人教版高中物理必修二 （曲线运动）抛体运动 课件

曲线运动

核心素养目标物理观念知道什么是曲线运动，理解曲线运动的速度方向，理解物体做曲线运动的条件。科学思维理解曲线运动是一种变速运动，会判断物体是做直线运动还是曲线运动。科学探究研究曲线运动的速度方向，通过实验归纳物体做曲线运动的条件。科学态度与责任了解生产、生活中的曲线运动。知识点一曲线运动的速度方向[观图助学]上面两幅图片中篮球的运动和过山车的运动轨迹都是曲线。它们在每一时刻的速度方向是如何变化的？1.切线：如图所示，当B点非常非常_______A点时，这条_______就叫作曲线A点的切线。2.速度方向：质点在某一点的速度方向，沿_______在这一点的_______方向。3.运动性质：曲线运动是_______运动。接近割线曲线切线割线[思考讨论]如图，运动员掷链球时，链球在运动员的牵引下沿圆周做曲线运动，一旦运动员放手，链球立即飞出。链球如果要向运动员正前方的场地飞出，则运动员应在什么位置放手？答案运动员应在链球转到位置1时放手，链球沿圆周切线方向飞出，能够落在场地内。运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。质点瞬时速度的方向速度是矢量，既有大小、又有方向，只要其一变或都变即为速度变。知识点二物体做曲线运动的条件[观图助学]钢球的运动轨迹偏向有磁铁的一侧在初中我们做过将在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近水流的实验，水流会被吸引而弯曲1.动力学角度：当物体所受合力的方向与它的速度方向________________时，物体做曲线运动。2.运动学角度：物体的加速度方向与它的速度方向_____________________时，物体做曲线运动。[思考判断]

如图为在弯道上高速行驶的赛车，判断下列说法是否正确。(1)赛车做曲线运动时，合力一定是变力。(

)(2)赛车做曲线运动时，合力一定不为零。(

)(3)赛车做曲线运动时，加速度一定不为零。(

)不在同一直线上不在同一条直线上×√√合外力与轨迹关系可概括为“无力不拐弯，拐弯必有力”。曲线运动是比直线运动更普遍的一种运动形式核心要点一对曲线运动的理解[问题探究]

1.如图甲所示，在泥泞的道路上启动摩托车时，车轮溅起的泥浆沿什么方向飞出？如图乙所示，转动雨伞，伞边缘的水滴离开伞面时沿什么方向飞出？答案泥浆沿车轮边缘某点的切线方向飞出；水滴沿伞边缘某点的切线方向飞出。2.为什么曲线运动一定是变速运动？变速运动一定是曲线运动吗？答案由于曲线运动的速度方向时刻在变化，不论其速度大小是否变化，其速度一定变化，因此曲线运动一定是变速运动。但是变速运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，速度虽然变化，但轨迹是直线。[探究归纳]

1.曲线运动的速度方向沿轨迹曲线的切线方向。2.曲线运动一定是变速运动，但是变速运动不一定是曲线运动。[试题案例][例1]

(2019春·慈溪市期末)如图所示，某电动车在平直公路上行驶时，安装在车架上的车前照明灯的光束沿平直道路方向。当该车转弯时，其前、后车轮在地面上留下了不同的曲线轨迹。此时照明光束的指向与下列哪条轨迹相切(

)A.前轮的轨迹

B.后轮的轨迹C.前轮和后轮连线中点的轨迹

D.车把手中间点的轨迹解析根据图片结合生产常识，车前大灯照明方向与后轮前进的方向始终保持一致，故B项正确。答案B[针对训练1]

如图所示的陀螺，是汉族民间最早的娱乐工具，也是我们很多人小时候喜欢玩的玩具。从上往下看(俯视)，若陀螺立在某一点顺时针匀速转动，此时滴一滴墨水到陀螺上，则被甩出的墨水径迹可能是图中的哪一个(

)解析陀螺的边缘上的墨水沿切线方向飞出，所以A、B错误；陀螺立在某一点顺时针匀速转动，所以墨水滴的运动方向沿该点的切线方向，故C错误，D正确。答案D核心要点二物体做曲线运动的条件[问题探究]

如图所示，将圆弧形滑轨放在铺了一层白纸的平滑桌面上，使其底端与桌面相切，让钢球从圆弧形滑轨滚下获得一定的初速度。为便于观察，在离开滑轨处沿钢球运动方向用直尺在白纸上画一直线。图甲中将条形磁铁沿直线放置；图乙中将条形磁铁放在钢球运动路线的旁边。

