什么是抛体运动

(共31张PPT)
必修二 第一章 抛体运动
观察
观察
轨迹是曲线的运动叫做曲线运动
引入：1.运动的分类
2.曲线运动的概念
——轨迹是曲线的运动称为曲线运动.
第一章 抛体运动
各种各样的抛体运动现象
一、抛体运动
1.定义：将物体以一定的初速度向空中抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做抛体运动.
注意：⑴物体做抛体运动的条件
①有一定的初速度(v0≠0)；
②仅受重力作用(F合=G)。
⑵抛体运动属理想化运动模型(还有质点、匀速运动、匀变速直线运动等) .
⑶常见的抛体运动
①竖直上抛运动——速度v与重力G方向相反.
②竖直下抛运动——速度v与重力G方向相同.
③平抛运动——速度v与重力G方向垂直.
④斜抛运动——速度v与重力G方向既不平行又不垂直.
（书P4/图1-1-5）
（抛体运动可以是直线运动或曲线运动）
A
B
过曲线上的A、B两点作直线，这条直线叫做曲线的割线。设想B点逐渐向A点移动，这条割线的位置也就不断变化。当B点无限接近A点时，这条割线就叫做曲线在A点的切线。
数学概念：曲线的切线
A
B
一、抛体运动
2.抛体运动的速度方向：在曲线运动中，质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向.
v
火星沿砂轮边缘的切线方向飞出
泥浆沿车轮边缘的切线方向飞出
雨点沿雨伞边缘的切线方向飞出
　　注意:曲线运动一定是变速运动,一定具有加速度,但变速运动或具有加速度的运动不一定是曲线运动.
3.曲线运动的性质
曲线运动是变速运动 ，具有加速度。
（速度是矢量，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，就表示速度矢量发生了变化，也就是具有加速度。曲线运动中速度方向时刻在改变。）
v0
v0
二、抛体做直线或曲线运动的条件
1.物体做直线运动的条件：
(在同一直线上)
2.物体做曲线运动的条件:
(不在同一直线上).
F合与v共线.
F合与v不共线.
v0
v0
请画出各时刻的速度方向与重力方向。
v1
v2
v3=0
v1
v2
v3
(书P4图1-1-5)
G
G
G
G
G
G
G
G
v1
G
v2
v1
v2
v3
v4
G
G
G
G
G
G
G
【实践与拓展】(书P5图1-1-6)
在实验时，将圆弧形滑轨放在平滑桌面的白纸上，使其底端出与桌面相切，让小铁球从圆弧形滑轨滚下以获得一定的初速度。为便于观察，在小球出口处沿运动方向用直尺在白纸上画一直线。……实验步骤如下：
小球在桌面上F合方向 小球在桌面上v方向 F合与v方向的关系 实验
结论
1 水平向右 水平向左 反向(共线) 减速直线
2 水平向左 水平向左 同向(共线) 加速直线
3 指向磁铁 向磁铁偏转 不共线 曲线运动
4 指向磁铁 向磁铁偏转 不共线 曲线运动
结论：当物体所受的F合方向与速度v方向不在同一直线上时，物体将做曲线运动。（F合与v不共线）
x
y
v
F
二、抛体做直线或曲线运动的条件
2.物体做曲线运动的条件:
F合(或a)与v不共线.
〖试一试〗用牛顿第二定律论证上述结论的合理性.
(书P5)
v0
v1
v2
v3
v4
G
G
G
G
G
Fx∥v，Fx不改变v方向，仅改变v大小.
Fy⊥v，Fy仅改变v方向，不改变v大小.
Fx
Fy
若F合与v不共线，F合既能改变v大小，又能改变v方向，使之做曲线运动.
Gy
Gx
F合(a) 跟 v 在同一直线上
直线运动
F合(a) 恒定→匀变速直线运动
F合(a) 变化→变加速直线运动
F合(a) 跟 v 不在同一直线上
曲线运动
F合(a) 恒定→匀变速曲线运动
F合(a) 变化→变加速曲线运动
说明：①判断直线还是曲线运动关键看a 与v 是否共线；②判断匀变速还是变加速关键看a 是否恒定.
二、抛体做直线或曲线运动的条件
3.决定物体运动状态的因素
物体运动状态由F合(a合)、v0共同决定.
练(书P6/1). 将一纸片向空中抛出，这一纸片所做的运动是抛体运动吗？为什么？
答：将一纸片向空中抛出，纸片所做的运动不是抛体运动.因为纸片除了受重力作用之外，还受空气阻力的作用，而空气阻力对纸片在空中运动产生的影响是不能忽略的.
练(书P6/2). 关于曲线运动，下列说法是否正确？为什么？
⑴曲线运动一定是变速运动.
⑵曲线运动中的加速度一定不为零，但可能等于恒量.
