5.1曲线运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册（24页PPT）
文档属性
| 名称 | 5.1曲线运动 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册（24页PPT） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 28.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-08 19:04:59 | ||
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文档简介
5.1 曲线运动
一、曲线运动的速度方向
1．直线运动和曲线运动
（1）直线运动：运动轨迹为直线的运动叫直线运动。
（2）曲线运动是指物体运动的轨迹为曲线；
2、曲线运动的位移：曲线运动的位移是由初位置指向末位置的有向线段，是矢量，大小为该有向线段的长度，方向为从初位置指向末位置。曲线运动的位移大小一定小于其路程
3、曲线运动的速度方向
如图 5.1-2，过曲线上的 A、B 两点作直线，这条直线 叫作曲线的割线。设想 B 点逐渐沿曲线向 A 点移动，这条 割线的位置也就不断变化。当 B 点非常非常接近 A 点时，这条割线就叫作曲线在 A 点的切线（tangent）。 假设图 5.1-2 中的曲线是某一质点的运动轨迹。若质 点在一段时间内从 B 点运动到 A 点，则质点的平均速度的 方向由 B 点指向 A 点。当 B 点越来越靠近 A 点时，质点的 平均速度方向将越来越接近 A 点的切线方向。当 B 点与 A 点的距离接近 0 时，质点在 A 点的速度方向沿过 A 点的切 线方向。 根据上面的分析，可以得到结论 ：质点在某一点的速 度方向，沿曲线在这一点的切线方向。
曲线运动的速度方向
（1）质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向，
即物体的运动方向。
（2）曲线运动的速度方向时刻改变。
4、曲线运动的性质和分类
（1）性质：速度是描述运动的一个重要的物理量，既有大小，又有方向，假如在运动过程中只有速度大小的改变，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时刻在变化。--曲线运动一定是变速运动．--做曲线运动的物体一定具有加速度，但不能确定加速度是否发生变化。
(2)分类（从加速度角度分类）：
①匀变速曲线运动，是加速度大小、方向都不变的曲线运动。
②非匀变速曲线运动，是加速度变化的曲线运动。（加速度大小、方向谁变未知）性质．
变加速曲线运动
加速度变化
匀变速曲线运动
加速度不变
曲线
变加速直线运动
加速度变化
匀变速直线运动
加速度不变
匀速直线运动
加速度为零
直线
运动性质
加速度特点
轨迹特点
（3）运动的五种类型
二、物体做曲线运动的条件：
钢球的运动轨迹
(一）物体做直线运动的条件
1、物体不受力或所受合力为零时：物体总做匀速直线运动或处于静止状态
2、合力与速度v的方向在一条直线上时，物体做直线运动。匀变速与非匀变速直线运动（？）
牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。这就是牛顿第一定律物体。
物体做曲线运动时，由于速度方向时刻改变，物体的加速度一定不为 0，因此，物体所受的合力一定不为 0。
（二）物体做曲线运动的条件
由实验可以看出，当钢球受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，钢球做曲线运动。生活中也有大量类似的例子。例如，向斜上方抛出的石子，它所受重力的方向与速度的方向不在同一条直线上，石子做曲线运动。
大量事实表明：当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
（1）从动力学的角度看：当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
（2）从运动学的角度看：当物体的加速度与它的速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动。
（三）轨迹、速度和受力关系
1、力和速度之间的关系
合力的作用效果：研究曲线运动时，可将物体所受的合力沿速度方向(切线)和垂直速度的方向进行分解．如图甲所示，切线方向上的分力F1的作用是改变速度的大小，垂直速度方向上的分力F2的作用是改变速度的方向．
（1）0°＜θ＜90°
（2）θ＝90°
（3) 90°＜θ＜180°
（1）合外力方向与速度方向夹角为锐角时，物体做曲线运动，速率越来越大．
(2)合外力方向与速度方向夹角为直角时，物体做曲线运动，速率不变．
(3)合外力方向与速度方向夹角为钝角时，物体做曲线运动，速率越来越小．
2、力和运动轨迹关系
(1)无力不拐弯，拐弯必有力
(2)物体做曲线运动时，速度沿切线方向，所受合外力的方向总是指向曲线的凹侧．
(3)做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指的一方弯曲．
(4)曲线运动的轨迹由初速度、合外力两个因素决定，轨迹在速度方向和合外力方向之间且与速度相切。
(5) 物体在恒力作用下做曲线运动时，速度的方向将越来越接近力的方向，但不会与力的方向相同。
钢球的运动轨迹
(一）物体做直线运动的条件
1、物体不受力或所受合力为零时：物体总做匀速直线运动或处于静止状态
2、合力与速度v的方向在一条直线上时，物体做直线运动。匀变速与非匀变速直线运动（？）
牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。这就是牛顿第一定律物体。
物体做曲线运动时，由于速度方向时刻改变，物体的加速度一定不为 0，因此，物体所受的合力一定不为 0。
