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高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 曲线运动学案
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第五章 抛体运动第1节 曲线运动1.知道什么是曲线运动，会确定曲线运动速度的方向，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.3.理解曲线运动中合力方向、速度方向与轨迹的关系.1.重点：曲线运动中瞬时速度的方向和物体曲线运动的条件2.难点：曲线运动方向和物体做曲线运动的条件的理解一、曲线运动定义：运动轨迹是 的运动想一想：如何表达出曲线运动的位移SOA? 二.曲线运动的速度问题：物体做直线运动时，速度方向与运动轨迹一致。物体做曲线运动时，速度方向又是怎样的呢？怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？观察体验：回答：1.从砂轮上打磨下来炽热的微粒沿什么方向飞出? 2.为什么有很多切线? 对于一个普通的曲线运动是否也有相同的结论呢？探究实验：注意观察小球离开轨道后的运动轨迹。运动方向和轨道间有什么关系？曲线运动的质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线的这一点的 方向上。练习：质点沿曲线从左向右运动,画出质点在A、B、C 三点的速度方向。2.曲线运动是变速运动(1)速度是矢量，它既有大小，又有 不论速度的大小是否改变，只要速度的 发生改变，就表示速度矢量发生了变化，也就有了 .(2)在曲线运动中，速度的 是不断变化的，所以曲线运动是 .【典型例题】例1（多选）以下说法正确的是( ）A、曲线运动一定是变速运动B、变速运动一定是曲线运动C、曲线运动的加速度一定不为零D、曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向三.物体做曲线运动的条件变速运动 运动状态发生变化 受到力的作用那么合外力在满足什么条件时物体才会做曲线运动呢？探究实验：在光滑的水平面上具有某一初速度的小钢球在运动方向一侧放一条形磁铁时小钢球将如何运动？物体做曲线运动的条件：当物体所受合力的方向和它的速度方向 时，物体做曲线运动。想一想:做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合外力方向三者位置关系如何？【典型例题】例2.如图,物体在恒力F 作用下沿曲线从 A 运动到B , 这时突然使它所受力反向（大小不变），则物体以后的运动情况（ ）A、可能沿曲线 Ba运动B、可能沿直线 Bb 运动C、可能沿曲线 Bc运动D、可能沿原曲线由 B 返回 A例3.（多选）物体在光滑水平桌面受三个水平恒力（不共线）处于平衡状态，当把其中一个水平恒力撤去时，物体将（ ）A .物体可能做匀加速直线运动B .物体可能做匀减速直线运动C .物体有可能做曲线运动D .物体一定做曲线运动1.(曲线运动的速度方向)在F1赛事中，若在弯道上高速行驶的赛车车轮脱落，则关于脱落的车轮的运动情况，下列说法中正确的是( )A.仍然沿着赛车的弯道行驶B.沿着与弯道切线垂直的方向飞出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2.(曲线运动的条件)对做曲线运动的物体，下列说法正确的是( )A.速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上B.加速度方向与合外力方向可能不在同一条直线上C.加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上D.合外力的方向一定是变化的3.(曲线运动的受力、速度与轨迹的关系)在光滑水平面上以速度v做匀速直线运动的小球，受到一个跟它的速度方向不在同一直线上的水平恒力F的作用后，获得加速度a.下列各图中，能正确反映v、F、a及小球运动轨迹(虚线)之间的关系的是( )1.(多选)下列关于曲线运动的说法正确的是( )A.任何曲线运动都是变速运动B.任何变速运动都是曲线运动C.做曲线运动的物体速度有可能不变D.物体的速度如果不变是不可能做曲线运动的2.关于曲线运动，下列说法正确的是( )A.当物体受到合外力作用时，其运动方向一定发生改变B.当物体受到合外力作用时，其惯性就消失了C.当物体所受合外力的方向与初速度方向不共线时，其运动方向发生改变D.只有当物体所受合外力的方向与初速度方向垂直时，其运动方向才发生改变3.冬奥会上，某自由滑冰运动员正在滑行，由A到C是其运动轨迹的一部分，如图所示，则关于他通过B点时的速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是( )4.