新教材同步系列2024春高中物理第五章拋體運動1曲線運動課件新人教版必修第二冊

第五章拋體運動①物理觀念：能了解曲線運動的內涵，知道物體做曲線運動的條件；能從運動的合成與分解的角度認識拋體運動；能綜合分析生產、生活中的拋體運動問題，解決一些相關的實際問題．具有與拋體運動相關的初步的運動觀念．②科學思維：能基于熟悉情境建構拋體運動模型解決問題；能對平拋運動等問題進行分析推理，具備將復雜運動分解為簡單運動的物理思想；能用與拋體運動規(guī)律相關的證據得出結論并做出解釋；能從不同角度分析解決拋體運動問題．③科學探究：能完成“探究平拋運動的特點”等物理實驗．能有針對性地提出可探究的物理問題；能在他人幫助下制訂相關的探究方案，有根據器材調整實驗方案的意識，獲取數據；能分析數據、提出猜想、形成與實驗目的相關的結論；能撰寫比較完整的實驗報告，在報告中能呈現實驗表格、數據分析過程及實驗結論，能根據實驗報告進行交流．④科學態(tài)度與責任：通過對平拋運動特點的探究，能認識物理學是人們有意識探究而形成的對自然現象的描述與解釋；能主動參加科技活動，激活學習物理的內在動力；能體會物理學的技術應用對日常生活的影響．本章重點①運動的合成與分解；②實驗：探究平拋運動的特點；③平拋運動的規(guī)律及應用．本章難點①小船渡河問題；②關聯(lián)速度問題；③平拋運動與斜面的綜合問題；④平拋運動中臨界問題的分析．1曲線運動學習目標學法指導1.認識曲線運動，知道曲線運動瞬時速度的方向2．知道物體做曲線運動的條件，學會對實例進行分析3．知道曲線運動的性質與軌跡特點4．理解曲線運動速度、合外力、運動軌跡之間的內在聯(lián)系1.通過生活中實例認識曲線運動，觀察做曲線運動的物體運動的方向2．通過實驗理解什么樣的力作用可使物體做曲線運動知識導圖課前·

自主預習1．切線如圖所示，當B點非常接近A點時，這條割線就叫作曲線在A點的切線．曲線運動的速度方向切線2．速度方向沿曲線在這一點的________方向．3．運動性質速度方向時刻在________，曲線運動一定是________運動．改變變速做曲線運動的物體的速度大小一定改變嗎？其速度方向一定改變嗎？【答案】速度大小不一定改變，速度方向一定改變．做曲線運動的物體，在運動過程中一定變化的物理量是

(

)A．速度 B．加速度C．速率 D．平均速率【答案】A【解析】曲線運動的速度方向時刻改變，故A正確．1．動力學角度當物體所受合力的方向與它的速度方向________________時，物體做曲線運動．2．運動學角度當物體加速度的方向與速度的方向_________________時，物體做曲線運動．物體做曲線運動的條件不在同一直線上不在同一直線上關于做曲線運動的物體，下列說法正確的是 (

)A．它所受的合力可能為零B．有可能處于平衡狀態(tài)C．速度的大小和方向一定時刻改變D．受到的合外力方向與速度方向不在同一條直線上【答案】D【解析】既然是曲線運動，它的速度方向必定是改變的，所以速度一定變化，物體受到的合力一定不為零，物體一定不是處于平衡狀態(tài)，故A、B、C錯誤；物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，故D正確．課堂·

重難探究1．曲線運動的速度(1)速度方向：曲線運動中質點在某一時刻(或某一位置)的速度方向，就是質點從該時刻(或該位置)脫離曲線后自由運動的方向，也就是曲線上這一點的切線方向．(2)關于速度的“一定”與“不一定”①“一定”：物體做曲線運動時，運動方向不斷變化，即速度方向一定變化；②“不一定”：物體做曲線運動時，速度的大小不一定變化．曲線運動的速度方向2．曲線運動的性質(1)一定是變速運動——由于物體做曲線運動的速度方向時刻在變化，不管速度大小是否改變，因其矢量性，物體的速度在時刻變化，即曲線運動一定是變速運動．(2)不一定是勻變速運動——曲線運動是否為勻變速運動取決于物體所受合外力的情況．合外力為恒力，物體做勻變速曲線運動；合外力為變力，物體做非勻變速曲線運動，即變加速(或減速)曲線運動．[特別提醒]曲線運動一定是變速運動，但變速運動不一定是曲線運動．若曲線運動的加速度恒定，則為勻變速曲線運動．例1

