人教版高中物理必修二《5.1曲線運動》學案

5.1曲線運動》學案【學習目標】1．知道什么是曲線運動。2．知道曲線運動中速度的方向，理解曲線運動是一種變速運動。3．理解物體做曲線運動的條件。能用牛頓第二定律分析曲線運動的條件，掌握速度與合外力方向與曲線彎曲情況之間的關(guān)系。4．感受生活中的曲線運動，增強對科學的好奇心與求知欲?！菊n堂合作探究】一、曲線運動的速度0、我們按照物體的運動軌跡可將物體的運動分為兩類：①運動軌跡是直線的稱為直線運動。②運動軌跡是曲線的稱為曲線運動。曲線運動的速度方向：做一做，想一想：找出以下運動軌跡上A、B、C三點的運動方向，思考運動方向是否一樣，你能得出什么結(jié)論？結(jié)論：曲線運動的實質(zhì)：二、曲線運動的條件啟發(fā)知識回顧：物體在不受外力作用或合力為零時，物體的運動狀態(tài)可能是啟發(fā)知識回顧：物體在不受外力作用或合力為零時，物體的運動狀態(tài)可能是________________或____________。物體做曲線運動，合力一定不為零物體做曲線運動，合力一定不為零思考思考物體做曲線運動，還需要哪些條件？物體做曲線運動，還需要哪些條件？曲線運動特點：3.速度與合力夾角的關(guān)系：合力方向與速度方向的夾角為銳角時,物體做曲線運動,速率;合力方向與速度方向的夾角為直角時,物體做曲線運動,速率;合力方向與速度方向的夾角為鈍角時,物體做曲線運動,速率?！菊n堂檢測】1.判斷下列說法的正誤并和同學交流(正確的打“√”,錯誤的打“×”).（1）曲線運動一定是變速運動。()（2）物體做曲線運動時,合力一定是變力。()（3）質(zhì)點在某一點的速度方向沿曲線在這一點的切線方向。()（4）曲線運動中速度的大小不斷發(fā)生變化,速度的方向不變。()（5）做曲線運動的物體,有可能處于平衡狀態(tài)。()（6）做曲線運動的物體,所受的合力的方向有可能與度方向在一條直線上。()2.如圖所示的曲線為某同學拋出的鉛球的運動軌跡(鉛球視為質(zhì)點),A、B、C為曲線上的三點.鉛球在B點的速度方向是()由A指向BB.由B指向DC.由B指向C D.由B指向E3.(多選)關(guān)于曲線運動,下列說法正確的是()A.曲線運動是一種變速運動B.做曲線運動的物體所受合力一定不為0C.做曲線運動的物體所受合力一定是變化的D.曲線運動不可能是一種勻變速運動4.下列四幅圖中,能正確反映做曲線運動的物體的運動軌跡、速度v和所受合力F關(guān)系的是()5.(多選)如圖所示,一摩托車在水平路面上做曲線運動,下列說法正確的是()A.摩托車的速度方向沿軌跡曲線的切線方向B.摩托車運動的加速度可能為0C.摩托車的速度一定變化D.摩托車所受的合力為06.小鋼球以初速度v0在光滑水平面上運動,受到磁鐵的側(cè)向吸引而沿如圖所示的曲線運動到D點,由此可知()A.磁鐵在A處,靠近小鋼球的一定是N極B.磁鐵在B處,靠近小鋼球的一定是S極C.磁鐵在C處,靠近小鋼球的一定是N極D.磁鐵在B處,靠近小鋼球的可以是磁鐵的任意一端【達標訓(xùn)練】一、單選題如圖所示，物體以恒定的速率沿圓弧AB做曲線運動，下列對它的運動分析正確的是(????)A.因為它的速率恒定不變，故做勻速運動B.該物體受的合外力一定不等于零C.該物體受的合外力一定等于零D.它的加速度方向與速度方向有可能在同一直線上關(guān)于物體的受力和運動，下列說法中正確的是(

)A.物體在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不變B.物體做曲線運動時，某點的加速度方向就是通過這一點曲線的切線方向C.做曲線運動的物體，一定受到與速度不在同一直線上的外力作用D.物體受到變化的合力作用時，它的速度大小一定改變?nèi)鐖D所示，質(zhì)點通過位置P時的速度、加速度及P附近的一段軌跡都在圖上標出，其中可能正確的是(

