物理人教版必修二5.1曲线运动性质

1、第一节第一节 曲线运动曲线运动必修二 第五章 曲线运动 曲线运动：物体的运动轨迹是曲线曲线运动：物体的运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动的运动叫做曲线运动1.做曲线运动的物体做曲线运动的物体,不同时刻的运动方向相同不同时刻的运动方向相同吗吗?2.你是怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的你是怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？速度方向？ 如何确定曲线运动中，某点的运动方向？如何确定曲线运动中，某点的运动方向？ 曲线运动中速度的方向是曲线运动中速度的方向是时刻改变时刻改变的的质点在某一点（或某一时刻）的速度方向质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线的这一点的在曲线的这一点的切线方向切线

2、方向上。上。曲线运动的速度：曲线运动的速度：1、曲线运动的速度方向：曲线运动的速度方向：2、曲线运动的性质：曲线运动的性质：曲线运动是曲线运动是变速变速运动。运动。（1 1）曲线运动一定是变速运动，但变速运动）曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。不一定是曲线运动。（2 2）只要物体的合外力为恒力，它一定做）只要物体的合外力为恒力，它一定做匀匀变速运动变速运动，可能是直线运动，也可能是曲线运，可能是直线运动，也可能是曲线运动。动。在曲线运动中，运动质点在某一点的即时速度的在曲线运动中，运动质点在某一点的即时速度的方向，就是通过这一点的曲线的切线的方向。方向，就是通过这一点的曲线的

3、切线的方向。1 1关于曲线运动速度的方向，下列说关于曲线运动速度的方向，下列说法中正确的是法中正确的是 ( )( ) A A在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变并保持不变 B B质点做曲线运动时，速度方向是时刻改质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，它在某一点的瞬时速度的方向与变的，它在某一点的瞬时速度的方向与这这点运动的轨迹垂直点运动的轨迹垂直 C C曲线运动中速度的方向是时刻改变的，曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这线上的这点的切线方向点的切线方向 DD曲线运动中速度

4、方向是不断改变的，但曲线运动中速度方向是不断改变的，但速度的大小保持不变速度的大小保持不变c物体在什么情况下做曲线运动物体在什么情况下做曲线运动呢？让我们观察下面的实验。呢？让我们观察下面的实验。实验总结实验总结 当物体所受的合力方向跟它当物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直线上物的速度方向不在同一直线上物体将做曲线运动。体将做曲线运动。 实例分析实例分析1实例分析实例分析1实例分析实例分析1实例分析实例分析3实例分析实例分析做曲线运动的物体做曲线运动的物体运动轨迹运动轨迹、速度方向速度方向与其所受与其所受合力方向合力方向三者位置关系如何？三者位置关系如何？ 物体运动轨迹夹在速度方向和合

5、力方向之间物体运动轨迹夹在速度方向和合力方向之间GvFGv1v2v3GvFGGv1v2v3G做曲线运动的物体运动做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向轨迹弯曲方向与其所受与其所受合力方向合力方向有什么关系呢？有什么关系呢？做曲线运动的物体所受合力必指向做曲线运动的物体所受合力必指向运动轨迹凹侧运动轨迹凹侧实例总结实例总结1、物体有初速度但不受力时，将做什么运动？、物体有初速度但不受力时，将做什么运动？3、物体既有初速度又有力时，将做什么运动？、物体既有初速度又有力时，将做什么运动？2、物体没有初速度但受力时，将做什么运动？、物体没有初速度但受力时，将做什么运动？当初速度方向与力方向不在同一直线上。当

6、初速度方向与力方向不在同一直线上。当初速度方向与力方向在同一直线上（方向相当初速度方向与力方向在同一直线上（方向相同或相反）。同或相反）。匀速直线运动做加速直线运动（如自由落体运动等）做加速直线运动（如自由落体运动等）a、当初速度方向与外力方向在同一直线上（方向相同、当初速度方向与外力方向在同一直线上（方向相同或相反）时将做直线运动或相反）时将做直线运动 b、当初速度与外力不在同一直线上时，做曲线运、当初速度与外力不在同一直线上时，做曲线运动动F合合(a) 跟跟 v 在在同一直线上同一直线上直线直线运动运动F合合( (a) ) 恒定恒定匀变速匀变速直线运动直线运动F合合( (a) ) 变化变化

