2023學年完整公開課版（16級）51《曲線運動》

曲線運動學習目標：1知道什么是曲線運動；2知道曲線運動中速度的方向，理解曲線運動是一種變速運動；3知道物體做曲線運動的條件4掌握研究和分析曲線運動的方法：合成與分解回顧：1、什么是直線運動？

2、物體做直線運動的條件是什么？軌跡是直線的運動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軌跡是曲線的運動叫做曲線運動生活中的曲線運動生活中的曲線運動曲線運動速度的方向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曲線運動中速度的方向是時刻改變的，質點在某一點（或某一時刻）的速度方向沿曲線在這一點的切線方向。結論曲線運動速度的方向abcdVaVbVcVd曲線運動速度的方向1、下列對曲線運動中速度的說法中正確的是（）A．質點在某一過程中速度方向總是沿著軌跡曲線的切線方向B．質點在某一點的速度方向總是沿著軌跡曲線在這點的切線方向C．曲線運動的速度方向一定不斷變化D．曲線運動的速度大小一定不斷變化思考題討論與說明1、速度變化的運動必是曲線運動嗎？2、加速度變化的運動必是曲線運動嗎？3、曲線運動一定是變速運動？4、變速運動一定是曲線運動？5、曲線運動的速度一定變？6、做曲線運動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動8、物體在變力作用下一定做曲線運動？9、加速度恒定的運動不可能是曲線運動？錯錯錯錯錯錯對對對AB曲線運動的特點1、曲線運動的軌跡是曲線；2、曲線運動的運動方向時刻在改變；3、曲線運動是變速運動，一定具有加速度，合外力不為零vv物體做曲線運動的條件當物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。物體做曲線運動的條件總結F合或a跟v在同一直線上直線運動a恒定→勻變速直線運動a變化→變加速直線運動F合或a跟v不在同一直線上曲線運動a恒定→勻變速曲線運動a變化→變加速曲線運動說明：判斷直線還是曲線運動關鍵看a與v是否同一直線；判斷勻變速還是變加速關鍵看a是否恒定問題1做曲線運動的物體運動軌跡、速度方向與其所受合外力方向三者位置關系如何？物體運動軌跡夾在速度方向和合外力方向之間GvFGv1v2v3G問題2vFGGv1v2v3G做曲線運動的物體運動軌跡彎曲方向與其所受合外力方向有什么關系呢？做曲線運動的物體所受合外力指向運動軌跡凹的一側GGGGG四、物體做曲線運動的條件V1V2V3V4VF合外力方向指向軌跡曲線的內側！物體的軌跡位于速度和合外力之間。小結1、曲線運動是一種軌跡為曲線的運動。2、曲線運動的特點:軌跡是曲線；運動方向時刻在改變；是變速運動，一定具有加速度，合外力不為零。3、做曲線運動的物體在某點速度方向是曲線在該點的切線方向。4、曲線運動的條件：運動物體所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直線上。5、做曲線運動的物體所受合外力指向運動軌跡凹的一側。2、關于曲線運動，下列說法中不正確的是（）A．物體做曲線運動時，受到的合外力一定不為零B．物體受到的合外力不為零時，一定做曲線運動C．物體做曲線運動時，合外力方向一定與瞬時速度方向不在同一直線上D．物體做曲線運動時，受到的合外力一定是變力例題2、如圖所示，質點沿曲線從A向B運動，則質點在運動路線上C點時合外力的方向可能正確的是（）A．F1B．F2C．F3D．F4ABCF3F4F2F1訓練v0P,yOySθ五、曲線運動的位移y怎樣確定、y六、運動的合成與分解1、合運動：物體實際發(fā)生的運動。2、分運動：物體同時參與了幾個方向的運動。物體的實際運動速度又叫合速度，物體的實際運動位移又叫合位移。OxyP,yVθS六、運動的合成與分解物體沿某一方向的速度叫這一方向的分速度，物體沿某一方向的位移叫這一方向的分位移。OxyP,yVVyVθSy物體的實際運動速度又叫合速度，物體的實際運動位移又叫合位移。六、運動的合成與分解合運動與分運動的特點（1）同時性（2）等效性OxyP,yVVyVθSy（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）獨立性說一說六、運動的合成與分解aa1a2v1v2v運動的合成與分解運動的合成與分解是指、v、a的合成與分解。速度、位移、加速度都是矢量，合成時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動的合成是惟一的，而運動的分解不是惟一的，通常按運動所產生的實際效果分解。3、槍管與水平方向的夾角為600，子彈射出槍口時的速度為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。VVyV600V=Vcos600=250m/sVy=Vsin600=433m/s例題3、飛機起飛時以V=100m/s的速度斜向上飛，飛行方向與水平面的夾角為370。求飛機在2s內飛行的高度。Vy=Vsin370=60m/sy=Vyt=120mVxVyV370訓練xyS370方法二：分解速度方法一：分解位移S=Vt=200my=Ssin370=120m思考與討論如果物體在一個方向上的分運動是勻速直線運動，在與它垂直方向的分運動是勻加速運動，合運動的軌跡是什么樣的？P=vt物體的位置P的坐標y=vy