)①

②

③

④

A.①② B.③④ C.②③ D.①④下圖為一個做勻變速曲線運動的質(zhì)點的軌跡示意圖，已知質(zhì)點在B點的速度方向與加速度方向相互垂直，則下列說法中正確的是(????)A.經(jīng)過一段時間速度方向與加速度方向重合B.在A點的加速度方向與速度方向的夾角小于90°C.在A點的加速度比在D點的加速度大D.從A到D過程中，加速度方向與速度方向的夾角一直減小如圖所示，一物體僅在三個共點恒力F1、F2、F3的作用下以速度v0水平向右做勻速直線運動，其中F1

斜向右上方，F(xiàn)2豎直向下，F(xiàn)3A.如果撤去的是F1B.如果撤去的是F1，恢復(fù)F1C.如果撤去的是F2，在恢復(fù)該力之前的時間內(nèi)，因物體做曲線運動，故在相等時間間隔內(nèi)其速度的變化量ΔvD.如果撤去的是F3一科研團隊在某次空氣動力學實驗中，通過傳感器得到研究對象做勻變速曲線運動的軌跡如圖所示，且質(zhì)點運動到最低點D時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質(zhì)點從A點運動到E點的過程中，下列說法中正確的是(

)A.質(zhì)點的速率先增大后減小B.質(zhì)點的速率先減小后增大C.在任意1s內(nèi)，質(zhì)點速度改變的大小相同、方向豎直向上D.在任意1s內(nèi)，質(zhì)點速度改變的大小相同、方向水平向右二、作圖題如下圖所示，一質(zhì)點做曲線運動，先后經(jīng)過A、B、C、D四點，速度分別是νA、νB、νC、νD，加速度為aA、aB學習汽車駕駛時，學員需要進行多次轉(zhuǎn)彎的訓(xùn)練。如圖為訓(xùn)練場上一輛汽車的運動軌跡，汽車先后經(jīng)過A、B、C三點。已知汽車經(jīng)過A、B、C三點時，速率計上的示數(shù)分別為20km/h、25km/h、30km/h。試在圖上作出汽車在這三點的速度矢量的圖示。三、計算題如圖所示，在光滑水平面上有坐標系xOy，質(zhì)量為1?kg的質(zhì)點開始靜止在xOy平面上的原點O處，某一時刻起受到沿x軸正方向的恒力F1的作用，F(xiàn)1的大小為2?N，若力F1作用一段時間t0后撤去，撤去力F1后5?s末質(zhì)點恰好通過該平面上的A點，A(1)為使質(zhì)點按題設(shè)條件通過A點，在撤去力F1的同時對質(zhì)點施加一個沿y軸正方向的恒力F2，力(2)力F1作用時間t(3)在圖中畫出質(zhì)點運動軌跡示意圖，在坐標系中標出必要的坐標．四、綜合題“天宮一號”繞地球一圈的時間是90分鐘，“神舟九號”飛船圓滿完成與“天宮一號”對接任務(wù)以及各項科學實驗任務(wù)后，從太空按預(yù)定軌道返回地球表面．返回艙開始時通過自身的制動發(fā)動機進行調(diào)控減速下降，進入大氣層后，在距地面一定的高度時打開降落傘，在返回艙落地前其自身的制動發(fā)動機再次開啟，向地面噴射氣體，最終返回艙安全落到地面．如圖所示，在“神州九號”飛船與“天宮一號”對接的一瞬間，若以天宮一號為參考系，可看做靜止的是A.地面控制人員 B.“神州九號”飛船C.海上測控船 D.同步通信衛(wèi)星“神舟九號”飛船降落，向地面噴射氣體減速的過程中，重力對飛船做功和飛船動能變化的情況是A.做正功，動能增加 B.做負功，動能增加C.做正功，動能減少 D.做負功，動能減少“神舟九號”飛船發(fā)射到降落過程中，經(jīng)歷多次加速和減速過程，飛船內(nèi)的宇航員對座位的壓力大小為F1，座位對宇航員的支持力大小為F2.在此過程中，F(xiàn)A.加速時F1>F2；減速時F1C.加速和減速時，都滿足F1>F參考答案【課堂檢測】1.√×√×××2.B3.AB4.B5.AC6.D【達標訓(xùn)練】1.B解：A.物體以恒定的速率沿圓弧