7、变加速变加速直线运动直线运动F合合( (a) ) 跟跟 v 不在不在同一直线上同一直线上曲线曲线运动运动F合合( (a) ) 恒定恒定匀变速匀变速曲线运动曲线运动F合合( (a) ) 变化变化变加速变加速曲线运动曲线运动说明：判断直线还是曲线运动关键看说明：判断直线还是曲线运动关键看a 与与v 是否同是否同一直线；判断匀变速还是变加速关键看一直线；判断匀变速还是变加速关键看a 是否恒定是否恒定物体运动状态由其所受合力与初速度物体运动状态由其所受合力与初速度方向共同决定方向共同决定曲线运动的描述一、曲线运动的位移一、曲线运动的位移1坐标系：研究物体在平面内做曲线运动时，坐标系：研究物体在平面内做

8、曲线运动时，需要建立需要建立_坐标系坐标系2.图图511位移的分解：如图位移的分解：如图511所示，物体从所示，物体从O运动运动到到A，位移大小为，位移大小为l，与，与x轴夹角为轴夹角为，则在，则在x方向方向的分位移为的分位移为xA_，在，在y方向的分位移为方向的分位移为yA_.平面直角平面直角lcoslsin二、曲线运动的速度二、曲线运动的速度1曲线运动：速度方向曲线运动：速度方向_的运的运动动2速度方向：质点在某一点的速度，沿曲速度方向：质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的线在这一点的_方向方向注意：曲线运动是一种变速运动注意：曲线运动是一种变速运动3速度的分解速度的分解(1)分速度：用相

9、互垂直的两个方向的分矢分速度：用相互垂直的两个方向的分矢量表示速度，这两个分矢量叫做分速度量表示速度，这两个分矢量叫做分速度不断变化不断变化切线切线图图512(2)速度的分解：如图速度的分解：如图512所示，物体沿曲线运所示，物体沿曲线运动到动到A点，速度大小为点，速度大小为v，与，与x轴夹角为轴夹角为，则在，则在x方方向的分速度为向的分速度为vx_，在，在y方向的分速度为方向的分速度为vy_.vcosvsin例题、飞机起飞时以300km/h的速度斜向上飞，其飞行方向与水平面的夹角为300。求水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度vyvxvy解解：（略）：（略）1、飞机实际运动是怎样的？是合运

10、动吗？、飞机实际运动是怎样的？是合运动吗？2、水平和竖直方向是什么运动？能不能将飞机看、水平和竖直方向是什么运动？能不能将飞机看做即参与了水平方向上的匀速直线运动，又参与了做即参与了水平方向上的匀速直线运动，又参与了竖直方向上的匀速直线运动呢？竖直方向上的匀速直线运动呢？OYX30v问题问题1：蜡块运动的研究蜡块运动的研究视频红蜡块的运动 flash.swf问题问题2：小船运动的研究小船运动的研究小船过河问题分析小船过河问题分析.swf三、运动描述的实例三、运动描述的实例1装置：在一端封闭、长约装置：在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水，水的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体中放

11、一个红蜡做的小圆柱体R，将玻璃管口塞紧，将玻璃管口塞紧演示实验：演示实验：2实验过程实验过程(1)将这个玻璃管倒置将这个玻璃管倒置(如图如图513)，可以看到蜡，可以看到蜡块上升的速度大小不变，即蜡块做块上升的速度大小不变，即蜡块做_运运动动图图513(2)再次将玻璃管上下颠倒，在蜡块上升的同时将再次将玻璃管上下颠倒，在蜡块上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动，观察研究蜡块的运玻璃管水平向右匀速移动，观察研究蜡块的运动动匀速直线匀速直线思考感悟思考感悟物体做曲线运动时，合力一定是变力吗？物体做曲线运动时，合力一定是变力吗？提示：提示：只要合力与速度方向不共线，物体就做只要合力与速度方向不共线，物

12、体就做曲线运动，物体受到的合力可以是变力，也可曲线运动，物体受到的合力可以是变力，也可以是恒力以是恒力在物理学中，如果一个物体实际发生的运动产生的效果跟另在物理学中，如果一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外两个运动产生的外两个运动产生的，我们就把，我们就把物体的实际运动物体的实际运动叫做叫做这两个运动的这两个运动的，这两个运动叫做这一实际运动的，这两个运动叫做这一实际运动的。合运动和分运动经历的时间相等。合运动和分运动经历的时间相等。各分运动独立进行，互不影响。各分运动独立进行，互不影响。各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效。各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效。（3）、运动的合成与

13、分解：）、运动的合成与分解：（4 4）、运动的合成与分解是指）、运动的合成与分解是指a a、v v、x x的合成与分解。的合成与分解。位移的合成位移的合成速度的合成速度的合成加速度的合成加速度的合成 速度、位移、加速度都是矢量，合成时均遵速度、位移、加速度都是矢量，合成时均遵循平行四边形定则循平行四边形定则关键：关键：明确哪个是合运动，哪个是分运动，明确哪个是合运动，哪个是分运动，要注意画好示意图要注意画好示意图 (从速度、加速度、运动轨迹方面分析从速度、加速度、运动轨迹方面分析)互成角度的两个匀速直线运动的合运动：互成角度的两个匀速直线运动的合运动： ；互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速

