轮转动的角速度；（3）砂轮边缘上一点线速度的大小？4、自行车匀速行驶中，车轮绕轴转动的转速为120r/min，车轮的直径为0.70m．求自行车行驶速度的大小？5、一个匀速转动的圆盘上有a、b、c三点，已知，则下面说法中正确的是（）A、a，b两点线速度大小相等B、a、b、c三点的角速度相同C、c点的线速度大小是a点线速度大小的一半D、a、b、c三点的运动周期相同6、一个质点做半径为60cm的匀速圆周运动，它在0.2s的时间内转过了30°，则质点的角速度为 rad/s，线速度为 m/s．第五节向心力向心加速度教学目标知识目标1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变，方向总是指向圆心．2、知道匀速圆周运动的向心力和向心加速度的公式，会解答有关问题．能力目标培养学生探究物理问题的习惯，训练学生观察实验的能力和分析综合能力．情感目标培养学生对现象的观察、分析能力，会将所学知识应用到实际中去．重点、难点分析教学重点：向心力、向心加速度的概念及公式．教学难点：向心力概念的引入教学过程一、向心力：（一）让学生讨论汽车急转弯时乘客的感觉．（二）展示图片1．链球做圆周运动需要向心力．〔全日制普通高级中学教科书（试验修定本·必修）物理．第一册98页〕（三）演示实验：做圆周运动的小球受到绳的拉力作用．（四）让学生讨论，猜测向心力大小可能与哪些因素有关？如何探究？引导学生用“控制变量法”进行探索性实验．（用向心力演示器实验）演示1：半径r和角速度一定时，向心力与质量m的关系．演示2：质量m和角速度一定时，向心力与半径r的关系．演示3：质量m和半径r一定时，向心力与角速度的关系．给出进而得（五）讨论向心力与半径的关系：向心力究竟与半径成正比还是反比？提醒学生注意数学中的正比例函数中的k应为常数．因此，若m、为常数据知与r 成正比；若m、v为常数，据可知与r成反比，若无特殊条件，不能说向心力与半径r成正比还是成反比．二、向心加速度：（一）根据牛顿第二定律得：（二）讨论匀速圆周运动中各个物理量是否为恒量：v T f例题分析例1 如图所示，长0.40m的细绳，一端拴一质量为0.2kg的小球，在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动，若运动的角速度为5.0rad/s，求绳对小球需施多大拉力？例2 如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A的受力情况是（）A、受重力、支持力B、受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C、重力、支持力、向心力、摩擦力D、以上均不正确例3 如图所示，半径为R的半球形碗内，有一个具有一定质量的物体A，A与碗壁间的动摩擦因数为，当碗绕竖直轴匀速转动时，物体A刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动，求碗转动的角速度．例4 如图所示，两个质量分别为g和g的光滑小球套在水平光滑杆上．两球相距21cm，并用细线连接，欲使两球绕轴以600r／min的转速在水平面内转动而光滑动，两球离转动中心各为多少厘米？绳上拉力是多少？练习题1、如图所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么（）A、木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心B、木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心C、因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力D、因为摩擦力总是阻碍物体运动的，所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反2、一个2.0kg的物体在半径是1.6m的圆周上以4m/s的速率运动，向心加速度多大？所需向心力多大？3、太阳的质量是kg，它离开银河系中心大约3万光年（1光年km），它以250km/s的速率绕着银河系中心转动，计算太阳绕银河系中心转动的向心力？4、关于匀速圆周运动的周期大小，下列判断正确的是（）A、若线速度越大，则周期一定越小B、若角速度越大，则周期一定越小C、若半径越大，则周期一定越大D、若向心加速度越大，则周期一定越大．5、线的一端系一个重物，手执线的另一端使重物在光滑水平面上做匀速圆周运动，当转速相同时，线长易断，还是线短易断？为什么？如果重物运动时系线被桌上的一个钉子挡住，随后重物以不变的速率在系线的牵引下绕钉子做圆周运动，系线碰钉子时钉子离重物越远线易断？还是离重物越近线易断？为什么？第六节匀速圆周运动的实例分析教学目标知识目标1、进一步理解向心力的概念．2、理解向心力公式，进一步明确匀速圆周运动的产生条件，掌握向心力公式的应用．能力目标1、培养在实际问题中分析向心力来源的能力．2、培养运用物理知识解决实际问题的能力．情感目标1、激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯．重点、难点分析教学重点：分析向心力来源．教学难点：实际问题的处理方法．