高中物理教科版第一章拋體運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng) 2023版第1章1．曲線運(yùn)動(dòng)

1．曲線運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)脈絡(luò)1.知道什么是曲線運(yùn)動(dòng)．2．會(huì)確定曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向，知道曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)．(重點(diǎn))3．知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，并能用于分析曲線運(yùn)動(dòng)的一些實(shí)例．(重點(diǎn)、難點(diǎn))隨處可見的曲線運(yùn)動(dòng)及曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向eq\x([先填空])1．曲線運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)．2．速度方向質(zhì)點(diǎn)在做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在某一位置的速度方向就是曲線在這一點(diǎn)的切線方向．3．運(yùn)動(dòng)性質(zhì)做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的速度方向時(shí)刻發(fā)生變化，即速度時(shí)刻發(fā)生變化，因此曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)．eq\x([再判斷])1．曲線運(yùn)動(dòng)中物體的速度一定變化．(√)2．曲線運(yùn)動(dòng)中物體的速率不一定變化．(√)3．曲線運(yùn)動(dòng)也可能是勻速運(yùn)動(dòng)．(×)eq\x([后思考])在砂輪上磨刀具時(shí)，刀具與砂輪接觸處的火星沿什么方向飛出？轉(zhuǎn)動(dòng)雨傘時(shí)，雨傘上的水滴沿什么方向飛出？由以上兩種現(xiàn)象你能得出什么結(jié)論？【提示】火星將沿砂輪與刀具接觸處的切線方向飛出，雨滴將沿傘邊上各點(diǎn)所在圓周的切線方向飛出．由這兩種現(xiàn)象可以看出，物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在某點(diǎn)時(shí)的速度方向應(yīng)沿該點(diǎn)所在曲線的切線方向．eq\x([合作探討])如圖1-1-1，游樂場中的摩天輪在豎直方向上轉(zhuǎn)動(dòng)．圖1-1-1探討1：當(dāng)乘客到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，乘客這一時(shí)刻的速度沿什么方向？【提示】沿水平方向．探討2：當(dāng)摩天輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，乘客的速度是否發(fā)生變化？【提示】乘客做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向不斷變化，速度一定發(fā)生變化．eq\x([核心點(diǎn)擊])1．曲線運(yùn)動(dòng)的速度(1)曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度方向，就是質(zhì)點(diǎn)從該時(shí)刻(或該點(diǎn))脫離曲線后自由運(yùn)動(dòng)的方向，也就是曲線上這一點(diǎn)的切線方向．(2)速度是矢量，既有大小，又有方向，假如在運(yùn)動(dòng)過程中只有速度大小的變化，而物體的速度方向不變，則物體只能做直線運(yùn)動(dòng)．因此，若物體做曲線運(yùn)動(dòng)，表明物體的速度方向發(fā)生了變化．2．曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)(1)由于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向時(shí)刻在變化，不管速度大小是否改變，物體的速度在時(shí)刻變化，即曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)．(2)曲線運(yùn)動(dòng)是否是勻變速運(yùn)動(dòng)取決于物體的合外力．合外力為恒力，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；合外力為變力，物體做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．1．(多選)下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：22852000】A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向一定發(fā)生變化B．速度方向發(fā)生變化的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．速度變化的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定有加速度【解析】任何曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻變化，一定有加速度，故A、D正確．速度方向變化、速度變化的運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，如豎直上拋運(yùn)動(dòng)，速度發(fā)生變化，在最高點(diǎn)速度方向發(fā)生變化，而軌跡為直線，故B、C錯(cuò)．【答案】AD2．如圖1-1-2所示的曲線為運(yùn)動(dòng)員拋出鉛球的運(yùn)動(dòng)軌跡(鉛球視為質(zhì)點(diǎn))，A、B、C為曲線上的三點(diǎn)，鉛球先后經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，關(guān)于鉛球在B點(diǎn)的速度方向，說法正確的是()圖1-1-2A．為AB的方向 B．為BC的方向C．為BD的方向 D．為BE的方向【解析】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度沿軌跡切線方向，故鉛球在B點(diǎn)的速度方向沿BD的方向，C正確．【答案】C3．假如在彎道上高速行駛的賽車，后輪突然脫離賽車，關(guān)于脫離賽車后的車輪的運(yùn)動(dòng)情況，以下說法正確的是()圖1-1-3A．仍然沿著汽車行駛的彎道運(yùn)動(dòng)B．