曲線運動（學案） - 高中物理人教版（2019）必修第二冊

曲線運動【要點導學】1、物體做曲線運動的速度方向是時刻發(fā)生變化的，質點經過某一點（或某一時刻）時的速度方向沿曲線上該點的。2、物體做曲線運動時，至少物體速度的在不斷發(fā)生變化，所以物體一定具有，所以曲線運動是運動。3、物體做曲線運動的條件：物體所受合外力的方向與它的速度方向。4、力可以改變物體運動狀態(tài)，如將物體受到的合外力沿著物體的運動方向和垂直于物體的運動方向進行分解，則沿著速度方向的分力改變物體速度的；垂直于速度方向的分力改變物體速度的。速度大小是增大還是減小取決于沿著速度方向的分力與速度方向相同還是相反。做曲線運動的物體，其所受合外力方向總指向軌跡側。勻變速直線運動只有沿著速度方向的力，沒有垂直速度方向的力，故速度的改變而不變；如果沒有沿著速度方向的力，只有垂直速度方向的力，則物體運動的速度不變而不斷改變，這就是今后要學習的勻速圓周運動?！痉独觥坷?、在砂輪上磨刀具時可以看到，刀具與砂輪接觸處有火星沿砂輪的切線飛出，為什么由此推斷出砂輪上跟刀具接觸處的質點的速度方向沿砂輪的切線方向?解析火星是從刀具與砂輪接觸處擦落的熾熱微粒，由于慣性，它們以被擦落時具有的速度做直線運動，因此，火星飛出的方向就表示砂輪上跟刀具接觸處的質點的速度方向?；鹦茄厣拜喦芯€飛出說明砂輪上跟刀具接觸處的質點的速度方向沿砂輪的切線方向。例2、質點在三個恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡狀態(tài)，若突然撤去F1，則質點（）A．一定做勻變速運動B．一定做直線運動C．一定做非勻變速運動D．一定做曲線運動解析：質點在恒力作用下產生恒定的加速度，加速度恒定的運動一定是勻變速運動。由題意可知，當突然撤去F1時，質點受到的合力大小為F1，方向與F1相反，故A正確，C錯誤。在撤去F1之前，質點保持平衡，有兩種可能：一是質點處于靜止狀態(tài)，則撤去F1后，它一定做勻變速直線運動；其二是質點處于勻速直線運動狀態(tài)，則撤去F1后，質點可能做直線運動（條件是：F1的方向和速度方向在一條直線上），也可能做曲線運動（條件是：F1的方向和速度方向不在一條直線上）。故B、D的說法均是錯誤的。拓展：不少同學往往錯誤認為撤去哪個力，合力就沿哪個力的方向。物體在三個不在同一直線上的力的作用下保持靜止，處于受力平衡狀態(tài)，合力為零，任意兩個力的合力與第三個力是平衡力，大小相等而方向相反，若撤去其中一個力，物體所受合力與該力反向。例3、關于曲線運動，下面說法正確的是（）A．物體運動狀態(tài)改變著，它一定做曲線運動B．物體做曲線運動，它的運動狀態(tài)一定在改變C．物體做曲線運動時，它的加速度的方向始終和速度的方向一致D．物體做曲線運動時，它的加速度方向始終和所受到的合外力方向一致解析物體運動狀態(tài)的改變是指物體運動速度的變化，包括速度大小或方向的變化。若物體只改變速度的大小而保持方向不變，則物體作直線運動，故選項A錯誤。而曲線運動是變速運動，它的運動狀態(tài)一定改變，故選項B正確。物體作曲線運動的條件是合外力方向與速度方向不共線，而加速度方向就是合外力的方向，故選項C錯誤而故選項D正確。【能力訓練】1．關于曲線運動速度的方向，下列說法中正確的是(C)A．在曲線運動中速度的方向總是沿著曲線并保持不變B．質點做曲線運動時，速度方向是時刻改變的，它在某一點的瞬時速度的方向與這—點運動的軌跡垂直C．曲線運動中速度的方向是時刻改變的，質點在某一點的瞬時速度的方向就是在曲線上的這—點的切線方向D．曲線運動中速度方向是不斷改變的，但速度的大小保持不變2．如圖所示的曲線為運動員拋出的鉛球運動軌跡(鉛球視為質點)，A、B、C為曲線上的三點，關于鉛球在B點的速度方向，說法正確的是(C)A．為AB的方向B．為BC的方向C．為BD的方向D．為BE的方向3．物體做曲線運動的條件為(C)A．物體運動的初速度不為零B．物體所受的合外力為變力C．物體所受的合外力的方向上與速度的方向不在同一條直線上D．物體所受的合外力的方向與加速度的方向不在同—條直線上4．關于曲線運動，下列說法中正確的是(B)A．變速運動—定是曲線運動B．曲線運動—定是變速運動C．速率不變的曲線運動是勻速運動D．曲線運動也可以是速度不變的運動5．做曲線運動的物體，在其軌跡上某一點的加速度方向(D)A．為通過該點的曲線的切線方向B．與物體在這一點時所受的合外力方向垂直C．與物體在這一點速度方向一致D．與物體在這一點速度方向的夾角一定不為零6．下面說法中正確的是（A）A．做曲線運動的物體的速度方向必變化B．速度變化的運動必是曲線運動C．加速度恒定的運動不可能是曲線運動D．加速度變化的運動必定是曲線運動7．一質點在某段時間內做曲線運動，則在這段時間內（B）A．速度一定不斷改變，加速度也一定不斷改變；B．速度一定不斷改變，加速度可以不變；C．速度可以不變，加速度一定不斷改變；D．速度可以不變，加速度也可以不變。8．下列說法中正確的是（CD）A．物體在恒力作用下不可能做曲線運動B．物體在變力作用下一定做曲線運動C．物體在恒力或變力作用下都可能做曲線運動D．做曲線運動的物體，其速度方向與加速度方向一定不在同一直線上9．如圖所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B，這時突然使它所受的力方向改變而大小不變（即由F變?yōu)?F），在此力作用下物體以后的運動情況，下列說法正確的是（AB）A．物體不可能沿曲線Ba運動；B．物體不可能沿曲線Bb運動；C．物體不可能沿曲線Bc運動；D．物