人教版（2019）物理必修第二册 5.1 曲线运动课件(共29张PPT)

(共29张PPT)
5.1 曲线运动
1. 认识曲线运动。
2. 研究曲线运动的速度方向。
3. 探究物体做曲线运动的条件和特点。
观察下边两幅图片描述的现象，你能不能说清楚：砂轮打磨下来的炽热微粒和飞出去的链球，分别沿着什么方向运动？
一、曲线运动的速度和方向
我们知道，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？
想一想：
曲线运动的定义：轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
轨迹：运动物体所经过路径
位移：物体位置变化
1. 曲线运动的位移和路程是什么关系？
结论:位移的大小比路程小.
结论:建立直角坐标系，如图所示，线段ＯA就表示了位移的大小和方向.
2.怎样表示一段时间内物体做曲线运动的位移？
v0
A(x,y)
O
y
x
S
θ
x
y
怎样确定x、y
曲线运动和直线运动相比，除运动轨迹不同，还有什么不同？
曲线运动的速度方向在不断变化
怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？
想一想：
曲线运动的速度方向是沿曲线在该点的切线方向。
割线、切线
割线：曲线上过两点的直线,叫做曲线的割线
切线：B点非常接近A点时这条割线就叫做曲线在A点的切线
理论推导
极限思想
物体从A运动到D，请画出A、B、C、D四点处的速度方向。
总结：曲线运动中速度的方向沿轨迹的切线方向，且方向时刻改变，因此曲线运动一定是变速运动。
A
B
C
D
.
.
.
.
曲线运动特征：速度方向一定改变
即：曲线运动一定是变速运动，加速度不为零。
a
b
c
d
曲线运动的速度方向时刻改变
曲线运动一定是变速运动
曲线运动一定有加速度
曲线运动的合外力一定不为0
物体所受的合外力不为零，则它一定做曲线运动吗？
例1.在冬奥会短道速滑项目中，圆弧实线ON为正常运动路线的弯道，OM为运动员在O点的速度方向。若运动员在O点稍发生侧滑，她就会偏离正常比赛路线，则其滑动线路（　　）
A．沿OM直线
B．在OM左侧区域Ⅰ
C．在OM和ON之间区域Ⅱ
D．在ON右侧区域Ⅲ
C
变式训练：
物体受到几个恒定外力的作用而做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个外力，它不可能做（　　）
A．匀减速直线运动
B．匀加速直线运动
C．匀速圆周运动
D．曲线运动
C
技法点拨：
当不受外力时，物体将沿速度方向做离心运动，当外力提供的向心力恰好等于需要的向心力时，做圆周运动，当外力提供的向心力小于需要的向心力时，物体将做离心运动，运动区域在速度方向和圆周运动轨迹之间。
二、物体做曲线运动的条件
物体如果不受力，将静止或做匀速直线运动。那么，你认为物体在什么条件下做曲线运动呢？
思考：
汉武帝
做曲线运动的物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上。
曲线运动的轨迹夹在合力与速度之间，合力总是指向轨迹的凹侧。
在北方有一项比赛是狗拉雪橇比赛，假设狗拉雪橇的方向与地面平行，雪橇与地面的滑动摩擦力方向与物体运动的方向相反。请思考：在O处，狗拉绳的方向大致应该怎样，为什么？
B
C
O
V
A
曲线运动条件：
（1）条件：
合外力方向与初速度方向不在一条直线上。
加速度方向与初速度方向不在一条直线上。
（2）曲线运动→变速运动、合外力不为0。
曲线运动→速度方向改变→变速运动。
变速运动→有加速度→合外力不为0。
直线、曲线运动条件、特点
直线运动
（1）如果物体不受力或所受的合外力为零，则物体必然做匀速直线运动。
（2）如果物体所受合外力不为零,但合外力(或加速度)方向与速度方向在同一直线上,则物体将做变速直线运动。
曲线运动
（1）如果物体所受合外力(或加速度)方向与速度方向不在同一直线上,则物体将做曲线运动。
（2）曲线运动一定是变速运动,一定有加速度。
（3）曲线运动物体的轨迹在速度与合外力所夹范围内，且逐渐向合外力方向弯曲。
例2.一个静止的质点，在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始运动，经过一段时间后撤掉其中的一个力。则质点在撤去该力前后两个阶段中的运动情况分别是（　　）
A．匀加速直线运动，匀减速直线运动
B．匀加速直线运动，匀变速曲线运动
