高一物理曲線運(yùn)動(dòng)

1、 一、曲線運(yùn)動(dòng)一、曲線運(yùn)動(dòng)軌跡軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)相比，除運(yùn)曲線運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)相比，除運(yùn)動(dòng)軌跡不同，還有什么不同？動(dòng)軌跡不同，還有什么不同？怎樣確定曲線運(yùn)動(dòng)中怎樣確定曲線運(yùn)動(dòng)中任意時(shí)刻（或任意位任意時(shí)刻（或任意位置）的速度方向呢？置）的速度方向呢？曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向在不斷變化曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向在不斷變化火星由于慣性，火星由于慣性，以脫離砂輪時(shí)以脫離砂輪時(shí)的速度沿切線的速度沿切線方向飛出，切方向飛出，切線方向即為火線方向即為火星飛出時(shí)的速星飛出時(shí)的速度方向度方向水滴沿傘邊水滴沿傘邊緣的切線方緣的切線方向飛出向飛出理論探究理論探究曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方

2、向是時(shí)刻改變曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的的速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向方向上。上。vAvBvC思考：要使物體做曲線運(yùn)動(dòng)，需什么條件？思考：要使物體做曲線運(yùn)動(dòng)，需什么條件？物體做曲線運(yùn)動(dòng)的物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：當(dāng)物體所受條件：當(dāng)物體所受的的合外力方向合外力方向跟它跟它的的速度方向速度方向不在同不在同一直線一直線上時(shí)，物體上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。做曲線運(yùn)動(dòng)。vFGGv1v2v3G做曲線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲方向軌跡彎曲方向與其所受與其所受合外力方向合外力方向有什么關(guān)系呢？有什么關(guān)系呢？

3、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力必指向做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力必指向運(yùn)動(dòng)軌跡凹的一側(cè)運(yùn)動(dòng)軌跡凹的一側(cè)曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在改變，曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在改變，因此一定是變速運(yùn)動(dòng)。因此一定是變速運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（時(shí)刻）的速度方向質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（時(shí)刻）的速度方向是在曲線這一點(diǎn)的切線方向。是在曲線這一點(diǎn)的切線方向。既然是變速運(yùn)動(dòng)，就一定有加速度。既然是變速運(yùn)動(dòng)，就一定有加速度。曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)|曲線運(yùn)動(dòng)既然是變速運(yùn)動(dòng)，就一定有曲線運(yùn)動(dòng)既然是變速運(yùn)動(dòng)，就一定有加速度，就一定受到外力的作用。加速度，就一定受到外力的作用。練習(xí)一下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法，正確的是：下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法，正確的是：

4、A.速率不變的曲線運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有加速度的速率不變的曲線運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有加速度的B.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)C.變速運(yùn)動(dòng)事實(shí)上是曲線運(yùn)動(dòng)變速運(yùn)動(dòng)事實(shí)上是曲線運(yùn)動(dòng)D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定有加速度做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定有加速度BDBD練習(xí)二如圖所示，物體沿圓弧由如圖所示，物體沿圓弧由A點(diǎn)滑到點(diǎn)滑到B點(diǎn)的點(diǎn)的過(guò)程中速度大小保持不變，則：過(guò)程中速度大小保持不變，則：A.它的加速度為零它的加速度為零B.它所受外力合力為零它所受外力合力為零C.它做的是變速運(yùn)動(dòng)它做的是變速運(yùn)動(dòng)D.它做的是勻速運(yùn)動(dòng)它做的是勻速運(yùn)動(dòng)ABC1 1、曲線運(yùn)動(dòng)是一種軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng)。曲線運(yùn)動(dòng)是一種軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng)。2 2、曲線