⑶曲线运动中的物体，不可能受恒力的作用.
练(书P6/3). 若已知物体运动初速度v0的方向及该物体受到的恒力合外力F的方向，则下图中可能的轨迹是
F
v0
A
F
v0
B
F
v0
C
F
v0
D
练(书P6/4). 做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是
A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力
练(书P6/5). 一物体被抛出后在空中沿一弧线飞行如图所示，请在图中画出物体飞行到最高点A时的速度方向.
A
vA
第一节 什么是抛体运动
——将物体以一定的初速度向空中抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做抛体运动。
1.竖直上抛运动——速度v与重力G方向相反。
2.竖直下抛运动——速度v与重力G方向相同。
3.斜抛运动——速度v与重力G方向既不平行又不垂直。
4.平抛运动——速度v与重力G方向垂直。
一.抛体运动
二.抛体运动与牛顿第二定律
——如果物体所受合外力（即加速度）的方向跟物体的速度方向不在一条直线上时，物体就做曲线运动。
【例1】关于曲线运动，下面说法中正确的是：
A.做曲线运动的物体的速度方向在不断改变，所以它不可能是匀速运动；
B.物体只有受到一个方向不断改变的力的作用，才有可能做曲线运动；
C.所有做曲线运动的物体，所受合外力方向与速度方向肯定不在一条直线上；
D.曲线运动中，加速度方向与所受合外力方向始终一致；
【答案】ACD
【例2】一质量为m的物体，在一组恒定的共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态，如撤去F1，试讨论物体的运动情况将怎样？
【解析】
当撤去F1后，物体所受的合外力大小等于F1，方向与F1相反。
⑴ m原来静止，物体将沿F1的反方向作匀加速直线运动；
⑵原来作匀速运动，v0与F1同向，将沿v0方向作匀减速直线运动；
⑶原来作匀速运动，v0与F1反向，将沿v0方向作匀加速直线运动；
⑷原来作匀速运动，v0与F1不平行，将作匀变速曲线运动。
F、a、v　三者关系
F合(a) 跟 v 在同一直线上
直线运动
F合(a) 恒定→匀变速直线运动
F合(a) 变化→变加速直线运动
F合(a) 跟 v 不在同一直线上
曲线运动
F合(a) 恒定→匀变速曲线运动
F合(a) 变化→变加速曲线运动
说明：判断直线还是曲线运动关键看a 与v 是否同一直线；判断匀变速还是变加速关键看a 是否恒定
物体运动状态由其所受合力与初速度
共同决定
A
B
曲线运动的特点
1、曲线运动的轨迹是曲线；
2、曲线运动的速度方向时刻在改变；
3、曲线运动是变速运动，故必然要有加速度即一定受到力作用或者说做曲线运动的物体的合力一定不为零。
v1
v2
Δv
v1
v2
物体沿圆周逆时针转动且速度大小保持不变
练习
1.下列说法正确的是
A、做曲线运动的物体速度的方向必定变化
B、速度变化的运动必定是曲线运动
C、加速度恒定的运动不可能是曲线运动
D、加速度变化的运动必定是曲线运动
课堂训练
2、下面说法中正确的是（　 ）
　A．做曲线运动的物体速度的方向必定变化
　B．速度变化的运动必定是曲线运动
　C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动
　D．加速度变化的运动必定是曲线运动
A
3、关于曲线运动，下列说法正确的是 ( )
A 曲线运动一定是变速运动
B 曲线运动速度的方向不断变化，但速度的大小可以不变
C 曲线运动的速度方向可能不变
D 曲线运动的速度大小和方向一定同时改变
AB
4、某物体受同一平面内的几个力作用而做匀速直线运动，从某时刻起撤去其中一个力，而其它力不变，则该物体( )
A、一定做匀加速直线运动
B、一定做匀减速直线运动
C、其轨迹可能是曲线
D、其轨迹不可能是直线
C
5、以下关于力和运动的关系，正确的说法是（ ）
A、物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B、物体在变力作用下不可能做直线运动
C、物体在变力作用下有可能做曲线运动
D、物体的受力方向与它的速度方向不在一条直线上时，有可能做直线运动
C
6、质点做曲线运动，经过A、B、C三点，速度方向分别是VA、VB、VC，所受合力分别是FA、FB、FC，他们方向如图所示，其中合力方向画的不正确的是（ ）
VA
VB
VC
FC
FB
FA
C
B
A
FB
7、如图所示，物体在恒力作用下，沿曲线A点运动到B点，这时突然使它所受的力反向而大小不变（即使F变为-F）在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A、物体可能沿曲线Ba运动
B、物体可能沿曲线Bb运动
C、物体可能沿曲线Bc运动
D、物体可能沿原曲线有B返回A
C
A
c
a
b
B