沿著與彎道垂直的方向飛出C．沿著脫離時(shí)輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng)，離開彎道D．上述情況都有可能【解析】賽車沿彎道行駛，任一時(shí)刻賽車上各部件的速度方向都是賽車運(yùn)動(dòng)的曲線軌跡上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的切線方向．被甩出的后輪由于慣性沿甩出點(diǎn)所在軌跡的切線方向做直線運(yùn)動(dòng)．所以C選項(xiàng)正確．【答案】C曲線運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的兩點(diǎn)提醒1．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向一定時(shí)刻在變化，速度大小不一定改變．2．曲線運(yùn)動(dòng)可能受恒力，也可能受變力．加速度方向可能變化，也可能不變．物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件eq\x([先填空])1．當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．2．當(dāng)物體加速度的方向與速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．eq\x([再判斷])1．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力一定是變力．(×)2．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力一定不為零．(√)3．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度一定不為零．(√)eq\x([后思考])物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力一定不為零嗎？為什么？【提示】若物體所受合力為零，物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力一定不為零．eq\x([合作探討])如圖1-1-4所示，桌面上運(yùn)動(dòng)的小鐵球在磁鐵的引力作用下做曲線運(yùn)動(dòng)；人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)行，在地球引力作用下做曲線運(yùn)動(dòng)．圖1-1-4(1)小鐵球、人造衛(wèi)星所受合外力的方向有什么特點(diǎn)？小鐵球、人造衛(wèi)星的加速度的方向有什么特點(diǎn)？(2)小鐵球靠近磁鐵時(shí)，速率如何變化？遠(yuǎn)離磁鐵時(shí)呢？合外力的方向如何影響速率的變化呢？【提示】(1)小鐵球、人造衛(wèi)星所受合外力的方向與速度方向不在同一條直線上；小鐵球、人造衛(wèi)星加速度的方向與速度方向也不在同一條直線上．(2)小鐵球靠近磁鐵時(shí)，速率變大，遠(yuǎn)離磁鐵時(shí)，速率變?。贤饬Φ姆较蚺c速度方向的夾角為銳角時(shí)、速率增大，為鈍角時(shí)、速率減?。甧q\x([核心點(diǎn)擊])1．從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度看：質(zhì)點(diǎn)加速度方向與速度方向不在同一條直線上時(shí)(其夾角是銳角、直角、鈍角)，質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)．2．從動(dòng)力學(xué)的角度看：質(zhì)點(diǎn)所受合外力的方向與速度方向不在同一條直線上，質(zhì)點(diǎn)就做曲線運(yùn)動(dòng)．3．合外力與速度變化的關(guān)系：方向與速度方向平行的力改變速度大小；方向與速度方向垂直的力改變速度方向；與速度方向不平行也不垂直的力，同時(shí)改變速度的大小和方向．4．曲線上任意一點(diǎn)的切線總在曲線的外側(cè)，運(yùn)動(dòng)物體的軌跡必定向合外力方向彎曲，即合外力方向總指向曲線的內(nèi)側(cè)．4．一個(gè)物體在相互垂直的兩個(gè)恒力F1和F2的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，突然撤去F2，則物體的運(yùn)動(dòng)情況是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：22852023】A．物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．物體做變加速曲線運(yùn)動(dòng)C．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．物體沿F1的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)【解析】物體在相互垂直的兩個(gè)恒力F1和F2的作用下，由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其速度方向與F合的方向一致，經(jīng)過一段時(shí)間后，撤去F2，F(xiàn)1與v不在同一直線上，故物體必做曲線運(yùn)動(dòng)．由于F1恒定，由a＝eq\f(F1,m)可知，a也恒定，故應(yīng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確．【答案】A5．如圖1-1-5所示，質(zhì)點(diǎn)沿曲線從A向B做減速運(yùn)動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)路線上C點(diǎn)時(shí)合外力的方向可能正確的是()圖1-1-5A．F1 B．F2C．F3 D．F4【解析】質(zhì)點(diǎn)沿曲線做減速運(yùn)動(dòng)，受力方向一定指向曲線凹側(cè)，且合外力沿切線方向的分力與速度方向相反，由此可確定合外力的方向只可能是F1.【答案】A6．質(zhì)點(diǎn)在某一平面內(nèi)沿曲線由P運(yùn)動(dòng)到Q，如果用v、a、F分別表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中的速度、加速度和受到的合外力．則下列選項(xiàng)中可能正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：22852023】【解析】質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向是曲線上這一點(diǎn)的切線方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)所受合外力和加速度