甲乙(1)图甲中钢球从滑轨上滚下时，观察钢球做什么运动，钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向有什么关系？(2)图乙中钢球从滑轨上滚下时，观察钢球做什么运动，钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向有什么关系？答案(1)钢球做加速直线运动，钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向相同。(2)钢球做曲线运动，钢球的运动方向与所受磁铁吸引力方向不在同一条直线上。[探究归纳]

1.物体做曲线运动的条件：物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上。

根据上面的条件可知，做曲线运动的物体一定受合力作用，但合力是变力还是恒力无法确定。2.合力与轨迹的关系：物体做曲线运动时，其轨迹总偏向合力所指的一侧，合力总指向运动轨迹的凹侧。也可以说运动轨迹总是夹在合力方向与速度方向之间且与速度方向相切。[例2]

如图所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的轨迹，则图中扑克牌所受合力F与速度v关系正确的是(

)解析曲线运动的物体速度方向沿切线方向，而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断B、C、D错误，A正确。答案A[例3]

(2019·四川乐山高一期末)(多选)物体做曲线运动时，下列说法正确的是(

)A.速度一定变化

B.合力一定不为零C.加速度一定变化

D.合力方向与速度方向一定不在同一直线上解析既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，故A、B正确；曲线运动一定存在加速度，但加速度可以恒定，故C错误；物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动，故D正确。答案ABD[例4]

(多选)质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90°(大小不变)。物体可能做(

)答案BC方法总结判断物体运动情况和性质的分析方法判断物体做曲线运动还是直线运动的方法F合(或a)与v在一条直线上→直线运动F合(或a)与v不在一条直线上→曲线运动判断物体做变速运动还是匀速运动的方法F合(或a)为0→匀速运动F合(或a)恒定→匀变速运动

F合(或a)变化→非匀变速运动[针对训练2]

一个物体在力F1、F2、F3等几个力的共同作用下，做匀速直线运动。若突然撤去力F1，则物体(

)A.可能做曲线运动B.不可能继续做直线运动C.必然沿F1的方向做直线运动D.必然沿F1的反方向做匀加速直线运动解析

物体做匀速直线运动的速度方向与F1的方向关系不明确，可能是相同、相反或不在同一条直线上。因此，撤去F1后物体所受合力的方向与速度v的方向关系不确定，所以只有选项A正确。

答案

A1曲线运动第五章抛体运动

1.会确定曲线运动的速度方向，知道曲线运动是一种变速运动.2.知道物体做曲线运动的条件.学习目标梳理教材夯实基础探究重点提升素养随堂演练逐点落实内容索引NEIRONGSUOYIN梳理教材夯实基础011.质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的

.2.曲线运动是

运动.(1)速度是矢量，既有大小，又有

.(2)在曲线运动中，速度的

是变化的，所以曲线运动是

运动.曲线运动的速度方向一切线方向变速方向方向变速1.物体如果不受力，将

或做

运动.2.物体做曲线运动时，由于速度

时刻改变，物体的加速度一定

；物体所受的合力一定

.3.物体做曲线运动的条件：(1)动力学角度：物体所受合力的方向与它的速度方向

时，物体做曲线运动.(2)运动学角度：物体的加速度方向与速度方向

时，物体做曲线运动.物体做曲线运动的条件二静止匀速直线方向不为0不为0不在同一直线上不在同一直线上即学即用1.判断下列说法的正误.(1)做曲线运动的物体，速度可能不变.(