教学过程一、讨论向心力的来源：例如：万有引力提供向心力（人造地球卫星）；弹力提供向心力（绳系小球在光滑水平面上的匀速圆周运动）；摩擦力力提供向心力（物价在转盘上随转盘一起转动）；合力提供向心力（圆锥摆等）．二、讨论火车转弯：（一）展示图片1：火车车轮有凸出的轮缘．（二）展示课件1：外轨作用在火车轮缘上的力F是使火车必须转弯的向心力．（三）展示课件2：外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力．（四）讨论：为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制？三、讨论汽车过拱桥：（一）思考：汽车过拱桥时，对桥面的压力与重力谁大？（二）展示课件3：汽车过拱桥在最高点的受力情况（变变）（三）展示课件4：汽车过凹形桥时低点时的受力情况（变变）（四）总结在圆周运动中的超重、失重情况．例题分析例1、一辆质量t的小轿车，驶过半径m的一段圆弧形桥面，重力加速度．求：（1）若桥面为凹形，汽车以20 m／s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？（2）若桥面为凸形，汽车以10 m／s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？（3）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？练习题1、如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是（）A、在竖直方向汽车受到三个力：重力和桥面的支持力和向心力B、在竖直方向汽车只受两个力，重力和桥面的支持力C、汽车对桥面的压力小于汽车的重力D、汽车对桥面的压力大于汽车的重力2、一辆汽车以速度v匀速转弯，若车轮与地面间的最大静摩擦力为车重的k倍，求汽车转弯的最小半径．3、一根原长为20cm的轻质弹簧，劲度系数N/m，一端拴着一个质量为1kg的小球，在光滑的水平面上绕另一端做匀速圆周运动，此时弹簧的实际长度为25cm，如图所示，求：（1）小球运动的线速度为多大？（2）小球运动的周期为多大？4、一细绳拴一质量g的小球，在竖直平面内做半径的圆周运动，取，求：（1）小球恰能通过圆周最高点时的速度多大？（2）小球以m/s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力多大？（3）小球以m/s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力多大？5、质量为的小球，与长为的不计质量的细杆一端连接，以杆的另一端为轴，在竖直面内做圆周运动，当小球运动到最高点，速度分别为时，杆与别对小球施加什么方向的力？大小如何？6、一架滑翔机以180km/h的速率，沿着半径为1200m的水平圆弧飞行，计算机翼和水平面间夹角的正切值．（取）第七节离心现象及应用教学目标知识目标：1、知道离心运动及其产生的原因．2、知道离心现象的一些应用和可能带来的危害．能力目标：1、培养学生应用理论知识解决实际问题的能力情感目标1、培养学生用理论解释实际问题的能力与习惯．重点、难点分析教学重点：离心运动产生的条件。
高考复习 第五章 曲线运动
第五章 曲线运动第1单元 运动的合成与分解 平抛物体的运动一、曲线运动1．曲线运动的条件：质点所受合外力的方向（或加速度方向）跟它的速度方向不在同一直线上。
物体能否做曲线运动要看力的方向，不是看力的大小。
2．曲线运动的特点：曲线运动的速度方向一定改变，所以是变速运动。
二、运动的合成与分解(猴爬杆)1．从已知的分运动来求合运动，叫做运动的合成，包括位移、速度和加速度的合成，由于它们都是矢量，所以遵循四边形定则。
2．求已知运动的分运动，叫运动的分解，解题按实际“效果”分解，或正交分解。
3．合运动与分运动的特征：①运动的合成与分解符合平行四边形法则。
分运动共线时变成了代数相加减。
——矢量性 ②合运动与分运动具有“同时性”——同时性 ③每个分运动都是独立的，不受其他运动的影响——独立性 ④合运动的性质是由分运动决定的——相关性⑤实际表现出来的运动是合运动⑥速度、时间、位移、加速度要一 一对应⑦运动的分解要根据力的作用效果(或正交分解)4．两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动？三、应用举例：1． 过河问题例1、一条宽度为L 的河流，水流速度为V s ,已知船在静水中的速度为V c ，那么： （1）怎样渡河时间最短？（2）若V c >V s ,怎样渡河位移最小？（3）若V c <V s ,怎样注河船漂下的距离最短？ 分析与解：（1）如图2甲所示，设船上头斜向上游与河岸成任意角θ，这时船速在垂直于河岸方向的速度分量V 1=V c sin θ,渡河所需时间为：θsin c V Lt =.可以看出：L 、V c 一定时，t 随sin θ增大而减小；当θ=900时，sin θ=1,所以，当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，cV L t =min. (2)如图2乙所示，渡河的最小位移即河的宽度。
为了使渡河位移等于L ，必须使船的合速度V 的方向与河岸垂直。
这是船头应指向河的上游，并与河岸成一定的角度θ。
