2021学年高中物理第1章抛体运动第1节曲线运动学案粤教版必修二.doc

第一节曲线运动

学习目标：1.[物理观念]知道曲线运动是变速运动，速度的方向沿轨迹的切线方向。

2.[科学思维]理解物体做曲线运动的条件，会运用其分析解决简单的物理问题。

3.[科学探究]通过实验归纳做曲线运动的条件。

一、认识曲线运动

曲线运动定义：物体的运动轨迹是曲线的运动称为曲线运动。

二、物体做曲线运动的速度方向

1．曲线运动的速度方向

在曲线运动中，质点在某一位置的速度方向与曲线在这一点的切线方向一致。

2．曲线运动的性质

只要速度的方向发生变化，速度矢量就发生变化，即具有加速度，故曲线运动是一种变速运动。

三、物体做曲线运动的条件

当物体所受合外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。

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)做曲线运动的物体，其速度是时刻变化的。(√)

(2)物体做曲线运动，合外力一定是变化的。(×)

(3)当物体的加速度方向与速度方向不在一条直线上时，物体就做曲线运动。

(4)做曲线运动的物体，其加速度时刻变化。(×)

2．(多选)对于做曲线运动的物体，下列说法正确的是( )

A．其运动的位移大小等于其路程

B．其位移的大小有可能等于其路程

C．其位移的大小一定小于其路程

D．其位移的方向仍是由初位置指向末位置

CD [做曲线运动的物体的路程一定大于位移的大小，故A、B错误，C正确；位移的方向始终是由初位置指向末位置，D正确。]

3．某质点在一段时间内做曲线运动，则在此段时间内( )

A．速度可以不变，加速度一定在不断变化

B．速度可以不变，加速度也可以不变

C．速度一定在不断变化，加速度也一定在不断变化

D．速度一定在不断变化，加速度可以不变

D [做曲线运动的物体速度一定在不断变化，而加速度可以不变，也可以不断变化，故选D。]

曲线运动的速度特点

以初速度v0抛出一个物体，物体在空中做曲线运动，如图所示，探究下列问题：

物体经过A、B、C、D点时的速度方向是怎样的？

提示：沿轨迹各点处的切线方向。

(1)曲线运动中物体在某时刻(或某位置)的速度方向，就是运动轨迹曲线上这一点的切线方向。

(2)速度是矢量，既有大小，又有方向。物体做曲线运动时，速度大小可能变化、可能不变化，速度方向一定变化。

2．曲线运动的分类

(1)匀变速曲线运动：加速度恒定的曲线运动，即物体在恒力作用下的曲线运动。

(2)变加速曲线运动：加速度不断变化的曲线运动，即物体在变力作用下的曲线运动。

【例1】假如在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离赛车后的车轮的运动情况，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．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道

D．上述情况都有可能

C [赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上

对应点的切线方向。被甩出的后轮的速度方向就是甩出点轨迹的切线方向。选项C正确。]

曲线运动中判断某点速度方向的步骤

1．找出物体运动轨迹的方向。

2．确定该点的切线方向。

3．画出带箭头的切线，箭头指向为该点的速度方向。

[跟进训练]

1．一质点从a点运动到d点的轨迹如图所示，速度方向图示正确的位置是( )

A．d点B．c点

C．b点D．a点

C [做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向，故速度方向图示正确的位置是b 点，故C正确。]

物体做曲线运动的条件

小球在光滑桌面上沿直线运动。分析小球在光滑桌面上的运动情况和受力情况与从桌子边缘离开后的有何不同？

提示：小球在桌面所受合外力为零，做匀速直线运动。小球离开桌面后，所受重力方向与速度方向不在同一直线上，做曲线运动。

所受合外力一定不为零，且由于加速度与合外力同方向，所以物体所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上。因此物体做曲线运动的条件还可表述为：物体的加速度方向与它的运动方向不在一条直线上。

2．只要物体所受合外力(或加速度)方向与速度方向不在一条直线上，物体一定做曲线运动。物体所受合外力(或加速度)可能变化，也可能恒定，因此做曲线运动的物体可能做匀变速运动，也可能做非匀变速运动。

3．把加速度沿速度和垂直于速度的两个方向分解，也就是把合外力沿这两个方向分解，如图甲、乙所示。