5.1曲线运动 学案 （有答案）
文档属性
| 名称 | 5.1曲线运动 学案 （有答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-30 09:33:03 | ||
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文档简介
5.1曲线运动
一学科核心素养
物理观念:理解物体做曲线运动的条件，能运用牛顿第二定律分析曲线运动的条件，莘据速度初合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系，形成曲线运动观念。
科学思维:通过探究的过程，让学生体会得到结论的科学方法:归纳法
科学探究:通过实验探究过程组织学生总结出曲线运动的速度方向;并给予理论证明。
科学态度与责任:体会当所取变量范围足够小时，变和不变的统一性、曲和直的统-性，渗透辩证唯物主义世界观。
二学习重难点
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
参考答案：
三课前预习
1．如图为在光滑水平面上研究曲线运动的速度方向的实验。
（1）将小钢球从小斜面上释放后，由于曲面挡板的作用，小钢球沿曲面做曲线运动，当小钢球离开挡板后将沿________（选填“a”、“b”或“c”）方向运动，
（2）以上现象说明：物体做曲线运动时，某点的速度方向就是曲线在这点的________（选填“法线”或“切线”）方向。
2．物体做曲线运动的条件 ：(1)动力学条件：______；(2)运动学条件：________
3．物体做曲线运动的条件：
（1）当物体所受合力的方向与它的速度方向___________时，物体做曲线运动；
（2）物体做曲线运动的条件运动学角度：物体加速度的方向与速度的方向______时，物体做曲线运动。
4．曲线运动中运动的方向时刻________（改变、不变），质点在某一时刻（某一点）的速度方向是沿________
5．曲线运动的速度方向：就是物体过曲线上该点的____方向。
6．小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是______（填轨迹字母代号）。实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向______（填“在”或“不在”）同一直线上时，物体做曲线运动。
四自我检测
1．关于曲线运动，以下说法正确的是（ ）
A．曲线运动不一定是一种变速运动
B．做曲线运动的物体合外力一定不为零
C．做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的
D．曲线运动不可能是一种匀变速运动
2．汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．速度可能不变 B．加速度可能不变
C．任意相等时间内的位移可能不变 D．合外力方向总是与速度方向相同
4．如图所示，物体仅在恒力F的作用下，将会做曲线运动的是（A图中v0=0）（ ）
A． B．
C． D．
5．一个质点受到两个互成锐角的恒力F1和F2作用，由静止开始运动，若运动中保持二力方向不变，但F1突然减小到F1-ΔF，则该质点以后（ ）
A．一定做非匀变速曲线运动
B．在相等的时间内速度的变化一定相等
C．可能做匀速直线运动
D．可能做非匀变速直线运动
6．在光滑水平面上有一质量为1kg的物体，受几个共点力作用做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的10N的力水平旋转90°，则关于物体运动情况的叙述正确的是（ ）
A．物体做速度大小不变的曲线运动
B．物体做加速度为的匀变速曲线运动
C．物体做加速度为的匀变速直线运动
D．物体做非匀变速曲线运动
7．对曲线运动的理解，下列说法正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体一定做匀变速运动
B．做曲线运动的物体一定是变速运动
C．做曲线运动的物体其合外力可以为零
D．做曲线运动的物体加速度不能恒定
8．关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体速度方向保持不变
B．曲线运动一定是变速运动
C．物体受到变力作用时就做曲线运动
D．做曲线运动的物体受到的合外力可以和速度同向
9．一个质点在恒力F的作用下由O点开始运动，在O、A两点的速度方向如图所示，在A点的速度方向与x轴平行，则恒力F可能（ ）
A．沿x轴正方向
B．沿x轴负方向
C．沿y轴正方向
D．沿y轴负方向
10．关于曲线运动，下列叙述不正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体的速度一定变化
B．做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零
C．如果物体不受外力，由于惯性而持续的运动不可能是曲线运动
D．因曲线运动的速度在不断变化，所以曲线运动不可能是匀变速运动
参考答案：
三课前预习
1． b 切线
【详解】(1)[1] 在光滑水平面上小钢球沿曲面做曲线运动，是因为受到曲面挡板的作用力与速度方向不共线，小钢球离开挡板后，曲面挡板对小钢球的作用力消失，小钢球水平方向不受力，运动状态不变，将沿b的方向运动；
