1.1 曲线运动
教学目标:1.知道什么是曲线运动,会确定曲线运动速度的方向,知道曲线运动是一种变速运动
2.知道物体做曲线运动的条件.
3.理解曲线运动中合力方向、速度方向与轨迹的关系.
教学重点:曲线运动中瞬时速度的方向和物体曲线运动的条件
教学难点:曲线运动方向和物体做曲线运动的条件的理解
【自主学习】
一、曲线运动的速度方向
1.曲线运动:物体________________是曲线的运动叫曲线运动.
2.曲线运动的速度
(1)质点在做曲线运动时,在某一位置的速度方向就是曲线在这一点的 方向.
(2)曲线运动的性质——曲线运动是一种______运动.速度是矢量,速度的变化不仅指速度______的变化,也包括速度______的变化.做曲线运动的物体,速度方向是时刻改变的,所以曲线运动是一种______运动.
(3)曲线运动一定有________.做曲线运动的物体速度方向时刻在变化,物体所受合外力一定不为零,所以,做曲线运动的物体一定有________.
二、物体做直线或曲线运动的条件
1.物体做曲线运动的条件
(1)要有初速度;(2)要受________;(3)初速度方向与合外力方向________________.
2.曲线运动的速度与加速度.
根据牛顿第二定律F=ma,物体的加速度与物体所受的合外力存在瞬时对应的关系,而且加速度方向与合外力方向一致,因此,做曲线运动的物体的加速度与速度不在同一条直线上.速度的方向是轨迹在该点的________方向,加速度的方向是________的方向.
3.曲线运动的分类.
(1)加速度恒定(即大小、方向都不变)的曲线运动,叫做________曲线运动;
(2)加速度变化(大小、方向之一变化或两者都变化)的曲线运动,叫做________曲线运动.
4.曲线运动的轨迹:做曲线运动的物体,其轨迹始终夹在合外力方向与速度方向之间,且向____________所指的方向弯曲.若已知物体的运动轨迹,可判断出物体所受合外力的大致方向.
【交流讨论】物体受恒力能做曲线运动吗?物体受变力能做直线运动吗?
【成果展示】展示学生交流讨论成果
【教师执导】教师引导、点拨、辨析、梳理,阐释内涵与外延等(略)
【学以致用】
考点一 曲线运动的概念
【例1】关于曲线运动,下列说法中正确的是( ).
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.曲线运动一定是变加速运动 D.匀速运动可能是曲线运动
【变式1】关于物体的运动状态与受力关系,下列说法中正确的是( ).
A.物体的运动状态发生变化,物体的受力情况一定变化
B.物体在恒力作用下,一定做匀变速直线运动
C.物体的运动状态保持不变,说明物体所受的合外力为零
D.物体做曲线运动时,受到的合外力可以是恒力
考点二 曲线运动的速度
【例2】关于曲线运动的速度,下列说法正确的是( ).
A.速度的大小与方向都在时刻变化
B.速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化
C.速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化
D.质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的切线方向
【变式1】在弯道上高速行驶的赛车,突然后轮脱离赛车,关于脱离的后轮的运动情况,以下说法正确的是( ).
A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动 B.沿着与弯道垂直的方向飞出
C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道
D.上述情况都有可能
【变式2】关于曲线运动中速度的方向,下列说法正确的是( ).
A.在曲线运动中,质点在任一位置的速度方向总是与这一点的切线方向相同
B.在曲线运动中,质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向
C.旋转雨伞时,伞面上的水滴由内向外做螺旋运动,故水滴速度方向不是沿轨迹的切线方向
D.旋转雨伞时,伞面上的水滴由内向外做螺旋运动,故水滴速度方向总是沿其轨迹的切线方向
考点三 物体做曲线运动的条件
【例3】一个做匀速直线运动的物体突然受到一个与运动方向不在同一条直线上的恒力作用时,则物体( )
A.继续做直线运动 B.一定做曲线运动
C.可能做直线运动,也可能做曲线运动 D.运动的形式不能确定
【变式1】质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下处于平衡状态,若突然撤去F1,则质点( )
A.一定做匀变速运动 B.可能做直线运动
C.一定做非匀变速运动 D.一定做曲线运动
考点四 运动轨迹与力的方向间的关系
【例4】冬奥会上,某自由滑冰运动员正在滑行,由A到C是其运动轨迹的一部分,如图所示,则关于他通过B点时的速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是( )
【变式1】在光滑水平面上以速度v做匀速直线运动的小球,受到一个跟它的速度方向不在同一直线上的水平恒力F的作用后,获得加速度a.下列各图中,能正确反映v、F、a及小球运动轨迹(虚线)之间的关系的是( )
参考答案
【自主学习】
一、曲线运动的速度方向
1.运动轨迹.
2.(1)切线.
(2)变速、大小、方向、变速.
(3)加速度、加速度
二、物体做直线或曲线运动的条件
1.(2)力;(3)不共线.
2.切线、合力
3.(1)匀变速;
(2)非匀变速.
4.合力.
【例1】A
【变式1】CD
【例2】CD
【变式1】C
【变式2】AD
【例3】B
【变式1】AB
【例4】B
【变式1】C