2019学年高中物理第五章曲线运动第1节曲线运动学案新人教版必修2.pdf
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1、1第 1 节曲线运动 学考报告 知识内容曲线运动考试要求学考 b 选考 b 运动的合成与分解学考 b 选考 c 基本要求1.知道什么是曲线运动2.知道曲线运动中速度的方向,能在轨迹图上画出速度方向3.知道曲线运动是一种变速运动4.知道速度分解、合成的方法与其他矢量分解、合成的方法相同5.对两个分运动均为匀速直线运动的问题,能够确定合速度、合位移及轨迹6.知道物体做曲线运动的条件发展要求掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系说明不要求会画速度变化量矢量图 基 础 梳 理 1.曲线运动的位移(1)建立坐标系:研究在同一平面内做曲线运动的位移时,应选择平面直角坐标系。(2)对于做曲线运动的物体
2、,其位移应尽量用坐标轴方向的分矢量来表示。2.曲线运动的速度(1)速度的方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向。(2)速度的描述:曲线运动的速度可以分解为互相垂直的两个分速度,在分解时遵循平行四边形定则。在如图1 所示的分解图中,两个分速度的大小分别为vxvcos_,vyvsin_。2图 1 3.曲线运动的性质及分类(1)性质:速度是矢量,由于速度方向时刻在发生变化,所以曲线运动一定是变速运动。(2)分类:匀变速曲线运动:加速度恒定。非匀变速曲线运动:加速度变化。典 例 精 析【例 1】(2015浙江1 月学考)如图 2 所示,小锐同学正在荡秋千,他经过最低点P时的速度方向是()图
3、 2 A.a方向B.b方向C.c方向D.d方向解析曲线运动中某一点的速度方向为该点的切线方向,故沿b方向。选项B正确。答案B 即 学 即 练 1.(2018绍兴一中期末)一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内()A.速度一定在不断地改变,加速度也一定在不断地改变B.速度一定在不断地改变,加速度可以不变C.速度可以不变,加速度一定在不断地改变D.速度可以不变,加速度也可以不变解析做曲线运动的物体速度方向一定变化,故速度一定在变,加速度可以不变,选项B正确,A、C、D错误。3答案B 2.如图 3 所示,物体沿曲线由a点运动至b点,关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是()图 3 A.物体的
4、速度可能不变B.物体的速度不可能均匀变化C.a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定小于路程解析做曲线运动的物体速度方向时刻改变,即使速度大小不变,速度方向也在不断发生变化,故选项A错误;做曲线运动的物体必定受到力的作用,当物体所受力为恒力时,物体的加速度恒定,速度均匀变化,故选项 B错误;a点的速度沿a点的切线方向,故选项 C错误;做曲线运动的物体的位移大小必小于路程,故选项D正确。答案D 基 础 梳 理 运动的合成与分解(1)合运动与分运动如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是合运动,参与的几个运动就是分运动。运动的合成与分解:已知分运动求合运动,叫运动的合成;已知
5、合运动求分运动,叫运动的分解。运动的合成与分解:运动的合成与分解包括位移、速度和加速度。矢量的合成和分解遵循的法则:平行四边形定则(或三角形定则)。(2)合运动与分运动的关系等效性:各分运动的共同效果与合运动的效果相同;等时性:各分运动和合运动同时发生和结束,时间相同;独立性:各分运动之间互不相干,彼此独立,互不影响。4 典 例 精 析【例 2】竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个蜡块能在水中以0.1 m/s的速度匀速上浮。在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速向右运动,测得蜡块实际运动方向与水平方向成30角,如图4 所示。若玻璃管的长度为1.0 m,在蜡块从底端上升到
