高一物理必修二51曲线运动新LI

1、5.1 5.1 曲线运动曲线运动第五章第五章 曲线运动曲线运动 1 1、直线运动、直线运动（1 1）匀速直线运动）匀速直线运动（2 2）匀变速直线运动）匀变速直线运动（3 3）自由落体运动）自由落体运动2 2、曲线运动、曲线运动 运动轨迹运动轨迹物体运动的轨迹是曲线的运动。物体运动的轨迹是曲线的运动。轨迹轨迹是曲是曲线的线的运动运动叫做叫做曲线曲线运动运动曲线运动曲线运动2 2、汽车转弯时所做的运动、汽车转弯时所做的运动3 3、人造卫星绕地球的运动、人造卫星绕地球的运动4 4、地球绕太阳的运动、地球绕太阳的运动1 1、投出去的铅球、铁饼、篮球、投出去的铅球、铁饼、篮球 一、曲线运动的位移一、曲

2、线运动的位移二、曲线运动的速度方向二、曲线运动的速度方向1.从砂轮上打磨下从砂轮上打磨下来热的微粒沿什来热的微粒沿什么方向飞出么方向飞出?2.没有打磨下来时没有打磨下来时运动到运动到a点速度点速度的方向指向哪的方向指向哪?a切线方向切线方向轨迹的切线方向轨迹的切线方向砂轮砂轮讨论:讨论讨论: 链球运动到最链球运动到最前方时放手好吗前方时放手好吗?链球链球抛出去的物体做曲线运动抛出去的物体做曲线运动二、曲线运动速度的方向二、曲线运动速度的方向3.实验探究实验探究:一般曲线运动的速度方向一般曲线运动的速度方向.二、曲线运动速度的方向二、曲线运动速度的方向理论探究理论探究:从平均速度到瞬时速度从平均

3、速度到瞬时速度(从割线到切线从割线到切线).tlv切线割线avvt, 0质点在某一点的速度质点在某一点的速度,沿曲沿曲线在这一点的切线方向线在这一点的切线方向.ablva 在曲线运动中，运动质点在在曲线运动中，运动质点在某一点某一点的的即时速度的方向即时速度的方向，就是通过这一点的，就是通过这一点的曲线曲线的切线的方向的切线的方向。匀变速曲线运动匀变速曲线运动加速度不变的曲线运动，但加速度不变的曲线运动，但速度仍然时刻变化速度仍然时刻变化小结、曲线运动的特点（性质）小结、曲线运动的特点（性质）轨迹是曲线轨迹是曲线某点的瞬时速度方向就是该点的某点的瞬时速度方向就是该点的 切线方向切线方向速度方向

4、时刻在改变，曲线运动是速度方向时刻在改变，曲线运动是 变速运动必有加速度变速运动必有加速度一个在水平面上做直线运动的钢球，从旁一个在水平面上做直线运动的钢球，从旁边给它一个力，例如在钢球运动路线的旁边给它一个力，例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，观察钢球的运动。边放一块磁铁，观察钢球的运动。三、物体做曲线运动的条件三、物体做曲线运动的条件如何使小钢球做加速直线运动？如何使小钢球做加速直线运动？施加的力施加的力f f的方向与小钢球的速度的方向与小钢球的速度v v的方向的方向一致。一致。如何使小钢球做匀速直线运动？如何使小钢球做匀速直线运动？小钢球不受力，或者所受合外力为零。小钢球不受力，或者所

5、受合外力为零。vvf如何使小钢球做减速直线运动？如何使小钢球做减速直线运动？如何使小钢球做曲线运动？如何使小钢球做曲线运动？施加的力施加的力f f的方向与小钢球的速度的方向与小钢球的速度v v的方的方向相反。向相反。施加的力施加的力f f的方向与小钢球的速度的方向与小钢球的速度v v成一成一定的角度。定的角度。vfvf三、物体做曲线运动的条件三、物体做曲线运动的条件质点所受合外力的方向（加速度方向）质点所受合外力的方向（加速度方向）与它的速度方向不在同一条直线上。与它的速度方向不在同一条直线上。即：即： 且且f f与与v v的夹角既不等于零的夹角既不等于零也不等于也不等于180180度。度。0

6、, 0 fv运动和力的关系运动和力的关系ff=0a=0 静止或匀速静止或匀速f,v同向同向加速直线运动加速直线运动f,v反向反向减速直线运动减速直线运动f,v不共线不共线曲线运动曲线运动a=f/mf,v夹角为锐角夹角为锐角加速运动加速运动f,v夹角为钝角夹角为钝角减速运动减速运动曲线运动的条件曲线运动的条件*4.拓展拓展:将物体斜向上抛将物体斜向上抛,物体运动轨迹如图所示物体运动轨迹如图所示.画画出物体在出物体在a、b两点的速度方向和受力方向两点的速度方向和受力方向,并分析并分析物体在上升和下落阶段物体在上升和下落阶段,速度大小分别怎样变化速度大小分别怎样变化?1.切向分力切向分力f1改变速度

