5.1 曲线运动（5大题型）-2024-2025学年高一物理同步题型分类讲与练（人教版2019必修第二册）.docxVIP

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5.1曲线运动

知识点1曲线运动的速度方向

1、曲线运动：运动轨迹是曲线的运动叫作曲线运动。

2、曲线运动的速度方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。

3、曲线运动的性质

速度方向

曲线上某点的切线方向

运动性质

速度是矢量，既有大小，又有方向，由于曲线运动的轨迹在不同位置的切线方向不同，所以速度方向时刻不同（即速度时刻变化），所以曲线运动一定是变速运动

说明

①曲线运动可能是匀变速运动（a恒定），也可能是非匀变速运动（a改变）；

②变速运动不一定是曲线运动；

③曲线运动中位移的大小小于路程。

知识点2物体做曲线运动的条件

1、物体做曲线运动的条件

（1）动力学条件：合力方向与物体的速度方向不在同一直线上。

（2）运动学条件：加速度方向与物体的速度方向不在同一直线上。

【注】a（F）、v共线→直线运动；a（F）、v不共线→曲线运动。

2、对物体做曲线运动的条件的理解

（1）无力不拐弯，拐弯必有力。曲线运动是变速运动，因此必定有加速度，而力是产生加速度的原因，因此做曲线运动的物体受到的合力不为0。

（2）物体做曲线运动时，合力（合加速度）的“一定”与“不一定”：

①“一定”：物体受到的合力一定不为零，物体所受合力的方向与其速度方向一定不在同一条直线上。

②“不一定”：物体受到的合力不一定变化，即物体受到的合力可以是恒定的也可以是变化的。

曲线运动中轨迹、速度、合力（加速度）间的关系

如图所示，物体受到的合力F跟速度v的方向成θ角（θ≠0°、180°），将力F沿切线方向和垂直于切线方向分解为F1和F2可以看出分力F1使物体速度的大小发生改变，分力F2使物体速度的方向发生改变，即在F的作用下，物体速度的大小和方向均改变，物体必定做曲线运动。

（1）轨迹与合力方向的判断：合力方向（加速度方向）指向轨迹弯曲的凹侧。

（2）轨迹的判断：曲线运动的轨迹处于速度方向与合力方向之间，且向合力方向弯曲。轨迹有弯向受力一侧的趋势，速度方向逐渐靠近力的方向。

（3）合力与速度的关系

示意图

合力与速度方向的夹角θ

速度变化

F1与v同向，v变大

F2≠0，v方向改变

F1=0，v大小不变

F2≠0，v方向改变

F1与v反向，v减小

F2≠0，v方向改变

运动性质

加速曲线运动

速度大小不变的曲线运动

减速曲线运动

力的作用效果

既改变速度的大小，又改变速度的方向

只改变速度的方向，不改变速度的大小

既改变速度的大小，又改变速度的方向

题型1对曲线运动的认识和理解

【例1】（23-24高一下·天津·期中）一个物体做曲线运动时（????）

A．速度的大小可能不变 B．速度的方向可能不变

C．所受外力的合力可能为0 D．所受外力的合力一定变化

【变式1-1】（23-24高一下·内蒙古乌海·月考）下列关于曲线运动的说法中正确的是（）

A．做曲线运动的物体，速度方向一定是变化的

B．加速度恒定的运动不可能是曲线运动

C．加速度变化的运动必定是曲线运动

D．物体在恒定合力作用下不可能做曲线运动

【变式1-2】（23-24高一下·天津·月考）下列关于曲线运动的说法中正确的是（?????）

A．曲线运动的速度大小一定变化

B．做曲线运动的物体一定有加速度

C．在恒力作用下，物体不可能做曲线运动

D．曲线运动的速度一定变化，加速度也一定变化

【变式1-3】（23-24高一上·云南保山·期末）2023年亚洲通用航空展以“实现您的飞行梦想”为主题，于11月23日至26日在珠海国际航展中心举行，来自世界各地的飞行表演队均带来精彩展示，下列关于曲线运动的说法正确的是（????）

A．做曲线运动的物体加速度方向与速度方向在同一直线上

B．做曲线运动的物体加速度一定变化

C．曲线运动一定是变速运动

D．做曲线运动的物体速度大小发生变化时，方向可能不变

题型2物体做曲线运动的条件及特点

【例2】（23-24高一下·广东广州·期末）下列说法正确的是（????）

A．在恒力作用下，物体不可能做曲线运动

B．速度方向改变的运动一定是曲线运动

C．做曲线运动的物体，速度可能不变，加速度一定不断地改变

D．做曲线运动的物体，在某一点的速度方向沿曲线上该点的切线方向

【变式2-1】（23-24高一下·山西·月考）关于曲线运动，下列说法中正确的是（????）

A．变速运动一定是曲线运动 B．物体在恒力的作用下，不可能做曲线运动

C．物体在变力的作用下，不一定做曲线运动 D．物体做曲线运动，合外力和速度方向可能共线

【变式2-2】（23-24高一下·福建宁德·月考）如图所示，光滑水平桌面上有一小铁球正以速度v沿直线运动。t=0时刻起，将一条形磁铁固定在铁球运动的正后方A处或旁边的B处，则（）

A．若磁铁固定在A处，小