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1、高中物理 第五章 曲线运动 第1课时 曲线运动学案新人教版必修2【学习目标】1、知道什么是曲线运动，会确定曲线运动速度的方向，知道曲线运动是一种变速运动、2、理解什么是合运动、分运动、掌握运动的合成与分解的方法、3、知道物体做曲线运动的条件、【学习任务】问题：水平抛出的石子，在运动过程中，石子相对于抛出点的位移是不断变化的，如何描述石子的位移？问题：观察课本演示实验中红蜡块的运动，回答下面的问题：(1)蜡块在竖直方向做什么运动？在水平方向做什么运动？(2)t时间内蜡块的位移的大小和方向如何？t时刻的速度的大小和方向如何？(3)蜡块实际运动的性质是什么？问题：图4甲是抛出的石子在空中划出的弧线，
2、图乙是某卫星绕地球运行的部分轨迹、请画出物体在A、B、C、D点的受力方向和速度方向，并总结物体做曲线运动的条件、 图4【例】翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目、如图6所示，翻滚过山车(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、下列说法正确的是( )图6A、过山车做匀速运动B、过山车做变速运动C、过山车受到的合力等于零D、过山车经过A、C两点时的速度方向相同【例】一个做匀速直线运动的物体突然受到一个与运动方向不在同一条直线上的恒力作用时，则物体( )A、继续做直线运动B、一定做曲线运动C、可能做直线运动，也可能做曲线运动D、运动的形式不能确定【
3、例3】竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个蜡块能在水中以0、1 m/s的速度匀速上浮、在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得蜡块实际运动方向与水平方向成30角，如图7所示、若玻璃管的长度为1、0 m，在蜡块从底端上升到顶端的过程中，玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离为( )图7A、0、1 m/s,1、73 m B、0、173 m/s,1、0 mC、0、173 m/s,1、73 m D、0、1 m/s,1、0 m【小实验班特供题组】题组一 对曲线运动的理解1、做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是( )A、速率 B、速度C、加速度 D、合外
4、力2、下列关于曲线运动的说法中正确的是( )A、曲线运动一定是变速运动B、变速运动一定是曲线运动C、速率不变的曲线运动没有加速度D、曲线运动一定是匀加速运动3、关于曲线运动的速度，下列说法正确的是( )A、速度的大小与方向都在时刻变化B、速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C、速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化D、质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的切线方向4、在弯道上高速行驶的赛车后轮突然脱离赛车，关于脱离了赛车的后轮的运动情况，以下说法正确的是( )A、仍然沿着汽车行驶的弯道运动B、沿着与弯道垂直的方向飞出C、沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D、上述
5、情况都有可能题组二对曲线运动条件的理解5、若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，图a、b、c、d表示物体运动的轨迹，其中正确的是( )6、做曲线运动的物体，在其轨迹曲线上某一点的加速度方向( )A、为通过该点的曲线的切线方向B、与物体在这一点时所受合外力方向垂直C、与物体在这一点的速度方向一致D、与物体在这一点的速度方向的夹角一定不为零7、物体受到几个恒力的作用处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体可能( )A、静止 B、做匀速直线运动C、做变加速曲线运动 D、做匀变速曲线运动8、撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动、若有水滴从伞
6、面边缘最高处O飞出，如图1所示、则飞出伞面后的水滴可能( )图1A、沿曲线OA运动 B、沿直线OB运动C、沿曲线OC运动 D、沿圆弧OD运动9、一个质点受到两个互成锐角的恒力F1和F2作用，由静止开始运动，若运动中保持二力方向不变，但F1突然减小到F1F，则该质点以后( )A、一定做变加速曲线运动B、在相等的时间内速度的变化一定相等C、可能做匀速直线运动D、可能做变加速直线运动10、一个质点在恒力F作用下，在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹如图2所示，且在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能是( )图2A、沿x方向 B、沿x方向C、沿y方向 D、沿y方向题组三运动的合成与分解11、
