资源简介

(共43张PPT)
高中物理
Physical
曲线运动
曲线运动的速度
及其运动性质
01
Physical
基础知识曲线运动的速度及其运动性质
1.曲线运动的速度方向
结论∶质点做曲线运动时，速度的方向是时刻改变的，质点在某一时刻（或某一位置）速度的方向与这一时刻质点所在位置处曲线的切线方向一致。
实例∶在砂轮上磨刀具时，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮接触点的切线方向飞出;撑开的带着水的伞绕伞柄旋转时，伞面上的水滴沿伞边各点的切线方向飞出。
1.曲线运动的速度方向
【特别提示】物体沿曲线运动时，在某一位置，速度方向是唯一的，如图 5-1-1所示，物体由A点运动到B点时，在O点的速度
v0的方向只能如图中O点的切
线方向所示。
基础知识曲线运动的速度及其运动性质
2.理论推导曲线运动速度的方向
如图5-1-2 所示，分析曲线运动中一段时间内的平均速度，当时间段取得越来越小时，平均速度方向（由 A指向 B）逐渐向曲线在该点（A）的切线方向逼近，当时间段△t足够小时，割线的方向就近
似等同于该点（A）的切线方向，即质
点在某一点（A）的速度方向就在该点
（A）的切线方向上。
基础知识曲线运动的速度及其运动性质
3.曲线运动的性质
速度方向 曲线上某点的切线方向
运动性质 由于速度方向不断发生变化，故曲线运动一定是变速运动
说明 ①曲线运动可能是匀变速运动（a恒定），也可能是非匀变速运动;
②变速运动不一定是曲线运动;
③曲线运动中位移的大小小于路程
基础知识曲线运动的速度及其运动性质
针对训练
01
Physical
针对训练
例1：如图5-1-7所示，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
C
基础知识曲线运动的速度及其运动性质
针对训练
变式1:(2020·武汉调考)翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。如图5-1-8 所示，翻滚过山车（可看成质点）从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内依次经过A、B、C三点，下列说法中正确的是（ ）
A.过A 点时的速度方向沿 AB 方向
B.过B 点时的速度方向沿水平方向向左
C.过 A、C 两点时的速度方向相同
D.圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上
基础知识曲线运动的速度及其运动性质
B
物体做曲线运动的条件
02
Physical
基础知识-物体做曲线运动的条件
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不在同一直线上时，物体做曲线运动。
2.根据力和速度方向的关系分析物体的运动特点
F 与v方向的关系 运动特点
F 与v的方向在一条直线上 直线运动
F 与v的方向始终垂直 圆周运动，速度大小不变，方向时刻变化
F与v方向的夹角 0°＜θ＜90° 速度变大、方向时刻变化的曲线运动
F与v方向的夹角 90°＜θ＜180° 速度变小、方向时刻变化的曲线运动
如图5-1-3 所示，我们将物体所受合力沿速度方向
和垂直于速度方向分解成两个分力F1和F2, F1的作用
效果是使物体的速度大小发生变化, F2的作用效果是
使物体的速度方向发生变化。
基础知识-物体做曲线运动的条件
3.曲线运动的轨迹特点
做曲线运动的物体，总是要受到与运动方向不在同一直线上的力的作用，使其运动轨迹发生改变，其改变后的轨迹夹在运动的方向
与合力的方向之间，且向合力一
侧弯曲，即合力指向运动轨迹的
凹侧，如图5-1-4 所示。
基础知识-物体做曲线运动的条件
思维模板
无力不拐弯，拐弯必有力
运动的轨迹总是向合力的方向弯曲
合力的方向总是指向曲线运动轨迹的凹侧
曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向
基础知识-物体做曲线运动的条件
针对训练
02
Physical
针对训练
例2-1：一个物体在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
A
基础知识-物体做曲线运动的条件
针对训练
例2-2：在光滑水平面上运动的物体，受到水平恒力F作用后，沿曲线MN运动，速度方向改变了 90°，如图5 -1-9 所示，则此过程中，
F物体受到的恒力可能是（ ）
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
B
基础知识-物体做曲线运动的条件
物体做直线运动和
曲线运动条件的讨论
03