6、顶端的过程中,玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离为()图 4 A.0.1 m/s,1.73 m B.0.173 m/s,1.0 m C.0.173 m/s,1.73 m D.0.1 m/s,1.0 m 解析设蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为v1,位移为x1,蜡块随玻璃管水平向右移动的速度为v2,位移为x2,如图所示,v2v1tan 30 0.133m/s0.173 m/s。蜡块沿玻璃管匀速上升的时间tx1v11.00.1 s 10 s。由于合运动与分运动具有等时性,故玻璃管水平移动的时间为10 s。水平运动的距离x2v2t0.17310 m 1.73 m,故选项C正确。答案C 即 学 即 练
7、 3.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图 5 所示,当运动员从直升飞机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是()图 5 A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作B.风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害5C.运动员下落时间与风力有关D.运动员着地速度与风力无关解析水平风力不会影响竖直方向的运动,所以运动员下落时间与风力无关,A、C 错误;运动员落地时竖直方向的速度是确定的,水平风力越大,落地时水平分速度越大,运动员着地时的合速度越大,有可能对运动员造成伤害,B正确,D错误。答案B 4.如图 6 所示,一艘炮艇沿长江由西向东
8、快速行驶,在炮艇上发射炮弹射击北岸正北方向的目标。要击中目标,射击方向应()图 6 A.对准目标B.偏向目标的西侧C.偏向目标的东侧D.无论对准哪个方向都无法击中目标解析炮弹的实际速度方向沿目标方向,该速度是船的速度与射击速度的合速度,根据平行四边形定则,知射击的方向偏向目标的西侧。故B正确,A、C、D错误。答案B 基 础 梳 理 1.物体做曲线运动的条件(1)动力学条件:物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上是物体做曲线运动的条件,这包含三层内容:初速度不为零;合力不为零;合力方向与速度方向不共线。(2)运动学条件:加速度与速度方向不共线。62.曲线运动的轨迹特点做曲线运动的物体的轨迹与速
9、度方向相切而且向合力方向弯曲(如图 7 所示)。即合力指向曲线的凹侧。图 7 典 例 精 析【例 3】从光滑水平桌面的角A向角B发射一只乒乓球,要求参赛者在角B处用细管吹气,将乒乓球吹进C处的圆圈中,赵、钱、孙、李四位参赛者的吹气方向如图8 所示,其中可能成功的参赛者是()图 8 A.赵B.钱C.孙D.李解析乒乓球的初速度方向由A指向B,如果在B处用细管吹气对球施力使球由A运动到C,球将做曲线运动,施力的方向只能指向曲线的凹侧,即沿孙的方向。答案C 即 学 即 练 5.撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转,伞面上的水滴随伞做曲线运动。若有水滴从伞面边缘最高处O飞出,如图9 所示。则飞出伞面
10、后的水滴可能()图 9 A.沿曲线OA运动B.沿直线OB运动C.沿曲线OC运动D.沿圆弧OD运动解析雨滴在最高处离开伞边缘,沿切线方向飞出,由于受重力轨迹向下偏转,故C正确,7A、B、D错误。答案C 1.关于物体的受力和运动,下列说法中正确的是()A.物体在不垂直于速度方向的合力作用下,速度大小可能一直不变B.物体做曲线运动时,某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向C.物体受到变化的合力作用时,它的速度大小一定改变D.做曲线运动的物体,一定受到与速度不在同一直线上的外力作用解析物体在垂直于速度方向的合力作用下,速度大小可能一直不变,故 A错误;物体做曲线运动时,某点的速度方向就是通过这一
11、点的曲线的切线方向,而不是加速度方向,故B错误;物体受到变化的合力作用时,它的速度大小可以不改变,故C错误;物体做曲线运动的条件,一定受到与速度不在同一直线上的外力作用,故D正确。答案D 2.(2018诸暨牌头中学月考)关于两个分运动的合运动,下列说法中正确的是()A.合运动的速度一定大于两个分运动的速度B.合运动的速度一定大于一个分运动的速度C.合运动的方向就是物体实际运动的方向D.由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小解析根据矢量的平行四边形定则可得,合运动的速度大小可能大于分速度,也可能等于或小于分速度,A、B错误;根据运动的合成与分解,合运动的方向就是物体实际运动的方向,C正确;由平
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