人教版必修2高中物理5-1：曲线运动(29张PPT)

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世界是多彩的，即有简单，也有复杂。同样，在精彩的物理世界中，呈现在我们面前的有直线的运动，也有曲线的运动。让我们怀着孩童般的好奇心去体会世界的精彩！
第五章
曲线运动
水
通过学习你将体会到，我们研究直线运动的思路和规律，原则上同样可以用来处理曲线运动。
轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
1.本节课的学习任务：
如何研究曲线运动
2.曲线运动：
3.在研究物体运动时，如何描述物体的位置变化？
自探：阅读P2回答下列问题
建立适当的坐标系。
4.研究物体做曲线运动建立什么样的坐标系？
研究物体在一个平面内运动时，建立平面直角坐标系。
x
y
O
5.如图，球在竖直面内做平抛运动，如何描述它的位移和位置？
A
一、曲线运动的位移
l
x
y
O
A
(
x，y)
研究物体的曲线运动，可以建立一个
平面直角坐标系。
x
y
位移的分解方法：
位移的描述：物体运动到某点时，尽量用它在坐标轴方向的分矢量来表示，而分矢量可用该点的坐标表示
二、曲线运动的速度
7.曲线运动中速度的方向是时刻改变的。
如何确定物体在某一时刻的速度方向呢？
视频1
6.如何看物体的速度方向？
即物体的运动方向。
自探：阅读P3回答下列问题
轨迹上该点切线方向。
A
B
墨迹记录的是什么？
记录了小球在轨道出口处的速度方向。
观察墨迹与轨道有什么关系?
二者相切。
结论：做曲线运动的小球在某一点的速度方向是在曲线的这一点的切线方向。
弯管实验:
确定曲线运动的速度的方向：
曲线运动一定是变速运动。
A
vy
vx
v
x
y
O
θ
vx=vcosθ
vy=vsinθ
速度是矢量
它的分解遵从平行四边形定则
速度的描述：可以用相互垂直的两个方向的分矢量来表示，这两个分矢量叫做分速度，如图所示，两个分速度与速度的关系：
三、平面中运动描述的实例
蜡块的运动
蜡块参与的运动
竖直向上：
水平向右：
合探：
蜡块的实际运动还是匀速直线运动吗？
匀速直线运动
匀速直线运动
1、蜡块的位置坐标
（1）、建立直角坐标系：
运动的开始位置为坐标原点；
水平向右的方向为x轴；
竖直向上的方向为y轴。
（2）、设蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为vy，玻璃管向右运动的速度为vx，从蜡块开始运动计时，在t时刻蜡块的位置坐标为：
x＝vxt
y＝vyt
2、蜡块的速度
方向：与x轴之间的夹角θ
蜡块的实际速度不变。
3、蜡块的运动轨迹
由
x＝vxt
y＝vyt
得到：
结论：蜡块的运动轨迹是一条直线
所以，蜡块的实际运动还是匀速直线运动。
轨迹方程
若蜡块
竖直:向上匀速直线运动
水平:向右匀加速速直线运动
合运动：
蜡块的运动轨迹是一条曲线
①合力不为零
②初速度不为零
③合力与速度不在一条直线上
猜想
物体做直线运动的条件：
物体做曲线运动的条件：
四、物体做曲线运动的条件
视频
合探
一、曲线运动的位移
研究物体的曲线运动，可以建立一个
平面直角坐标系。如：水平抛出的物体的运动.
二、曲线运动的速度
质点在某一点的速度方向是在曲线的这一点的切线方向。
曲线运动的速度方向
三、平面中运动描述的实例
第五章
曲线运动
四、物体做曲线运动的条件
思考：观察用手抛出后的物体的运动轨，
观察轨迹的弯曲与力的方向有什么关系？
关系：做曲线运动的物体，合力指向哪里，曲线向哪里弯曲（合力的方向总是指向曲线的内侧）。
A
B
C
A
B
C
四、物体做曲线运动的条件
质点所受合外力的方向跟它运动的方向不在一条直线上．（a、v不同线）
应用1：为什么空中飞行的导弹做的是曲线运动？
为什么导弹的轨迹是向下弯曲的？
G
f
F
V
应用2：
一物体由静止开始下落一段时间后突然受一恒定水平水平向右风力的影响,但着地的前一段时间风突然停止,则其运动轨迹可能是怎么样的?（其它力不计）
F合
G
合力指向哪里，曲线向哪里弯曲。
（合力的方向总是指向曲线的内侧）
摩托车在实现水平路面转弯时，是什么力使它转弯？
生活中的曲线运动
mg
FN
Ff
FN　=
mg
摩擦力使其转弯
思考与讨论：
物体在光滑水平桌面受三个水平恒力（不共线）处于平衡状态，当把其中一个水平恒力撤去时，物体将做怎样的运动？
匀变速直线运动（匀加速直线运动，匀减速直线运动）
匀变速曲线运动：加速度不变的曲线运动
思考：如何分析物体的运动情况？
①先看初速度是否为零
②再看合力是否为恒力
③最后看合力与速度是否在一条直线上
　　因为速度是矢量，物体做曲线运动时，速度的方向不断变化，所以曲线运动是变速运动．
曲线运动的条件
曲线运动的性质　　
复习：　
　　1．从动力学上分析，当物体所受到的合外力的方向跟它的速度的方向不在同一条直线上时，物体就做曲线运动．
　　2．从运动学上分析，当物体的加速度的方向跟它的速度的方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动．
x
y
3．物体所受到的合外力为恒力时，曲线轨迹应在速度与恒力所夹的范围内。曲线轨迹可以无限接近恒力方向但不能达到。
vx
vy
F、V不在一条直线上，垂直力的方向上匀速运动；沿力的方向上变速运动。故力的方向与速度方向不重合。
试一试
1.
关于力和运动的关系，下列说法正确的是(　　)
　　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同一条直线上时，物体有可能做直线运动
　　　　
　答案　C
2．某质点在恒力F的作用下，从A点沿图甲所示的曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力的大小仍为F，但方向相反，则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的(　　)
A．曲线a
B．直线b
　　C．曲线c
D．三条曲线均有可能
曲线轨迹应在速度与恒力所夹的范围内。
曲线轨迹可以无限接近恒力方向但不能达到
x
y
恒力不可能水平向右
vx
vy
　　解析:物体在恒力F的作用下沿曲线AB运动时，F必指向轨迹弯曲的一侧(即凹侧)．物体在B点时的速度沿B点的切线方向，若撤去此力F，则物体必沿b方向做匀速直线运动；若使F反向，则运动轨迹应夹在反向后的力F与Bb之间，如图乙所示，即可能沿曲线a运动　　
　答案　A
3.质量M=2kg的物体在光滑的平面上运动，其分速度Vx和Vy随时间变化的图线如图所示，求：
（1）物体的初速度；（2）物体受的合力；
（3）t=8s时物体的速度大小；
（4）t=4s时物体的位移大小；
（5）画出物体运动的轨迹；
答案：
(1)3m/s
x
y
(2)1N
(3)V=5m/s
(4)S=4
m