(2)[2] 物体做曲线运动时，某点的速度方向就是物体的运动方向，即曲线在这点的切线方向。
2． 当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动 当物体加速度的方向与它的速度的方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动
【详解】(1)[1]从动力学角度看，物体做曲线运动的条件是当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动；
(2)[2]从运动学角度看，物体做曲线运动的条件是当物体加速度的方向与速度的方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
3．不在同一直线上
【详解】略
4． 改变 曲线的切线方向
【详解】[1][2]曲线运动中运动的方向时刻改变，质点在某一时刻（某一点）的速度方向是沿曲线的切线方向。
5．切线
【详解】[1]曲线运动的速度方向：就是物体过曲线上该点的切线方向。
6． c 不在
【详解】[1]由图知磁铁在B位置时，钢珠运动过程中受到磁体的吸引，使得小钢珠逐渐接近磁体，所以其的运动轨迹是c；
[2]实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
四自我检测
1．B
【详解】A．做曲线运动的物体速度方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动，故A错误；
B．做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不共线，合外力一定不为零，故B正确；
CD．做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不共线，与物体受到的是恒力还是变力没有关系，如果是变力那么物体做变加速曲线运动，如果是恒力那么物体做匀变速曲线运动，故CD错误。
故选B。
2．C
【详解】做曲线运动的汽车受到的合力指向其运动轨迹弯曲的内侧，只有C正确。
故选C。
3．B
【详解】A．做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，故A错误；
B．物体做曲线运动的条件是加速度的方向与速度的方向不在同一条直线上，加速度可能不变，如平抛运动，故B正确；
C．物体做曲线运动，任意时间内，位移方向一定不同，故C错误；
D．物体做曲线运动的条件是它受到的合外力方向与速度方向不在同一直线上，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】合力与速度不共线时物体做曲线运动。
故选B。
5．B
【详解】质点原来是静止的，在F1、F2的合力的作用下开始运动，此时质点做的是直线运动，运动一段时间之后，将F1突然减小为F1-ΔF，合力的方向和速度的方向不在同一条直线上了，所以此后质点将做曲线运动，由于改变后的合力仍为恒力，则质点的加速度是定值，所以在相等的时间里速度的变化一定相等，故质点是在做匀变速曲线运动。
故选B。
6．B
【详解】将与速度反方向的10N的力水平旋转90°后，产生新的合力仍为恒力，根据力的合成，旋转之后的合力
根据牛顿第二定律
求得
所以物体做加速度为m/s2的匀变速曲线运动
故选B。
7．B
【详解】A．做曲线运动的物体加速度不一定是恒定不变的，不一定做匀变速运动，选项A错误；
B．做曲线运动的物体速度方向不断变化，则一定是变速运动，选项B正确；
C．做曲线运动的物体速度一定变化，则加速度不为零，其合外力不可以为零，选项C错误；
D．做曲线运动的物体加速度也可能是恒定的，例如平抛运动，选项D错误。
故选B。
8．B
【详解】A．曲线运动的主要特征，就是它的速度的方向必定是改变的，A错误；
B．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，物体一定受到合力的作用，所以线运动一定是变速运动，B正确；
C．物体受到变力的作用，如果力的方向和速度在同一条直线上时，物体做的仍是直线运动，只不过是物体的加速度的大小在变化，C错误；
D．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，物体一定受到合力的作用，合外力不可能为零，D错误。
故选B。
9．D
【详解】A. 若恒力F沿x轴正方向，其轨迹如图所示
B. 若恒力F沿x轴负方向，其轨迹如图所示
C. 若恒力F沿y轴正方向，其轨迹如图所示
D. 若恒力F沿y轴负方向，其轨迹如图所示
故选D。
10．D
【详解】A．曲线运动速度方向时刻变化，故曲线运动一定是变速运动，故A正确，不符合题意；
B．物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力与速度不一条直线上，所以做曲线运动的物体所受合外力一定不为零，故B正确，不符合题意；
C．如果物体不受外力，由于惯性而持续的运动一定是匀速直线运动，不可能是曲线运动，故C正确，不符合题意；
D．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，如果合外力大小和方向都不变，可以是匀变速曲线运动，故D错误，符合题意。
