必修二5.1曲線運(yùn)動(dòng)

第一節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)必修二第五章曲線運(yùn)動(dòng)從生活走進(jìn)物理

觀察與思考飛機(jī)“殲十”的空中表演曲線運(yùn)動(dòng)：物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)1.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,不同時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向相同嗎?2.你是怎樣確定做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某一時(shí)刻的速度方向？

思考與討論如何確定曲線運(yùn)動(dòng)中，某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向？

曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上。曲線運(yùn)動(dòng)的速度：1、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向：2、曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。特別提醒（1）曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，但變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)。（2）只要物體的合外力為恒力，它一定做勻變速運(yùn)動(dòng)，可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)。....abcdvvvv在曲線運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的即時(shí)速度的方向，就是通過(guò)這一點(diǎn)的曲線的切線的方向。1．關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向，下列說(shuō)法中正確的是()A．在曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向總是沿著曲線并保持不變

B．質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向是時(shí)刻改變的，它在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向與這—點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡垂直

C．曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向就是在曲線上的這—點(diǎn)的切線方向

D．曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向是不斷改變的，但速度的大小保持不變c隨堂練習(xí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件物體在什么情況下做曲線運(yùn)動(dòng)呢？讓我們觀察下面的實(shí)驗(yàn)。物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)驗(yàn)總結(jié)當(dāng)物體所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí)．物體將做曲線運(yùn)動(dòng)。

物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析1物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析1物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析1物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析3物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析做曲線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)軌跡、速度方向與其所受合力方向三者位置關(guān)系如何？物體運(yùn)動(dòng)軌跡夾在速度方向和合力方向之間GvFGv1v2v3GvFGGv1v2v3G做曲線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲方向與其所受合力方向有什么關(guān)系呢？做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力必指向運(yùn)動(dòng)軌跡凹側(cè)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例總結(jié)無(wú)力不拐彎，拐彎必有力曲線運(yùn)動(dòng)軌跡始終夾在合力方向與速度方向之間而且向合力的方向彎曲，即合力指向軌跡凹側(cè)1、物體有初速度但不受力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？3、物體既有初速度又有力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？2、物體沒(méi)有初速度但受力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？②當(dāng)初速度方向與力方向不在同一直線上。①當(dāng)初速度方向與力方向在同一直線上（方向相同或相反）。討論與思考：勻速直線運(yùn)動(dòng)做加速直線運(yùn)動(dòng)（如自由落體運(yùn)動(dòng)等）a、當(dāng)初速度方向與外力方向在同一直線上（方向相同或相反）時(shí)將做直線運(yùn)動(dòng)

b、當(dāng)初速度與外力不在同一直線上時(shí)，做曲線運(yùn)動(dòng)F合(a)

跟v

在同一直線上直線運(yùn)動(dòng)F合(a)

恒定→勻變速直線運(yùn)動(dòng)F合(a)

變化→變加速直線運(yùn)動(dòng)F合(a)

跟v不在同一直線上曲線運(yùn)動(dòng)F合(a)

恒定→勻變速曲線運(yùn)動(dòng)F合(a)

變化→變加速曲線運(yùn)動(dòng)說(shuō)明：判斷直線還是曲線運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵看a與v是否同一直線；判斷勻變速還是變加速關(guān)鍵看a是否恒定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由其所受合力與初速度方向共同決定總結(jié)曲線運(yùn)動(dòng)的描述一、曲線運(yùn)動(dòng)的位移：

1、建立平面直角坐標(biāo)系oxy2、物體的位移盡量用它在坐標(biāo)軸方向的分矢量來(lái)代表3、物體的位移用A點(diǎn)的坐標(biāo)XA

、XB來(lái)表示。例題、飛機(jī)起飛時(shí)以300km/h的速度斜向上飛，其飛行方向與水平面的夾角為300。求水平方向的分速度vx和豎直方向的分速度vyvxvy解：（略）1、飛機(jī)實(shí)際運(yùn)動(dòng)是怎樣的？是合運(yùn)動(dòng)嗎？2、水平和豎直方向是什么運(yùn)動(dòng)？能不能將飛機(jī)看做即參與了水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，又參與了豎直方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)呢？OYX30°v問(wèn)題1：蠟塊運(yùn)動(dòng)的研究視頻紅蠟塊勻速運(yùn)動(dòng).avi問(wèn)題2：小船運(yùn)動(dòng)的研究小船過(guò)河問(wèn)題分析.swf三、運(yùn)動(dòng)描述的實(shí)例演示實(shí)驗(yàn)：1、蠟塊的位置（1）、建立直角坐標(biāo)系：運(yùn)動(dòng)的開始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)；水平向右的方向?yàn)閤軸；豎直向上的方向?yàn)閥軸。（2）、設(shè)蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度為vy，玻璃管向右一定的速度為vx，從蠟塊開始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)，于是在t時(shí)刻蠟塊的位置坐標(biāo)為

x＝vxty＝vyt（3）、蠟塊的位移從計(jì)時(shí)開始到時(shí)刻t，蠟塊運(yùn)動(dòng)的位移大?。悍较颍号cx軸之間的夾角θ2、蠟塊的速度蠟塊沿玻璃管向上的運(yùn)動(dòng)和它隨玻璃管向右的運(yùn)動(dòng)，都叫做分運(yùn)動(dòng)；而蠟塊實(shí)際向右上方的運(yùn)動(dòng)叫做合運(yùn)動(dòng)。3、蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡由x＝vxty＝vyt