5、運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn): :軌跡是曲線；運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻在改變；是變軌跡是曲線；運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻在改變；是變速運(yùn)動(dòng)，一定具有加速度，合外力不為零。速運(yùn)動(dòng)，一定具有加速度，合外力不為零。3 3、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某點(diǎn)速度方向做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某點(diǎn)速度方向是曲線在該點(diǎn)的切線方向。是曲線在該點(diǎn)的切線方向。4.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件合力的方向與它的速度合力的方向與它的速度方向不在同一直線上方向不在同一直線上物體的加速度方向與速度方向不在同一直線上物體的加速度方向與速度方向不在同一直線上a.從力的角度來(lái)說(shuō)：從力的角度來(lái)說(shuō)：b.b.從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度來(lái)說(shuō)：從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度來(lái)說(shuō)：c.c.合力的方向特征

6、：合力的方向特征：合力指向曲線的凹側(cè)合力指向曲線的凹側(cè),當(dāng)然當(dāng)然加速度也向曲線的凹側(cè)加速度也向曲線的凹側(cè)第二課時(shí)曲線運(yùn)動(dòng)研究方法運(yùn)動(dòng)合成與分解.一一 曲線運(yùn)動(dòng)的描述與研究方曲線運(yùn)動(dòng)的描述與研究方法法1 1描述曲線運(yùn)動(dòng)的物理量：描述曲線運(yùn)動(dòng)的物理量：（1 1）位移）位移xyoA位移與速度位移與速度曲線運(yùn)動(dòng)的描述與研究方法曲線運(yùn)動(dòng)的描述與研究方法1 1、描述曲線運(yùn)動(dòng)的物理量：位移與速度、描述曲線運(yùn)動(dòng)的物理量：位移與速度（2 2）速度）速度yoAx2 2、研究方法：、研究方法：運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解VxVyV二二.運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解1.1.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)合

7、運(yùn)動(dòng): :物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng): :用來(lái)替代實(shí)際運(yùn)動(dòng)用來(lái)替代實(shí)際運(yùn)動(dòng) 的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)2.2.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系a.a.等時(shí)性等時(shí)性b.b.分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性V VV VX XV VY Y注：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)并非并存關(guān)系注：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)并非并存關(guān)系,等效替代關(guān)系等效替代關(guān)系曲線運(yùn)動(dòng)的研究方法曲線運(yùn)動(dòng)的研究方法如何將物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)（即合運(yùn)動(dòng)）分解如何將物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)（即合運(yùn)動(dòng)）分解以直化曲以直化曲三：兩個(gè)三：兩個(gè)互成角度互成角度的直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)1.1.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)合成為兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)合成為2.2.一個(gè)勻速直

8、線運(yùn)動(dòng)與一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)合成為一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)與一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)合成為 3.3.兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻變速曲線運(yùn)動(dòng)或勻變速曲線運(yùn)動(dòng)V V0202aV V0101V V0 0a1a2（一）小船渡河問(wèn)題（一）小船渡河問(wèn)題1 1先確定合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)先確定合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)小船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)小船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)( (站在岸上的人看到的運(yùn)動(dòng)站在岸上的人看到的運(yùn)動(dòng)) )為合運(yùn)動(dòng)；為合運(yùn)動(dòng)；同時(shí)參與的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)中，一個(gè)是船相對(duì)于靜水的運(yùn)同時(shí)參與的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)中，一個(gè)是船相對(duì)于靜水的運(yùn)動(dòng)，它的方向與船身

9、指向相同，另一個(gè)是船隨水漂流動(dòng)，它的方向與船身指向相同，另一個(gè)是船隨水漂流的運(yùn)動(dòng)，它的方向與河岸平行，船在水中的合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，它的方向與河岸平行，船在水中的合運(yùn)動(dòng)( (實(shí)際相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)實(shí)際相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)) )是上述兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成是上述兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成七：運(yùn)動(dòng)描述的實(shí)例七：運(yùn)動(dòng)描述的實(shí)例2 2分情況討論小船渡河問(wèn)題分情況討論小船渡河問(wèn)題第一種情況：船速大于水速，即第一種情況：船速大于水速，即v v2 2vv1 1.(.(設(shè)水流速度為設(shè)水流速度為v v1 1，船在靜水中速度為船在靜水中速度為v v2 2，河寬為，河寬為d)d)(1)(1)怎樣才能使渡河時(shí)間最短怎樣才能使渡河時(shí)間最短由分運(yùn)動(dòng)與合

