资源简介

5.1曲线运动导学案
【学习目标】
1.知道什么叫做曲线运动，能分析生活中一些曲线运动的实例；
2.知道曲线运动与直线运动的区别，理解曲线运动是一种变速运动；
3.掌握物体做曲线运动的条件及运动速度的方向。
【学习重点】曲线运动的特点
【学习难点】物体做曲线运动的条件
【自主学习】
学习目标一：曲线运动的定义
问题：如图所示,桌面上运动的小铁球在磁铁的引力作用下做什么运动？为什么人造卫星围绕地球做圆周运动？
知识生成：物体运动轨迹是 的运动，叫做 。
学习目标二：曲线运动的速度方向
【实验探究】
问题1：如图所示,当B点非常非常　 A点时,这条　 就叫作曲线在A点的切线。
问题2：磨出的炙热铁屑将如何运动？从不同的位置磨出的炙热铁屑飞出的方向是否相同？
问题3：下雨天转动伞柄时的雨伞甩出去的水滴是沿什么方向的？从不同的位置甩出的方向是否相同？
问题4：如图所示，水平桌面上有一圆滑的弯曲轨道，钢球以一定的速度从轨道的始端进入，末端离开。对钢球在轨道末端速度方向的判断，图中表示正确的是（ ）
A.a B．b C．C
归纳：1.速度方向:质点在某一点的速度方向,沿　 在这一点的　 方向。
2.运动性质:曲线运动是　 运动。
3.理解：
（1）物体做曲线运动时，速度 一定发生变化，但速度的 不一定发生变化。
（2）曲线运动的 方向为沿轨迹曲线的 方向。
（3）曲线运动一定是 运动,但是 运动不一定是曲线运动。
学习目标三：物体做曲线运动的条件
【实验探究】
问题1：在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力时将如何运动？
问题2：在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动方向一侧放一条形磁铁时小球将如何运动？
归纳:1.物体做曲线运动的条件：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.当物体所受合力的方向与它的速度方向 时，物体做直线运动。
3.关于做曲线运动的条件理解
（1）初速度 ；
（2）受到的合力 （无力不转弯，转弯必有力）；
（3）合力的方向跟物体的速度方向不在 直线上,，或者加速度方向跟速度方向不在
直线上。
思考：做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合外力方向三者位置关系如何？
例1、若已知物体运动初速度v0的方向及该物体受到的恒定合力F的方向，则在下图中可能的轨迹是（ ）
【规律与方法】判断曲线运动轨迹：
(1)与运动轨迹相切的方向为 方向,不是力的方向；
(2)看物体运动轨迹的弯曲情况,物体所受合力的方向指向运动轨迹的 侧；
(3)轨迹曲线夹在合力与轨迹切线(即速度方向)之间。
例2、如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图，箭头表示物体在该点的速度方向。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法正确的是（　　）
A．C点的速率小于B点的速率
B．A点的加速度比C点的加速度大
C．C点的速率大于B点的速率
D．从A点到C点加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小，速率先减小后增大
【规律与方法】判断运动性质
（1）若物体所受的合外力为 力,则它做匀变速曲线运动；若物体所受的合外力为 力,则它做非匀变速曲线运动。
(2)若物体的加速度 ,则它做匀变速曲线运动;若物体的加速度 ,则它做非匀变速曲线运动。
判断速率变化
（1）当合外力方向与速度方向的夹角为 时，物体的速率增大；
（2）当合外力方向与速度方向的夹角为 时，物体的速率减小；
（3）当合外力方向与速度方向 时，物体的速率不变。
【课堂总结】
1.定义 2.速度的方向
3.运动的性质 4.条件
5.合外力方向与轨迹的关系
【课后巩固】
例1
2.例2
3.做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的是（ ）
A.速率 B.速度 C.合外力 D.加速度
4.篮球沿优美的弧线穿过篮筐,图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是(　　)
A.v1 B.v2
C.v3 D.v4
5.如图所示，物体仅在恒力F的作用下，将会做曲线运动的是（A图中v0=0）（　 ）
A．B．C． D．
6.汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为可能正确的是（ 　）
A．B．C． D．
7.翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目。如图所示，过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点。下列说法正确的是(　　)
A．过山车做匀速运动
B．过山车做变速运动
C．过山车受到的合力等于零
D．过山车经过A、C两点时的速度方向相同
8.(多选)物体受几个力作用而做匀速直线，若突然撤去其中一个力而其它力不变，它可能做（ ）
A．匀速直线运动 B. 匀加速直线运动
C．匀减速直线运动 D. 曲线运动
9.(多选)在光滑水平面上有一质量为2kg的物体,在几个共点力作用下做匀速直线运动。现突然将与速度方向相反的2N的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述正确的是(　　)
A.物体做速度大小不变的曲线运动
B.物体做加速度大小为m/s2的匀变速曲线运动
C.物体做速度越来越大的曲线运动
D.物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大
5.1曲线运动导学案答案
1.B 根据物体做曲线运动，运动轨迹向合外力方向弯曲，选B。
2.C 物体从A到B运动，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体所受恒力方向应是向下的．到达B点后，力的大小不变方向相反，变成向上．A.Ba不在力与速度的夹角内，物体不可能沿Ba运动，故A正确。B.因为物体在B点的速度方向为切线方向，即直线Bb，而力与速度方向不同，所以物体不可能做直线运动，故B正确。C.曲线Bc在力与速度的夹角内，物体可能沿Bc运动，故C错误．D.很明显，物体不可能由B返回A，故D正确.
3.B 既然是曲线运动，它的速度方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的。
4.C 根据曲线运动特征可知：物体做曲线运动时，任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向上。
5.B 合力与速度不共线时物体做曲线运动。
6.C 汽车做曲线运动，合力F的方向应指向轨迹弯曲的凹侧。
7.B 过山车做曲线运动，其速度方向时刻变化，故过山车做变速运动，A错误，B正确；做变速运动的物体的加速度一定不为零，由牛顿第二定律可知物体所受的合力一定不为零，C错误；过山车经过A点时速度方向竖直向上，经过C点时速度方向竖直向下，D错误。
8.BCD 物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力的性质（大小、
方向、作用点）不変，根据平衡条件，其余力的合力与撤去的力等值、反向、共线，合力是
恒力;A.在撤去了恒力之后，物体受到的合力不为0，故物体一定做加速运动，不可能做匀
速直线运动，故A是不可能的；B.当合力与物体运动的方向相同时，物体做匀加速直线运动，
故B是可能；C.直线运动中合力与物体运动的方向相反时，物体做匀减速直线运动，C是可
能的;D.曲线运动中合力与速度不共线，物体做匀变速曲线运动；D是可能的.
9.BC 物体原来所受合力为零，当将与速度方向相反的2N的力水平旋转90°后，其受力
如图所示，其中FX=FY=2N,F是FX与FY的合力，即F=2N，且大小、方向都不变，是恒力,那
么物体的加速度度大小为a=m/s2恒定。又因为F与v夹角<90°，所以物体做速度越来越
大、加速度恒为m/s2的匀变速曲线运动，故BC正确。

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