得到：結(jié)論：蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線探究：那么，怎樣研究曲線運(yùn)動(dòng)呢？從我們熟悉的直線運(yùn)動(dòng)入手：一個(gè)物體以初速度V0、加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，物體的位移和速度分別為：運(yùn)動(dòng)1：運(yùn)動(dòng)2：運(yùn)動(dòng)1：勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)2：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)分解化繁為簡(jiǎn)：

———研究曲線運(yùn)動(dòng)的基本思想?。?）.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)—在物理學(xué)中，如果一個(gè)物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的效果跟另外兩個(gè)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的效果相同，我們就把物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)叫做這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做這一實(shí)際運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)。1.分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)（2）.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：等時(shí)性——合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等。獨(dú)立性——各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，互不影響。等效性——各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)和合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律等效。（3）、運(yùn)動(dòng)的合成與分解：分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)的分解（4）、運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指a、v、x的合成與分解。位移的合成速度的合成加速度的合成

速度、位移、加速度都是矢量，合成時(shí)均遵循平行四邊形定則關(guān)鍵：明確哪個(gè)是合運(yùn)動(dòng)，哪個(gè)是分運(yùn)動(dòng)，要注意畫好示意圖c2．一人游泳渡河以垂直河岸不變的速度(相對(duì)水)向?qū)Π队稳ズ铀鲃?dòng)速度恒定．下列說(shuō)法中正確的是()A．河水流動(dòng)速度對(duì)人渡河時(shí)間無(wú)影響

B．游泳渡河的路線與河岸垂直

C．由于河水流動(dòng)的影響，人到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間與靜水中不同

D．由于河水流動(dòng)的影響，人到達(dá)對(duì)岸的位置，向下游方向偏移3．一船以恒定的速率渡河，水流速度恒定(小于船速)，要使船垂直到達(dá)對(duì)岸，則()A．船應(yīng)垂直河岸航行

B．船的航行方向應(yīng)偏向上游一側(cè)

C．船不可能沿直線到達(dá)對(duì)岸

D．河的寬度一定時(shí)，船到對(duì)岸的時(shí)間是任意的ADB【例題】試分析以下運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):(從速度、加速度、運(yùn)動(dòng)軌跡方面分析)①互成角度的兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：

；②互成角度的一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：

；③互成角度的兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：

；④互成角度的兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng):

。

一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng)一定是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)紅蠟塊加速運(yùn)動(dòng).wmv可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng)也可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)2、兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡的判斷：3、小船過(guò)河問(wèn)題：

一條寬度為L(zhǎng)的河，水流速度為v水，已知船在靜水中的速度為v船（1）怎樣渡河時(shí)間最短？設(shè)船頭斜向上游與河岸成任意角θ．這時(shí)船速在垂直于河岸方向的速度分量為v1＝v船sinθ，渡河所需的時(shí)間為：t＝＝當(dāng)θ＝90°時(shí)，sinθ＝1（最大）

tmin＝時(shí)間最短d結(jié)論：欲使船渡河時(shí)間最短，船頭的方向應(yīng)該垂直于河岸。

（2）若v船>v水，怎樣渡河位移最小？

渡河的最小位移即河的寬度．為了使渡河位移等于L，必須使船的合速度v的方向與河岸垂直，即使沿河岸方向的速度分量＝0．這時(shí)船頭應(yīng)指向河的上游，并與河岸成一定的角度θ．根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系有v船cosθ－v水＝0cosθ＝

θ＝arccos

因?yàn)?≤cosθ≤1，所以只有在v船>v水時(shí)，船才有可能垂直河岸渡過(guò)航程最短θd設(shè)船頭指向與上游河岸成θ：結(jié)論：當(dāng)v船>v水時(shí)，最短航程等于河寬d。（3）若v船<v水，怎樣渡河位移最??？水流速度大于船在靜水中的航行速度，則不論船的航向如何，總是被水沖向下游。設(shè)船頭與河岸成θ角，合速度v與河岸成α角?？梢钥闯觯害两窃酱?，船漂下的距離x越短。以v水的矢尖為圓心、v船為半徑畫圓，當(dāng)v與圓相切時(shí)，α角最大．根據(jù)cosθ＝v船/v水，船頭與河岸的夾角應(yīng)為θ＝arccos

此時(shí)渡河的最短位移：s＝＝

一船準(zhǔn)備渡河，已知水流速度為v2=1m/s，船在靜水中的航速為v1=2m/s，則：①要使船能夠垂直地渡過(guò)河去，那么應(yīng)向何方劃船？②要使船能在最短時(shí)間內(nèi)渡河，應(yīng)向何方劃船？

針對(duì)練習(xí)：4、繩連物體的速度分解問(wèn)題：例、如圖，人通過(guò)繩以恒定速率v牽引船靠岸，當(dāng)繩與水平面夾角為α?xí)r，船靠岸的速度大小為（）A．等于vB．等于vcosαC．等于v/cosαD．條件不足，無(wú)法確定C繩拉物體或

物體拉繩問(wèn)題要點(diǎn)：1、物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)2、繩的運(yùn)動(dòng)為一個(gè)分運(yùn)動(dòng)3、垂直于繩的運(yùn)動(dòng)為另一個(gè)分運(yùn)動(dòng)以下說(shuō)法正確的是()A、曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B、變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C、曲線運(yùn)動(dòng)的加速度一定不為零D、曲線運(yùn)動(dòng)軌跡上任一點(diǎn)的切線方向就是質(zhì)點(diǎn)在這一點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向課堂練習(xí)：ACD小結(jié)曲