Physical
能力拓展-物体做直线运动和曲线运动条件的讨论
1.物体做直线运动
物体所受合外力方向与速度方向的夹角θ=0°或θ=180°。
（1）当物体不受外力或所受合外力为零时，物体做匀速直线运动或处于静止状态。
（2）当物体所受合外力不为零且与速度方向在同一直线上时，物体做变速直线运动。
①当合外力恒定时，物体做匀变速直线运动，其中合外力方向与运动方向相同时，物体做匀加速直线运动，而当合外力方向与运动方向相反时，物体做匀减速直线运动。
②当合外力不恒定时，物体做非匀变速直线运动。
能力拓展-物体做直线运动和曲线运动条件的讨论
2.物体做曲线运动
物体所受合外力方向与速度方向的夹角θ满足0°＜θ＜180°。
（1）当满足0°＜θ＜90°时，物体做加速曲线运动。
（2）当满足θ=90°时，物体做速度大小不变的曲线运动。
（3）当满足 90°＜θ＜180°时，物体做减速曲线运动。
说明：判断物体的运动轨迹是直线还是曲线，只要分析物体所受合外力的方向与速度的方向是否在同一直线上即可;而判断物体是做匀变速运动还是非匀变速运动，则要分析物体所受合外力是恒力还是变力，两者不可混淆。
针对训练
03
Physical
针对训练
例1：关于物体的运动，下列说法中正确的是（ ）
A.曲线运动一定是变速运动
B.变速运动一定是曲线运动
C.物体在变力作用下的运动一定是曲线运动
D.运动物体的加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动
A
能力拓展-物体做直线运动和曲线运动条件的讨论
曲线运动中力与
运动轨迹的关系
以及轨迹的判断
04
Physical
能力拓展-曲线运动中力与运动轨迹的关系以及轨迹的判断
曲线运动中力与运动轨迹的关系以及轨迹的判断
1.物体做曲线运动时，所受合外力的方向总是指向曲线的凹侧。设质点沿如图 5 -1 -5 所示的轨迹做曲线运动，在 t 时刻质点位于 A 点，经△t时间质点位于B点，它在A点和 B点的瞬时速度分别用v1和v2表示，那么在A时间内质点的平均加速度 应表示为 ，式中△v是速度的变化量， 的方向与△v的方向相同，按照矢量运算法则，△v的方向如图5-1-5所示，即 的方向指向曲线的凹侧，当△t足够小（趋于零）时，平均加速度 无限接近于在A点的瞬时加速度a，它的方
向与△v的方向相同，也指向曲线的凹侧。由牛顿第二
定律可知，质点所受合外力的方向与其加速度方向相
同，所以，做曲线运动的物体所受的合外力总指向曲线的凹侧。
能力拓展-曲线运动中力与运动轨迹的关系以及轨迹的判断
曲线运动中力与运动轨迹的关系以及轨迹的判断
2.从力的作用效果理解物体做曲线运动的条件。当物体受到合力的方向跟物体的速度方向不在同一条直线上，而是成一定角度时，合力产生的加速度方向跟速度方向也成一定角度。把合外力沿速度方向和垂直于速度方向进行分解，如图 5-1-6 所示，
可知与速度方向在同一直线上
的分力改变速度的大小，与速
度方向垂直的分力改变速度的方向。
针对训练
04
Physical
针对训练
例2：一辆静止在水平地面上的汽车里有一个小球从高处自由下落，下落一半高度时汽车突然向右匀加速运动，站在车厢里的人观察到小球的运动轨迹是图 5-1-10 中的（ ）
C
能力拓展-曲线运动中力与运动轨迹的关系以及轨迹的判断
针对训练
变式2：（2020·黄冈检测）我国“神舟十号”载人航天飞船由地球飞向太空时，在沿曲线从 M点向 N点飞行的过程中，速度逐渐减小，在此过程中"神舟十号"载人航天飞船所受合力的方向可能是（ ）
能力拓展-曲线运动中力与运动轨迹的关系以及轨迹的判断
C
易错防范
05
Physical
易错1：对平衡状态理解有误
例1（多选）物体受到几个恒力的作用而处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体可能做（ ）
A.匀速直线运动 B.匀变速直线运动
C.非匀变速曲线运动 D.匀变速曲线运动
易错防范
B D
易错2：
不能正确理解物体做直线运动和曲线运动的条件而致错
例2：下列几种说法中，正确的是（ ）
A.物体受到变力作用，一定做曲线运动
B.物体受到恒力作用，一定做直线运动
C.物体所受的合力方向与速度方向不在同一直线上时，一定做曲线运动
D.如果合力方向与速度方向在同一直线上，则物体的速度方向不改变，只是速率发生变化
易错防范
C
真题探源
06
Physical
题型1：考查物体做曲线运动的条件
例1-1（经典·四川卷 ·科学探究） 小文同学在探究
物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌
面的不同位置，让小钢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。如图5-1-12 所示，图中 a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置 A时，小钢珠的运动轨迹是 （填轨迹字母代号），磁铁放在位置 B时，小钢珠的运动轨迹是 （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 （填"在"或"不在"）同一直线上时，物体做曲线运动。
真题探源
b
c
不在
题型1：考查物体做曲线运动的条件
例1-2 （经典·全国卷Ⅰ ·物理观念，科学思维）（多选）一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（ ）
A. 质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B. 质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C. 质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D. 质点单位时间内速率的变化量总是不变
真题探源
B C
课后练习
07
Physical
A基础训练
1（2020·太原模拟·知识点1）如图5-1-13 所示，虚线 MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点。四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述小球经过P点时的
速度方向。其中描述最准确的是（ ）
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
课后练习
C
A基础训练
2（2020· 深圳期末·知识点2）如图5-1-14 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，则扑克牌所受合外力F与速度v关系正确的是（ ）
课后练习
A
A基础训练
3（2020·黄冈期中· 知识点2）一物体由静止开始自由下落，下落的同时受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间风突然停止，则其运动的轨迹可能是图 5-1-16 中的（ ）
课后练习
B
B高考训练
4（2020·九江检测·能力点2）质点仅在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图5- 1-17所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的
方向可能沿（ ）
A.x 轴正方向 B.x 轴负方向
C.y轴正方向 D.y轴负方向
课后练习
D
B高考训练
5（2020·陕西师大附中月考·能力点 2）如图5-1-18 所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受的力反向而大小不变（即由F变为-F），在此力作用下，下列说法正确的是（ ）
A.物体可能沿曲线Ba运动
B.物体可能沿直线 Bb 运动
C.物体可能沿曲线 Bc 运动
D.物体可能沿原曲线由 B 返回 A
课后练习
C
B高考训练
6（2020·河南实验中学测试·知识点 1）（多选）关于曲线运动的速度，下列说法正确的是（ ）
A. 速度的大小与方向时刻都在变化
B.速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化
C.速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化
D.质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的切线方向
课后练习
CD
C拓展训练
7（2020·启东中学阶段测试· 知识点 2 ）（多选）一个物体以初速度v0从 A点开始在光滑水平面上运动。一个水平力作用在物体上，物体的运动轨迹如图5-1- 19 中实线所示，图中 B为轨迹上的一点，虚线是过 A、B两点并与运动轨迹相切的直线，虚线和实线将水平面划分为图示的5 个区域。则关于施力物体位置的判断，下列说法正确的是（ ）
A.如果这个力是引力，则施力物体一定在④区域
B.如果这个力是引力，则施力物体一定在②区域
C.如果这个力是斥力，则施力物体一定在②区域
D.如果这个力是斥力，则施力物体可能在③区域
课后练习
AC
高中物理
Physical
Thank You
树礼教育

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