高中物理必修二之51曲線運(yùn)動(dòng)

§5.1曲線運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道什么是曲線運(yùn)動(dòng)；

2、知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向，理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)；3、知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.回顧：

1、什么是直線運(yùn)動(dòng)？

2、物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？軌跡是直線的運(yùn)動(dòng)物體所受的合力為零或合外力的方向與速度的方向在同一直線上觀察一、曲線運(yùn)動(dòng)的概念1、定義：物體的運(yùn)動(dòng)路線（軌跡）是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。2、生活中的曲線運(yùn)動(dòng)思考曲線運(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？曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向在不斷變化怎樣確定曲線運(yùn)動(dòng)中任意時(shí)刻（或任意位置）的速度方向呢？學(xué)科網(wǎng)AB二、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向1、什么叫曲線的切線？割線zxxkAB學(xué).科.網(wǎng)1、什么叫曲線的切線？AB1、什么叫曲線的切線？AB1、什么叫曲線的切線？AB1、什么叫曲線的切線？AB

切線1、什么叫曲線的切線？2、生活實(shí)例

砂輪打磨下來的熾熱的微粒沿著什么方向離開砂輪?切線方向觀察火星由于慣性，以脫離砂輪時(shí)的速度沿切線方向飛出，切線方向即為火星飛出時(shí)的速度方向水滴沿傘邊緣的切線方向飛出

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）的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。結(jié)論3、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向?qū)W科網(wǎng)....abcdVaVbVcVd4、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向表示

曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向時(shí)刻在變化，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，加速度不為零(即合力不為零)。V1V2V3V4下列對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)中速度的說法中正確的是（）

A．質(zhì)點(diǎn)在某一過程中速度方向總是沿著軌跡曲線的切線方向

B．質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向總是沿著軌跡曲線在這點(diǎn)的切線方向

C．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定不斷變化

D．曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小一定不斷變化例題鞏固zxxkBC關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）

A．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B．變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．曲線運(yùn)動(dòng)加速度可能為零D．曲線運(yùn)動(dòng)合外力一定不為零優(yōu)化訓(xùn)練AD三、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件①物體的合外力不為零②物體所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直線上?？偨Y(jié)F合或a跟v在同一直線上直線運(yùn)動(dòng)a恒定→勻變速直線運(yùn)動(dòng)a變化→變加速直線運(yùn)動(dòng)F合或a跟v不在同一直線上曲線運(yùn)動(dòng)a恒定→勻變速曲線運(yùn)動(dòng)a變化→變加速曲線運(yùn)動(dòng)說明：判斷直線還是曲線運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵看a與v是否同一直線；判斷勻變速還是變加速關(guān)鍵看a是否恒定問題1做曲線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)軌跡、速度方向與其所受合外力方向三者位置關(guān)系如何？

物體運(yùn)動(dòng)軌跡夾在速度方向和合力方向之間，且運(yùn)動(dòng)軌跡朝著合力的方向彎曲。GvFGv1v2v3G問題2做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速率如何變化？

知識(shí)點(diǎn)辨析：1、速度變化的運(yùn)動(dòng)必是曲線運(yùn)動(dòng)嗎？2、加速度變化的運(yùn)動(dòng)必是曲線運(yùn)動(dòng)嗎？3、曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)？4、變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)？5、曲線運(yùn)動(dòng)的速度一定變？6、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力一定不為零？7、物體在恒力下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)?8、物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng)？9、加速度恒定的運(yùn)動(dòng)不可能是曲線運(yùn)動(dòng)？

錯(cuò)

錯(cuò)

錯(cuò)

錯(cuò)

錯(cuò)

錯(cuò)對(duì)對(duì)對(duì)

關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法中不正確的是（）A．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的合外力一定不為零B．物體受到的合外力不為零時(shí)，一定做曲線運(yùn)動(dòng)C．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力方向一定與瞬時(shí)速度方向不在同一直線上D．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的合外力一定是變力例題鞏固AC