14、直线运动的合运互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动：动： ；互成角度的两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动：互成角度的两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动： ； 互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动: 。 2、两个直线运动的合运动的性质和轨迹的、两个直线运动的合运动的性质和轨迹的判断：判断：核心要点突破核心要点突破一、对曲线运动的理解一、对曲线运动的理解1曲线运动的速度曲线运动的速度(1)曲线运动中质点在某一时刻曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置或某一位置)的的速速度方向度方向，就是质点从该时刻，就是质点从

15、该时刻(或该点或该点)脱离曲线后脱离曲线后自由运动的方向，也就是曲线上这一点的自由运动的方向，也就是曲线上这一点的切线方切线方向向(2)速度是一个速度是一个矢量矢量，既有大小，又有方向，假如，既有大小，又有方向，假如在运动过程中只有速度大小的变化，而物体的速在运动过程中只有速度大小的变化，而物体的速度方向不变，则物体只能做度方向不变，则物体只能做直线运动直线运动因此，若因此，若物体物体做曲线运动做曲线运动，表明物体的，表明物体的速度方向速度方向发生了变发生了变化化2曲线运动的性质曲线运动的性质(1)由于做曲线运动物体的速度方向时刻在变化，由于做曲线运动物体的速度方向时刻在变化，不管速度大小是否

16、改变，因其矢量性，物体的速度不管速度大小是否改变，因其矢量性，物体的速度在时刻变化，即曲线运动一定是在时刻变化，即曲线运动一定是变速运动变速运动(2)曲线运动是否是匀变速运动取决于物体的合外曲线运动是否是匀变速运动取决于物体的合外力情况合外力为力情况合外力为恒力恒力，物体做，物体做匀变速曲线运动匀变速曲线运动；合外力为变力，物体做非匀变速曲线运动合外力为变力，物体做非匀变速曲线运动特别提醒：特别提醒：(1)曲线运动一定是变速运动，但曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动变速运动不一定是曲线运动(2)只要物体的合外力为恒力，它一定做匀变只要物体的合外力为恒力，它一定做匀变速运动，可能

17、是直线运动也可能是曲线运速运动，可能是直线运动也可能是曲线运动动3合外力的方向一定指向轨迹弯曲的凹侧合外力的方向一定指向轨迹弯曲的凹侧在处理曲线运动的轨迹问题时，注意轨迹向合在处理曲线运动的轨迹问题时，注意轨迹向合力的方向弯曲，力的方向总是指向轨迹的凹力的方向弯曲，力的方向总是指向轨迹的凹侧侧特别提醒：特别提醒：判断运动轨迹的判断运动轨迹的曲直曲直：只看：只看力力(或加或加速度速度)与速度方向与速度方向的关系，与力的大小无关；判的关系，与力的大小无关；判断是否为断是否为匀变速运动匀变速运动时，只看外力时，只看外力(加速度加速度)是否是否是是恒定恒定的，特别注意其的，特别注意其方向方向是否变化是

18、否变化2物体做直线运动与做曲线运动的比较物体做直线运动与做曲线运动的比较运动名称运动名称比较项目比较项目匀速直线匀速直线运动运动匀加速直线运匀加速直线运动动曲线运动曲线运动F合合F合合0F合合0，F合合恒恒定定F合合0，F合合可能可能恒定，可能变化恒定，可能变化aa0a0，a恒定恒定a0，a可能恒可能恒定，可能变化定，可能变化v恒定恒定变化变化变化变化x位移大小位移大小等于路程等于路程位移大小等于位移大小等于路程路程位移大小比路程位移大小比路程小小F合合方向与方向与v方向方向共线共线不共线不共线a方向与方向与v方向方向共线共线不共线不共线特别提醒：特别提醒：在曲线运动中，合力方向与速度在曲线运

19、动中，合力方向与速度方向的夹角小于方向的夹角小于90，物体做加速运动；两，物体做加速运动；两方向的夹角大于方向的夹角大于90，物体做减速运动，两，物体做减速运动，两方向夹角等于方向夹角等于90，则物体的速率不变，则物体的速率不变即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2(2011年惠阳高一检测年惠阳高一检测)下列说法中正确的是下列说法中正确的是()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物体在变力作用下一定做曲线运动物体在变力作用下一定做曲线运动C物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动D做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上向一定不在同一直线上三、对合运动与分运动的关系的理解三、对合运动与分运动的关系的理解1合运动与分运动的关系合运动与