粤教版高中物理必修第二册第1章抛体运动第1节曲线运动课件（31页PPT）

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第一章　抛体运动
第一节　曲线运动
1.知道什么是曲线运动，会判断曲线运动的速度方向.
2.理解物体做曲线运动的条件，会判断物体是做直线运动还是曲线运 动.
3.通过实验知道物体做曲线运动的条件.
学习任务一　认识曲线运动　物体做曲线运动的速度方向
教材新知梳理
曲线　
切线　
变速　
关键核心突破
如图甲所示为位于上海嘉定区的上海国际赛车场，其赛道设计来自中文的 “上”字，每圈长度为5.451公里.该赛道是世界一级方程式锦标赛（F1）上 海站的主办场地.
甲
乙
（1）如图乙所示赛车沿弯弯曲曲的赛道做什么运动？
做曲线运动.
（2）图乙中A、B、C和D处赛车的速度方向有什么特点？
各点的速度方向都沿各点的轨迹的切线方向.
1. 曲线运动的速度
（1）曲线运动中质点在某一时刻（或某一位置）的速度方向，就是曲线上 这一点的切线方向.
（2）物体做曲线运动时，物体的速度方向发生了变化.
2. 运动的五种类型
轨迹 加速度特点 运动性质
直线 加速度为零 匀速直线运动
加速度不变 匀变速直线运动
加速度变化 非匀变速直线运动
曲线 加速度不变 匀变速曲线运动
加速度变化 非匀变速曲线运动
提醒：物体做曲线运动，速度方向时刻在变化，则一定有加速度.当加速度a 恒定不变时为匀变速曲线运动，当加速度a变化时为非匀变速曲线运动.
A. 做曲线运动的物体速度方向一定发生变化
B. 速度方向发生变化的运动一定是曲线运动
C. 速度变化的运动一定是曲线运动
D. 加速度变化的运动一定是曲线运动
A
解析：做曲线运动的物体速度方向时刻发生变化，故A正确；速度方向发生 变化不是判断物体做曲线运动的条件，而是曲线运动的特点，如物体在弹簧 作用下的往返运动，物体速度方向改变，但做直线运动，故B错误；速度是 矢量，速度的变化包括大小和方向的变化，如匀变速直线运动，物体速度大 小发生变化，但不是曲线运动，故C错误；做直线运动的物体加速度也可以 变化，如变加速直线运动，故D错误.
A. 为AB的方向 B. 为BC的方向
C. 为BD的方向 D. 为BE的方向
解析：物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线方向，铅球 实际沿ABC方向运动，故它在B点的速度方向应为切线BD的方向，C正确.
C
[课堂笔记]
[跟踪练习]
A. v1 B. v2 C. v3 D. v4
解析：物体做曲线运动时，任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向， 所以图中能正确表示篮球在相应点速度方向的只有v3，故C正确.
C
学习任务二　物体做曲线运动的条件
教材新知梳理
合外力　
不在　
加速度　
不在　
关键核心突破
如图甲、乙、丙所示的装置放在水平桌面上，在斜面顶端放置一个钢珠或木 珠，放手让钢珠或木珠自由滚下，其运动情况分别如图所示.
其轨迹是直线还是曲线？小珠子在水平桌面上的受力情况怎样？小珠子 所受合力怎样？合力方向与运动方向有什么关系？物体做曲线运动的条件是 什么？
甲图中钢珠在桌面上的运动轨迹为直线，受重力、支持力以及与运动方向相 反的摩擦力，合力等于摩擦力，合力方向与运动方向共线；乙图中钢珠在桌 面上的运动轨迹为曲线，受重力、支持力、与运动方向相反的摩擦力以及磁 铁的吸引力，合力等于摩擦力与磁铁吸引力的合力，其合力方向与运动方向 不共线；丙图中木珠在桌面上的运动轨迹为直线，受重力、支持力以及与运 动方向相反的摩擦力，合力等于摩擦力，合力方向与运动方向共线.当物体 所受合力方向与运动方向不共线时做曲线运动.
1. 物体做曲线运动的条件
（1）动力学条件：合外力方向与速度方向不共线.
这包含三个层次的内容：①初速度不为零；②合外力不为零；③合外力方向 与速度方向不共线.
（2）运动学条件：加速度方向与速度方向不共线.