（二）物体做曲线运动的条件
由实验可以看出，当钢球受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，钢球做曲线运动。生活中也有大量类似的例子。例如，向斜上方抛出的石子，它所受重力的方向与速度的方向不在同一条直线上，石子做曲线运动。
大量事实表明：当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
（1）从动力学的角度看：当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
（2）从运动学的角度看：当物体的加速度与它的速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动。
5.1 曲线运动
曲线运动的速度方向
（1）质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向，
即物体的运动方向。
（2）曲线运动的速度方向时刻改变。
（三）轨迹、速度和受力关系
1、力和速度之间的关系
合力的作用效果：研究曲线运动时，可将物体所受的合力沿速度方向(切线)和垂直速度的方向进行分解．如图甲所示，切线方向上的分力F1的作用是改变速度的大小，垂直速度方向上的分力F2的作用是改变速度的方向．
2、力和运动轨迹关系
(1)无力不拐弯，拐弯必有力
(2)物体做曲线运动时，速度沿切线方向，所受合外力的方向总是指向曲线的凹侧．
(3)做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指的一方弯曲．
(4)曲线运动的轨迹由初速度、合外力两个因素决定，轨迹在速度方向和合外力方向之间且与速度相切。
(5) 物体在恒力作用下做曲线运动时，速度的方向将越来越接近力的方向，但不会与力的方向相同。
课堂练习：
课堂练习：
1、如图所示的曲线为运动员抛出的铅球的运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，ED为过B点的切线。关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是( )
A．沿AB的方向 B．沿BC的方向
C．沿BD的方向 D．沿BE的方向
解析：选C 由于做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向，因此铅球在B点的速度方向沿BD的方向，C正确。
2．“嫦娥四号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐增大。在此过程中探月卫星(探月卫星视为质点)，所受合力方向可能是下列图中的( )
解析：
选B 做曲线运动物体的运动轨迹向合力方向弯曲，选项A、D错误；探月卫星速度逐渐增大，表明它的合力沿切线方向的分力与速度方向相同，如图所示，故选项B错误，C正确。
课堂练习：
1、如图所示的曲线为运动员抛出的铅球的运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，ED为过B点的切线。关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是( )
A．沿AB的方向 B．沿BC的方向
C．沿BD的方向 D．沿BE的方向
解析：选C 由于做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向，因此铅球在B点的速度方向沿BD的方向，C正确。
2、过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。如图所示，过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图中所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点，下列说法中正确的是( )
A．过A点时的速度方向沿AB方向
B．过B点时的速度方向沿水平方向
C．过A、C两点时的速度方向相同
D．圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上
解析：选B 过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示。由图可以判断B项正确，A、C两项错误；用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N、N′点，易知过山车过N点时速度方向与M点的相同，过N′点时速度方向与M点的相反，D项错误。
3．(2019·北京西城区期末)一辆汽车在水平公路上减速转弯，沿曲线由M向N行驶．图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，可能正确的是( )
解析：选C.汽车做的是曲线运动，汽车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于汽车是从M向N运动的，并且速度在减小，所以合力与汽车的速度方向的夹角要大于90°，选项C正确．
2、过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。如图所示，过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图中所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点，下列说法中正确的是( )
A．过A点时的速度方向沿AB方向
B．过B点时的速度方向沿水平方向
C．过A、C两点时的速度方向相同
D．圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上
