《学霸笔记 同步精讲》第一章 抛体运动 1.认识曲线运动（课件）高中物理教科版必修二

(共32张PPT)
1.认识曲线运动
第一章
2026
内容索引
01
02
03
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
04
随堂练习
课标定位
素养阐释
1.掌握曲线运动的概念。
2.会确定曲线运动速度的方向,理解曲线运动是变速运动。
3.掌握物体做曲线运动的条件。
1.通过生活中的观察,形成曲线运动的概念。
2.通过探究曲线运动速度的方向,体会“化曲为直”的科学思维方法。
3.通过探究力与运动方向的关系,体会现象与本质的内在联系。
自主预习 新知导学
一、随处可见的曲线运动以及曲线运动的速度方向
1.曲线运动的概念:物体运动轨迹是 曲线 的运动,叫作曲线运动。
2.曲线运动的速度方向:质点做曲线运动,经过某一位置时的速度方向就是曲线在这一点的 切线 方向。
3.曲线运动的运动性质:曲线运动的速度 方向 时刻在变化,曲线运动一定是一种 变速 运动。
4.请从惯性角度思考,做曲线运动的物体有可能不受外力的作用吗
提示：不可能。由于惯性,物体总保持静止或匀速直线运动状态,只有受到外力的作用才有可能改变其速度方向而做曲线运动。
二、物体做曲线运动的条件
1.曲线运动与受力:曲线运动是变速运动,要使物体的 运动状态 发生改变,必须对物体施加力的作用。
2.物体做曲线运动的条件:当运动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,物体就做曲线运动。
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)做曲线运动的物体,速度可能不变。(　　)
(2)曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动。(　　)
(3)物体的速度不断改变,它一定做曲线运动。(　　)
(4) 做曲线运动的物体所受的合外力一定是变力。(　　)
(5) 做曲线运动的物体一定有加速度。(　　)
×　
×　
×　
√　
√　
2.如图所示,质点沿曲线由A点运动到B点,平均速度沿什么方向 怎样得出瞬时速度的方向
提示：平均速度沿位移AB的方向。当A点非常靠近B点时,曲线的割线与B点的切线重合。这样就可以得出B点瞬时速度的方向沿B点的切线方向。
3.为什么说曲线运动一定是变速运动 曲线运动可以是匀变速运动吗 可以是非匀变速运动吗
提示：物体做曲线运动时,它在某点的速度方向就是曲线上这一点的切线方向。由于曲线上各点的切线方向是不同的,所以物体做曲线运动时,速度的方向时刻在变化。则曲线运动一定是变速运动。曲线运动可以是匀变速运动,这种情况下加速度是恒定的;也可以是非匀变速运动,这种情况下加速度是变化的。
合作探究 释疑解惑
知识点一
随处可见的曲线运动及曲线运动的速度方向
【问题引领】
摩天轮是一种大型转轮式机械设施,上面挂在轮边缘的是供乘客乘搭的座舱。乘客坐在摩天轮的座舱上慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色。
(1)当乘客到达最高点时,乘客这一时刻的速度沿什么方向
(2)当摩天轮匀速转动时,乘客的速度是否发生变化
提示：(1)沿水平方向。
(2)乘客做曲线运动,速度方向不断变化,
速度一定发生变化。
【归纳提升】
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,就是质点从该时刻(或该点)脱离曲线后自由运动的方向,也就是曲线上这一点的切线方向。
(2)速度是矢量,既有大小,又有方向。假如在运动过程中只有速度大小的变化,而物体的速度方向不变,则物体只能做直线运动。因此,若物体做曲线运动,表明物体的速度方向发生了变化。
2.曲线运动的性质
(1)由于做曲线运动的物体的速度方向时刻在变化,不管速度大小是否改变,物体的速度在时刻变化,即曲线运动一定是变速运动。
(2)曲线运动是不是匀变速运动,取决于物体受到的合外力。合外力为恒力,物体做匀变速曲线运动;合外力为变力,物体做非匀变速曲线运动。
【典型例题】
【例题1】 下列说法正确的是(　　)
A.速度变化的运动必定是曲线运动
B.做曲线运动的物体速度方向必定变化
C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动
D.加速度变化的运动必定是曲线运动
答案：B
解析：物体做曲线运动时,它在某点的速度方向就是曲线上这一点的切线方向,曲线的切线方向是变化的,所以做曲线运动的物体速度方向必定变化,B正确;曲线运动的速度必定是变化的,但速度变化的运动未必是曲线运动,例如,物体做直线运动时,可以仅速度大小变化,而速度方向不变,所以A错误;曲线运动中加速度可以是恒量,也可以是变量,所以C错误;直线运动的加速度也可以发生变化,所以D错误。
【变式训练1】 如图所示,物体沿曲线由a点运动至b点。关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是(　　)
A.物体的速度可能不变
B.物体的速度不可能均匀变化
C.a点的速度方向由a指向b
D.ab段的位移大小一定小于路程
答案：D
