(共26张PPT)
第五章 抛体运动
第1节 曲线运动
一、曲线运动
第1节 曲线运动
1.定义:
2.位移:
3.速度:
5.条件:
4.加速度:
二、曲线特征
1.轨迹夹在F合(a)与v之间
2.F合(a)必指向轨迹凹侧(内侧)
3.F合(a)与v成锐角加速曲线,成钝角减速曲线, 一直成直角速率不变。
4.对于匀变速曲线运动,V与F合方向的夹角在不断减小。
曲线运动: 轨迹是曲线的运动
新课导入
第1节 曲线运动
A
B
思考:如何确定物体在不同时刻的位置呢?
一、曲线运动
1.定义:
运动轨迹是曲线的运动
0 x
y
2.位移:
末位置的坐标(x,y)
思考:如何确定物体在不同位置的运动方向呢?
VA
VB
3.速度:
切线方向,
速度方向时刻改变,
a不为零。
砂轮磨刀具,微粒沿什么方向飞出?
撑开的伞边旋转,水滴沿什么方向飞出?
2.人造地球卫星做曲线运动
1.抛出的物体做曲线运动
3.滑雪运动员腾空跃起
4.砂轮的运动
判断下列曲线运动瞬时速度的方向
V
V
V
V
4.加速度:
a=
ΔV
Δt
=
m
F合
物体在什么情况下才会做曲线运动呢?
第1节 曲线运动
思考:如何确定物体在不同时刻的位置呢?
一、曲线运动
1.定义:
运动轨迹是曲线的运动
2.位移:
末位置的坐标(x,y)
3.速度:
切线方向,
速度方向时刻改变,
a不为零。
物体的F合方向与v方向在一条直线上做直线运动。
物体的F合方向与v方向不在一条直线上做曲线运动。
物体在什么情况下才会做曲线运动呢?
5.条件:
物体的F合(a)方向与v方向不在一条直线上。
第1节 曲线运动
一、曲线运动
1.定义:
运动轨迹是曲线的运动
2.位移:
末位置的坐标(x,y)
3.速度:
切线方向,
4.加速度:
思考1:做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合力方向三者位置关系如何?
物体运动轨迹夹在速度方向和合力方向之间。
V2
G
G
G
V0
V1
思考2:物体的运动轨迹的弯曲方向有什么特点?
V2
G
G
G
V0
V1
运动轨迹向力的方向弯曲。
力一定指向运动轨迹凹侧。
速度一定跟轨迹相切。
V2
G
G
G
V0
V1
速度方向永远不会跟恒力方向相同。
思考3:若受一恒力而做曲线运动,轨迹不断向力的方向弯曲,能导致速度和这个恒力方向一致吗?
只能无限接近恒力F的方向。
【典例1】在光滑水平面上运动的物体,受到水平恒力F的作用后,速度方向改变了90°,如图所示,则此过程中,物体受到的恒力可能是( )
A .F1 B .F2
C .F3 D .F4
B
V0
mg
mg
V0
mg
mg
mg
思考4:做曲线运动的物体什么时候加速?什么时候减速?什么时候速率不变
F合与v成锐角加速曲线,成钝角减速曲线,
一直成直角速率不变。
V
F
【典例2】质点沿如图所示的轨迹从A点运动到B点,已知其速度逐渐减小,图中能正确表示质点在C点处受力的是( )
C
第1节 曲线运动
一、曲线运动
1.轨迹夹在F合(a)与v之间
2.F合(a)必指向轨迹凹侧(内侧)
3.F合(a)与v成锐角加速曲线,成钝角减速曲线,
一直成直角速率不变。
二、曲线特征
如果物体的F合不变,则曲线运动的a不变,
则称这种曲线运动为匀变速曲线运动。
4.对于匀变速曲线运动
V与F合方向的夹角在不断减小,
且趋近于0度.
mg
V0
mg
mg
V1
V2
F合(a)v共线
直线运动
a恒定
a变化
匀变速直线运动
非匀变速直线运动
F合(a)v不共线
曲线运动
a恒定
a变化
匀变速曲线运动
非匀变速曲线运动
a=0
匀速直线运动
a≠0
运动的分类
【典例3】(多选)在光滑水平面上有一质量为2kg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2 N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 m/s2的匀变速曲线运动
C.物体做速度越来越大的曲线运动
D.物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大
BC
【典例4】(对曲线运动条件的理解)如图所示,在一张白纸上放置一根直尺,沿直尺的边缘放置一块直角三角板。将三角板沿刻度尺水平向右匀速运动,同时将一支铅笔从三角板直角边的最下端向上运动,而且向上的速度越来越大,则铅笔在纸上留下的轨迹可能是( )
C
【典例5】(对曲线运动条件的理解)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。则下列选项中可能正确的是( )
D
课堂练习
1.关于物体做曲线运动的条件,以下说法中正确的是( )A.初速度不为零的物体,受到与初速度的方向不在同一直线上的合力作用B.物体可以不受到力的作用C.物体加速度的方向必须发生变化D.物体受到的合力与加速度有一夹角
A
课堂练习
2.如图所示为一个从A点到E点做
匀变速曲线运动的质点的轨迹示
意图,已知在B点时的速度与加
速度相互垂直,则下列说法中正确的是( )A.质点在D点的速率比在C点的速率大B.质点在A点的加速度与速度的夹角小于90°C.质点在A点的加速度比在D点的加速度大D.质点从A到D,加速度与速度的夹角先增大后减小
A
课堂练习
3.擦窗机器人帮助人们解决了高层擦窗、室外擦窗难的问题。如图所示,擦窗机器人在竖直玻璃窗上沿直线由A向B运动,速度逐渐减小。已知F为机器人除重力外的其他力的合力,则擦窗机器人在此过程中在竖直平面内的受力分析可能正确的是( )
B
课堂练习
4.如图所示,一物体在恒力作用下沿光滑水平面做曲线运动,当物体从M点运动到N点时,其速度方向恰好改变了90°,则物体在M点到N点的运动过程中,物体的速度大小将( )A.不断增大
B.不断减小C.先减小后增大
D.先增大后减小
C
课堂练习
5.(2023·辽宁高考)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A
课堂练习
6.如图甲所示,为我国自主研发的中国空间站在轨运行照片。其简化示意图如图乙所示,P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机,P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行,P2、P4的连线与y轴平行,每台发动机开动时,都能向空间站提供推力,但不会使空间站转动。开始时,空间站以恒定的速率v0沿x轴正方向运动。
(1)单独开动P1、P2、P3、P4,空间站将做什么运动?
(2)同时开动P2与P3,空间站将做什么运动?
(3)若四个发动机能产生大小相等的推力,那么同时开
动时空间站将做什么运动?
(4)单独开动P2与单独开动P4,空间站的运动有何不同?
答案:(1)P1:匀减速直线运动; (2)匀变速曲线运动。
P3:匀加速直线运动; (3)匀速直线运动。
P2或P4匀变速曲线运动。
(4)P2:沿y轴正方向做匀变速曲线运动;
P4:沿y轴负方向做匀变速曲线运动。