(2023年珠海名校期末)如圖所示，甲圖是從高空拍攝的北京冬奧會鋼架雪車賽道的實景圖，乙圖是其示意圖．比賽時，運動員從起點沿賽道快速向終點滑去，先后經過A、P、B、C、D五點．運動員速度方向與經過P點的速度方向最接近的是 (

)A．A點 B．B點

C．C點 D．D點【答案】A【解析】根據曲線運動某點的速度方向沿著該點的切線方向，由圖中可知運動員速度方向與經過P點的速度方向最接近的是A點，A正確，B、C、D錯誤．變式1如圖中虛線描述的是一位跳水運動員高臺跳水時頭部的運動軌跡，最后運動員沿豎直方向以速度v入水，圖中與入水速度方向可能相同的位置是 (

)A．a點 B．b點

C．c點 D．d點【答案】B【解析】由題圖知，運動員做曲線運動，入水時速度方向豎直向下．由于曲線運動的速度方向為軌跡上各點的切線方向．只有題圖中的b點位置速度方向與入水時速度方向相同，B正確，A、C、D錯誤．變式2

(2023年泉州期末)北京冬奧會花樣滑冰雙人滑比賽中，中國選手隋文靜、韓聰獲得金牌，奪得中國隊第九金．如圖是某花樣滑冰運動員入場時的運動軌跡，其中a、b、c、d是軌跡上的四個點．運動員在這四個點處的速度方向標注正確的是 (

)A．位置a B．位置bC．位置c D．位置d【答案】C【解析】因為曲線上某點的速度方向沿著該點的切向方向，C正確．1．物體做曲線運動的條件(1)動力學條件：合力方向與速度方向不共線是物體做曲線運動的充要條件，這包含三個層次的內容．①初速度不為零；②合力不為零；③合力方向與速度方向不共線．(2)運動學條件：加速度方向與速度方向不共線．物體做曲線運動的條件2．物體的運動與合力的關系(1)合外力方向與物體的速度方向在同一條直線上時，物體做加速直線運動或減速直線運動．(2)合外力方向與物體的速度方向不在同一條直線上時，物體做曲線運動．3．合力方向與速率變化的關系(2)判斷受力方向：做曲線運動的物體，運動軌跡必定在速度方向和所受合力方向之間，且合力方向(或加速度方向)一定指向軌跡的凹側．(3)判斷軌跡彎曲的方向：做曲線運動的物體，其軌跡向合力所指的方向彎曲．如圖所示，拋出的石子(不計阻力)在空中運動的軌跡(圖甲)，衛(wèi)星繞地球運行的部分軌跡(圖乙).例2關于曲線運動，下列說法中正確的是 (

)A．變速運動一定是曲線運動B．物體的加速度可以為零C．恒力作用下物體不可能做曲線運動D．物體所受合力的方向和速度的方向有夾角(夾角不為0°或180°)時，物體一定做曲線運動【答案】D【解析】變速運動可能是直線運動，如勻加速直線運動，故A錯誤；力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體在做曲線運動時，運動狀態(tài)時刻發(fā)生變化，所以合力不為零，因此加速度不可能為零，故B錯誤；如果做曲線運動的物體受到的合力是恒力，則物體做勻變速曲線運動，故C錯誤；物體做曲線運動的條件是所受的合力方向與速度方向不共線(夾角不為0°或180°)，故D正確．變式3

(2023年肇慶期中)如圖所示，高速攝像機記錄了一名魔術師的發(fā)牌過程，虛線是飛出的撲克牌的運動軌跡．則撲克牌在圖示位置所受合力F與速度v的方向關系正確的是 (

