人教版高中物理必修二曲线运动

知识点一 曲线运动的速度方向
上面两幅图片中篮球的运动和过山车的运动轨迹都是曲线。它们在每一时刻的速 度方向是如何变化的？
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1.切线：如图所示，当B点非常非常__接__近___A点时，这条__割__线___就叫作曲线 A点的切线。
2.速度方向：质点在某一点的速度方向，沿__割__线___在这一点的__曲__线___方向。 3.运动性质：曲线运动是__切__线___运动。
[思考判断] 如图为在弯道上高速行驶的赛车，判断下列说法是否正确。 (1)赛车做曲线运动时，合力一定是变力。( × ) (2)赛车做曲线运动时，合力一定不为零。( √ ) (3)赛车做曲线运动时，加速度一定不为零。( √ )
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合外力与轨迹关系可概括为“无力不拐弯，拐弯必有力”。 曲线运动是比直线运动更普遍的一种运动形式
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[观图助学]
知识点二 物体做曲线运动的条件
钢球的运动轨迹偏 向有磁铁的一侧
在初中我们做过将在干燥的头发上梳过 的塑料梳子靠近水流的实验，水流会被 吸引而弯曲
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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：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。
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。
甲
乙
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(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？ 答案 (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。
解析 陀螺的边缘上的墨水沿切线方向飞出，所以A、B错误；陀螺立在某一点顺 时针匀速转动，所以墨水滴的运动方向沿该点的切线方向，故C错误，D正确。 答案 D
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[问题探究]
核心要点二 物体做曲线运动的条件
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
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明光束的指向与下列哪条轨迹相切( )
A.前轮的轨迹
B.后轮的轨迹
C.前轮和后轮连线中点的轨迹 D.车把手中间点的轨迹
解析 根据图片结合生产常识，车前大灯照明方向与后轮前进的方向始终
保持一致，故B项正确。
答案 B
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[针对训练1] 如图所示的陀螺，是汉族民间最早的娱乐工具，也是我 们很多人小时候喜欢玩的玩具。从上往下看(俯视)，若陀螺立在某 一点顺时针匀速转动，此时滴一滴墨水到陀螺上，则被甩出的墨水 径迹可能是图中的哪一个( )
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核心要点一 对曲线运动的理解 [问题探究] 1.如图甲所示，在泥泞的道路上启动摩托车时，车轮溅起的泥浆沿什么方向飞出？
如图乙所示，转动雨伞，伞边缘的水滴离开伞面时沿什么方向飞出？
答案 泥浆沿车轮边缘某点的切线方向飞出；水滴沿伞边缘某点的 切线方向飞出。
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2.为什么曲线运动一定是变速运动？变速运动一定是曲线运动吗？ 答案 由于曲线运动的速度方向时刻在变化，不论其速度大小是否变化， 其速度一定变化，因此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，如匀变速直线运动，速度虽然变化，但轨迹是直线。
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[思考讨论] 如图，运动员掷链球时，链球在运动员的牵引下沿圆周做曲线运动，一旦运动员放 手，链球立即飞出。链球如果要向运动员正前方的场地飞出，则运动员应在什么位 置放手？
答案 运动员应在链球转到位置1时放手，链球沿圆周切线方向飞出，能够落在场 地内。
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运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
质点瞬时速度的方向 速度是矢量，既有大小、又有方向，只要其一变或都变即为速度变。
曲线运动
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物理观念
科学思维
科学探究 科学态度与责任
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核心素养目标 知道什么是曲线运动，理解曲线运动的速度方向，理解 物体做曲线运动的条件。
理解曲线运动是一种变速运动，会判断物体是做直线运 动还是曲线运动。 研究曲线运动的速度方向，通过实验归纳物体做曲线运 动的条件。 了解生产、生活中的曲线运动。
[观图助学]
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[探究归纳] 1.物体做曲线运动的条件：物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上。
根据上面的条件可知，做曲线运动的物体一定受合力作用，但合力是变力还是恒
力无法确定。 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，
也可以说运动轨迹总是夹在合力方向与速
合力总指向运动轨迹的凹侧。
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[探究归纳] 1.曲线运动的速度方向沿轨迹曲线的切线方向。 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。
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[试题案例]
[例1] (2019春·慈溪市期末)如图所示，某电动车在平直公路上行驶
时，安装在车架上的车前照明灯的光束沿平直道路方向。当该车
转弯时，其前、后车轮在地面上留下了不同的曲线轨迹。此时照
A、B正确；曲线运动一定存在加速度，但加速度可以恒定，故C错误；物体所受的
合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动，故D正确。
答案 ABD
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[例4] (多选)质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保
度方向之间且与速度方向相切。
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[试题案例] [例2] 如图所示，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，则图中扑 克牌所受合力F与速度v关系正确的是( )
解析 曲线运动的物体速度方向沿切线方向，而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、C、D错误，A正确。 答案 A
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[例3] (2019·四川乐山高一期末)(多选)物体做曲线运动时，下列说法正确的是( )
A.速度一定变化
B.合力一定不为零
C.加速度一定变化
D.合力方向与速度方向一定不在同一直线上
解析 既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动的条件是合
力与速度不共线，一定存在加速度，曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，故