(多选)撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动.若有水滴从伞面边缘最高处O飞出，如图5所示.则飞出伞面后的水滴可能( )A.沿轨迹OA运动B.沿轨迹OB运动C.沿轨迹OC运动D.沿轨迹OD运动参考答案：教学过程:例1 BCD 例2 C 例3 ABC小试牛刀：1.答案 C解析 赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车的速度方向是赛车运动轨迹上的对应点的切线方向，脱落的车轮的速度方向也就是脱落点轨迹的切线方向，车轮脱落后，不再受到车身的约束，受到与速度方向相反的阻力作用，车轮做直线运动，离开弯道，故C正确.2.答案 A解析 由物体做曲线运动的条件可知，速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上，根据牛顿第二定律，加速度与合外力一定同向，即一定在同一条直线上，所以加速度方向与速度方向不可能在同一条直线上，故A正确，B、C错误；在恒力作用下，只要合外力方向与速度方向不共线，物体就做曲线运动，所以D错误.3.答案 C解析 小球做匀速直线运动时，受力平衡，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，合外力方向与速度方向不在同一直线上，所以小球一定做曲线运动且合外力的方向指向运动轨迹的凹侧，根据牛顿第二定律可知，加速度方向与合外力方向相同，故C正确.当堂检测：1.答案 AD解析 做曲线运动的物体在某点的速度方向是曲线上该点的切线方向，时刻在发生变化，故曲线运动是变速运动，选项A、D正确，选项C错误；变速运动也可能是速度大小改变方向不变的变速直线运动，选项B错误.2.答案 C解析 当物体受到合外力作用时，运动状态一定会发生变化，可能是速度的大小变化，也可能是速度的方向变化，故选项A错误；物体的惯性与受力情况和运动状态无关，故选项B错误；当物体所受合外力的方向与初速度方向不共线时，物体就做曲线运动，即运动方向要发生变化，故选项C正确，D错误.3.答案 B解析 由于运动员做曲线运动，速度方向沿轨迹切线方向，而加速度方向不可能与速度方向在同一条直线上，故A错误；B图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的凹侧，符合实际，故B正确；C、D图中速度方向是正确的，而加速度方向是错误的，若图示加速度方向正确，则轨迹应向右弯曲，故C、D均错误.4.答案 CD解析 雨滴在最高处离开伞边缘，沿切线方向飞出，由于受重力作用轨迹向下偏转，故C、D项正确，A、B项错误.
第五章 抛体运动第1节 曲线运动1.知道什么是曲线运动，会确定曲线运动速度的方向，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.3.理解曲线运动中合力方向、速度方向与轨迹的关系.1.重点：曲线运动中瞬时速度的方向和物体曲线运动的条件2.难点：曲线运动方向和物体做曲线运动的条件的理解一、曲线运动定义：运动轨迹是 的运动想一想：如何表达出曲线运动的位移SOA? 二.曲线运动的速度问题：物体做直线运动时，速度方向与运动轨迹一致。物体做曲线运动时，速度方向又是怎样的呢？怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？观察体验：回答：1.从砂轮上打磨下来炽热的微粒沿什么方向飞出? 2.为什么有很多切线? 对于一个普通的曲线运动是否也有相同的结论呢？探究实验：注意观察小球离开轨道后的运动轨迹。运动方向和轨道间有什么关系？曲线运动的质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线的这一点的 方向上。练习：质点沿曲线从左向右运动,画出质点在A、B、C 三点的速度方向。2.曲线运动是变速运动(1)速度是矢量，它既有大小，又有 不论速度的大小是否改变，只要速度的 发生改变，就表示速度矢量发生了变化，也就有了 .(2)在曲线运动中，速度的 是不断变化的，所以曲线运动是 .【典型例题】例1（多选）以下说法正确的是( ）A、曲线运动一定是变速运动B、变速运动一定是曲线运动C、曲线运动的加速度一定不为零D、曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向三.物体做曲线运动的条件变速运动 运动状态发生变化 受到力的作用那么合外力在满足什么条件时物体才会做曲线运动呢？探究实验：在光滑的水平面上具有某一初速度的小钢球在运动方向一侧放一条形磁铁时小钢球将如何运动？物体做曲线运动的条件：当物体所受合力的方向和它的速度方向 时，物体做曲线运动。想一想:做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合外力方向三者位置关系如何？【典型例题】例2.