1 1曲线运动 学习目标定位 知道曲线运动的速度方向 理解曲线运动是一种变速运动 理解物体做曲线运动的条件 并能用于分析曲线运动的一些实例 学习探究区 一 曲线运动的速度方向 二 曲线运动的条件 三 曲线运动中合外力对物体速度大小的影响 一 曲线运动的速度方向 1 如图甲所示 在泥泞的道路上驾驶摩托车时 车轮溅起的泥浆沿什么方向飞出 如图乙所示 旋转雨伞 伞边缘水滴离开伞面时沿什么方向飞离 问题设计 答案沿切线飞出 一 曲线运动的速度方向 2 回忆在变速直线运动中确定某点瞬时速度的方法 讨论在曲线运动中如何求图中A点的瞬时速度 问题设计 答案先求A B两点间的平均速度 当t 0时 直线AB即为A点的切线 在曲线运动中 速度的方向为质点在该点处的切线方向 且方向是时刻改变的 采用极限的方法 此时A点速度沿曲线切线方向 要点提炼 1 曲线运动的速度方向 质点做曲线运动时 速度的方向是时刻的 质点在某一时刻 或某一位置 速度的方向与这一时刻质点所在位置处曲线的方向一致 改变 切线 2 曲线运动的性质及分类 1 性质 速度是矢量 由于速度方向时刻在发生变化 所以曲线运动一定是运动 2 分类 匀变速曲线运动 恒定 变速 加速度 非匀变速曲线运动 变化 加速度 图甲是抛出的石子在空中划出的弧线 图乙是某卫星绕地球运行的部分轨迹 请画出物体在A B C D点的受力方向和速度方向 并总结物体做曲线运动的条件 问题设计 二 曲线运动的条件 受力方向与速度方向不共线 要点提炼 1 物体做曲线运动的条件 1 动力学条件 合力方向与速度方向是物体做曲线运动的重要条件 这包含三个层次的内容 2 曲线运动的轨迹特点 初速度不为零 合力不为零 不共线 不共线 2 运动学条件 加速度方向与速度方向 合力方向与速度方向不共线 做曲线运动的物体的轨迹与速度方向相切向 方向弯曲 而且处在运动方向与合外力方向构成的之间 如图所示 即合外力指向曲线的 填 凹 或 凸 侧 合外力 夹角 凹 图甲 乙是A B两个做曲线运动的物体所受合外力的情况 试判断A B两物体的速度大小如何变化 问题设计 三 曲线运动中合外力对物体速度大小的影响 分力F2与速度方向同向 使物体加速 分力F2与速度方向反向 使物体减速 要点提炼 1 F与v的夹角为锐角时 物体运动的速度 2 F与v的夹角为钝角时 物体运动的速度 3 F与v始终垂直时 力F只改变速度的方向 不改变速度的大小 增大 减小 一 对曲线运动的理解 典例精析 例1翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目 如图所示 翻滚过山车 可看成质点 从高处冲下 过M点时速度方向如图所示 在圆形轨道内经过A B C三点 下列说法正确的是 A 过山车做匀速运动B 过山车做变速运动C 过山车受到的合力等于零D 过山车经过A C两点时的速度方向相同 B 二 对曲线运动条件的理解 例2一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 典例精析 B 改变速度的大小 改变速度的方向 二 对线运动条件的理解 针对训练质点在三个恒力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 典例精析 AB 合力为零 合力与F1等大反向 F1 与v方向 共线 直线运动 不共线 曲线运动 解析 三 合外力对曲线运动的影响 例3在光滑水平面上有一质量为2kg的物体 受几个共点力作用做匀速直线运动 现突然将与速度方向相反的2N的力水平旋转90 则关于物体运动情况的叙述正确的是 A 物体做速度大小不变的曲线运动B 物体做加速度为m s2的匀变速曲线运动C 物体做速度越来越大的曲线运动D 物体做非匀变速曲线运动 其速度越来越大 典例精析 BC 合力为零 力与速度成锐角 加速曲线 课堂要点小结 曲线运动 变速运动 自我检测区 1 2 3 4 1 对曲线运动的理解 关于曲线运动的说法正确的是 A 物体所受合力一定不为零 其大小方向都在不断变化B 速度的大小和方向都在不断变化C 物体的加速度可能变化 也可能不变化D 一定是变速运动 CD F合恒定 匀变速曲线运动 F合变化 非匀变速曲线运动 当F合与v时刻垂直时 只改变速度方向不改变速度大小 匀速圆周运动 1 2 3 4 2 对曲线运动的理解 质点在一平面内沿曲线由P运动到Q 如果用v a F分别表示质点运动过程中的速度 加速度和受到的合外力 下列图像可能正确的是 D 1 2 3 4 3 对曲线运动条件的理解 如图所示 物体在恒力F的作用下沿曲线从A运动到B 这时突然使恒力反向 大小不变 即由F变为 F 在此力作用下 关于物体以后的运动情况 下列说法错误的是 A 物体不可能沿曲线Ba运动B 物体不可能沿直线Bb运动C 物体不可能沿曲线Bc运动D 物体不可能沿原曲线由B返回A 力指向轨迹的内侧 1 2 3 4 4 合外力对曲线运动的影响 质点沿如图所示的轨迹从A点运动到B点 已知其速度逐渐减小 图中能正确表示质点在C点处受力的是 曲线 合力指向曲线的内侧 合力与速度成钝角 1 2 3 4 。
