高中物理 第五章 曲线运动 第1节 曲线运动课件 新人教版必修2.ppt

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2．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)速度的描述： ①分速度：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 。
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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vx＝ vcos ，θ 在y方向的分 速度为vy＝ vsin θ。
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4．某质点做曲线运动时，下列说法正确的是 ( ) A．在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向 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0 D．速度的方向与合力的方向必不在一条直线上
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解析：做曲线运动的物体的速度方向为该点曲线的切线方 向，选项A正确。物体做曲线运动的条件是物体所受合力 不等于零，且与速度方向不在同一条直线上，选项C、D 正确。曲线运动的位移大小一定小于路程，选项B错。 答案：ACD
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1．对曲线运动的速度的理解
(1)瞬时速度方向： 由平均速度的定义知 v＝xt ，则曲线运动的 平均速度应为时间 t 内位移与时间的比值，如 图 5－1－7 所示，v＝xAt B。
图5－1－7
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随着时间取值减小，由图5－1－7可知时间t内位移的方 向逐渐向A点的切线方向靠近，当时间趋向无限短时，位移 方向即为A点的切线方向，故极短时间内的平均速度的方向 为A点的瞬时速度方向，即A点的切线方向。
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(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，如图5－1 －8所示，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，这时物体做速度大小和方 向都改变的曲线运动。
(4)若合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。
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3.如图5－1－6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
图5－1－6
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解析：橡皮参与了两个分运动，一个是沿水平方向与铅 笔速度一样的匀速直线运动，另一个是竖直方向上与铅 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：A
时，物体做曲线运动。
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[试身手·夯基础]
1．2011年4月17日，2011F1大奖赛上海站正赛在上海国际赛 场举行。假设在弯道上高速行驶的赛车的后轮突然脱离。 关于后轮之后的运动情况，以下说法正确的是 ( ) A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动 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 D．上述情况都有可能
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解析：赛车沿弯道行驶，任一时刻，赛车上任何一点的速 度方向，都沿赛车运动轨迹上对应点的切线方向。车轮被 甩出后，不再受车身的约束，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)，故此后车轮 沿其脱离时前进的方向做直线运动。 答案：C
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2．物体从M到N减速运动，图5－1－5中能正确描述物体运 动到P点时的速度v和加速度a的方向关系的是 ( )
图5－1wenku.baidu.com3
(2)实验现象：
蜡块既向上做 匀速 运动，又随玻璃管向右做 匀速 运动，
在黑板的背景前我们看出蜡块是向 右上方 运动的。
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(3)实验分析： 以蜡块的出发点为坐标原点，水平向右和竖直向上分 别为x轴和y轴的正方向，建立如图5－1－4所示直角坐标 系，设蜡块向右、向上的速度大小分别为vx、vy。
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[读教材·填要点]
1．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 xA＝ lcos α ，在y方向的分
图5－1－1
位移为yA＝ lsin α 。
图5－1－4
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(4)蜡块的位置：
经时间t，蜡块的位置坐标为：x＝ vxt ，y＝ vyt 。
(5)蜡块的速度：
vy
大小为 v＝ vx2＋vy2 ，速度的方向满足 tan θ＝ vx 。
(6)蜡块运动的轨迹： 蜡块运动的轨迹方程为
y＝
vvxyx
，轨迹为一条 直线
。
4．物体做曲线运动的条件
当物体所受合力的方向与它的速度方向 不在同一直线上
[关键一点] 做曲线运动的物体， 其速度方向一定是变化的，故曲线运 动一定是变速运动。
图5－1－2
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3．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，如图5－1－3所示。
(2)曲线运动的速度变化： 物体做曲线运动时，速度的方向时刻在改变，故曲线 运动一定是变速运动。
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2．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。
图5－1－5
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解析：做曲线运动的物体其速度方向为某点的切线方向， 加速度方向即合外力的方向，指向曲线的凹侧，则A、B、 C、D四个图中速度和加速度方向符合曲线运动条件的为A、 C两项；曲线运动中，当合外力与速度方向成锐角时， 物体做加速运动，成钝角时，物体做减速运动，由牛顿第 二定律知合外力方向与加速度方向一致，故A、C中符合物 体做减速运动规律的为C项。 答案：C
第第
五
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章节
新知预习·巧设计
名师课堂 ·一点通
创新演练 ·大冲关
要点一 要点二 要点三
随堂检测归纳小结
课下作业综合提升
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1.知道什么是曲线运动，会确定曲线运 动速度的方向。
2．知道曲线运动是变速运动。 3．理解什么是合运动、分运动。 4．掌握运动的合成与分解的方法。 5．知道物体做曲线运动的条件。