如圖所示，質(zhì)點(diǎn)沿曲線從A向B運(yùn)動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)路線上C點(diǎn)時(shí)合外力的方向可能正確的是（）A、F1B、F2C、F3D、F4ABCF3F4F2F1優(yōu)化練習(xí)AB四、運(yùn)動(dòng)的合成與分解（1）合運(yùn)動(dòng)：物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)。（2）分運(yùn)動(dòng)：物體同時(shí)參與了幾個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)。1、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)2、合位移、合速度、合加速度合運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度分別叫合位移、合速度、合加速度物體沿某一方向的位移、速度、加速度分別叫這一方向的分位移、分速度、分加速度OxyP(x,y)VxVyVθSxy3、分位移、分速度、分加速度4、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（1）等時(shí)性（2）等效性O(shè)xyP(x,y)VxVyVθSxy（4）矢量性：

合速度與分速度，合位移與分位移都遵循平行四邊形定則。（3）獨(dú)立性aa1a2v1v2v5、運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指x

、v、a

的合成與分解。速度、位移、加速度都是矢量，合成時(shí)均遵循平行四邊形定則ABxx1x2分速度分速度合速度分加速度合加速度位移的合成速度的合成加速度的合成分加速度合位移分位移分位移運(yùn)動(dòng)的合成是惟一的，而運(yùn)動(dòng)的分解不是惟一的，通常按運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的實(shí)際效果分解。槍管與水平方向的夾角為600，子彈射出槍口時(shí)的速度為500m/s，則子彈沿水平方向的分速度的大小為

m/s，沿豎直方向的分速度的大小為

m/s。VxVyV600Vx=Vcos600=250m/sVy=Vsin600=433m/s例題解：3、飛機(jī)起飛時(shí)以V=100m/s的速度斜向上飛，飛行方向與水平面的夾角為370。求飛機(jī)在2s內(nèi)飛行的高度。Vy=Vsin370=60m/sy=Vyt=120mVxVyV370訓(xùn)練xyX370方法二：分解速度方法一：分解位移X=Vt=200my=Ssin370=120m解：思考與討論如果物體在一個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，在與它垂直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么樣的？Px=vx

t物體的位置P的坐標(biāo)y=vy

t＋at212y=x＋x2vx

vy2vx2avxyOF合vyvx結(jié)論1、兩個(gè)互成角度的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)2、兩個(gè)互成角度的勻速直線運(yùn)動(dòng)與勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)a1v1a1v1思考與討論3、兩個(gè)互成角度的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)①兩個(gè)初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)判斷幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，可先把各分運(yùn)動(dòng)的合速度以及合加速度求出來，然后根據(jù)合速度與合加速度是否在一條直線上加以判斷。②兩個(gè)初速度不為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)a2v2va2v2va勻變速曲線運(yùn)動(dòng)a1、物體做曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A、速度一定是變化的B、速率一定是變化的C、合外力一定是變化的D、加速度一定是變化的練習(xí)作業(yè)課本P7問題與聯(lián)系1、2、4A2、某物體在一足夠大的光滑平面上向東勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它受到一個(gè)向南的恒定外力作用時(shí)，物體將做（）

A、勻變速直線運(yùn)動(dòng)

B、勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

C、加速度和速率都不變的曲線運(yùn)動(dòng)

D、加速度不變、速率變大的曲線運(yùn)動(dòng)練習(xí)BDF練習(xí)3、如圖所示，物體在恒力F的作用下沿曲線從A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，突然使恒力F反向，物體的運(yùn)動(dòng)情況可能是（）A、物體可能沿曲線Ba運(yùn)動(dòng)B、物體可能沿直線Bb運(yùn)動(dòng)C、物體可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng)D、物體可能沿曲線BA返回AC第六章曲線運(yùn)動(dòng)《運(yùn)動(dòng)的合成與分解》專題一、船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是水流的運(yùn)動(dòng)和船相對(duì)靜水的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)．二、三種速度：船的劃行速度v船(船在靜水中的速度)、水速v水(水流速度)、船的航行速度v(船的實(shí)際速度，船相對(duì)岸的速度)．