t＋at212y=x＋x2vx

vy2vx2avxyOF合vyvx結論1、兩個互成角度的勻速直線運動的合運動勻速直線運動2、兩個互成角度的勻速直線運動與勻變速直線運動的合運動勻變速曲線運動a1v1a1v1思考與討論3、兩個互成角度的勻變速直線運動的合運動①兩個初速度為0的勻加速直線運動判斷幾個分運動的合運動，可先把各分運動的合速度以及合加速度求出來，然后根據合速度與合加速度是否在一條直線上加以判斷。②兩個初速度不為0的勻變速直線運動初速度為0的勻加速直線運動勻變速直線運動a2v2va2v2va勻變速曲線運動a水平方向：蠟塊隨管向右做勻速直線運動豎直方向：蠟塊相對管向上做勻速直線運動六、運動的合成與分解3、紅蠟塊在平面內的運動（1）蠟塊的位置和位移OxyP,yVVySθ六、運動的合成與分解3、紅蠟塊在平面內的運動y（2）蠟塊的運動軌跡OxyP,yVVy——直線θ六、運動的合成與分解3、紅蠟塊在平面內的運動OxyP,yVVyVθθ六、運動的合成與分解（3）蠟塊的運動速度3、紅蠟塊在平面內的運動4、已知蠟塊在水平方向的速度為V=4cm/s，在豎直方向的速度為Vy=3cm/s，求蠟塊運動的速度。VxVyVθ例題1、物體做曲線運動，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作業(yè)課本P7問題與聯系1、2、42、某物體在一足夠大的光滑平面上向東勻速運動，當它受到一個向南的恒定外力作用時，物體將做（）A．勻變速直線運動B．勻變速曲線運動C．加速度和速率都不變的曲線運動D．加速度不變、速率變大的曲線運動練習3、如圖所示，物體在恒力F的作用下沿曲線從A運動到B時，突然使恒力F反向，物體的運動情況可能是（）A、物體可能沿曲線Ba運動B、物體可能沿直線Bb運動C、物體可能沿曲線Bc運動D、物體可能沿曲線BA返回AF練習F練習3、如圖所示，物體在恒力F的作用下沿曲線從A運動到B時，突然使恒力F反向，物體的運動情況可能是（）A、物體可能沿曲線Ba運動B、物體可能沿直線Bb運動C、物體可能沿曲線Bc運動D、物體可能沿曲線BA返回A第六章曲線運動《運動的合成與分解》專題類型一：“小船渡河”問題船的實際運動v（相對于河岸的運動）可看成是隨水以速度v水漂流的運動和以速度v船相對于靜水的劃行運動的合運動。這兩個分運動互不干擾具有等時性。1．船的實際運動是水流的運動和船相對靜水的運動的合運動．2．三種速度：船的劃行速度v1船在靜水中的速度、水速v2水流速度、船的航行速度v船的實際速度，船相對岸的速度．3．解決渡河問題關鍵是分清三種速度．船的劃行方向與船頭指向一致v1的方向，是分速度方向，而船的航行方向是實際運動的方向，也就是合速度的方向．一、小船渡河問題d關于渡河的最短時間當v船垂直于河岸時，渡河時間最短：v船v水tmin=v船

dvθtanθ=v水

v船d關于渡河的最短位移當合速度v方向垂直于河岸時，渡河位移最短，且為河寬d。v船θv水渡河時間：t==vdv船sinθdcosθ=v船

v水vv船>v水d關于渡河的最短位移當v船方向與合速度v方向垂直時，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渡河時間：vv船4．三種情景1過河時間最短：船頭正對河岸時，渡河時間最短，t最短＝d為河寬．一、小船渡河問題dv1vθv22v2<v1時過河路徑最短：合速度垂直于河岸，航程最短，最短＝d3v2>v1時過河路徑最短：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航程最短．由圖可知：sinθ＝，最短航程：最短＝小船渡河問題例1小船要橫渡寬度為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。（1）要使小船渡河時間最短，船應該如何航行？最短時間是多少？（2）要使小船的航程最短，船應該如何航行？最短行程是多少？（3）若V船＝2m/s。水速V水＝4m/s，船應該如何航行？最短行程是多少？例2小船勻速橫渡一條河流，當船頭垂直對岸方向航行時，在出發(fā)10min到達對岸下游的120m處；若船頭向上游保持與河岸成θ角，后到達正對岸，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:船頭垂直對岸航行時，運動情況如圖，BCv1v2vdm/s=船頭向上游航行時，運動情況如圖，v1v2vθ聯立解得：類型二：“相對運動”問題相對運動速度的合成規(guī)律：絕對速度v絕對：研究對象對靜止參考系（一般指地面）的速度。相對速度v相對：研究對象對運動參考系的速度。牽連速度v牽連：運動參考系對靜止參考系（一般指地面）的速度。v絕對＝v相對＋v牽連v船v水v例：小船渡河船研究對象？運動參考系？靜止參考系？v相對v牽連v絕對水岸合運動分運動分運動練習3雨滴在空中以4m/s的速度豎直下落，人以3m/s的速度向東急行，求雨滴相對人的速度。v人v雨v相對v牽連v絕對研究對象？運動參考系？靜止參考系？雨滴人地面v雨人θv絕對＝v相對＋v牽連練習4在切割廠，當玻璃板靜止時，金剛割刀切割玻璃板的速度為3m/s?，F在玻璃板以4m/s的速度連續(xù)不斷地向前行進，為了使割下的玻璃板的形狀為矩形，金剛割刀的速度大小為多大？方向如何？v板v刀板θv刀v相對v牽連v絕對研究對象？運動參考系？靜止參考系？割刀板地面v絕對＝v相對＋v牽連類型三：“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，當纖繩與水面夾角為θ時，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？（勻速？加速？減速？）沿繩方向的伸長或收縮運動垂直于繩方向的旋轉運動注意：沿繩的方向上各點的速度大小相等v⊥v船θ練習1如圖所示，如圖所示，汽車沿水平路面以恒定速度v前進，則當拉繩與水平方向成θ角時，被吊起的物體M的速度vM為多大？物體M處