2024年新教材高中物理第一章拋體運動第一節(jié)曲線運動學案粵教版必修2

PAGE6-第一節(jié)曲線運動學習目標STSE情境導學1.會確定曲線運動的速度方向．2．知道曲線運動是變速運動．(重點)3．駕馭物體做曲線運動的條件(難點)砂輪打磨下來的鏈球沿切線方向飛出顆粒沿切線飛出學問點一物體做曲線運動的速度方向1．速度方向．在曲線運動中，質點在某一位置的速度方向與曲線在這一點的切線方向一樣．2．運動性質．只要速度的方向發(fā)生變更，速度矢量就發(fā)生變更，即具有加速度．所以曲線運動是一種變速運動．學問點二物體做曲線運動的條件當物體所受合外力的方向與它的速度方向不在同始終線上時，物體做曲線運動．小試身手1．對曲線運動的速度，下列說法正確的是()A．速度的大小與方向都在時刻變更B．速度的大小不斷發(fā)生變更，速度的方向不肯定發(fā)生變更C．質點在某一點的速度方向是這一點的受力方向D．質點在某一點的速度方向沿曲線上該點的切線方向解析：曲線運動的速度大小不肯定變，速度方向肯定變，速度方向沿切線方向，但不是力的方向，故D正確．答案：D2.在探討曲線運動的條件時，某同學做了如圖所示的試驗．未放磁鐵時，鋼球在水平面上做直線運動，若在鋼球運動路途的旁邊放置一塊磁鐵，鋼球將做曲線運動．該試驗說明()A．鋼球所受合力為零時也可以做曲線運動B．鋼球所受合力方向與速度方向不在同一條直線上，就會做曲線運動C．鋼球所受合力方向與速度方向在同一條直線上，就會做曲線運動D．鋼球加速度方向與速度方向在同一條直線上，就會做曲線運動解析：磁鐵對鋼球的吸引力與其運動方向不在同一條直線上時，鋼球做曲線運動，故B正確．答案：B學習小結1.曲線運動的定義．2．曲線運動的速度方向．3．曲線運動的條件探究一曲線運動的方向及性質1．曲線運動的速度方向：曲線運動某時刻的速度方向就是該時刻運動曲線上相應位置點的切線方向．2．曲線運動的性質：由于曲線運動的速度方向時刻變更，即使其速度大小保持恒定，但因為其方向不斷變更，所以曲線運動肯定是變速運動，加速度肯定不為零；但變速運動不肯定是曲線運動．3．運動的五種類型．軌跡特點加速度特點運動性質直線加速度為零勻速直線運動加速度不變勻變速直線運動加速度變更變加速直線運動曲線加速度不變勻變速曲線運動加速度變更變加速曲線運動?特殊說明曲線運動肯定是變速運動，但變速運動不肯定是曲線運動．【典例1】2024年國際田聯(lián)鉆石聯(lián)賽上海站女子鉛球決賽中，中國選手鞏立姣以19米99的成果獲得冠軍．如圖所示的曲線為運動員拋出的鉛球的運動軌跡(鉛球可視為質點)．A、B、C為曲線上依次經過的三點，ED為曲線上B點的切線．關于鉛球在B點的速度方向，下列說法正確的是()A．沿AB方向B．沿BC方向C．沿BD方向D．沿BE方向解析：鉛球做曲線運動，軌跡由A到C，B點的速度方向沿軌跡在該點的切線方向，即BD方向，故C正確，A、B、D錯誤．答案：C曲線運動中，推斷某點速度方向的步驟1．確定物體運動軌跡的方向．2．確定該點的切線方向．3．畫出帶箭頭的切線，箭頭指向為該點的速度方向．1．一質點從a點運動到d點的軌跡如圖所示，速度方向圖示正確的位置是()A．d點B．c點C．b點D．a點解析：做曲線運動的物體的速度方向沿軌跡的切線方向，故速度方向圖示正確的位置是b點，故選項C正確．答案：C2．