高中物理必修二《1 曲线运动》名师优质课课件

1、第五章 曲线运动第1节 曲线运动复习提问： 1、什么是直线运动？ 2、物体做直线运动的条件是什么？轨迹是直线的运动物体所受的合力与速度在同一直线上一、曲线运动及其位移1.曲线运动定义：运动轨迹是曲线的运动(相对于某一参考系)2.曲线运动的位移（1）定义：曲线运动的位移是由初位置指向末位置的有向线段矢量大小：方向：该有向线段的长度初位置末位置（2）位移的表示：物体做二维平面曲线运动时，为了便于研究，可建立平面直角坐标系，其位移可用它在坐标轴上的分量表示XyOALXAyA说明：y轴正方向向下，这时处于 x轴下方点的纵坐标为正值物体从O点沿曲线运动到A点：位移大小为L，方向与x轴的夹角为说明：物体做

2、曲线运动时，物体相对起始点的位移方向不断变化，在表示物体的位移时，尽量用它的位移在坐标轴上的分量来表示，而位移分量可用该点的坐标表示想一想：物体做曲线运动时，路程有可能等于位移的大小吗？曲线运动和直线运动相比，除了运动轨迹不同，还有什么不同的地方？曲线运动的速度方向在不断变化怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？想一想：火星由于惯性，以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出，切线方向即为火星飞出时的速度方向水滴沿伞边缘的切线方向飞出结论：物体做曲线运动的速度方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）速度方向沿着曲线这一点的切线方向。AB数学概念：曲线的切线过曲线上的A、B两点作直线，

3、这条直线叫做曲线的割线。设想B点逐渐向A点移动，这条割线的位置也就不断变化。当B点非常非常接近A点时，这条割线就叫做曲线在A点的切线。质点沿曲线从左向右运动,画出质点在A、B、C 三点的速度方向。ABCvAvBvC练一练：二、曲线运动的速度1.曲线运动的速度方向及大小（1）方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向（2）大小：XyOVXVyv 见鬼，被甩了一身泥生活实例：请为自行车设计安装挡泥板生活实例：2.曲线运动的性质及分类（1）性质：变速运动说明曲线运动一定有加速度，但不能确定加速度是否发生变化（2）分类：匀变速曲线运动：非匀变速曲线运动：加速度恒定加速度变化说明：物体做曲线

4、运动速度方向一定发生变化速度大小不一定发生变化速度变化量不为0一定有加速度加速度可能恒定合外力一定不为0外力可能是恒力，也可能不是外力一定不与速度共线加速度一定不与速度共线三、运动的合成与分解1.蜡烛运动的研究（1）蜡块的位置：蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为Vy，玻璃管向右匀速移动的速度设为Vx，从蜡块开始运动的时刻计时：在某时刻t，蜡块的位置R可以用它的x、y两个坐标表示：x=vxty=vyt（2）蜡块运动的轨迹：xyyOxlVyVxR( x,y)x=vxty=vyt得：蜡块的运动轨迹是一条过原点的直线（3）蜡块的位移大小：（4）蜡块的速度：物体沿某一方向的速度叫这一方向的分速度，物体沿某一

5、方向的位移叫这一方向的分位移。OxyP( x,y)VxVyVSxy物体的实际运动速度又叫合速度，物体的实际运动位移又叫合位移。2.运动的合成与分解合运动与分运动在物理学上，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共同产生的效果相同，我们就把这一物体实际发生的运动叫做这两个运动的合运动，这两个运动叫做这一实际运动的分运动。观察用小锤打击弹性金属片C，观察到了什么？现象：1.球A沿曲线飞行；球B沿直线运动。 2.不论初速度如何，二球总同时落地。分析：1.同一时间内，二球在竖直方向的距离总是相等（等时性） ；2.球A 除竖直方向运动外，还有水平方向的运动，但水平方向运动对竖直方向运动无影响

