51 曲線運(yùn)動(dòng)(上課用).ppt

1、觀察,觀察,觀察,軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng),思考,曲線運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)相比，除運(yùn)動(dòng)軌跡不同，還有什么不同？,怎樣確定曲線運(yùn)動(dòng)中任意時(shí)刻（或任意位置）的速度方向呢？,曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向在不斷變化,曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向,在旋轉(zhuǎn)的砂輪上磨刀具,撐開(kāi)帶有雨滴的雨傘繞柄旋轉(zhuǎn)，傘邊緣上的水滴如何運(yùn)動(dòng)？,觀察,火星由于慣性，以脫離砂輪時(shí)的速度沿切線方向飛出，切線方向即為火星飛出時(shí)的速度方向,水滴沿傘邊緣的切線方向飛出,曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上。,結(jié)論,如圖所示，質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)在時(shí)間t內(nèi)從A到B，如何求這段時(shí)間內(nèi)的平均速度？根據(jù)瞬時(shí)

2、速度的定義，又如何求解質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的瞬時(shí)速度呢？,質(zhì)點(diǎn)在時(shí)間t內(nèi)從A到B，這段時(shí)間內(nèi)的位移即為割線AB，平均速度的方向就是割線AB的方向。,如果t取得越小，平均速度的方向依次變?yōu)楦罹€AC、AD的方向。,當(dāng)t0時(shí),割線就成了切線，即平均速度極限值即為A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,它的方向便在過(guò)A的切線方向上。,一般曲線運(yùn)動(dòng)的切線,圓的切線,A,B,0,質(zhì)點(diǎn)沿曲線從左向右運(yùn)動(dòng),畫出質(zhì)點(diǎn)在A、B、C 三點(diǎn)的速度方向。,1、物體有初速度但不受外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？,3、物體既有初速度又有外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？,2、物體沒(méi)有初速度但受外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？,當(dāng)初速度與外力不在同一直線上。,討論與思考：,當(dāng)初速度方向與外

3、力方向在同一直線上（方向相同或相反）。,物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：當(dāng)物體所受的合外力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)。,物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,F合或 a 跟 v 在同一直線上,直線運(yùn)動(dòng),a 恒定勻變速直線運(yùn)動(dòng) a 變化變加速直線運(yùn)動(dòng),F合或 a 跟 v 不在同一直線上,曲線運(yùn)動(dòng),a 恒定勻變速曲線運(yùn)動(dòng) a 變化變加速曲線運(yùn)動(dòng),說(shuō)明：判斷直線還是曲線運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵看a 與v 是否同一直線；判斷勻變速還是變加速關(guān)鍵看a 是否恒定,總結(jié),1、曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線；,2、曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻在改變；,3、曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，故必然要有加速度即一定受到外力作用或者說(shuō)做曲線

4、運(yùn)動(dòng)的物體的合外力一定不為零。,物體沿圓周逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且速度大小保持不變,曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),1、下列說(shuō)法正確的是 A、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度的方向必定變化 B、速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng) C、加速度恒定的運(yùn)動(dòng)不可能是曲線運(yùn)動(dòng) D、加速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng),A,練習(xí),做曲線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)軌跡、速度方向與其所受合外力方向三者位置關(guān)系如何？,物體運(yùn)動(dòng)軌跡夾在速度方向和合外力方向之間,問(wèn)題1,問(wèn)題2,做曲線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲方向與其所受合外力方向有什么關(guān)系呢？,做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力必指向運(yùn)動(dòng)軌跡凹的一側(cè),如圖,物體在恒力F 作用下沿曲線從 A 運(yùn)動(dòng)到B , 這時(shí)突然使它所受力反向（大小不變

5、），則物體以后的運(yùn)動(dòng)情況 ( ) A、可能沿曲線 Ba 運(yùn)動(dòng) B、可能沿直線 Bb 運(yùn)動(dòng) C、可能沿曲線 Bc 運(yùn)動(dòng) D、可能沿原曲線由 B 返回 A,C,練習(xí),1、曲線運(yùn)動(dòng)是一種軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng)。,2、曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn): 軌跡是曲線；運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻在改變； 是變速運(yùn)動(dòng)，一定具有加速度，合外 力不為零。,3、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某點(diǎn)速度方向是曲線在該點(diǎn)的切線方向。,4、曲線運(yùn)動(dòng)的條件：運(yùn)動(dòng)物體所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直線上。,小結(jié),以下說(shuō)法正確的是( ) A、曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) B、變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng) C、曲線運(yùn)動(dòng)的加速度一定不為零 D、曲線運(yùn)動(dòng)軌跡上任一點(diǎn)的切線方向就是質(zhì)點(diǎn)在這