)(2)曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动.(

)(3)做曲线运动的物体的位移大小可能与路程相等.(

)(4)做曲线运动的物体所受的合力一定是变力.(

)(5)做曲线运动的物体加速度一定不为零.(

)×√××√2.将一条形磁铁放在光滑水平桌面的不同位置，让小铁珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹.图1中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小铁珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号)，磁铁放在位置B时，小铁珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直线上时，物体做曲线运动.图1bc不在解析因为磁铁对小铁珠只能提供引力，磁铁在A处时，F与v0同向，小铁珠做变加速直线运动，运动轨迹为b；当磁铁放在B处时，F与v0不在同一直线上，合力的方向指向轨迹的凹侧，运动轨迹为c.当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动.探究重点提升素养02曲线运动的速度方向一导学探究图2为砂轮打磨下来的炽热微粒飞离砂轮时的情形，微粒离开砂轮的时刻不同，飞离时的速度方向也不一样.(1)微粒离开砂轮瞬间速度方向如何？答案沿砂轮的切线方向(2)微粒在离开砂轮前速度是否变化？答案是(3)微粒做曲线运动时，加速度可以是零吗？为什么？答案不为零.因为速度的方向在变化，即速度在变化.图2知识深化1.曲线运动中，质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向.2.曲线运动中，质点的速度方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，加速度一定不为零.例1如图3所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是A.物体的速度可能不变B.物体的加速度可能为零C.a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定小于路程解析做曲线运动的物体的速度方向时刻改变，即使速度大小不变，速度方向也在不断发生变化，故速度一直在变，A项错误；做曲线运动的物体速度在变化，加速度必定不为零，B项错误；a点的速度方向沿a点的切线方向，C项错误；做曲线运动的物体的位移大小必小于路程，D项正确.图3√物体做曲线运动的条件二导学探究1.图4甲为抛出的石子在空中运动的轨迹，图乙是水平面上一小钢球在磁铁作用下的部分轨迹.请画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向.图4答案各点受力方向和速度方向如图所示2.物体做曲线运动的条件是什么？答案物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上.知识深化1.物体做曲线运动的条件(1)动力学条件：合力方向与物体的速度方向不在同一直线上.(2)运动学条件：加速度方向与物体的速度方向不在同一直线上.说明：物体做曲线运动时，所受合力可能变化，也可能不发生变化.2.物体运动性质的判断(1)直线或曲线的判断看合力方向(或加速度的方向)和速度方向是否在同一直线上.(2)匀变速或非匀变速的判断合力为恒力，物体做匀变速运动；合力为变力，物体做非匀变速运动.(3)变速运动的几种类型轨迹特点加速度与速度方向的关系加速度特点运动性质直线共线加速度不变匀变速直线运动加速度变化非匀变速直线运动曲线不共线加速度不变匀变速曲线运动加速度变化非匀变速曲线运动例2曲线运动是自然界中普遍存在的运动形式，下面关于曲线运动的说法中，正确的是A.物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动B.物体在恒定的合力作用下一定会做直线运动C.物体做曲线运动时，合力方向可能发生变化，也可能不变D.物体在大小不变的合力作用下必做匀变速曲线运动解析当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，A、B错误；物体做曲线运动时，其所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上，合外力的方向可能发生变化，也可能不变，C正确；做匀变速曲线运动的物体所受的合力恒定不变，而不只是合力大小不变，D错误.√曲线运动中合力方向、速度方向与轨迹的关系三由于曲线运动的速度方向时刻改变，合力不为零.合力垂直于速度方向的分力改变速度的方向，所以合力总指向运动轨迹的凹侧，即曲线运动的轨迹总向合力所指的一侧弯曲.例3

(多选)如图5所示，质量为m的物体在四个共点力的作用下做匀速直线运动，速度方向与力F1、F3的方向恰好在同一直线上，则下列说法正确的是A.若只撤去F1，物体做匀加速直线运动B.若只撤去F3，物体做匀加速直线运动C.若只撤去F2，物体做匀变速曲线运动D.若只撤去F4，物体做非匀变速曲线运动解析若只撤去F1，合力方向与速度v同向，则物体做匀加速直线运动；若只撤去F3，合力方向与速度v反向，物体做匀减速直线运动，A项正确，B项错误.若只撤去F2或F4，合力方向与速度方向不在同一直线上，且合力大小不变，则物体做匀变速曲线运动，C项正确，D项错误.图5√√例4如图6所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的运动轨迹，则扑克牌所受合力F与速度v关系正确的是图6√解析做曲线运动的物体速度方向沿轨迹的切线方向，合力指向运动轨迹的凹侧，所以A正确.针对训练在光滑水平面上以速度v做匀速直线运动的小球，受到一个跟它的速度方向不在同一直线上的水平恒力F的作用后，获得加速度a.下列四幅图中，能正确反映v、F、a及小球运动轨迹(虚线)之间的关系的是√解析小球做匀速直线运动时，受力平衡，当受到一个与运动方向不在同一直线上的水平恒力F的作用时，因合力方向与速度方向不在同一直线上，所以小球一定做曲线运动且合力的方向指向运动轨迹的凹侧，根据牛顿第二定律可知，加速度方向与合力方向相同，故C正确.随堂演练逐点落实031.(曲线运动的速度方向)在F1赛事中，若在弯道上高速行驶的赛车车轮脱落，则关于脱落的车轮的运动情况，下列说法中正确的是A.仍然沿着赛车的弯道行驶B.沿着与弯道切线垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D.上述情况都有可能解析赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车的速度方向是赛车运动轨迹上的对应点的