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第五章曲线运动第1节曲线运动编写人：查张林学习目标1.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，理解并掌握物体做曲线运动的条件，能在平面直角坐标系内根据运动的合成与分解分析相关问题。
2.体验曲线运动的特点，实验探究、观察蜡块的运动，体会合运动与分运动的关系以及利用运动的合成与分解研究问题的方法。
3.领略曲线运动的奇妙与和谐，激发对科学的热情，将物理知识应用于生活和生产实践中。
重点：曲线运动速度方向的判定及对物体做曲线运动条件的理解。
难点：对合运动与分运动的理解以及应用运动的合成与分解方法解决实际问题。
使用说明＆学法指导1.根据教材助读所设置的问题通读教材，理解并熟记本节基本知识（曲线运动、合运动、分运动），并完成预习自测2.独立完成，限时15分钟。
Ⅰ．知识准备1.速度是矢量，质点速度的改变分为几种情况？2.数学中圆的切线和割红的不同点是什么？3.初中学习的匀速直线运动的特点及规律是什么？Ⅱ．教材助读1.在研究做曲线运动的物体的位移时，常选择__________________________。
2.曲线运动中速度的方向是时刻_________的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向就是曲线上该点的__________方向。
即曲线运动物体的速度时刻变化，因此曲线运动的性质一定是______________。
3.运动描述的实例。
（1）蜡块的位置：蜡块沿玻璃管上升的速度设为v y，玻璃管向右移动的速度高设为v x，如图5-1-1所示。
从蜡块开始运动的时刻计时，在时刻t，蜡块的位置p可以用它的坐标x、y表示，则x=_____________，y=_______________。
（2）蜡块的速度大小：速度大小v =_________，速度的方向满tan =____________。
足图5.1-1 （3）蜡块的运动轨迹：____________，是一条过原点的直线。
（4）蜡块的运动可分解为竖直向上的运动和水平向右的运动，这两个运动都叫做分运动，蜡块实际参与的运动叫_______________。
4.当物体所受合力的方向与它的速度方向_____________________ 时，物体做曲线运动。
Ⅲ．预习自测学习建议自测题体现一定的基础性，又有一定的思维含量，只有“细心才对，思考才会”。
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2.质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象可能正确的是( )3.关于物体的运动，下列说法中正确的是（）A.物体做曲线运动时，它所受到的合力一定与速度方向不在同一直线上B.做曲线运动的物体，有可能处于平衡状态C.做曲线运动的物体，速度方向一定时刻改变D.做曲线运动的物体，受到的合力的方向有可能与速度方向在一条直线上我的疑惑请将预习中不能解决的问题写下来，供课堂解决。
探究案Ⅰ．学始于疑——我思考，我收获1.曲线运动的特点和性质是什么？如何确定做曲线运动的物体速度的方向？2.什么是合运动、分运动？合运动与分运动的关系是怎样的？怎样确定两个直线运动的合运动的性质？3.怎样理解物体做曲线运动的条件？学习建议请同学们用3分钟时间认真思考这类问题，并结合预习中自己的疑惑开始下面的探究学习。
Ⅱ.质疑探究——质疑解疑、合作探究探究点一研究曲线运动的特点、性质及速度方向问题1:绳拉小球在光滑的水平面上做圆周运动，当绳断后小球将沿什么方向运动？为什么？用砂轮磨刀时火星沿砂轮的切线方向飞出，原因是什么？试举几个生活中常见的类似的实例。
问题2．如图5.1-3所示，弧AB为某物体运动的轨迹，试确定物体在P点时的速度方向。
问题3．为什么说曲线运动一定是变速运动？针对训练1．下列说法正确的是（）A.只要速度大小不变，物体的运动就是匀速运动B.曲线运动的加速度一定不为零C.曲线运动的速度方向，就是它受的合力方向D.曲线运动的速度方向为曲线上该点的切线方向2．关于曲线运动中速度的方向，下列说法正确的是（）A.在曲线运动中，质点在任一位置的速度方向总是与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迹的切线方向归纳总结探究点二研究运动的合成与分解问题问题1：通过观察课本介绍的的实验，思考下列问题：（1）红蜡块参与哪两个分运动？（2）分运动与合运动所用时间有什么关系？（3）合位移和分位移有什么关系？（4）合速度与分速度有什么关系？问题2．初速度为v0，加速度为a的匀加速直线运动可看成哪两个分运动的合运动？从该角度推导其速度公式和位移公式。
问题3．两个直线运动的合运动的性质如何？针对训练3.对于两个分运动，下列说法正确的是（）A.合运动的速度一定大于两分运动的速度B.合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度C.合运动的方向就是物体实际运动的方向D.由两分速度的大小就可确定合速度的大小4.如果两个不在同一直线上的分运动都是匀速直线运动，对其合运动的描述中，正确的是（）A.合运动一定是曲线运动B.合运动一定是直线运动C.合运动是曲线运动或直线运动D.当两个分运动的速度数值相等时，合运动才为直线运动归纳总结探究点三曲线运动条件的理解及应用问题1：请你从牛顿运动定律和物体做直线运动的条件出发，总结出物体做曲线运动的条件。