6、一點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向,ACD,練習(xí),物體在光滑水平桌面受三個(gè)水平恒力（不共線）處于平衡狀態(tài)，當(dāng)把其中一個(gè)水平恒力撤去時(shí)，物體將 ( ) A、物體可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B、物體可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng) C、物體有可能做曲線運(yùn)動(dòng) D、物體一定做曲線運(yùn)動(dòng),ABC,練習(xí),分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng)：物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)叫合運(yùn)動(dòng) 分運(yùn)動(dòng)：物體同時(shí)參與合成的運(yùn)動(dòng) 的運(yùn)動(dòng)叫分運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)： 1 獨(dú)立性：分運(yùn)動(dòng)之間互不相干，它們 按各自規(guī)律運(yùn)動(dòng)，彼此互不影響 2 等時(shí)性：各個(gè)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)發(fā)生，同時(shí)結(jié)束，經(jīng)歷的時(shí)間相等 3 等效性：各個(gè)分運(yùn)動(dòng)疊加的效果與合運(yùn)動(dòng)相同 4 相關(guān)性：分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)決定合運(yùn)動(dòng)的性

7、質(zhì)和軌跡,運(yùn)動(dòng)的合成與分解,由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過(guò)程叫運(yùn)動(dòng)的合成 由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過(guò)程叫運(yùn)動(dòng)的分解,運(yùn)動(dòng)的合成與分解(速度、加速度、位移): 平行四邊形定則.,1 兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng) 2 一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻變速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者共線時(shí)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，不共線時(shí)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 3 兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng)，若合速度方向與合加速度方向在同一條直線上，則是直線運(yùn)動(dòng)，若合速度方向與合加速度方向不在同一條直線上，則是曲線運(yùn)動(dòng),例題:飛機(jī)起飛時(shí)以v=300 km/h的速度斜向上飛,飛行方向與水平面的夾角為30.求水平方向的分速度vx和

8、豎直方向的分速度vy,例題,降落傘下落一定時(shí)間后的運(yùn)動(dòng) 是勻速的.沒(méi)有風(fēng)的時(shí)候,跳傘員 著地的速度是5m/s.現(xiàn)在有風(fēng), 風(fēng)使他以4m/s的速度沿水平方 向東移動(dòng),問(wèn)跳傘員將以多大的 速度著地,這個(gè)速度的方向怎樣?,最短航程為smin=d/sin,渡河時(shí)間最短 tmin=d/v船,航程最短Smin=d,航程為S=d/cos,渡河時(shí)間為t=d/v船sin,1.船頭指向正對(duì)岸,2.船頭偏向上游且v船v水,當(dāng)cos=v水/v船 時(shí)，,3.若v船v水,沿流水方向和船在靜水中的方向,當(dāng)船頭與上游成(900), sin=v船/v水時(shí),v船,v船,小船渡河問(wèn)題,練.在抗洪搶險(xiǎn)中，戰(zhàn)士駕駛沖鋒舟救人，假設(shè)江岸

9、是平直的.洪水沿江而下，水的流速為5 m/s.舟在靜水中的航速為10 m/s,戰(zhàn)士救人的地點(diǎn)A離岸邊最近點(diǎn)O的距離為50 m,如右圖所示.問(wèn)： (1)戰(zhàn)士要想用最短的時(shí)間將人送上岸，求最短時(shí)間為多長(zhǎng)? (2)戰(zhàn)士要想用最短的航程將人送上岸，沖鋒舟的駕駛員應(yīng)使舟頭與河岸成多少度角? (3)如果水的流速是10 m/s，而舟的航速(靜水中)為5 m/s,戰(zhàn)士想通過(guò)最短的距離將人送上岸，求這個(gè)最短的距離.,t=5s =60 S=100m,?,注意：1) v合即為船實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度 2)沿繩的方向上各點(diǎn)的速度大小相等,繩、桿連接體問(wèn)題：,垂直于繩方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),沿繩方向的伸長(zhǎng)或收縮運(yùn)動(dòng),vA,vAv合 c

10、os,再問(wèn)： 上題中，在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當(dāng)汽車勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體M的受力情況是（ ） A、繩的拉力大于M的重力 B、繩的拉力等于M的重力 C、繩的拉力小于M的重力 D、繩的拉力先大于M的重力， 后變?yōu)樾∮贛的重力,A,vA,vAv sin,v,vA,A,B,VA,VB?,VB=VAcot,課堂作業(yè),1。質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)（ ） A速度的大小一定在時(shí)刻變化 B速度的方向一定在時(shí)刻變化 C它一定做變速運(yùn)動(dòng) D它可能是速率不變的運(yùn)動(dòng),2下列敘述正確的是（ ） A物體在變力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng) B物體在變力作用下不可能作直線運(yùn)動(dòng) C物體在變力和恒力作用下都有可能作曲線運(yùn)動(dòng) D物體在變力和恒力作用下都有可能作直線運(yùn)動(dòng),3某質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)（ ） A在某一點(diǎn)的速度方向是該點(diǎn)曲線的切線方向 B在任意時(shí)間內(nèi)的位移大小總是大于路程 C在任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)受到的合力不可能為零 D速度的方向與合力的方向必不在一直線上,4關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ） A曲線運(yùn)動(dòng)可以是直