6、，反之亦然（独立性）；3.球A 运动正是水平方向和竖直方向运动的合运动，而水平方向和竖直方向运动分别是这一合运动的分运动（等效性） 。结论：一个复杂的运动可看作几个独立分运动的合运动。合运动与分运动的特点（1）等时性（2）等效性OxyP( x,y)VxVyVSxy（5）矢量性： 合速度与分速度，合位移与分位移都遵循平行四边形定则。（3）独立性说一说（4）同体性注意：运动合成与分解的原则1.等效性原则2.符合实际的原则3.解题方便原则注：运动的合成与分解互为逆运算1、枪管与水平方向的夹角为600，子弹射出枪口时的速度为500m/s，则子弹沿水平方向的分速度的大小为 m/s，沿竖直方向的分速度的大

7、小为 m/s。 VxVyV600Vx=Vcos600=250m/sVy=Vsin600=433m/s例 题2、飞机起飞时以V=100m/s的速度斜向上飞，飞行方向与水平面的夹角为370。求飞机在2s内飞行的高度。Vy=Vsin370=60m/sy=Vyt=120mVxVyV370训 练xyS370方法二：分解速度方法一：分解位移S=Vt=200my=Ssin370=120m3、在高处拉低处小船时，通常在河岸上通过滑轮用钢绳拴船，若拉绳的速度为V1=4ms，当拴船的绳与水平方向成60时，船的速度是多大?速度V1与 V哪一个是合速度？VV1V2V=V1/cos600=8m/s提示：两个物体用绳或杆

8、相连，则两物体沿绳或杆方向的分速度大小相等。练 习绳及杆的速度分解v1v2v沿绳方向使绳伸长垂直于绳方向使绳转动绳(杆)模型绳（杆）端速度分解原则：沿着绳(杆)和垂直绳(杆)则V与V1的关系为 ？注：绳(杆)两端速度大小一般不相等，但两端沿绳(杆)方向速度一定相等V1=VCOS【例题】如图所示，以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A，用细绳通过定滑轮拉动物体B在水平桌面上运动，当绳与水平面夹角为时，物体B的速率为 。【答案】 vB=vsin寻找分运动效果 “绳+物”问题【例题】如图所示，A、B两物体用细绳相连，在水平面上运动，当=450，=300时，物体A的速度为2 m/s，这时B的速度为 。寻找分

9、运动效果【答案】 “绳+物”问题【例题】如图所示,杆AB它的两端在地板和竖直墙壁上，现拉A端由图示位置以速率v匀速向右运动，B端滑动的速度是 。寻找分运动效果 “杆+物”问题VcosVBcos【例题】如图所示，滑块B以速度vB向左运动时，触点P的沿杆移动的速度如何？【答案】寻找分运动效果 “杆+物”问题四、物体做曲线运动的条件1.物体做曲线运动条件 （1）运动学条件：物体加速度的方向与物体的速度方向不在同一条直线上（2）动力学条件：物体所受合力的方向与物体的速度方向不在同一条直线上2.运动性质与速度和合力的夹角的关系分类速度和合力的夹角运动性质力的作用效果直线运动=00加速直线运动只改变速度的大小，不改变速度的方向=1800减速直线运动曲线运动00900加速曲线运动既改变速度的大小，又改变速度的方向9001800减速曲线运动=900速度大小不变的曲线运动只改变速度的方向，不改变速度的大小GGGGGV1V2V3V4VF（1）合外力方向指向轨迹曲线的内侧（凹侧）！（2）物体的轨迹位于速度和合外力之间。3.曲线运动的特点（3）X位V水，船能垂直过河，位移最短V船V水，船不能垂直过河，要使过河位移最短须满足V船垂直V合练习： 1、 一船在静水中的速度为3m/s，要渡过宽为30m,流速为4m/s的河流，下列说法中不正确的是( ) A:此船能垂直到达河对岸 B:此船不可能垂直到达河对岸