2024-2025学年新教材高中物理第五章抛体运动第1节曲线运动学案新人教版必修2VIP

PAGE1-第1节曲线运动学习目标1.建立曲线运动的轨迹模型,强化速度的概念,加深运动与相互作用的观念。2.借助数学极限思想,利用直线运动速度的定义建构曲线的速度模型;运用力与运动的观念,借助科学推理,来论证曲线运动的条件。3.通过试验来探究曲线运动的速度方向。4.通过分析生活中和试验中的现象,实事求是地分析成功与失败的缘由,探寻曲线运动的本质,寻求解决曲线运动相关问题的方法。自主预习一、对曲线运动的位移和速度的理解(1)曲线运动的定义:物体运动轨迹是的运动。

(2)速度方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的方向。

(3)曲线运动的特点:做曲线运动的质点,速度时刻发生变更,即速度时刻发生变更,因此,曲线运动肯定是运动。

二、物体做曲线运动的条件(1)从动力学角度看:物体所受的方向与它的速度方向不在同始终线上。

(2)从运动学角度看:物体的方向与它的速度方向不在同始终线上。

课堂探究[情境设问]试验1:双手空中接球小嬉戏。试验2:①演示“在肯定高度自由释放一个小纸团”;②演示“在同一高度水平抛出同一个纸团”。一、曲线运动的速度方向[情境设问]在第一个试验中你认为小球的运动轨迹是直线还是曲线?你真的看清晰了吗?你是如何推断出它的运动轨迹是直线还是曲线的?[学生分组试验]旋转滴有墨水的小雨伞试验说明:如图所示,在一张白色硬纸板中心扎一个小孔,将自制小雨伞从中间穿过。在雨伞边缘处滴加适量墨水,快速旋转伞柄,“雨滴”将飞出,在纸板上留下痕迹。结论1:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的方向。

结论2:曲线运动中速度的方向时刻。

[科学推理与论证]请同学们结合你学习的数学学问,通过下图尝试证明结论1。二、物体做曲线运动的条件[情境设问]拿出一枚粉笔头,水平抛出后在空中(空气阻力较小,可认为合外力就是重力)将做曲线运动。[提出问题]我们已经知道曲线运动是一种变速运动,依据力变更物体的运动状态,请大家思索曲线运动应当满意什么条件?[科学探究]请每组同学在白纸上面呈现运动轨迹和力,结合老师的问题进行思索。结论3:当物体所受的的方向与它的速度方向直线上时,物体做曲线运动。

[思索与探讨]粉笔头做曲线运动,它的速度方向、合力方向和运动轨迹之间满意什么样的关系?[例题展示]【例题1】下图是一质点由A运动到C的轨迹曲线,画出曲线中A、B、C三点的速度方向。【变式训练1】在第23届冬奥会闭幕式上“北京八分钟”的表演中,轮滑演员在舞台上滑出美丽的曲线轨迹(如图所示)。在此过程中轮滑演员的 ()A.速度始终保持不变B.运动状态始终保持不变C.速度方向沿曲线上各点的切线方向D.所受合力方向始终与速度方向一样【例题2】在越野赛车时,一辆赛车在水平马路上减速转弯,从俯视图中可以看到赛车沿曲线由M向N行驶,下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,正确的是()【变式训练2】小钢球m以初速度v0在光滑水平面上运动,后受到磁极的侧向作用力而做曲线运动,从M点运动到N点,如图所示,过轨迹上M、N两点的切线划分了四个区域,由此可知,磁铁可能处在哪个区域()A.①区 B.③区C.②或④区 D.均不行能[课堂练习]1.做曲线运动的物体,在运动过程中,肯定变更的物理量是()A.速率 B.速度 C.加速度 D.合外力2.在纪念中国人民抗日斗争暨世界反法西斯斗争成功70周年大会的阅兵式中,空中梯队的表演震撼人心,更令人骄傲的是,参阅飞机全部是国产先进飞机。如图所示,虚线为一架歼-15战斗机飞过天安门上空时的一段轨迹,P是轨迹上的一点。四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述飞机经过P点时的速度方向,其中描述最精确的是()A.甲 B.乙 C.丙 D.丁3.(多选)关于质点做曲线运动,下列描述中正确的是 ()A.做曲线运动的质点,瞬时速度的方向在曲线的切线方向上B.质点做曲线运动时受到的合力肯定是变力C.质点做曲线运动时所受合力的方向与速度方向肯定不在同始终线上D.质点做曲线运动时速度的大小肯定是时刻在变更的4.(多选)同学们到中国科技馆参观,看到了一个好玩的科学试验:如图所示,一辆小火车在平直轨道上匀速行驶,当火车将要从“∩”形框架的下方通过时,突然从火车顶部的小孔中向上弹出一小球,该小球越过框架后,又与通过框架的火车相遇,并恰好落回原来的孔中。下列说法正确的是()A.相对于地面,小球运动的轨迹是直线B.相对于地面,小球运动的轨迹是曲线C.小球能落回小孔是因为小球在空中运动的过程中受到水平向前的力D.小球能落回小孔是因为小球具有惯性,在水平方向保持与火车相同的速度5.一质点做曲线运动,在运动的某一位置,它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向之间的关系是()A.速度、加速度、合外力的方向有可能都相同B.加速度方向与合外力的方向肯定相同C.加速度方向与速度方向肯定相同D.速度方向与合外力方向可能相同,也可能不同核心素养专练1.关于曲线运动,下列叙述中正确的是()A.物体做曲线运动时所受的合外力肯定是变力B.变速运动肯定是曲线运动C.当物体所受合外力的方向与物体速度方向不在同始终线上时,物体肯定做曲线运动D.当物体做曲线运动时,物体所受的合外力方向与物体加速度方向不在同始终线上2.“歼-20”是我国自主研发的一款新型隐形战机,图中虚曲线是某次“歼-20”离开跑道加速起飞的轨迹,虚直线是曲线上过飞机所在位置的切线,则空气对飞机作用力的方向可能是()A.沿F1方向 B.沿F2方向C.沿F3方向 D.沿F4方向3.老鹰在天空中翱翔,图中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹,关于老鹰在图示位置时的速度v及其所受合力F的方向可能正确的是()4.(多选)质点仅在恒力的作用下运动,运动过程中的一段轨迹如图所示,A、B是轨迹上两点,对应瞬时速度的方向如图所示,则()A.从A到B点速度方向变更30°B.从A到B点速度方向变更90°C.恒力的方向可能沿x轴正方向D.恒力的方向可能沿y轴负方向参考答案自主预习一、(1)曲线(2)切线(3)方向变速二、(1)合力(2)加速度课堂探究结论1:切线结论2:发生变更结论3:合力不在同一[思索与探讨]曲线运动的速度方向和合力方向夹着物体运动轨迹,并且速度方向和轨迹相切【例题1】例题分析:曲线运动的速度方向是轨迹上的随意一点的切线方向。运用数学学问做出正确解答。例题解答:如图所示【变式训练1】C【例题2