解析：选B 过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示。由图可以判断B项正确，A、C两项错误；用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N、N′点，易知过山车过N点时速度方向与M点的相同，过N′点时速度方向与M点的相反，D项错误。
3、关于曲线运动，下列说法正确的是( )
A．做曲线运动的物体，可能受力平衡
B．做曲线运动的物体，位移的大小可能和路程大小相等
C．做曲线运动的物体，速度和加速度一定在不断发生变化
D．做曲线运动的物体，速度方向是在曲线上该点的切线方向
解析：选D.曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，不可能处于平衡状态，故A项错误；做曲线运动的物体，轨迹是曲线，因此物体的位移的大小一定小于其经过的路程，故B项错误；既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，速度时刻改变，但物体受到的力可以不变，即加速度可以不变，故C项错误；做曲线运动的物体，速度方向是在曲线上该点的切线方向，故D项正确．
4、[多选]一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则( )
A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D．质点单位时间内速率的变化量总是不变
解析：选BC 质点原来做匀速直线运动，说明所受合外力为0，当对其施加一恒力后，恒力的方向与原来运动的速度方向关系不确定，则质点可能做直线运动，也可能做曲线运动，但加速度的方向一定与该恒力的方向相同，选项B、C正确，A错误；由于施加的是一恒力，则加速度恒定，单位时间内速度的变化量不变，但如果质点做匀变速曲线运动，则单位时间内速率的变化是变化的，故D错误。
5、在研究曲线运动的条件时，某同学做了如图所示的实验．未放置磁铁时，钢球在水平面上做直线运动，若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁，钢球将做曲线运动．该实验说明A．钢球所受合力为零时也可以做曲线运动
B．钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，就会做曲线运动
C．钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动
D．钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动
解析：选B 在未放置磁铁时，小钢球的合力认为是零，则做直线运动，故选项A错误；曲线运动的速度方向是切线方向，合力方向即加速度的方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动，说明曲线运动的条件是合力或加速度与速度不在同一条直线上，就会做曲线运动，故选项B正确，CD错误．
6、一辆汽车在水平公路上减速转弯，沿曲线由M向N行驶．图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，可能正确的是( )
解析：选C.汽车做的是曲线运动，汽车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于汽车是从M向N运动的，并且速度在减小，所以合力与汽车的速度方向的夹角要大于90°，选项C正确．
7、一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风突然停止，则其运动的轨迹可能是( )
解析：选C.物体自由下落到某处突然受一恒定水平向右的风力，则轨迹应向右弯曲，且弯点的切线方向应竖直向下，故A、B、D错误；撤去风力后，物体只受重力，即合外力向下，轨迹应向下弯曲，故C正确．
8、一质点在xOy平面内从O点开始运动的轨迹如图所示，则质点的速度( )
A．若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速
B．若x方向始终匀速，则y方向一直减速
C．若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速
D．若y方向始终匀速，则x方向先加速后减速
解析：选D图像为平面直角坐标系，在xOy平面内任意一点的坐标值表示物体离开坐标轴的距离，如果纵坐标增加快，说明y方向运动变快，如果横坐标增加快，说明x方向运动变快。若x方向始终匀速，经过相同的时间水平间距相同，则y方向的高度先增加的越来越慢，后增加的越来越快，说明竖直速度先减小后增大，AB错误；若y方向始终匀速，经过相同的时间竖直间距相同，则x方向的水平距离先增加的越来越快，后增加的越来越慢，说明水平速度先增大后减小，C错误D正确。
3、曲线运动的速度方向
如图 5.1-2，过曲线上的 A、B 两点作直线，这条直线 叫作曲线的割线。设想 B 点逐渐沿曲线向 A 点移动，这条 割线的位置也就不断变化。当 B 点非常非常接近 A 点时，这条割线就叫作曲线在 A 点的切线（tangent）。 假设图 5.1-2 中的曲线是某一质点的运动轨迹。若质 点在一段时间内从 B 点运动到 A 点，则质点的平均速度的 方向由 B 点指向 A 点。当 B 点越来越靠近 A 点时，质点的 平均速度方向将越来越接近 A 点的切线方向。当 B 点与 A 点的距离接近 0 时，质点在 A 点的速度方向沿过 A 点的切 线方向。 根据上面的分析，可以得到结论 ：质点在某一点的速 度方向，沿曲线在这一点的切线方向。
曲线运动的速度方向
（1）质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向，