)ABCD核心素養(yǎng)應用如圖，運動場上正在舉行運動會.400米跑道上的運動員正快速通過彎道．建立曲線運動模型[建模過程](1)將運動員看作質點．(2)畫出彎道簡圖．(3)運動員速度方向沿彎道切線方向，受力和加速度的方向均指向彎道內側，如圖所示．例3

(2023年佛山一中月考)在卡塔爾世界杯賽場上，阿根廷的一位球星在球場上的完美表現圓了全世界球迷的球王夢，在足球場上與隊員的配合中帶球射門時，球星踢出的足球，在飛行中繞過對方球員轉彎進入了球門，守門員“望球莫及”，軌跡如圖所示．關于足球在這一飛行過程中的受力方向和速度方向，下列說法中正確的是 (

)A．合外力的方向與速度方向不在一條直線上B．合外力的方向與速度方向在一條直線上C．合外力的方向沿軌跡切線方向，速度方向指向軌跡內側D．合外力的方向指向軌跡外側，速度方向沿軌跡切線方向【答案】A【解析】足球做曲線運動，根據曲線運動的條件可知：足球受到合外力的方向與速度方向不在一條直線上，故A正確，B錯誤；足球做曲線運動，速度方向為軌跡上該點的切線方向，且足球受到合外力的方向指向軌跡的內側，故C、D錯誤．小練·

隨堂鞏固1．關于物體做曲線運動，下列說法正確的是 (

)A．物體在恒力作用下不可能做曲線運動B．物體在變力作用下有可能做曲線運動C．做曲線運動的物體，其速度方向與加速度方向可能在同一條直線上D．物體在變力作用下不可能做直線運動【答案】B【解析】物體做曲線運動的條件是所受合力的方向與速度方向不在一條直線上，即速度方向與加速度方向不在同一條直線上，可以是恒力也可以是變力，A、C錯誤，B正確；物體做直線運動的條件是所受合力的方向與速度方向在一條直線上，可以是恒力也可以是變力，D錯誤．2．(2023年中山期末)如圖所示，一小球在光滑的水平面上以速度v0向右運動，運動中要穿過一段水平向北的風帶ab，經過風帶時風會給小球一個向北的水平恒力，其他區(qū)域無風力，則小球穿過風帶的運動軌跡及穿出風帶時的速度方向正確的是 (

)A B C D【答案】B【解析】小球在光滑的水平面上以v0向右運動，給小球一個向北的水平恒力，根據曲線運動條件，合外力指向物體做曲線運動軌跡凹的一側，且速度的方向沿著軌跡的切線方向，B正確，A、C、D錯誤．3．質點在一平面內沿曲線由P點運動到Q點，如果用v、a、F分別表示質點運動過程中的速度、加速度和受到的合外力，則下列圖中可能正確的是 (

)【答案】D【解析】由速度方向與軌跡在該點的切線方向一致可知A錯誤；由牛頓第二定律，知a與F的方向一致，且指向軌跡的凹面，可判定B、C錯誤，D正確．4．如圖所示為質點做勻變速曲線運動軌跡的示意圖，且質點運動到D點時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質點從A點運動到E點的過程中，下列說法中正確的是 (

)A．質點在C點受到的合力與D點受到的合力一樣大B．質點經過A點時的加速度方向與速度方向的夾角小于90°C．質點經過D點時的加速度比B點的大D．質點從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小【答案】A【解析】質點運動到D點時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則有A、B、C三點速度與加速度方向的夾角大于90°，故B錯誤；質點做勻變速曲線運動，則有加速度不變，所以質點經過D點時的加速度與B點相同，所受合外力一樣大，A正確，C錯誤；質點從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角逐漸減小，故D錯誤．5．(2023年惠州一中段考)一個物體在F1、F2、F3三個力的共同作用下在光滑的水平面上做勻速直線運動，速度方向與F1方向相同，如圖所示，關于該物體的運動，下列說法正確的是 (

)A．若突然撤去F1，物體將做曲線運動B．若突然撤去F1，物體將做勻加速直線運動C．若突然撤去F2，物體將做曲線運動D．若突然撤去F2和F3，物體將做曲線運