问题2：试说明物体所受合力F合（或a）的方向与物体初速度v0的方向在不同关系下，物体的运动性质。
问题3：做曲线的物体，其所受合力的方向与轨迹弯曲的方向有什么关系：？针对训练5.关于曲线运动的条件，下列说法正确的是（）A.物体受变力作用才可能做曲线运动B.物体受恒力作用也可能做曲线运动C.物体所受合力为零不可能做曲线运动D.物体只要所受合力不为零就一定做曲线运动6.如图5.1-4所示，某质点在恒力F作用下从A点沿曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力大小不变，但方向恰与F相反，则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线（）A．曲线a B．曲线bC．曲线c D．以上三条曲线都不可能归纳总结图5.1-4Ⅲ．我的知识网络图——归纳总结、串联整合速度方向：时刻改变，沿轨迹______________曲运动性质变速运动：匀变速曲线运动：合力________线非匀变速曲线运动：合力_________运运动条件：合力方向与速度方向________________动运动的合成与分解合运动：物体的__________运动分运动：物体参与的另外几个运动运算法则：________________Ⅳ．当堂检测——有效训练、反馈矫正1.关于曲线运动，下列说法错误的是（）A.物体加速度的方向跟所受合力方向始终一致B.物体在变力作用下一定做曲线运动C.做曲线运动的物体，其速度大小一定变化D.做曲线运动的物体，其速度方向与合力方向不在同一直线上2.做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的是（）A.速率B.速度C.合力D.加速度3.质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F1，则质点（）A.一定做匀变速运动B.一定做直线运动C.一定做非匀变速运动D.一定做曲线运动4.如图5.1-7所示，红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块从A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做初速度为零的匀加速直线运动，则红蜡决实际运动的轨迹是图中的（）A.直线PB.曲线QC.曲线RD.无法确定我的收获（反思静悟、体验成功）图5.1-7训练案一、基础巩固题——把简单的事做好就叫不简单！1.下列说法中正确的是（）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2.某质点做曲线运动时（）A.在某一点的速度方向是曲线上该点的切线方向B.在任意时间内位移的大小总是大于路程C.在任意时刻质点受到的合力不可能为零D.速度的方向与合力的方向必定不在同一条直线上3.运动员掷链球时，链球在运动员的牵引下做曲线运动，一旦运动员放手，链球即刻飞出。
放手的时刻不同，链球飞出的方向不同，这说明（）A.做曲线运动的物体，不同时刻的加速度具有不同的大小B.做曲线运动的物体，不同时刻的加速度具有不同的方向C.做曲线运动的物体，不同时刻的速度具有不同的大小D.做曲线运动的物体，不同时刻的速度具有不同的方向二、综合应用题——挑战高手，我能行！4. 已知物体运动的初速度v 的方向及受恒力的方向如图所示，则图中可能正确的运动轨迹是（ ）5.无风时气球匀速竖直上升的速度是4m/s ，现自西向东的风速大小为3m/s ，则：（1）气球相对地面运动的速度大小为____________，方向______________。
（2）若风速增大，则气球在某一时间内上升的高度与风速增大前相比将__________。
（填“增大”、“减小”或“保持不变”）6. 如图5-1-7所示为一空间探测器的示意图，P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x 轴平行，P2、P4的连线与空间一固定坐标系的y 轴平行。
每台发动机开动时，都能向探测器提供相同推力，但不会使探测器转动。
开始时，探测器以恒定速度v 0向正x 轴方向平移。
⑴单独分别开动P1、P2、P3、P4，探测器将分别做什么运动？ ⑵同时开动P2和P3，探测器将做什么运动？⑶若四个发动机能产生相同大小的推力，同时开动时探测器将做什么运动？三、拓展探究题——战胜自我，成就自我！7．一人一猴在玩杂技，如图5.1－8所示．直杆AB 长12 m ，猴子在直杆上由A 向B 匀速向上爬，同时人用鼻子顶着直杆水平匀速运动．在10 s 内，猴子由A 运动到B ，而人也由甲位置运动到了乙位置．已知x ＝9 m ，求：图5.1－8(1)猴子对地的位移大小；(2)猴子对人的速度大小和猴子对地的速度大小．8.将雨伞撑开，让伞杆竖直，在伞面上洒一些水，然后转动伞的手柄让伞转动起来，请你观察伞上的水滴是如何从伞的边缘飞出去的？飞出去的水滴接下来做什么运动？用学过的知识解释。
（忽略空气阻力）图5-1-7 P 4 P 1 P 2P 3 V 0 C V 0 D F F A V 0 B F V 0F。