C．匀变速直线运动，匀速圆周运动
D．匀加速直线运动，匀速圆周运动
B
变式训练：
下列关于运动和力的叙述中，正确的是（　　）
A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的
B．物体做圆周运动时，所受的合力一定指向圆心
C．物体可能在变力作用下做直线运动，也可能在恒力作用下做曲线运动
D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同
C
技法点拨：
质点的合力与初速度共线，质点做直线与运动，合力与初速度不在同一直线上，质点做曲线运动，合力恒定则为匀变速运动。
1.曲线运动的特点
2.曲线运动在某点的速度方向是曲线在该点的切线方向。
3.曲线运动的条件：运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上。
轨迹是曲线
运动方向时刻在改变，是变速运动
一定具有加速度，合外力不为零
4.曲线运动受力特点：总是指向曲线的内侧，凹的一侧
1.关于运动的性质，以下说法中正确的是（　　）
A．曲线运动一定是变速运动，变速运动一定是曲线运动
B．做曲线运动的物体所受的合力一定变化，且合力可以为零
C．匀速圆周运动是匀变速曲线运动
D．受恒力作用的物体可能做曲线运动
【解析】A、无论是物体速度的大小变了，还是速度的方向变了，都说明速度是变化的，都是变速运动，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，变速运动也可以是平时所学的匀加速直线运动或匀减速直线运动，并不一定是曲线运动，故A错误；
B、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，故一定要有合外力，做曲线运动的物体所受到合外力不一定变化，可以是恒力，如平抛运动，故B错误，D正确；
C、匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，是变化的，不是匀变速曲线运动，故C错误；
故选：D。
D
2.关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（　　）
A．它所受的合力可能为零
B．速度方向一定时刻改变
C．有可能处于平衡状态
D．受到的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上
【解析】AD、做曲线运动的条件为物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上，它所受的合力不为零。故AD错误。
B、做曲线运动的物体，速度方向一定时刻改变。故B正确。
C、做曲线运动的物体，合外力不为零，不可能处于平衡状态。故C错误。
故选：B。
B
3.做曲线运动的物体，在运动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．物体的速度大小和方向都在不断变化
B．物体的加速度一定发生变化
C．物体所受的合力可能不变
D．物体的速率一定变化
【解析】AB、物体做曲线运动的条件是物体所受合外力方向和速度方向不在同一直线上，所以必定有加速度，但是加速度不一定变化，例如平抛运动，加速度大小、方向都没有变化，故AB错误；
C、物体做曲线运动，合力可能不变，如平抛运动，故C正确；
D、物体做匀速圆周运动时，速度大小不变，故D错误。
C
4.下列关于曲线运动的说法中正确的是（　　）
A．物体所受的合外力不为零时一定做曲线运动
B．物体在一恒力作用下不可能做曲线运动
C．曲线运动可能是匀变速运动
D．物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动
【解析】A、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，所以物体所受的合外力不为零时不一定做曲线运动，故A错误。
B、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合力不一定变化，如平抛运动。故B错误。
C、曲线运动只是说它的轨迹是曲线，当物体受到的力是恒力时，它就可以是匀变速运动，如我们平时所说的平抛运动，是曲线运动，同时它也是匀变速运动，故C正确。
D、在恒力的作用下，物体也可能做曲线运动，如平抛运动，就是在重力这个恒力的作用下做的曲线运动，故D错误。
C
再见