即物体的运动方向。
（2）曲线运动的速度方向时刻改变。
（1）0°＜θ＜90°
（2）θ＝90°
（3) 90°＜θ＜180°
（1）合外力方向与速度方向夹角为锐角时，物体做曲线运动，速率越来越大．
(2)合外力方向与速度方向夹角为直角时，物体做曲线运动，速率不变．
(3)合外力方向与速度方向夹角为钝角时，物体做曲线运动，速率越来越小．
一、曲线运动的速度方向
1．直线运动和曲线运动
（1）直线运动：运动轨迹为直线的运动叫直线运动。
（2）曲线运动是指物体运动的轨迹为曲线；
2、曲线运动的位移：曲线运动的位移是由初位置指向末位置的有向线段，是矢量，大小为该有向线段的长度，方向为从初位置指向末位置。曲线运动的位移大小一定小于其路程
3、曲线运动的速度方向
如图 5.1-2，过曲线上的 A、B 两点作直线，这条直线 叫作曲线的割线。设想 B 点逐渐沿曲线向 A 点移动，这条 割线的位置也就不断变化。当 B 点非常非常接近 A 点时，这条割线就叫作曲线在 A 点的切线（tangent）。 假设图 5.1-2 中的曲线是某一质点的运动轨迹。若质 点在一段时间内从 B 点运动到 A 点，则质点的平均速度的 方向由 B 点指向 A 点。当 B 点越来越靠近 A 点时，质点的 平均速度方向将越来越接近 A 点的切线方向。当 B 点与 A 点的距离接近 0 时，质点在 A 点的速度方向沿过 A 点的切 线方向。 根据上面的分析，可以得到结论 ：质点在某一点的速 度方向，沿曲线在这一点的切线方向。
曲线运动的速度方向
（1）质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向，
即物体的运动方向。
（2）曲线运动的速度方向时刻改变。
4、曲线运动的性质和分类
（1）性质：速度是描述运动的一个重要的物理量，既有大小，又有方向，假如在运动过程中只有速度大小的改变，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时刻在变化。--曲线运动一定是变速运动．--做曲线运动的物体一定具有加速度，但不能确定加速度是否发生变化。
(2)分类（从加速度角度分类）：
①匀变速曲线运动，是加速度大小、方向都不变的曲线运动。
②非匀变速曲线运动，是加速度变化的曲线运动。（加速度大小、方向谁变未知）性质．
变加速曲线运动
加速度变化
匀变速曲线运动
加速度不变
曲线
变加速直线运动
加速度变化
匀变速直线运动
加速度不变
匀速直线运动
加速度为零
直线
运动性质
加速度特点
轨迹特点
（3）运动的五种类型
二、物体做曲线运动的条件：
钢球的运动轨迹
(一）物体做直线运动的条件
1、物体不受力或所受合力为零时：物体总做匀速直线运动或处于静止状态
2、合力与速度v的方向在一条直线上时，物体做直线运动。匀变速与非匀变速直线运动（？）
牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。这就是牛顿第一定律物体。
物体做曲线运动时，由于速度方向时刻改变，物体的加速度一定不为 0，因此，物体所受的合力一定不为 0。
（二）物体做曲线运动的条件
由实验可以看出，当钢球受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，钢球做曲线运动。生活中也有大量类似的例子。例如，向斜上方抛出的石子，它所受重力的方向与速度的方向不在同一条直线上，石子做曲线运动。
大量事实表明：当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
（1）从动力学的角度看：当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
（2）从运动学的角度看：当物体的加速度与它的速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动。
（三）轨迹、速度和受力关系
1、力和速度之间的关系
合力的作用效果：研究曲线运动时，可将物体所受的合力沿速度方向(切线)和垂直速度的方向进行分解．如图甲所示，切线方向上的分力F1的作用是改变速度的大小，垂直速度方向上的分力F2的作用是改变速度的方向．
（1）0°＜θ＜90°
（2）θ＝90°
（3) 90°＜θ＜180°
（1）合外力方向与速度方向夹角为锐角时，物体做曲线运动，速率越来越大．
(2)合外力方向与速度方向夹角为直角时，物体做曲线运动，速率不变．
(3)合外力方向与速度方向夹角为钝角时，物体做曲线运动，速率越来越小．
2、力和运动轨迹关系
(1)无力不拐弯，拐弯必有力
(2)物体做曲线运动时，速度沿切线方向，所受合外力的方向总是指向曲线的凹侧．
(3)做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指的一方弯曲．
(4)曲线运动的轨迹由初速度、合外力两个因素决定，轨迹在速度方向和合外力方向之间且与速度相切。
(5) 物体在恒力作用下做曲线运动时，速度的方向将越来越接近力的方向，但不会与力的方向相同。
钢球的运动轨迹
(一）物体做直线运动的条件
1、物体不受力或所受合力为零时：物体总做匀速直线运动或处于静止状态
2、合力与速度v的方向在一条直线上时，物体做直线运动。匀变速与非匀变速直线运动（？）
牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。这就是牛顿第一定律物体。
物体做曲线运动时，由于速度方向时刻改变，物体的加速度一定不为 0，因此，物体所受的合力一定不为 0。
（二）物体做曲线运动的条件
由实验可以看出，当钢球受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，钢球做曲线运动。生活中也有大量类似的例子。例如，向斜上方抛出的石子，它所受重力的方向与速度的方向不在同一条直线上，石子做曲线运动。
