第1节　曲线运动 教学课件.ppt

1．物体做曲线运动的条件：合力与速度方向不共线．2．合力与轨迹的关系：物体做曲线运动时，其轨迹总偏向合力所指的一侧，或者说合力总指向运动轨迹的凹侧，也可以说运动轨迹总是夹在合力方向与速度方向之间且与速度方向相切．3．合力与速率变化的关系分类速度与合力间的夹角θ运动的性质力的作用效果直线运动θ＝0°加速直线运动只改变速度的大小，不改变速度的方向θ＝180°减速直线运动分类速度与合力间的夹角θ运动的性质力的作用效果曲线运动0°＜θ＜90°加速曲线运动既改变速度的大小，又改变速度的方向90°θ180°减速曲线运动θ＝90°速度大小不变的曲线运动只改变速度的方向，不改变速度的大小【例4】关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是()A．物体受变力作用才可能做曲线运动B．物体受恒力作用也可能做曲线运动C．物体不受力也能做曲线运动D．物体只要受到外力就一定做曲线运动√[解析]无论物体受恒力还是变力，只要力的方向和速度的方向不在一条直线上，物体就做曲线运动，A、D错误，B正确；物体不受力时一定处于静止状态或匀速直线运动状态，不可能做曲线运动，C错误．【例5】一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图如图所示．已知在B点的速度方向与加速度方向相互垂直，则下列说法正确的是()?A．从A到B速率逐渐增大B．D点的速率比C点的速率小C．B点的加速度比D点的加速度大D．A点的加速度与速度的夹角大于90°√[解析]质点做匀变速曲线运动，所以加速度不变，故C错误；由于在B点速度方向与加速度方向垂直，B点的速度方向是切线方向，故加速度方向向下，由题图可知从A到B的过程中速度方向与加速度方向的夹角为钝角，合外力为阻力，所以速率不断减小，故A错误，D正确；由于加速度方向向下，由题图可知在D点、C点时速度方向与加速度方向的夹角为锐角，质点由C到D速率增大，则D点的速率比C点的速率大，故B错误．[针对训练3](多选)一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则()A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速率的变化量总是不变√√解析：由题意知恒力作用前质点所受合力为零，施加恒力后质点所受合力等于该恒力，故质点此后的运动一定是匀变速运动．若恒力方向与速度方向相同，质点做匀加速直线运动，此后速度方向一直与恒力方向相同；当恒力方向与质点速度方向相反时，质点做匀减速运动，速度减小到零之前一直保持速度方向与合力方向相反；若恒力方向与速度方向不在一条直线上，质点做匀变速曲线运动，速度方向不断改变，则速度方向与恒力方向之间的夹角不断变化，A错误，B正确；由牛顿第二定律可知，C正确；当质点做匀变速曲线运动时，由于速度方向与恒力之间的夹角不断变化，则恒力在速度方向上的分力不断变化，即速度方向上的加速度分量不断变化，故速度大小的变化率不断变化，D错误．探究三运动轨迹、物体所受合力和速度的关系?1．合外力与运动轨迹的关系曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间，而且向合力的方向弯曲，即合力指向轨迹的凹侧．2．确定曲线运动的轨迹的方法(1)做曲线运动的物体，运动轨迹不断改变，其改变后的轨迹处在运动方向与合外力方向构成的夹角之间，且偏向合外力所指的一侧．(2)若物体在恒力作用下做曲线运动，物体的运动轨迹越来越接近力的方向，但不会与力的方向相同．【例6】在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入球门．守门员“望球莫及”，轨迹如图所示．关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是()A．合外力的方向与速度方向在同一条直线上B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向√[解析]足球做曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向；根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧，故C正确．[针对训练4](2023·山东聊城统考期末)2022年卡塔尔世界杯完美收官，期间不乏精彩的任意球破门．在某次比赛中，球员踢出“香蕉”球，足球在空中划出一道美妙的弧线钻入球门死角．图中虚线表示足球的飞行轨迹，下列选项中足球飞行时所受合力F与速度v的关系可能正确的是()?解析：足球在空中做曲线运动，速度方向为轨迹上该点的切线方向，且运动轨迹要夹在合力与速度之间．√[针对训练5](2023·广东执信中学期末)擦窗机器人帮助人们解