曲线运动抛体运动优质课件
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
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.
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