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5.1曲线运动
第五章 抛体运动
轨迹是曲线的运动叫做曲线运动
一、曲线运动的概念:
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?
A
B
理论分析:
瞬时速度
当时间Δt或位移Δx趋近于零时
实验探究:
二、曲线运动的速度:
曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。
曲线运动速度方向时刻在改变,是变速运动
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。
A
B
C
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
切线方向
轮缘不同位置速度方向不同
砂轮
右图为链球比赛场地示意图,如果运动员将链球逆时针方向转动起来,在图中所确定的几个位置中,应该在那个位置放手?
防护网
A
B
D
C
小结:
二、曲线运动的速度:
1、曲线运动的速度方向:
曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。
2、曲线运动的性质:
曲线运动是变速运动。
轨迹是曲线的运动叫做曲线运动
一、曲线运动的概念:
【典型例题】
(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速度方向就是质点在这一点的切线方向
ACD
特别提醒:曲线运动一定是变速运动,
但变速运动不一定是曲线运动。
变速运动
运动状态发生变化
疑问:那么合外力在满足什么条件时物体才会做曲线运动呢?
加速度不为零
合外力不为零
可能是直线运动,也可能是曲线运动
实验探究:
设计方案:
实验过程:
数据记录:
实验结论:
小球在运动过程中受到一个侧力,小球将做曲线运动。
小球在运动过程中受到一个运动方向上的力,小球将做直线运动。
空中抛物的对比分析
V
G
G
G
G
v1
v2
v3
实验结论:
小球在运动过程中受到一个侧力,小球将做曲线运动。
小球在运动过程中受到一个运动方向上的力,小球将做直线运动。
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不在同一直线上时,物体做曲线运动。
V
G
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不在同一直线上时,物体做曲线运动。
G
G
G
v1
v2
v3
v
F
思考: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?
结论:曲线运动轨迹始终夹在合外力方向与速度方向之间,即合外力指向轨迹内侧。
【典型例题】
1.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
A
c
b
a
B
C
说明:①判断直线还是曲线运动关键看a 与v 是否同一直线;
②曲线运动物体受到的合外力指向曲线的内侧。
【典型例题】
2.(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
A B C
说明:①判断直线还是曲线运动关键看a 与v 是否同一直线;
②判断匀变速还是变加速关键看a 是否恒定
F合(a)与v共线
直线运动
a恒定
a变化
匀变速直线运动
变加速直线运动
F合(a)与v不共线
曲线运动
a恒定
a变化
匀变速曲线运动
变加速曲线运动
a=0
匀速直线运动或静止
a≠0
曲线运动物体受到的合外力指向曲线的内侧
力和运动的关系
变速运动
①v与轨迹相切
②若F与v不共线,则F指向轨迹内侧
作图注意点:
课堂总结
曲线运动
特点
条件
轨迹是一条曲线
某点的瞬时速度的方向,就是通过这一点的切线方向
曲线运动的速度方向时刻在改变,所以是变速运动,并且必有加速度
质点所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上
曲线运动轨迹始终夹在合外力方向与速度方向之间,合外力指向轨迹内侧。
能力提升
(多选)一物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动。一水平力作用在物体上,物体的运动轨迹如图中实线所示,图中B为轨迹上的一点,虚线是过A、B两点并与运动轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划分为图示的5个区域。则关于施力物体位置的判断,下列说法正确的是( )
A.如果这个力是引力,则施力物体一定在④区域
B.如果这个力是引力,则施力物体一定在②区域
C.如果这个力是斥力,则施力物体一定在②区域
D.如果这个力是引力,则施力物体一定在③区域