51 曲線運動(上課用).ppt

1、觀察,觀察,觀察,軌跡是曲線的運動叫做曲線運動,思考,曲線運動和直線運動相比，除運動軌跡不同，還有什么不同？,怎樣確定曲線運動中任意時刻（或任意位置）的速度方向呢？,曲線運動的速度方向在不斷變化,曲線運動的物體的速度方向,在旋轉(zhuǎn)的砂輪上磨刀具,撐開帶有雨滴的雨傘繞柄旋轉(zhuǎn)，傘邊緣上的水滴如何運動？,觀察,火星由于慣性，以脫離砂輪時的速度沿切線方向飛出，切線方向即為火星飛出時的速度方向,水滴沿傘邊緣的切線方向飛出,曲線運動中速度的方向是時刻改變的，質(zhì)點在某一點（或某一時刻）的速度方向在曲線的這一點的切線方向上。,結(jié)論,如圖所示，質(zhì)點做曲線運動在時間t內(nèi)從A到B，如何求這段時間內(nèi)的平均速度？根據(jù)瞬時

2、速度的定義，又如何求解質(zhì)點在A點的瞬時速度呢？,質(zhì)點在時間t內(nèi)從A到B，這段時間內(nèi)的位移即為割線AB，平均速度的方向就是割線AB的方向。,如果t取得越小，平均速度的方向依次變?yōu)楦罹€AC、AD的方向。,當(dāng)t0時,割線就成了切線，即平均速度極限值即為A點的瞬時速度,它的方向便在過A的切線方向上。,一般曲線運動的切線,圓的切線,A,B,0,質(zhì)點沿曲線從左向右運動,畫出質(zhì)點在A、B、C 三點的速度方向。,1、物體有初速度但不受外力時，將做什么運動？,3、物體既有初速度又有外力時，將做什么運動？,2、物體沒有初速度但受外力時，將做什么運動？,當(dāng)初速度與外力不在同一直線上。,討論與思考：,當(dāng)初速度方向與外

3、力方向在同一直線上（方向相同或相反）。,物體做曲線運動的條件,物體做曲線運動的條件：當(dāng)物體所受的合外力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,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(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,總結(jié),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，故必然要有加速度即一定受到外力作用或者說做曲線

4、運動的物體的合外力一定不為零。,物體沿圓周逆時針轉(zhuǎn)動且速度大小保持不變,曲線運動的特點,1、下列說法正確的是 A、做曲線運動的物體速度的方向必定變化 B、速度變化的運動必定是曲線運動 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,A,練習(xí),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(guān)系如何？,物體運動軌跡夾在速度方向和合外力方向之間,問題1,問題2,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(guān)系呢？,做曲線運動的物體所受合外力必指向運動軌跡凹的一側(cè),如圖,物體在恒力F 作用下沿曲線從 A 運動到B , 這時突然使它所受力反向（大小不變

5、），則物體以后的運動情況 ( ) A、可能沿曲線 Ba 運動 B、可能沿直線 Bb 運動 C、可能沿曲線 Bc 運動 D、可能沿原曲線由 B 返回 A,C,練習(xí),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。,小結(jié),以下說法正確的是( ) A、曲線運動一定是變速運動 B、變速運動一定是曲線運動 C、曲線運動的加速度一定不為零 D、曲線運動軌跡上任一點的切線方向就是質(zhì)點在這

6、一點的瞬時速度方向,ACD,練習(xí),物體在光滑水平桌面受三個水平恒力（不共線）處于平衡狀態(tài)，當(dāng)把其中一個水平恒力撤去時，物體將 ( ) A、物體可能做勻加速直線運動 B、物體可能做勻減速直線運動 C、物體有可能做曲線運動 D、物體一定做曲線運動,ABC,練習(xí),分運動和合運動,合運動：物體實際的運動叫合運動 分運動：物體同時參與合成的運動 的運動叫分運動,合運動與分運動的特點： 1 獨立性：分運動之間互不相干，它們 按各自規(guī)律運動，彼此互不影響 2 等時性：各個分運動與合運動總是同時發(fā)生，同時結(jié)束，經(jīng)歷的時間相等 3 等效性：各個分運動疊加的效果與合運動相同 4 相關(guān)性：分運動的性質(zhì)決定合運動的性