故选D。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
一学科核心素养
物理观念:理解物体做曲线运动的条件，能运用牛顿第二定律分析曲线运动的条件，莘据速度初合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系，形成曲线运动观念。
科学思维:通过探究的过程，让学生体会得到结论的科学方法:归纳法
科学探究:通过实验探究过程组织学生总结出曲线运动的速度方向;并给予理论证明。
科学态度与责任:体会当所取变量范围足够小时，变和不变的统一性、曲和直的统-性，渗透辩证唯物主义世界观。
二学习重难点
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
参考答案：
三课前预习
1．如图为在光滑水平面上研究曲线运动的速度方向的实验。
（1）将小钢球从小斜面上释放后，由于曲面挡板的作用，小钢球沿曲面做曲线运动，当小钢球离开挡板后将沿________（选填“a”、“b”或“c”）方向运动，
（2）以上现象说明：物体做曲线运动时，某点的速度方向就是曲线在这点的________（选填“法线”或“切线”）方向。
2．物体做曲线运动的条件 ：(1)动力学条件：______；(2)运动学条件：________
3．物体做曲线运动的条件：
（1）当物体所受合力的方向与它的速度方向___________时，物体做曲线运动；
（2）物体做曲线运动的条件运动学角度：物体加速度的方向与速度的方向______时，物体做曲线运动。
4．曲线运动中运动的方向时刻________（改变、不变），质点在某一时刻（某一点）的速度方向是沿________
5．曲线运动的速度方向：就是物体过曲线上该点的____方向。
6．小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是______（填轨迹字母代号）。实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向______（填“在”或“不在”）同一直线上时，物体做曲线运动。
四自我检测
1．关于曲线运动，以下说法正确的是（ ）
A．曲线运动不一定是一种变速运动
B．做曲线运动的物体合外力一定不为零
C．做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的
D．曲线运动不可能是一种匀变速运动
2．汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．速度可能不变 B．加速度可能不变
C．任意相等时间内的位移可能不变 D．合外力方向总是与速度方向相同
4．如图所示，物体仅在恒力F的作用下，将会做曲线运动的是（A图中v0=0）（ ）
A． B．
C． D．
5．一个质点受到两个互成锐角的恒力F1和F2作用，由静止开始运动，若运动中保持二力方向不变，但F1突然减小到F1-ΔF，则该质点以后（ ）
A．一定做非匀变速曲线运动
B．在相等的时间内速度的变化一定相等
C．可能做匀速直线运动
D．可能做非匀变速直线运动
6．在光滑水平面上有一质量为1kg的物体，受几个共点力作用做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的10N的力水平旋转90°，则关于物体运动情况的叙述正确的是（ ）
A．物体做速度大小不变的曲线运动
B．物体做加速度为的匀变速曲线运动
C．物体做加速度为的匀变速直线运动
D．物体做非匀变速曲线运动
7．对曲线运动的理解，下列说法正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体一定做匀变速运动
B．做曲线运动的物体一定是变速运动
C．做曲线运动的物体其合外力可以为零
D．做曲线运动的物体加速度不能恒定
8．关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体速度方向保持不变
B．曲线运动一定是变速运动
C．物体受到变力作用时就做曲线运动
D．做曲线运动的物体受到的合外力可以和速度同向
9．一个质点在恒力F的作用下由O点开始运动，在O、A两点的速度方向如图所示，在A点的速度方向与x轴平行，则恒力F可能（ ）
A．沿x轴正方向
B．沿x轴负方向
C．沿y轴正方向
D．沿y轴负方向
10．关于曲线运动，下列叙述不正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体的速度一定变化
B．做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零
C．如果物体不受外力，由于惯性而持续的运动不可能是曲线运动
D．因曲线运动的速度在不断变化，所以曲线运动不可能是匀变速运动
参考答案：
三课前预习
1． b 切线
【详解】(1)[1] 在光滑水平面上小钢球沿曲面做曲线运动，是因为受到曲面挡板的作用力与速度方向不共线，小钢球离开挡板后，曲面挡板对小钢球的作用力消失，小钢球水平方向不受力，运动状态不变，将沿b的方向运动；
(2)[2] 物体做曲线运动时，某点的速度方向就是物体的运动方向，即曲线在这点的切线方向。