AB做曲線運動，物體運動的軌跡為曲線，曲線運動的速度方向時刻改變，不是勻速運動，故A錯誤；BC.既然是曲線運動，它的速度的方向必定是改變的，所以曲線運動一定是變速運動，受到的合外力一定不等于0，故B正確，C錯誤；D.所有做曲線運動的物體，所受的合外力一定與瞬時速度方向不在一條直線上，或加速度方向與瞬時速度方向不在一條直線上，故D錯誤；故選B。2.C解：A.物體在垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不變，在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小不能一直不變。故A錯誤；B.物體做曲線運動時，某點的速度方向就是通過這一點的曲線的切線方向，而不是加速度方向，故B錯誤；C.曲線運動的物體的條件，一定受到與速度不在同一直線上的外力作用，故C正確；D.物體受到變化的合力作用時，它的速度大小可以不改變，只需要保證合力始終與速度方向垂直，故D錯誤。故選C。3.C解：圖①中速度方向正確，加速度方向應(yīng)該直線曲線的內(nèi)側(cè)，故①錯誤；圖②中速度方向是切線方向，加速度方向指向曲線的內(nèi)側(cè)，故②正確；圖③中速度方向是切線方向，加速度方向指向曲線的內(nèi)側(cè)，故③正確；圖④中速度方向不是切線方向，加速度方向也沒有指向曲線內(nèi)側(cè)，故④錯誤。故選C。4.D解：C.質(zhì)點做勻變速曲線運動，合外力的大小和方向均不變，加速度不變，故C錯誤；B.由在B點的速度方向與加速度方向相互垂直可知，合外力方向與軌跡上過B點的切線垂直且向下，質(zhì)點在A點的加速度方向與速度方向的夾角大于90°，故B錯誤；D.從A到D過程中，加速度方向與速度方向的夾角一直變小，故D正確；A.在曲線運動中，速度方向越來越趨近于合力方向，方向不會重合，所以也不與加速度方向重合，故A錯誤。故選D。5.C解：A、物塊在三個共點力F1、F2、F3的作用下以速度v0水平向右做勻速直線運動，說明三個共點力平衡，如果撤去F1，則F2、F3的合力與F1等大反向，合力與初速度不在一條直線上，物塊做勻變速曲線運動，恢復(fù)F1，物塊又處于平衡狀態(tài)，做勻速直線運動，故A正確；B、撤去F1，F(xiàn)2、F3的合力對物塊可能先做負功后做正功，有可能總功為零，即恢復(fù)F1時物塊的速度大小可能為v0，故B正確；C、撤去F2之后，物塊做類平拋運動，則Δv=aΔt6.BC解：AB.最低點D時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，速度沿D點軌跡的切線方向，則知加速度豎直向上，合外力也豎直向上，質(zhì)點做勻變速曲線運動，則有加速度不變，從A點運動到E點的過程中加速度方向與速度方向先成鈍角后成銳角，夾角一直減小，故質(zhì)點的速率先減小后增大，故B正確；CD.由于加速度不變，在任意1s內(nèi)，Δv=a·Δt，質(zhì)點速度改變的大小相同、方向豎直向上，故C正確。故選BC。7.解：物體做曲線運動，其方向沿軌跡的切線方向，而加速度指向曲線的內(nèi)側(cè)，標出各點的速度方向和加速度方向，如圖所示：8.解：選取單位長度為10km/h，速度矢量如圖所示：。9.解：(1)撤去F1，在F2的作用下，沿x軸正方向質(zhì)點做勻速直線運動，沿y軸正方向質(zhì)點做勻加速直線運動．由y=12代入數(shù)據(jù)得F2(2)在F1作用下，質(zhì)點運動的加速度由x1=解得t0(3)由(2)問知x1。10.【小題1】B【小題2】C【小題3】D【小題4】B解：【1】“神舟九號”飛船與“天宮一號”實現(xiàn)對接的瞬間，保持相對靜止，選擇“天宮一號”為參考系，“神舟九號”是靜止的；地面控制人員、海上測控船、同步通信衛(wèi)星相對于“天宮一號”的位置發(fā)生變化，選擇“天宮一號”為參考系，它們是運動的，故B正確，ACD錯誤。故選B?！?】返回艙在下落的過程中，重力方向和