高一教科版物理必修二讲义及练习：第一章 第1节 曲线运动 物体做曲线运动的条件及轨迹分析(讲义) Word版

1、高中物理物体做曲线运动的条件及轨迹分析 一、考点突破： 考点突破： 知识点知识点 物体做曲线运 动的条件；根据 轨迹判断受力 件； 2. 会根据受力判断轨迹形状或根据 轨迹判断受力的大致方向 考纲要求考纲要求 1. 熟练掌握物体做曲线运动的条 选择题、 计算题 题型题型说明说明 属于高频考点， 高考从 物体做曲线运动的条 件入手， 结合运动轨迹 进行考查 二、重难点提示：二、重难点提示： 重点：重点：掌握物体做曲线运动的条件及曲线运动的动力学特征。 难点：难点：根据受力确定轨迹或根据轨迹确定受力。 1. 曲线运动的特点 （1）速度方向：质点在某点的速度，沿曲线上该点的切线方向。 （2）运动性质

2、：做曲线运动的物体，速度的方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速 运动，即必然具有加速度。 2. 曲线运动的条件 （1）从动力学角度看：物体所受的合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。 （2）从运动学角度看：物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。 3. 物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切， 合外力方向指向轨迹的“凹”侧，如图所示。 4. 曲线运动的物体速度方向逐渐向合外力方向靠近但永远不能相同。 5.速率变化情况判断 （1）当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率增大； （2）当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率减小； （3

3、）当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变。 思考 ：变速运动一定是曲线运动吗？曲线运动一定是变速运动吗？曲线运动一定不是 匀变速运动吗？ 例题例题 1 1 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）后，物体可能做（） F3 的匀变速直线运动 m 2F 3 B. 加速度大小为的匀变速直线运动 m 2F 3 C. 加速度大小为的匀变速曲线运动 m A. 加速度大小为 D. 匀速直线运动 思路分析：思路分析：物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，必有F3与F1、F2的合 力等大反向，当F

4、3大小不变，方向改变 90时，F1、F2的合力大小仍为F3，方向与改变方 向后的F3夹角为 90，故F 合 2F 3，加速度 a F合2F 3 ，若初速度方向与F 合方向 mm 共线，则物体做匀变速直线运动；若初速度方向与F 合方向不共线，则物体做匀变速曲线运 动，综上所述本题选 B、C。 答案：答案：BC 例题例题 2 2 光滑平面上一运动质点以速度 v 通过原点 O，v 与 x 轴正方向成 角（如图） ， 与此同时对质点加上沿 x 轴正方向的恒力 Fx和沿 y 轴正方向的恒力 Fy，则（） A. 因为有 Fx，质点一定做曲线运动 B. 如果 FyFx，质点向 y 轴一侧做曲线运动 C. 质

5、点不可能做直线运动 D. 如果 FxFycot ，质点向 x 轴一侧做曲线运动 思路分析：思路分析：若 FyFxtan ，则Fx和 Fy的合力 F 与 v 在同一直线上，此时质点做直线运 动；若 FxFycot ，则Fx、Fy的合力 F 与 x 轴正方向的夹角 ，则质点向x 轴一侧做曲线 运动，故正确选项为 D。 答案：答案：D 【方法提炼】【方法提炼】 1. 合外力或加速度指向轨迹的“凹”（内）侧。 2. 曲线的轨迹不会出现急折，只能平滑变化，且与速度方向相切。 满分训练：满分训练：如图所示为一个做匀变速曲线运动质点的轨迹示意图，已知在 B 点的速度 与加速度相互垂直，且质点的运动方向是从A 到 E，则下列说法中正确的是（） A. D 点的速率比 C 点的速率大 B. A 点的加速度与速度的夹角小于90 C. A 点的加速度比 D 点的加速度大 D. 从 A 到 D 加速度与速度的夹角先增大后减小 思路分析：思路分析：质点做匀变速曲线运动，合力的大小与方向均不变，加速度不变，故 C 错 误；由 B 点速度与加速度相互垂直可知，合力方向与B 点切线垂直且向下，故质点由 C 到 D 过程，合