大量事实表明：当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
（1）从动力学的角度看：当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。
（2）从运动学的角度看：当物体的加速度与它的速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动。
5.1 曲线运动
曲线运动的速度方向
（1）质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向，
即物体的运动方向。
（2）曲线运动的速度方向时刻改变。
（三）轨迹、速度和受力关系
1、力和速度之间的关系
合力的作用效果：研究曲线运动时，可将物体所受的合力沿速度方向(切线)和垂直速度的方向进行分解．如图甲所示，切线方向上的分力F1的作用是改变速度的大小，垂直速度方向上的分力F2的作用是改变速度的方向．
2、力和运动轨迹关系
(1)无力不拐弯，拐弯必有力
(2)物体做曲线运动时，速度沿切线方向，所受合外力的方向总是指向曲线的凹侧．
(3)做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指的一方弯曲．
(4)曲线运动的轨迹由初速度、合外力两个因素决定，轨迹在速度方向和合外力方向之间且与速度相切。
(5) 物体在恒力作用下做曲线运动时，速度的方向将越来越接近力的方向，但不会与力的方向相同。
课堂练习：
课堂练习：
1、如图所示的曲线为运动员抛出的铅球的运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，ED为过B点的切线。关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是( )
A．沿AB的方向 B．沿BC的方向
C．沿BD的方向 D．沿BE的方向
解析：选C 由于做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向，因此铅球在B点的速度方向沿BD的方向，C正确。
2．“嫦娥四号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐增大。在此过程中探月卫星(探月卫星视为质点)，所受合力方向可能是下列图中的( )
解析：
选B 做曲线运动物体的运动轨迹向合力方向弯曲，选项A、D错误；探月卫星速度逐渐增大，表明它的合力沿切线方向的分力与速度方向相同，如图所示，故选项B错误，C正确。
课堂练习：
1、如图所示的曲线为运动员抛出的铅球的运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，ED为过B点的切线。关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是( )
A．沿AB的方向 B．沿BC的方向
C．沿BD的方向 D．沿BE的方向
解析：选C 由于做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向，因此铅球在B点的速度方向沿BD的方向，C正确。
2、过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。如图所示，过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图中所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点，下列说法中正确的是( )
A．过A点时的速度方向沿AB方向
B．过B点时的速度方向沿水平方向
C．过A、C两点时的速度方向相同
D．圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上
解析：选B 过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示。由图可以判断B项正确，A、C两项错误；用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N、N′点，易知过山车过N点时速度方向与M点的相同，过N′点时速度方向与M点的相反，D项错误。
3．(2019·北京西城区期末)一辆汽车在水平公路上减速转弯，沿曲线由M向N行驶．图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，可能正确的是( )
解析：选C.汽车做的是曲线运动，汽车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于汽车是从M向N运动的，并且速度在减小，所以合力与汽车的速度方向的夹角要大于90°，选项C正确．
2、过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。如图所示，过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图中所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点，下列说法中正确的是( )
A．过A点时的速度方向沿AB方向
B．过B点时的速度方向沿水平方向
C．过A、C两点时的速度方向相同
D．圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上
解析：选B 过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示。由图可以判断B项正确，A、C两项错误；用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N、N′点，易知过山车过N点时速度方向与M点的相同，过N′点时速度方向与M点的相反，D项错误。