7、的大小改变速度的大小.2.法向分力法向分力f2改变速度的方向改变速度的方向.f总是与总是与v垂直垂直, 速度大小改变吗速度大小改变吗?人造人造卫星卫星地球地球vf曲线运动的条件曲线运动的条件1.提出问题提出问题:质点做曲线运动质点做曲线运动,下列说法正确的有下列说法正确的有【 】a.曲线运动的速度大小一定变化曲线运动的速度大小一定变化b.曲线运动的速度方向一定变化曲线运动的速度方向一定变化c.曲线运动一定是变速运动曲线运动一定是变速运动d.质点受到的合外力一定不为零质点受到的合外力一定不为零曲线运动一定是变速运动曲线运动一定是变速运动a0, f0bcd课堂练习课堂练习 练习练习1、关于曲线运动

8、，下列说法正确的是：、关于曲线运动，下列说法正确的是：（ ）a曲线运动一定是变速运动曲线运动一定是变速运动b曲线运动速度的方向不断的变化，但速度曲线运动速度的方向不断的变化，但速度的大小可以不变的大小可以不变c曲线运动的速度方向可能不变曲线运动的速度方向可能不变d曲线运动的速度大小和方向一定同时改曲线运动的速度大小和方向一定同时改变变ab课堂练习课堂练习 练习、以下说法正确的是：练习、以下说法正确的是：a物体在恒力作用下不可能做曲线运动物体在恒力作用下不可能做曲线运动b物体在变力的作用下不可能做直线运动物体在变力的作用下不可能做直线运动c物体在恒力作用下可能做曲线运动物体在恒力作用下可能做曲线

9、运动d物体在变力的作用下可能做直线运动物体在变力的作用下可能做直线运动 答案：答案：cd 课堂练习课堂练习 练习、物体做曲线运动的条件，以下说法正确的是：练习、物体做曲线运动的条件，以下说法正确的是：a物体受到的合外力不为零，物体一定做曲线运动物体受到的合外力不为零，物体一定做曲线运动b物体受到的力不为恒力，物体一定做曲线运动物体受到的力不为恒力，物体一定做曲线运动c初速度不为零，加速度也不为零，物体一定做曲初速度不为零，加速度也不为零，物体一定做曲 线运动线运动d初速度不为零，并且受到与初速度方向不在同一初速度不为零，并且受到与初速度方向不在同一条直线的外力作用，物体一定做曲线运动条直线的外

10、力作用，物体一定做曲线运动答案：答案：d 蜡块的运动轨迹是直线吗？蜡块的运动轨迹是直线吗？ 这个实验中，蜡块既这个实验中，蜡块既向上做匀速运动，又由于向上做匀速运动，又由于玻璃管的移动向右做匀速玻璃管的移动向右做匀速运动，我们看出蜡块的实运动，我们看出蜡块的实际运动是向右上方运动的。际运动是向右上方运动的。那么，蜡块的那么，蜡块的“合运动合运动”的轨迹是直线吗？合运动的轨迹是直线吗？合运动是匀速运动吗？单凭观察是匀速运动吗？单凭观察不能轻易下结论。不能轻易下结论。平面直角坐标系设水平分运动的速度为设水平分运动的速度为vx，竖直分运动的速度，竖直分运动的速度为为vy，经过时间，经过时间t，蜡块，

11、蜡块在位置在位置p的坐标：的坐标：x = y =oxypvx tvy t平面直角坐标系若轨迹为直线，若轨迹为直线，y与与x成成什么函数关系？什么函数关系？x = vx ty = vy toxypxyxyvv=设水平分运动的速度为设水平分运动的速度为vx，竖直分运动的速度为，竖直分运动的速度为vy，合位移、分位移oxyp设水平分运动的速度为设水平分运动的速度为vx，竖直分运动的速度为，竖直分运动的速度为vy，从计时开始经过时间从计时开始经过时间t，水平分运动的位移水平分运动的位移s1竖直分运动的位移竖直分运动的位移s2蜡块实际运动的位移蜡块实际运动的位移svx tvy t222221yxvvts

