新人教版必修二高中物理5.1-曲线运动(31张PPT)

(共31张PPT)
1、曲线运动
观察
轨迹是曲线的
运动叫做曲线
运动
观察
描述直线运动时要用到位移和速度两个物理量，描述曲线运动时也是这样。
例：把一个物体沿水平方向抛出，它不会一直在水平方向上运动，而是沿着一条曲线落向地面。
这种情况下无法应用直线坐标系，而应该选择平面直角坐标系。
这个坐标系的原点可以选在物体离开手掌时的位置，同时让x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向向下，如图所示：
一、曲线运动的位移
当物体运动到A点时，它相对于抛出点的位移为OA，方向在不断变化，运算不太方便，所以尽量用它在坐标轴方向的分矢量来代表它。
由于这两个分矢量的方向是确定的，所以只用A点的坐标xAyA就能表示，从而使问题简单些
了。
xA
yA
OA=
我们把这两个分矢量叫分位移。
物体在运动过程中在水平方向上向前运动的同时也在竖直方向上下落
曲线运动和直线运动相比，除运动轨迹不同，还有什么不同？
怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？
曲线运动的速度方向在不断变化
二、曲线运动的速度
1.从砂轮上打磨下来热的微粒沿什么方向飞出?
2.没有打磨下来时运动到A点速度的方向指向哪?
A
切线方向
轨迹的切线方向
砂轮
讨论:
火星由于惯性，以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出，切线方向即为火星飞出时的速度方向
水滴沿伞边缘的切线方向飞出
视频
讨论:
3、
链球运动到最前方时放手好吗?
链球
曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。
猜想
曲线运动速度的方向
实验探究:一般曲线运动的速度方向.
实验探究
曲线运动速度的方向
从平均速度到瞬时速度(从割线到切线).
质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向.
A
B
?l
vA
理论探究
[课堂训练]
1、画出质点沿曲线从左向右运动时,在A、
B、C
三点的速度方向
A
B
C
vA
vB
vC
曲线运动的特点（性质）
①轨迹是曲线
②某点的瞬时速度方向就是该点的
切线方向
③速度方向时刻在改变，曲线运动是
变速运动必有加速度
速度是矢量，它与力、位移等其他矢量一样，可以用相互垂直的两个方向的分矢量来表示，这两个分矢量叫分速度
仍以被抛出的物体为例，物体在某时刻的速度记做v，沿曲线的切线方向，vxvy是它在两个坐标轴方向的分速度。若速度方向与x轴的夹角是
，按照锐角三角函数的定义，两个分速度vxvy与速度v的关系是：
Vx=Vcos
Vy=Vsin
O
y
x
vy
vx
v
速度和它在
x、y方向的分矢量
由合运动求分运动叫运动的分解。
由分运动求合运动叫运动的合成。
例题:飞机起飞时以v=300
km/h的速度斜向上飞,飞行方向与水平面的夹角为30?.求水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度vy
运动的分解(位移、速度、加速度):
遵守平行四边形定则.
过程见课本
这道题是运动的分解
蜡块的运动轨迹是直线吗？
这个实验中，蜡块既向上做匀速运动，又由于玻璃管的移动向右做匀速运动，我们看出蜡块的实际运动是向右上方运动的。那么，蜡块的运动轨迹是直线吗？它的运动是匀速运动吗？单凭观察不能轻易下结论。
三、运动的实例描述
视频
平面直角坐标系
设水平分运动的速度为vx，竖直分运动的速度为vy，经过时间t，蜡块在位置P的坐标：
x
=
y
=
o
X
y
p
vx
t
vy
t
vx
vy
三、运动的实例描述
o
X
y
p
vx
vy
速度v与vxvy的关系如右图所示，因此可有勾股定理写出它们之间的关系：
v
速度方向：
tanθ＝vy/vx
三、运动的实例描述
通过实验观察我们发现蜡块在水平方向和竖直方向的运动是同时结束的，即运动时间相同。
x
=
y
=
vx
t
vy
t
在上面两式中消去变量t可以得到：
由于vx
vy都是常量，所以
也是常量，可见
代表的是一条过原点的直线，即蜡块的运动轨迹是直线
三、运动的实例描述
一个在水平面上做直线运动的钢球，从旁边给它一个力，例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，观察钢球的运动。
四、物体做曲线运动的条件
视频
如何使小钢球做加速直线运动？
施加的力F的方向与小钢球的速度V的方向一致。
如何使小钢球做匀速直线运动？
小钢球不受力，或者所受合外力为零。
v
v
F
如何使小钢球做减速直线运动？
如何使小钢球做曲线运动？
施加的力F的方向与小钢球的速度V的方向相反。
施加的力F的方向与小钢球的速度V成一定的角度。
v
F
v
F
物体做曲线运动的条件
质点所受合外力的方向（加速度方向）与它的速度方向不在同一条直线上。
即：
且F与V的夹角既不等于零也不等于180度。
练习：抛出的篮球运动轨迹
如右图所示，请分析篮球的
速度什么时候增加，什么时
候减小。
1、速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系：物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合力方向指向轨迹的“凹”侧。
2、当合外力方向与速度方向间的夹角为锐角时速度增加，为钝角时速度减小。
小结
曲线运动是轨迹为曲线的运动.
一、曲线运动的速度方向
1.曲线运动的速度方向是时刻改变的
2.质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲线上这一点的切线方向
3.曲线运动一定是变速运动
二、物体做曲线运动的条件:
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
。
[课堂训练]
2、关于曲线运动，下列说法正确的是
(
)
A
曲线运动一定是变速运动
B
曲线运动速度的方向不断变化，但速度的大小可以不变
C
曲线运动的速度方向可能不变
D
曲线运动的速度大小和方向一定同时改变
AB
3、某物体受同一平面内的几个力作用而做匀速直线运动，从某时刻起撤去其中一个力，而其它力不变，则该物体(
)
A、一定做匀加速直线运动
B、一定做匀减速直线运动
C、其轨迹可能是曲线
D、其轨迹不可能是直线
C
4、以下关于力和运动的关系，正确的说法是（
）
A、物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B、物体在变力作用下不可能做直线运动
C、物体在变力作用下有可能做曲线运动
D、物体的受力方向与它的速度方向不在一条直线上时，有可能做直线运动
C
5、质点做曲线运动，经过A、B、C三点，速度方向分别是VA、VB、VC，所受合力分别是FA、FB、FC，他们方向如图所示，其中合力方向画的不正确的是（
）
VA
VB
VC
FC
FB
FA
C
B
A
FB
6、如图所示，物体在恒力作用下，沿曲线A点运动到B点，这时突然使它所受的力反向而大小不变（即使F变为-F）在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是（
）
A、物体可能沿曲线Ba运动
B、物体可能沿曲线Bb运动
C、物体可能沿曲线Bc运动
D、物体可能沿原曲线有B返回A
C
A
c
a
b
B