解析：做曲线运动的物体的速度方向时刻改变,即使速度大小不变,速度方向也在不断发生变化,A错误;做曲线运动的物体必定受到力的作用,当物体受到的合外力为恒力时,物体的加速度恒定,速度均匀变化,B错误; a点的速度方向沿a点的切线方向,C错误;做曲线运动的物体的位移大小必小于路程,D正确。
【问题引领】
知识点二
物体做曲线运动的条件
如图所示,桌面上运动的小铁球在磁铁的引力作用下做曲线运动。
(1)小铁球所受合外力的方向有什么特点 小铁球的加速度的方向有什么特点
(2)小铁球靠近磁铁时,速率如何变化 远离磁铁时呢 合外力的方向如何影响速率的变化呢
提示：(1)小铁球所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上;小铁球加速度的方向与速度方向也不在同一条直线上。
(2)小铁球靠近磁铁时,速率变大,远离磁铁时,速率变小。合外力的方向与速度方向的夹角为锐角时,速率增大,为钝角时,速率减小。
【归纳提升】
1.物体做曲线运动的条件
(1)力的角度:物体所受的合外力的方向与速度方向不在同一条直线上。
(2)加速度角度:物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上。
2.合外力大致方向的判断
合外力的方向总是指向运动轨迹曲线的凹侧。
3.曲线运动中力与速度的关系
(1)做曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指的一侧弯曲。若已知物体的运动轨迹,则可判断出合外力的大致方向。
(2)当物体受到的合外力的方向和速度的方向的夹角为锐角时,物体做曲线运动的速度将增大;当物体受到的合外力的方向和速度的方向垂直时,该力只改变速度的方向,不改变其大小;当物体受到的合外力的方向和速度的方向的夹角为钝角时,物体做曲线运动的速度将减小。
画龙点睛 无力不弯曲,弯曲必有力 轨迹总是向合外力的方向弯曲
合外力的方向总是指向曲线运动轨迹的“凹”侧 曲线运动轨迹始终夹在合外力方向与速度方向之间。
【典型例题】
【例题2】 (多选)在光滑水平面上有一质量为2 kg的物体,在几个水平共点恒力作用下做匀速直线运动。现突然撤去一个大小为4 N的力,则下列关于物体的运动情况的叙述正确的是(　　)
A.可能做匀速直线运动
B.可能做匀变速直线运动
C.一定不会做匀变速曲线运动
D.无论是直线运动还是曲线运动,加速度大小一定是2 m/s2
答案：BD
解析：由题意知,物体原来所受的合力为零,当撤去4 N的力后,其余力的合外力大小一定为4 N,则物体做加速度大小为2 m/s2的匀变速运动。当合力方向与初速度方向共线时,物体做匀变速直线运动;当合力方向与初速度方向不共线时,物体做匀变速曲线运动,故选项B、D正确。
科学思维 物体运动性质的判断
(1)直线或曲线的判断:看合外力方向(或加速度的方向)和速度方向是否在一条直线上。
(2)匀变速或非匀变速的判断:合外力为恒力,匀变速运动;合外力为变力,非匀变速运动。
【变式训练2】 关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是(　　)
A.速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上
B.加速度方向与合外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.合外力的方向一定是变化的
答案：A
解析：由物体做曲线运动的条件可知,速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上,所以A正确;根据牛顿第二定律,加速度与合外力一定同向,所以B、C错误;在恒力作用下,物体也可以做曲线运动,只要合外力方向与速度方向不共线就可以,所以D错误。
课堂小结
随堂练习
1.(曲线运动的速度与加速度)(多选)物体做曲线运动时(　　)
A.速度大小一定改变
B.速度方向一定改变
C.加速度一定不为零
D.加速度一定改变
答案：BC
解析：曲线运动中的速度方向沿曲线上该点的切线方向,速度方向时刻改变,但速度大小不一定改变,曲线运动一定是变速运动,一定有加速度,但加速度不一定改变。选项A、D错误,B、C正确。
2.(曲线运动的性质)关于运动的性质,下列说法正确的是(　　)
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.曲线运动一定是匀变速运动
D.物体加速度大小和速度大小都不变的运动一定是直线运动
答案：A
解析：由于曲线运动速度方向时刻变化,因此,曲线运动一定是变速运动,A正确;物体运动轨迹由力的方向和速度方向间的夹角决定,加速度的大小由物体所受合外力决定,B、C、D错误。
答案:D
解析:物体做曲线运动时,合外力指向轨迹的内侧,且与速度方向成锐角时,速率增大。小车从左向右运动,动能一直增加, 因此速率变大,速度的方向为轨迹的切线方向且指向右侧。选项D正确,A、B、C错误。
3.(曲线运动的受力)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合外力,下列四幅图可能正确的是(　　)
答案:A
解析:做曲线运动的物体一定受到指向轨迹内侧的合外力,故选项A正确。
4.(曲线运动的条件)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,篮球所受合外力F的示意图可能正确的是(　　)