第一节 曲线运动 学习任务 1.了解曲线运动的概念,知道曲线运动是变速运动,初步形成运动观。 2.会确定曲线运动速度的方向。 3.通过实验观察归纳曲线运动的特点,知道物体做曲线运动的条件。 4.知道曲线运动的本质,体验科学探索的魅力,提高学习物理的兴趣。 知识点一 认识曲线运动及物体做曲线运动的速度方向 1.曲线运动 物体运动轨迹是曲线的运动称为曲线运动。 2.速度的方向 在曲线运动中,质点在某一位置的速度方向与曲线在这一点的切线方向一致。 3.运动性质 由于曲线运动的速度方向时刻都在改变,所以曲线运动是一种变速运动。 物理学中的切线和数学中的切线是一回事吗? 提示:不是。 数学中的切线不考虑方向,但物理学中的切线具有方向。如图所示,若质点沿曲线从A运动到B,则质点在a点的速度方向(切线方向)为v1的方向,若从B运动到A,则质点在a点的速度方向(切线方向)为v2的方向。 1:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)曲线运动的速度可以不变。 ( × ) (2)曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动。 ( √ ) (3)做曲线运动的物体,加速度一定不为零。 ( √ ) 知识点二 物体做曲线运动的条件 1.当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。 2.当物体加速度的方向与速度的方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。 说明:物体在做曲线运动时,它所受的合外力总是指向运动轨迹曲线的凹侧。 2:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)做曲线运动的物体,速度与合力不可能在同一条直线上。 ( √ ) (2)物体受恒力作用不可能做曲线运动。 ( × ) 3:填空 如图所示,图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是b(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是c(填轨迹字母代号)。实验表明,当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动。 下面两幅图片分别为抛出的篮球和过山车的运动情况。 (1)如何确定它们运动过程中某一位置的速度方向? (2)它们运动过程中的速度恒定吗? 提示:(1)某一位置的速度方向为这一位置轨迹的切线方向。 (2)它们做曲线运动时速度大小或许不变,速度方向时刻发生改变,故其速度不恒定。 考点1 曲线运动的性质与特点 1.曲线运动的速度 (1)质点在某一时刻(某一位置)速度的方向与这一时刻质点所在位置处的切线方向一致如图所示,故其速度的方向时刻改变。 (2)物体做曲线运动时,运动方向不断变化,即速度方向一定变化,但速度的大小不一定变化。 2.物体运动性质的判断 (1)直线运动或曲线运动的判断 看合力方向(或加速度的方向)与速度方向是否在同一直线上。 (2)匀变速运动或非匀变速运动的判断 合力为恒力,物体做匀变速运动;合力为变力,物体做非匀变速运动。 (3)几种常见的运动类型 F(a)与v的方向 轨迹特点 加速度特点 运动性质 F(a)=0 直线 a=0 匀速直线运动 共线 a恒定 匀变速直线运动 a不恒定 非匀变速直线运动 不共线 曲线 a恒定 匀变速曲线运动 a不恒定 非匀变速曲线运动 【典例1】 过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。如图所示,过山车(可看成质点)从高处冲下,过M点时速度方向如图所示,在圆形轨道内经过A、B、C三点。下列说法中正确的是( ) A.过A点时的速度方向沿AB方向 B.过B点时的速度方向沿水平方向 C.过A、C两点时的速度方向相同 D.在圆形轨道上与过M点时速度方向相同的点在AB段上 思路点拨:过山车做曲线运动,在任一位置的速度方向沿轨迹上该点的切线方向。 B [过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示,由图可判断出B正确,A、C错误;过山车在圆形轨道AB段上的速度方向偏向 ... ...
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