3、关于曲线运动，下列说法正确的是( )
A．做曲线运动的物体，可能受力平衡
B．做曲线运动的物体，位移的大小可能和路程大小相等
C．做曲线运动的物体，速度和加速度一定在不断发生变化
D．做曲线运动的物体，速度方向是在曲线上该点的切线方向
解析：选D.曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，不可能处于平衡状态，故A项错误；做曲线运动的物体，轨迹是曲线，因此物体的位移的大小一定小于其经过的路程，故B项错误；既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，速度时刻改变，但物体受到的力可以不变，即加速度可以不变，故C项错误；做曲线运动的物体，速度方向是在曲线上该点的切线方向，故D项正确．
4、[多选]一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则( )
A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D．质点单位时间内速率的变化量总是不变
解析：选BC 质点原来做匀速直线运动，说明所受合外力为0，当对其施加一恒力后，恒力的方向与原来运动的速度方向关系不确定，则质点可能做直线运动，也可能做曲线运动，但加速度的方向一定与该恒力的方向相同，选项B、C正确，A错误；由于施加的是一恒力，则加速度恒定，单位时间内速度的变化量不变，但如果质点做匀变速曲线运动，则单位时间内速率的变化是变化的，故D错误。
5、在研究曲线运动的条件时，某同学做了如图所示的实验．未放置磁铁时，钢球在水平面上做直线运动，若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁，钢球将做曲线运动．该实验说明A．钢球所受合力为零时也可以做曲线运动
B．钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，就会做曲线运动
C．钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动
D．钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动
解析：选B 在未放置磁铁时，小钢球的合力认为是零，则做直线运动，故选项A错误；曲线运动的速度方向是切线方向，合力方向即加速度的方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动，说明曲线运动的条件是合力或加速度与速度不在同一条直线上，就会做曲线运动，故选项B正确，CD错误．
6、一辆汽车在水平公路上减速转弯，沿曲线由M向N行驶．图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，可能正确的是( )
解析：选C.汽车做的是曲线运动，汽车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于汽车是从M向N运动的，并且速度在减小，所以合力与汽车的速度方向的夹角要大于90°，选项C正确．
7、一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风突然停止，则其运动的轨迹可能是( )
解析：选C.物体自由下落到某处突然受一恒定水平向右的风力，则轨迹应向右弯曲，且弯点的切线方向应竖直向下，故A、B、D错误；撤去风力后，物体只受重力，即合外力向下，轨迹应向下弯曲，故C正确．
8、一质点在xOy平面内从O点开始运动的轨迹如图所示，则质点的速度( )
A．若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速
B．若x方向始终匀速，则y方向一直减速
C．若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速
D．若y方向始终匀速，则x方向先加速后减速
解析：选D图像为平面直角坐标系，在xOy平面内任意一点的坐标值表示物体离开坐标轴的距离，如果纵坐标增加快，说明y方向运动变快，如果横坐标增加快，说明x方向运动变快。若x方向始终匀速，经过相同的时间水平间距相同，则y方向的高度先增加的越来越慢，后增加的越来越快，说明竖直速度先减小后增大，AB错误；若y方向始终匀速，经过相同的时间竖直间距相同，则x方向的水平距离先增加的越来越快，后增加的越来越慢，说明水平速度先增大后减小，C错误D正确。
3、曲线运动的速度方向
如图 5.1-2，过曲线上的 A、B 两点作直线，这条直线 叫作曲线的割线。设想 B 点逐渐沿曲线向 A 点移动，这条 割线的位置也就不断变化。当 B 点非常非常接近 A 点时，这条割线就叫作曲线在 A 点的切线（tangent）。 假设图 5.1-2 中的曲线是某一质点的运动轨迹。若质 点在一段时间内从 B 点运动到 A 点，则质点的平均速度的 方向由 B 点指向 A 点。当 B 点越来越靠近 A 点时，质点的 平均速度方向将越来越接近 A 点的切线方向。当 B 点与 A 点的距离接近 0 时，质点在 A 点的速度方向沿过 A 点的切 线方向。 根据上面的分析，可以得到结论 ：质点在某一点的速 度方向，沿曲线在这一点的切线方向。
曲线运动的速度方向
（1）质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向，
即物体的运动方向。
（2）曲线运动的速度方向时刻改变。
（1）0°＜θ＜90°
（2）θ＝90°
（3) 90°＜θ＜180°
（1）合外力方向与速度方向夹角为锐角时，物体做曲线运动，速率越来越大．
(2)合外力方向与速度方向夹角为直角时，物体做曲线运动，速率不变．
(3)合外力方向与速度方向夹角为钝角时，物体做曲线运动，速率越来越小．