如图,物体在恒力F 作用下沿曲线从 A 运动到B , 这时突然使它所受力反向（大小不变），则物体以后的运动情况（ ）A、可能沿曲线 Ba运动B、可能沿直线 Bb 运动C、可能沿曲线 Bc运动D、可能沿原曲线由 B 返回 A例3.（多选）物体在光滑水平桌面受三个水平恒力（不共线）处于平衡状态，当把其中一个水平恒力撤去时，物体将（ ）A .物体可能做匀加速直线运动B .物体可能做匀减速直线运动C .物体有可能做曲线运动D .物体一定做曲线运动1.(曲线运动的速度方向)在F1赛事中，若在弯道上高速行驶的赛车车轮脱落，则关于脱落的车轮的运动情况，下列说法中正确的是( )A.仍然沿着赛车的弯道行驶B.沿着与弯道切线垂直的方向飞出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2.(曲线运动的条件)对做曲线运动的物体，下列说法正确的是( )A.速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上B.加速度方向与合外力方向可能不在同一条直线上C.加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上D.合外力的方向一定是变化的3.(曲线运动的受力、速度与轨迹的关系)在光滑水平面上以速度v做匀速直线运动的小球，受到一个跟它的速度方向不在同一直线上的水平恒力F的作用后，获得加速度a.下列各图中，能正确反映v、F、a及小球运动轨迹(虚线)之间的关系的是( )1.(多选)下列关于曲线运动的说法正确的是( )A.任何曲线运动都是变速运动B.任何变速运动都是曲线运动C.做曲线运动的物体速度有可能不变D.物体的速度如果不变是不可能做曲线运动的2.关于曲线运动，下列说法正确的是( )A.当物体受到合外力作用时，其运动方向一定发生改变B.当物体受到合外力作用时，其惯性就消失了C.当物体所受合外力的方向与初速度方向不共线时，其运动方向发生改变D.只有当物体所受合外力的方向与初速度方向垂直时，其运动方向才发生改变3.冬奥会上，某自由滑冰运动员正在滑行，由A到C是其运动轨迹的一部分，如图所示，则关于他通过B点时的速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是( )4.(多选)撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动.若有水滴从伞面边缘最高处O飞出，如图5所示.则飞出伞面后的水滴可能( )A.沿轨迹OA运动B.沿轨迹OB运动C.沿轨迹OC运动D.沿轨迹OD运动参考答案：教学过程:例1 BCD 例2 C 例3 ABC小试牛刀：1.答案 C解析 赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车的速度方向是赛车运动轨迹上的对应点的切线方向，脱落的车轮的速度方向也就是脱落点轨迹的切线方向，车轮脱落后，不再受到车身的约束，受到与速度方向相反的阻力作用，车轮做直线运动，离开弯道，故C正确.2.答案 A解析 由物体做曲线运动的条件可知，速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上，根据牛顿第二定律，加速度与合外力一定同向，即一定在同一条直线上，所以加速度方向与速度方向不可能在同一条直线上，故A正确，B、C错误；在恒力作用下，只要合外力方向与速度方向不共线，物体就做曲线运动，所以D错误.3.答案 C解析 小球做匀速直线运动时，受力平衡，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，合外力方向与速度方向不在同一直线上，所以小球一定做曲线运动且合外力的方向指向运动轨迹的凹侧，根据牛顿第二定律可知，加速度方向与合外力方向相同，故C正确.当堂检测：1.答案 AD解析 做曲线运动的物体在某点的速度方向是曲线上该点的切线方向，时刻在发生变化，故曲线运动是变速运动，选项A、D正确，选项C错误；变速运动也可能是速度大小改变方向不变的变速直线运动，选项B错误.2.答案 C解析 当物体受到合外力作用时，运动状态一定会发生变化，可能是速度的大小变化，也可能是速度的方向变化，故选项A错误；物体的惯性与受力情况和运动状态无关，故选项B错误；当物体所受合外力的方向与初速度方向不共线时，物体就做曲线运动，即运动方向要发生变化，故选项C正确，D错误.3.答案 B解析 由于运动员做曲线运动，速度方向沿轨迹切线方向，而加速度方向不可能与速度方向在同一条直线上，故A错误；B图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的凹侧，符合实际，故B正确；C、D图中速度方向是正确的，而加速度方向是错误的，若图示加速度方向正确，则轨迹应向右弯曲，故C、D均错误.4.答案 CD解析 雨滴在最高处离开伞边缘，沿切线方向飞出，由于受重力作用轨迹向下偏转，故C、D项正确，A、B项错误.
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