2. 物体运动性质的判断
物体所受合外力与运动状态的关系
合外力F 加速度a 运动性质 运动轨迹
F＝0，v≠0 a＝0 匀速直线运动 直线
与速度共线且恒定不变 a恒定 匀变速直线运动
与速度共线但不恒定 a不恒定 非匀变速直线运动
与速度不共线但恒定不变 a恒定 匀变速曲线运动 曲线
与速度不共线也不恒定 a不恒定 非匀变速曲线运动
3. 曲线运动的轨迹与速度、合力的关系
（1）物体做曲线运动时，其轨迹向合外力所指的一方弯曲，即合外力的方 向总是指向曲线轨迹的凹侧.
（2）曲线运动的轨迹夹在速度方向与合外力方向之间.
AC
A. 若只撤去F1，物体继续沿直线运动
B. 若只撤去F3，物体将做曲线运动
C. 若只撤去F2，物体做匀变速曲线运动
D. 若只撤去F4，物体做非匀变速曲线运动
解析：若只撤去F1，合力方向与速度v同向，则物体做匀加速直线运动；若只 撤去F3，合力方向与速度v反向，物体做匀减速直线运动，不是曲线运动，A 正确，B错误；若只撤去F2或F4，合力方向与速度方向不在同一直线上，且 合力为恒力，则物体做匀变速曲线运动，C正确，D错误.
A. 在E点的速度比在D点的速度大
B. 在A点的加速度与速度的夹角小于90°
C. 在A点的加速度与在E点的加速度相同
D. 从A到E过程中，速度先减小后增大
ACD
解析：篮球做匀变速曲线运动，合力的大小与方向均不变，加速度不变，故 C正确；C点是最高点，忽略空气阻力时，C点的速度方向与合力方向相互垂 直，C点以后的D、E点处的合力方向与速度方向的夹角均小于90°，所以从 D到E过程中，速度一直增大，在E点的速度比在D点的速度大，故A正确；在 A点的合力方向与过A点的切线即速度方向的夹角大于90°，所以在A点的加 速度与速度的夹角大于90°，故B错误；从A到C过程中，合力方向与速度方 向的夹角一直大于90°，所以从A到C过程中，速度减小，从C到E过程中， 合力方向与速度方向的夹角一直小于90°，所以从C到E过程中，速度增大， 故D正确.
C
解析：从A点开始，物体受到向前但偏右的外力F，此过程轨迹在力和速度之 间，且速度沿轨迹切线方向，但速度不可能与力共线，力在轨迹的凹侧；到 达B点时，这个外力的方向突然变为与前进方向相同，此时物体做直线运 动；到达C点时，外力的方向又突然改为向前但偏左，此过程轨迹在力和速 度之间，且速度沿轨迹切线方向，力在轨迹的凹侧.故选C.
A. 速度方向与合力方向不可能在同一条直线上
B. 加速度方向与合力方向可能不在同一条直线上
C. 加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上
D. 合力的方向一定是变化的
解析：物体做曲线运动的条件，速度方向与合力方向不在同一条直线上，根 据牛顿第二定律可知，加速度与合力在同一条直线上，所以加速度方向与速 度方向不可能在同一条直线上，A正确，B、C错误；在恒力作用下，物体也 可以做曲线运动，只要合力方向与速度方向不共线就可以，D错误.
A
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
解析：做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向，根据飞机的飞行轨 迹可知飞机经过P点时瞬时速度的方向与图中丙所示方向相同，C正确.
C
A. 物体可能沿曲线Ba运动 B. 物体可能沿直线Bb运动
C. 物体可能沿曲线Bc运动 D. 物体可能沿原曲线由B返回A
C
解析：物体从A到B运动，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体 所受恒力方向应是大致向下的，到达B点后，力的大小不变方向相反，变成 大致向上.由于力的方向发生了改变，曲线Ba不在力与速度的夹角内，故物 体不可能沿曲线Ba运动，故A错误.因为物体在B点的速度方向为切线方向， 即直线Bb，而力的方向与速度方向不共线，所以物体不可能做直线运动，故 B错误.Bc在力与速度的夹角内，物体有可能沿Bc运动，不可能由B返回A， 故C正确，D错误.故选C.
解析：物体在恒定风力和重力的作用下沿斜向右下方做直线运动，风停后， 物体只受重力作用，其运动轨迹向重力方向弯曲，B正确.
B
B
解析：合力与速度方向不共线，足球做曲线运动，轨迹在合力与速度之间，且合力指向轨迹的凹侧，足球加速运动，则合力与速度夹角为锐角，故B正 确，A、C、D错误.