7、質(zhì)和軌跡,運動的合成與分解,由分運動求合運動的過程叫運動的合成 由合運動求分運動的過程叫運動的分解,運動的合成與分解(速度、加速度、位移): 平行四邊形定則.,1 兩個勻速直線運動的合運動一定是勻速直線運動 2 一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運動仍然是勻變速運動，當(dāng)兩者共線時為勻變速直線運動，不共線時為勻變速曲線運動 3 兩個勻變速直線運動的合運動一定是勻變速運動，若合速度方向與合加速度方向在同一條直線上，則是直線運動，若合速度方向與合加速度方向不在同一條直線上，則是曲線運動,例題:飛機起飛時以v=300 km/h的速度斜向上飛,飛行方向與水平面的夾角為30.求水平方向的分速度vx和

8、豎直方向的分速度vy,例題,降落傘下落一定時間后的運動 是勻速的.沒有風(fēng)的時候,跳傘員 著地的速度是5m/s.現(xiàn)在有風(fēng), 風(fēng)使他以4m/s的速度沿水平方 向東移動,問跳傘員將以多大的 速度著地,這個速度的方向怎樣?,最短航程為smin=d/sin,渡河時間最短 tmin=d/v船,航程最短Smin=d,航程為S=d/cos,渡河時間為t=d/v船sin,1.船頭指向正對岸,2.船頭偏向上游且v船v水,當(dāng)cos=v水/v船 時，,3.若v船v水,沿流水方向和船在靜水中的方向,當(dāng)船頭與上游成(900), sin=v船/v水時,v船,v船,小船渡河問題,練.在抗洪搶險中，戰(zhàn)士駕駛沖鋒舟救人，假設(shè)江岸

9、是平直的.洪水沿江而下，水的流速為5 m/s.舟在靜水中的航速為10 m/s,戰(zhàn)士救人的地點A離岸邊最近點O的距離為50 m,如右圖所示.問： (1)戰(zhàn)士要想用最短的時間將人送上岸，求最短時間為多長? (2)戰(zhàn)士要想用最短的航程將人送上岸，沖鋒舟的駕駛員應(yīng)使舟頭與河岸成多少度角? (3)如果水的流速是10 m/s，而舟的航速(靜水中)為5 m/s,戰(zhàn)士想通過最短的距離將人送上岸，求這個最短的距離.,t=5s =60 S=100m,?,注意：1) v合即為船實際運動的速度 2)沿繩的方向上各點的速度大小相等,繩、桿連接體問題：,垂直于繩方向的旋轉(zhuǎn)運動,沿繩方向的伸長或收縮運動,vA,vAv合 c

10、os,再問： 上題中，在不計滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當(dāng)汽車勻速向左運動時，物體M的受力情況是（ ） A、繩的拉力大于M的重力 B、繩的拉力等于M的重力 C、繩的拉力小于M的重力 D、繩的拉力先大于M的重力， 后變?yōu)樾∮贛的重力,A,vA,vAv sin,v,vA,A,B,VA,VB?,VB=VAcot,課堂作業(yè),1。質(zhì)點做曲線運動時（ ） A速度的大小一定在時刻變化 B速度的方向一定在時刻變化 C它一定做變速運動 D它可能是速率不變的運動,2下列敘述正確的是（ ） A物體在變力作用下不可能做曲線運動 B物體在變力作用下不可能作直線運動 C物體在變力和恒力作用下都有可能作曲線運動 D物體在變力和恒力作用下都有可能作直線運動,3某質(zhì)點做曲線運動時（ ） A在某一點的速度方向是該點曲線的切線方向 B在任意時間內(nèi)的位移大小總是大于路程 C在任意時刻質(zhì)點受到的合力不可能為零 D速度的方向與合力的方向必不在一直線上,4關(guān)于曲線運動，下列說法正確的是（ ） A曲線運動可以是直