10、運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性知，讓船頭垂直對(duì)岸運(yùn)動(dòng)即由分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性知，讓船頭垂直對(duì)岸運(yùn)動(dòng)即可可( (如下圖所示如下圖所示) )船頭的指向與船船頭的指向與船的實(shí)際航向不同的實(shí)際航向不同2dt最短最短vx2ACx2BCx2ABv2v21v22tan v2v1|AC|v |BC|v1(2)(2)怎樣才能使渡河位移最短怎樣才能使渡河位移最短 小船的運(yùn)動(dòng)為實(shí)際運(yùn)動(dòng)，要使實(shí)際運(yùn)動(dòng)位移小船的運(yùn)動(dòng)為實(shí)際運(yùn)動(dòng)，要使實(shí)際運(yùn)動(dòng)位移最短只要使合位移最短即可，位移最短為河寬最短只要使合位移最短即可，位移最短為河寬d,d,船頭須向上游傾斜一定角度船頭須向上游傾斜一定角度( (如下圖所示如下圖所示) ) X最短最短dv2cos

11、v1t渡渡dv2sin dv22v21； tan vv1(vv2sin )第二種情況：船速小于水速，即：第二種情況：船速小于水速，即：V V2 2VV1 1(1)(1)怎樣才能使渡河時(shí)間最短怎樣才能使渡河時(shí)間最短 只要使船頭沿垂直對(duì)岸航行就可以只要使船頭沿垂直對(duì)岸航行就可以 (2)(2)怎樣使渡河位移最短怎樣使渡河位移最短 2dt最短最短v關(guān)聯(lián)速度問(wèn)題 (第三課時(shí)）v1v2v沿繩方向使繩伸長(zhǎng)沿繩方向使繩伸長(zhǎng)垂直于繩方向使繩轉(zhuǎn)動(dòng)垂直于繩方向使繩轉(zhuǎn)動(dòng)繩繩( (桿桿) )模型繩（桿）模型繩（桿）端速度分解原則：端速度分解原則：沿著繩沿著繩( (桿桿) )和垂直和垂直繩繩( (桿桿) )則則V與與V1

12、的關(guān)系為的關(guān)系為 ？注：繩注：繩( (桿桿) )兩端速度兩端速度大小一般不相等，但大小一般不相等，但兩端沿繩兩端沿繩( (桿桿) )方向速方向速度一定相等度一定相等V1=VCOSABv 如圖所示，以速度如圖所示，以速度v v沿豎直桿勻速下滑的物體沿豎直桿勻速下滑的物體A A，用細(xì)繩通過(guò)定滑輪拉動(dòng)物體用細(xì)繩通過(guò)定滑輪拉動(dòng)物體B B在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩與水平面夾角為與水平面夾角為時(shí)，物體時(shí)，物體B B的速率為的速率為 。vB=vsin sinvv ABAv如圖所示，如圖所示，A A、B B兩物體用細(xì)繩相連，在水兩物體用細(xì)繩相連，在水平面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)平面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)=45=450 0，=30=300 0時(shí)，物體時(shí)，物體A A的速度為的速度為2 2 m/sm/s，這時(shí)，這時(shí)B B的速度為的速度為 。 s/mvB632 繩繩v繩繩vBvBAy如圖所示如圖所示, ,桿桿ABAB它的兩端在地板和豎直墻它的兩端在地板和豎直墻壁上，現(xiàn)拉壁上，現(xiàn)拉A A端由圖示位置以速率端由圖示位置以速率v v勻速向右運(yùn)動(dòng)，勻速向右運(yùn)動(dòng)，B B端滑動(dòng)的速度是端滑動(dòng)的速度是 。 vVcosVcosBvV VB Bcoscos如圖所示，滑塊如圖所示，滑塊B B以速度以速度v vB B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，觸點(diǎn)觸點(diǎn)P P的沿桿移動(dòng)的速度如何？的沿桿移動(dòng)的速度如何？ Bv cosvvB 切割玻璃：