一物體由靜止起先下落一小段后，突然受一恒定水平風力的影響，但著地前一小段時間風突然停止，則其運動軌跡的狀況可能是圖中的()解析：物體由靜止起先下落先做直線運動，當受到水平方向的風力時，合力的方向與速度的方向不在同一條直線上，做曲線運動，風停止后，物體所受的合力方向豎直向下，與速度不在同一條直線上，仍做曲線運動，且曲線運動的軌跡夾在速度方向和合力方向之間，合力方向大致指向軌跡凹的一側．故C正確，A、B、D錯誤．答案：C探究二曲線運動的動力學特點1．物體做曲線運動的條件．(1)從運動學角度說，物體的加速度方向跟速度方向不在同一條直線上，物體就做曲線運動．(2)從動力學角度說，物體所受合外力方向跟速度方向不在同一條直線上，物體就做曲線運動．2．物體的運動與合外力的關系．(1)合外力與運動軌跡的關系：物體運動時其軌跡總偏向合外力所指的一側，或者說合外力總指向運動軌跡的凹側．(2)合外力與速率變更的關系．分類速度和合力的夾角θ運動的性質力的作用效果直線運動θ＝0°加速直線運動只變更速度的大小，不變更速度的方向θ＝180°減速直線運動曲線運動0°＜θ＜90°加速曲線運動既變更速度的大小，又變更速度的方向90°＜θ＜180°減速曲線運動θ＝90°速度大小不變的曲線運動只變更速度的方向，不變更速度的大小(3)曲線運動的速度變更與受力的關系：【典例2】光滑平面上一運動質點以速度v通過原點O，v與x軸正方向成α角(如圖所示)，與此同時對質點加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy，則()A．因為有Fx，質點肯定做曲線運動B．假如Fy>Fx，質點向y軸一側做曲線運動C．質點不行能做直線運動D．假如Fx>eq\f(Fy,tanα)，質點向x軸一側做曲線運動解析：若Fx＝Fycotα，則合力方向與速度方向在同一條直線上，質點做直線運動．A、C錯；α角大小未知，Fy＞Fx時，運動方向不能確定，B錯；若Fx＞eq\f(Fy,tanx)，則合力方向偏向于速度方向下側，質點向x軸一側做曲線運動，D對．答案：D曲線運動及軌跡彎曲方向的推斷1．推斷物體是否做曲線運動，應緊扣物體做曲線運動的條件進行分析．在分析時要做到：(1)明確物體的初速度方向；(2)分析合力的方向；(3)分析上述兩個方向的關系，從而做出推斷．2．物體做曲線運動時，運動的軌跡始終處在合外力與速度方向的夾角之中，并且合外力F的方向肯定指向軌跡的凹側．3．一質點在光滑水平面上以速度v0做勻速直線運動，當運動到P點時突然受到一個與v0在同一水平面的恒力F的作用，圖中a、b、c、d分別表示質點此后的一小段運動軌跡，其中正確的是()解析：質點做曲線運動時，合力F肯定指向運動軌跡的凹側，軌跡趨于力的方向，但與恒力F的方向不會平行，也不會相交，故A、B、D錯誤．C正確．答案：C4．(多選)質量為m的物體，在F1、F2、F3三個共點力的作用下做勻速直線運動，保持F1、F2不變，僅將F3的方向變更90°(大小不變)后，物體可能做()A．加速度大小為eq\f(F3,m)的勻變速直線運動B．加速度大小為eq\f(\r(2)F3,m)的勻變速直線運動C．加速度大小為eq\f(\r(2)F3,m)的勻變速曲線運動D．勻速直線運動解析：物體在F1、F2、F3三個共點力作用下做勻速直線運動，必有F3與F1、F2的合力等大反向，當F3大小不變，方向變更90°時，F1、F2的