人教版 (2019)必修 第二册1 曲线运动教学演示课件ppt

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1.了解什么是曲线运动。2.通过实验确定曲线运动速度的方向,知道曲线运动是变速运动。3.知道物体做曲线运动的条件,并能用于分析曲线运动的一些实例。
一、曲线运动的速度方向1.曲线运动。轨迹是　曲线　的运动。 2.切线。过曲线上的A、B两点作直线,这条直线叫作曲线的 割线　。设想B点逐渐沿曲线向A点移动,这条割线的位置也就不断变化。当B点非常非常接近A点时,这条割线就叫作曲线在A点的　切线　。 
3.速度方向。质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的　切线　方向。 4.运动性质。由于曲线运动中速度的　方向　是变化的,所以曲线运动是　变速　运动。 
微判断1 1.曲线运动的速度方向可能不变。(　　)2.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变。(　　)3.曲线运动一定是变速运动。(　　)4.质点做曲线运动,轨迹上任一点的切线方向就是质点通过该点时的瞬时速度方向。(　　)
二、物体做曲线运动的条件1.动力学角度:当物体所受合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。 2.运动学角度:当物体的加速度方向与它的速度方向　不在同一直线上　时,物体做曲线运动。 微判断21.物体做曲线运动时,合力一定是变力。(　　)2.物体做曲线运动时,合力一定不为零。(　　)3.物体做曲线运动时,加速度一定不为零。(　　)
一 曲线运动的速度方向
重难归纳1.曲线运动的速度方向:质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向沿曲线上这一点的切线方向。
2.曲线运动是变速运动。(1)速度是矢量,它既有大小,又有方向。不论速度的大小是否改变,只要速度的方向发生改变,就表示速度发生了变化,也就具有了加速度。(2)在曲线运动中,速度的方向是变化的,所以曲线运动是变速运动。
如图所示,游乐场中的摩天轮在竖直方向上转动。(1)当乘客到达最高点时,乘客在这一时刻的速度沿什么方向?(2)当摩天轮匀速转动时,乘客的速度是否发生变化?提示:(1)沿水平方向。(2)乘客做曲线运动,速度方向不断变化,速度一定发生变化。
典例剖析【例1】 如图所示,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.物体的速度不可能均匀变化C.物体在a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定小于路程答案:D
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,选项A错误;做曲线运动的物体必定受到力的作用,当物体所受到的合力为恒力时,物体的加速度恒定,速度均匀变化,选项B错误;物体在a点的速度方向沿a点的切线方向,选项C错误;做曲线运动的物体的位移大小必小于路程,选项D正确。
误区警示 有关曲线运动性质的三点提醒:(1)物体做曲线运动,速度方向一定时刻在变化,速度大小不一定改变。(2)做曲线运动的物体可能受恒力,也可能受变力。加速度方向可能变化,也可能不变。(3)曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动。
学以致用1.假如在弯道上高速行驶的赛车后轮突然脱离,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.沿着脱离时车轮前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能答案:C
解析:赛车沿弯道行驶,任一时刻赛车上各部件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。被甩出的后轮由于惯性沿甩出点所在轨迹的切线方向做直线运动,选项C正确。
二 物体做曲线运动的条件
重难归纳1.物体做曲线运动的条件。(1)从动力学的角度看,物体所受合力的方向与速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动,这包含三个方面的内容:①速度不为零;②合力不为零;③合力与速度方向不共线。(2)从运动学的角度看,物体的加速度方向与速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
2.物体的运动与合力的关系。(1)物体运动时其轨迹总偏向合力所指的一侧,或者说合力总指向运动轨迹的凹侧。(2)如图所示,设合力F与物体速度v间的夹角为θ,则物体的运动轨迹和速率变化情况与θ的关系如下表所示。
提示:(1)铅球做曲线运动。(2)曲线运动中物体在某位置处的速度方向沿曲线上这一点的切线方向,如图甲所示;在运动过程中,物体只受重力,方向竖直向下,所以加速度竖直向下,如图乙所示。(3)铅球的运动方向与所受重力方向不在同一直线上。
典例剖析【例2】 质点在某一平面内沿曲线由P运动到Q,如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合力。则下列选项可能正确的是(　　)答案:D解析:质点做曲线运动时,质点在某点的速度方向是曲线上该点的切线方向,选项A错误;质点所受合力和加速度的方向指向运动轨迹的凹侧,选项B、C错误,D正确。
规律总结 物体做曲线运动的轨迹特点(1)物体的运动轨迹由初速度、合力两个因素决定,曲线运动的轨迹始终处在速度方向与合力方向构成的夹角之间且与速度方向相切。(2)物体在恒力作用下做曲线运动时,物体的运动轨迹越来越接近该恒力的方向,但不会与该恒力的方向相同。
学以致用2.一个物体在相互垂直的两个恒力F1和F2的作用下,由静止开始运动,经过一段时间后,突然撤去F2,则物体的运动情况是(　　)A.物体做匀变速曲线运动B.物体做变加速曲线运动C.物体做匀速直线运动D.物体沿F1的方向做匀加速直线运动答案:A
1.(多选)关于曲线运动的速度,下列说法正确的是(　　)A.速度的大小与方向都在时刻变化B.速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化C.速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化D.质点在某一点的速度方向就是轨迹上该点的切线方向答案:CD解析:做曲线运动的物体,速度的大小可以不发生变化,但速度的方向一定会发生变化,选项A、B错误,C正确;质点在某一点的速度方向就是轨迹上该点的切线方向,选项D正确。
2.如图所示,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.v1D.v4答案:C解析: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,故选项C正确。
3.关于物体的运动,下列说法正确的是(　　)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.物体在变力作用下的运动一定是曲线运动D.运动物体的加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动答案:A
解析:做曲线运动的物体速度方向时刻在变化,即速度不断变化,选项A正确;变速运动还包括速度方向不变、速度大小改变的变速直线运动,选项B错误;如果变力的方向始终与速度方向共线,那么物体做的是变速直线运动,所以选项C错误;如果运动物体的加速度大小、速度大小都不变,但速度方向不断发生改变,那么物体做的是曲线运动,故选项D错误。
4.(多选)(2022河北高一期末)蜜蜂可以通过“舞蹈”轨迹向同伴传递信息,如图所示,一个可视为质点的蜜蜂沿轨迹ABCD运动,图中画出了蜜蜂在各处的速度v和所受合力F的方向,下列说法正确的是(　　)A.在A位置所受合力为零B.在B位置,若速度v与合力F夹角是锐角,则蜜蜂做加速曲线运动C.在C位置所标的速度和合力方向是正确的D.在D位置蜜蜂的加速度方向与F相同