12、ss1s2s 位移的合成、分解遵循平行四边形定则位移的合成、分解遵循平行四边形定则 tanvy/vx合速度、分速度oxyp设水平分运动的速度为设水平分运动的速度为vx，竖直分运动的速度为，竖直分运动的速度为vy，蜡块实际运动的位移蜡块实际运动的位移s222221yxvvtsss1s2s 速度的合成、分解遵循平行四边形定则速度的合成、分解遵循平行四边形定则蜡块实际运动的速度：蜡块实际运动的速度：vs/t=22yxvv vxvyv tanvy/vx 分运动和合运动分运动和合运动 合运动与分运动的关系合运动与分运动的关系a 等效性：合运动与分运动的共同效果相同等效性：合运动与分运动的共同效果相同b

13、等时性：合运动与分运动是同时进行，同时等时性：合运动与分运动是同时进行，同时结束。结束。c 独立性：一个物体同时参与两个方向的运动，独立性：一个物体同时参与两个方向的运动，这两个方向上的运动相互独立，互不影响。这两个方向上的运动相互独立，互不影响。运动合成与分解运动合成与分解例题例题:飞机起飞时以飞机起飞时以v=300 km/h的速度斜向上的速度斜向上飞飞,飞行方向与水平面的夹角为飞行方向与水平面的夹角为30 .求水平方求水平方向的分速度向的分速度vx和竖直方向的分速度和竖直方向的分速度vy运动的分解运动的分解(位移、速度、加速度位移、速度、加速度):平行四边形定则平行四边形定则. 降落伞下落

14、一定时间后降落伞下落一定时间后的运动是匀速的的运动是匀速的.没有风的没有风的时候时候,跳伞员着地的速度是跳伞员着地的速度是5m/s.现在有风现在有风,风使他以风使他以4m/s的速度沿水平方向东的速度沿水平方向东移动移动,问跳伞员将以多大的问跳伞员将以多大的速度着地速度着地,这个速度的方向这个速度的方向怎样怎样?v1v2v最短航程为最短航程为s sminmin=d/sin=d/sin渡河时间最短渡河时间最短t tminmin=d/v=d/v船船航程最短航程最短s sminmin=d=d航程为航程为s=d/coss=d/cos渡河时间为渡河时间为t=d/vt=d/v船船sinsin1. 1.船头指

15、向正对岸船头指向正对岸 2.2.船头偏向上游且船头偏向上游且v v船船v v水水当当coscos=v=v水水/v/v船船 时，时，3.3.若若v v船船v v水水, ,v合合v水水v船船小船渡河问题：小船渡河问题：v船船v水水v合合当船头与上游成当船头与上游成(90(900 0), ),sinsin=v=v船船/v/v水水时时v船船v水水v合合v船船vvv合合?注意：注意：1) 1) v v合合即为车即为车实际运动的速度实际运动的速度 2)2)沿绳的方向上各点的速度大小相等沿绳的方向上各点的速度大小相等拉绳问题的分解：拉绳问题的分解：垂直于绳方向的旋转运动垂直于绳方向的旋转运动沿绳方向的伸长或

16、收缩运动沿绳方向的伸长或收缩运动vavav合合 cosvvv合合vav? v?v船船cosvv 船vvavav sinvva练练. .在抗洪抢险中，战士驾驶冲锋舟救人，假设江岸是平在抗洪抢险中，战士驾驶冲锋舟救人，假设江岸是平直的直的. .洪水沿江而下，水的流速为洪水沿江而下，水的流速为5 m/s.5 m/s.舟在静水中的航舟在静水中的航速为速为10 m/s,10 m/s,战士救人的地点战士救人的地点a a离岸边最近点离岸边最近点oo的距离为的距离为5 50 m,0 m,如右图所示如右图所示. .问：问：(1)(1)战士要想用最短的时间将人送上岸，求最短时间为多战士要想用最短的时间将人送上岸，

17、求最短时间为多长长? ?(2)(2)战士要想用最短的航程将人送上岸，冲锋舟的驾驶员战士要想用最短的航程将人送上岸，冲锋舟的驾驶员应使舟头与河岸成多少度角应使舟头与河岸成多少度角? ?(3)(3)如果水的流速是如果水的流速是10 m/s10 m/s，而舟的航速，而舟的航速( (静水中静水中) )为为5 m/s,5 m/s,战士想通过最短的距离将人送上岸，求这个最短的距离战士想通过最短的距离将人送上岸，求这个最短的距离. .t=5st=5s=60=60s=100ms=100m课堂练习课堂练习*练习练习4.物体在恒力物体在恒力f作用下沿曲线从作用下沿曲线从a运动到运动到b，这，这时突然使它所受力反向且大小不变，即由时突然使它所受力反向且大小不变，即由f变为变为-f.在此力作用下，物体以后的运动情况是在此力作用下，物体以后的运动情况是 【 】a.不可能沿曲线不可能沿曲线ba运动运动b.不可能沿直线不可能沿直线bb运动运动c.不可能沿曲线不可能沿曲线bc运动运动d.