2． 当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动 当物体加速度的方向与它的速度的方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动
【详解】(1)[1]从动力学角度看，物体做曲线运动的条件是当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动；
(2)[2]从运动学角度看，物体做曲线运动的条件是当物体加速度的方向与速度的方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
3．不在同一直线上
【详解】略
4． 改变 曲线的切线方向
【详解】[1][2]曲线运动中运动的方向时刻改变，质点在某一时刻（某一点）的速度方向是沿曲线的切线方向。
5．切线
【详解】[1]曲线运动的速度方向：就是物体过曲线上该点的切线方向。
6． c 不在
【详解】[1]由图知磁铁在B位置时，钢珠运动过程中受到磁体的吸引，使得小钢珠逐渐接近磁体，所以其的运动轨迹是c；
[2]实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
四自我检测
1．B
【详解】A．做曲线运动的物体速度方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动，故A错误；
B．做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不共线，合外力一定不为零，故B正确；
CD．做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不共线，与物体受到的是恒力还是变力没有关系，如果是变力那么物体做变加速曲线运动，如果是恒力那么物体做匀变速曲线运动，故CD错误。
故选B。
2．C
【详解】做曲线运动的汽车受到的合力指向其运动轨迹弯曲的内侧，只有C正确。
故选C。
3．B
【详解】A．做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，故A错误；
B．物体做曲线运动的条件是加速度的方向与速度的方向不在同一条直线上，加速度可能不变，如平抛运动，故B正确；
C．物体做曲线运动，任意时间内，位移方向一定不同，故C错误；
D．物体做曲线运动的条件是它受到的合外力方向与速度方向不在同一直线上，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】合力与速度不共线时物体做曲线运动。
故选B。
5．B
【详解】质点原来是静止的，在F1、F2的合力的作用下开始运动，此时质点做的是直线运动，运动一段时间之后，将F1突然减小为F1-ΔF，合力的方向和速度的方向不在同一条直线上了，所以此后质点将做曲线运动，由于改变后的合力仍为恒力，则质点的加速度是定值，所以在相等的时间里速度的变化一定相等，故质点是在做匀变速曲线运动。
故选B。
6．B
【详解】将与速度反方向的10N的力水平旋转90°后，产生新的合力仍为恒力，根据力的合成，旋转之后的合力
根据牛顿第二定律
求得
所以物体做加速度为m/s2的匀变速曲线运动
故选B。
7．B
【详解】A．做曲线运动的物体加速度不一定是恒定不变的，不一定做匀变速运动，选项A错误；
B．做曲线运动的物体速度方向不断变化，则一定是变速运动，选项B正确；
C．做曲线运动的物体速度一定变化，则加速度不为零，其合外力不可以为零，选项C错误；
D．做曲线运动的物体加速度也可能是恒定的，例如平抛运动，选项D错误。
故选B。
8．B
【详解】A．曲线运动的主要特征，就是它的速度的方向必定是改变的，A错误；
B．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，物体一定受到合力的作用，所以线运动一定是变速运动，B正确；
C．物体受到变力的作用，如果力的方向和速度在同一条直线上时，物体做的仍是直线运动，只不过是物体的加速度的大小在变化，C错误；
D．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，物体一定受到合力的作用，合外力不可能为零，D错误。
故选B。
9．D
【详解】A. 若恒力F沿x轴正方向，其轨迹如图所示
B. 若恒力F沿x轴负方向，其轨迹如图所示
C. 若恒力F沿y轴正方向，其轨迹如图所示
D. 若恒力F沿y轴负方向，其轨迹如图所示
故选D。
10．D
【详解】A．曲线运动速度方向时刻变化，故曲线运动一定是变速运动，故A正确，不符合题意；
B．物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力与速度不一条直线上，所以做曲线运动的物体所受合外力一定不为零，故B正确，不符合题意；
C．如果物体不受外力，由于惯性而持续的运动一定是匀速直线运动，不可能是曲线运动，故C正确，不符合题意；
D．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，如果合外力大小和方向都不变，可以是匀变速曲线运动，故D错误，符合题意。
故选D。
试卷第1页，共3页
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