注：船的劃行方向與船頭指向一致(v船的方向)，是分速度方向，而船的航行方向是實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向，也就是合速度的方向．類型一、小船渡河問題d當(dāng)v船垂直于河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短：v船v水tmin=v船

dvθtanθ=v水

v船三、三種情景1、滿足什么條件，渡河時(shí)間最短？d（1）當(dāng)v船>v水，且合速度v方向垂直于河岸時(shí)，渡河位移最短，且為河寬d。v船θv水渡河時(shí)間：t==vdv船sinθdcosθ=v船

v水v2、滿足什么條件，渡河位移最短？d（2）當(dāng)v船方向與合速度v方向垂直時(shí)，有最短渡河位移lmin。v船<v水最短位移：t=vlmincosθ=v水

v船v水lminlmin=cosθdBCDEAv船θθθ渡河時(shí)間：vv船注：v2>v1時(shí)過河路徑最短：合速度不可能垂直于河岸，無法垂直渡河．確定方法如下：如圖所示，以v2矢量末端為圓心，以v1矢量的大小為半徑畫弧，從

v2矢量的始端向圓弧作切線，則合速度沿此切線方向時(shí)航程最短．由圖可知：sinθ＝，最短航程：x最短＝注：v2為水速；

v1為船速

例1、小船要橫渡寬度為d=200米的河，水流速度是V水＝2m/s，船在靜水中的速度是V船＝4m/s。求：（1）要使小船渡河時(shí)間最短，船應(yīng)該如何航行？最短時(shí)間是多少？此時(shí)小船實(shí)際運(yùn)動(dòng)的位移是多少？（2）要使小船的位移最短，船應(yīng)該如何航行？最短位移是多少？渡河時(shí)間為多少？（3）若V船＝2m/s,V水＝4m/s，船應(yīng)該如何航行才能使渡河位移最短？最短位移是多少？例題鞏固例2.小船勻速橫渡一條河流，當(dāng)船頭垂直對(duì)岸方向航行時(shí)，在出發(fā)10min到達(dá)對(duì)岸下游的120m處；若船頭向上游保持與河岸成θ角，在出發(fā)12.5min后到達(dá)正對(duì)岸，求：（1）水流速度v1；（2）船在靜水中的速度v2；（3）河的寬度d；（4）船頭與河岸的夾角θ

。解析:船頭垂直對(duì)岸航行時(shí)，運(yùn)動(dòng)情況如圖，BCv1v2vdm/s=0.2m/s船頭向上游航行時(shí)，運(yùn)動(dòng)情況如圖，v1v2vθ聯(lián)立解得：類型二：“繩＋滑輪”問題如圖所示，纖繩以恒定速率v沿水平方向通過定滑輪牽引小船靠岸，當(dāng)纖繩與水面夾角為θ時(shí)，船的速度為多大？vθABCv∥若要使船勻速靠岸，則纖繩的速度v有何特點(diǎn)？（勻速？加速？減速？）沿繩方向的伸長(zhǎng)或收縮運(yùn)動(dòng)垂直于繩方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)注意：沿繩的方向上各點(diǎn)的速度大小相等v⊥v船θ練習(xí)1如圖所示，如圖所示，汽車沿水平路面以恒定速度v前進(jìn)，則當(dāng)拉繩與水平方向成θ角時(shí)，被吊起的物體M的速度vM為多大？物體M處于平衡？超重？失重？v∥v⊥vvM練習(xí)2如圖所示，A、B兩物體用細(xì)繩相連，在水平面上向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)α=45°

，β=30°時(shí)，物體B的速度為2m/s，這時(shí)A的速度為多大？

AβB