（2021新人教版）高中物理必修第二册5.1曲线运动ppt课件.zip

第1节 曲线运动 【思考】运动员投掷链球时,放手后飞出去的链 球沿什么方向运动？ 猜想2:沿运动轨迹的方向 猜想1:沿放手前的拉力方向 猜想3:沿运动轨迹的切线方向 点 击 观 察 情景引入情景引入 学习目标 1.会确定曲线运动的速度方向，知道曲线运动 是一种变速运动. 2.知道物体做曲线运动的条件. 一、曲线运动的速度方向 1.物体做曲线运动的速度方向在_。 2.质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的 . 3.曲线运动是 运动. (1)速度是矢量，既有大小，又有 . (2)在曲线运动中，速度的 是变化的，所以曲 线运动是 运动. 切线方向 变速 方向 方向 变速 不断改变 自学感知 让核心素养落地生根 二、物体做曲线运动的条件 1.物体如果不受力，将 或做 运动. 2.物体做曲线运动时，由于速度 时刻改变，物 体的加速度一定 ；物体所受的合力一定 . 3.物体做曲线运动的条件： (1)动力学角度：物体所受合力的方向与它的速度方 向 时，物体做曲线运动. (2)运动学角度：物体的加速度方向与速度方向 _时，物体做曲线运动. 静止匀速直线 方向 不为0不为0 不在同一直线上 不在同一直线上 伞边各点水滴 砂轮微粒 踢出的足球 链球运动 卫星绕地运动 探究1、做曲线运动的物体，在某一时刻的 速度方向与轨迹有什么关系？ 探究解惑 在过程中提高能 力 演示 曲线运动中速度的方向？ 质点在某一点(或某一时刻)速度方向,沿曲线在这一点的 切线方向。 曲线运动是变速运动: 做曲线运动的物体,速度的方向时刻改变,不同时刻速度方 向不同。 V1 V2 V3 V3 V1 V2 V3 V4 例1.如图,篮球沿优美的弧 线穿过篮筐,图中能正确表 示篮球在相应点速度方向 的是 () A.v1B.v2 C.v3 D.v4 【解析】选C。依据曲线运动特征可知:物体做 曲线运动时,任意时刻的速度方向是曲线上该 点的切线方向,所以图中能正确表示篮球在相 应点速度方向的只有v3,故C项正确。 探究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。 例2、如图3所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab 段的运动，下列说法正确的是 A.物体的速度可能不变 B.物体的加速度可能为零 C.a点的速度方向由a指向b D.该运动一定是变速运动 解析做曲线运动的物体的速度方向时刻改变，即使速度大小 不变，速度方向也在不断发生变化，故速度一直在变，A项错误 ； 做曲线运动的物体速度在变化，加速度必定不为零，B项错误； a点的速度方向沿a点的切线方向，C项错误； 做曲线运动的物体一定是变速运动，D项正确. 合外力与速度方向不共线是物体做曲线运动的 充要条件,这包含三个方面的内容。 速度不为零; 合外力不为零; 合外力与速度方向不共线。 探究3、物体做曲线运动的条件包含 哪些内容？ 演示 例3、物体做曲线运动的条件是（） A.物体所受合外力为恒力 B.物体所受合外力为变力 C.物体所受合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上 D.物体所受合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上 【解析】A、B错，C对：当合外力的方向与速度方向不在同一条 直线上时，物体做曲线运动，合外力可以是恒力，也可以是变力。 D错：由牛顿第二定律可知合外力的方向与加速度的方向始终相 同。【答案】C C 例4、关于物体做曲线运动，下列说法中正确的是（ ） A.曲线运动的速度方向可能不变 B.变速运动一定是曲线运动 C.物体在恒力的作用下不能做曲线运动 D.判断物体是做曲线运动还是直线运动，应看合力方向 与速度方向是否在同一条直线上【解析】A错：曲线运动的速度方向沿轨迹切线方向，始终变化。 B错：当速度大小变化、方向不变时，物体做直线运动。 C错，D对：不论物体所受合力是恒力还是变力，只要力与速度不 在同一直线上，物体就做曲线运动。 D 例5(多选)如图5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F1、F3的方向恰好在同一直线上，则下列说法正确的是 A.若只撤去F1，物体做匀加速直线运动 B.若只撤去F3，物体做匀加速直线运动 C.若只撤去F2，物体做匀变速曲线运动 D.若只撤去F4，物体做非匀变速曲线运动 解析若只撤去F1，合力方向与速度v同向，则物体做匀加速直线运动；若只撤去F3 ，合力方向与速度v反向，物体做匀减速直线运动，A项正确，B项错误. 若只撤去F2或F4，合力方向与速度方向不在同一直线上，且合力大小不变，则物体做 匀变速曲线运动，C项正确，D项错误. 图5 曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向 之间,而且向合力的方向弯曲,即合力指向轨迹的凹 侧。 探究4、曲线运动中合外力与运动轨迹 存在什么关系？ 例6、一质点在光滑水平面上以速度v0做匀速直线 运动，当运动到P点时突然受到一个与v0在同一水 平面的恒力F的作用，图中a、b、c、d表示质点 此后的一小段运动轨迹，其中不正确的是（ ） A B C D 【解析】质点做曲线运动时，合外力F一定指向 运动轨迹的凹侧，轨迹趋于力的方向，但与恒力F 的方向不会平行，也不会相交。选C 课堂总结课堂总结 曲线运动曲线运动 特点特点 条件条件 某点的瞬时速度的方向，就是某点的瞬时速度的方向，就是 通过这一点的切线方向通过这一点的切线方向 曲线运动的速度方向时刻在改变曲线运动的速度方向时刻在改变 ，所以是变速运动，并且必有加，所以是变速运动，并且必有加 速度速度 质点所受合外力的方向跟它的质点所受合外力的方向跟它的 速度方向不在同一直线上速度方向不在同一直线上 即即v v00，F 0F 0，且且F F与与v v的夹角的夹角 既不等于既不等于00，也不等于，也不等于180 180