7、关于运动的合成，下列说法中正确的是( )A、合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B、合运动的时间一定比每一个分运动的时间大C、分运动的时间一定与它们合运动的时间相等D、合运动的速度可以比每个分运动的速度小12、如图3所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直且悬线总长度不变，则橡皮运动的速度( )图3A、大小和方向均不变 B、大小不变，方向改变C、大小改变，方向不变 D、大小和方向均改变13、如图4所示，一玻璃筒中注满清水，水中放一软木做成的木塞R(木塞的直径略小于玻璃管的直径，轻重大小适宜，使它在水中能匀速上浮)、将玻璃管的开口端用胶塞塞紧(
8、图甲)、现将玻璃管倒置(图乙)，在木塞匀速上升的同时，将玻璃管水平向右由静止做匀加速直线运动、观察木塞的运动，将会看到它斜向右上方运动，经过一段时间，玻璃管移到图丙中虚线所示位置，木塞恰好运动到玻璃管的顶端，则能正确反映木塞运动轨迹的是( )图414、某直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5 m/s、若飞机停留在离地面100 m高处空投物资，由于风的作用，使降落伞和物资以1 m/s的速度匀速水平向北运动，求：(1)物资在空中运动的时间；(2)物资落地时速度的大小；(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离、学案 曲线运动
9、课时编号：5、 【学习目标】1、进一步理解合运动与分运动等有关物理量之间的关系、2、会确定互成角度的两分运动的合运动的运动性质、3、会分析运动的合成与分解的两个实例：小船渡河问题和关联物体速度的分解问题、【学习任务】1、曲线运动的轨迹特点：做曲线运动的物体，总是要受到与运动方向不在同一直线上的力的作用，使其运动轨迹发生改变，其改变后的轨迹处在运动方向与合力方向构成的夹角之间，且合外力总指向运动轨迹的凹侧，如图1所示、图12、物体做曲线运动的条件(1)动力学条件：当物体所受合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)运动学条件：当物体的加速度方向与它的速度方向不在同一直线上时
10、，物体做曲线运动、3、合运动与分运动关系的三个特性：等效性、等时性、独立性、一、合运动与分运动的关系合运动与分运动的关系：(1)等效性：各分运动的共同运动效果与合运动的运动效果相同、(2)等时性：各分运动与合运动同时发生和结束、(3)独立性：各分运动之间互不相干、彼此独立、互不影响、在解决此类问题时，要深刻理解“等效性”；利用“等时性”把两个分运动与合运动联系起来；坚信两个分运动的“独立性”，放心大胆地在两个方向上分别研究、例1 质量m2 kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图2(a)、(b)所示，求：图2(1)物体所受的合力；(2)物体的初速度；(3)t8 s时
11、物体的速度；(4)t4 s内物体的位移、二、合运动运动性质的判断分析两个直线运动的合运动的性质时，应先根据平行四边形定则，求出合运动的合初速度v0和合加速度a，然后进行判断、1、判断是否做匀变速运动(1)若a0时，物体沿合初速度v0的方向做匀速直线运动、(2)若a0且a恒定时，做匀变速运动、(3)若a0且a变化时，做非匀变速运动、2、判断轨迹的曲直(1)若a与速度共线，则做直线运动、(2)若a与速度不共线，则做曲线运动、例2 如图3所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩，在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向做匀速直线运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，A、
12、B之间的距离以dH2t2(SI)(SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度)规律变化，则物体做( )图3A、速度大小不变的曲线运动B、速度大小增加的曲线运动C、加速度大小、方向均不变的曲线运动D、加速度大小、方向均变化的曲线运动三、小船渡河问题小船渡河问题一般有渡河时间最短和航程最短两类问题：1、关于最短时间，可根据运动等时性原理由船对静水的分运动时间来求解，由于河宽一定，当船对静水速度v1垂直河岸时(如图4所示)，垂直河岸方向的分速度最大，所以必有tmin、图42、关于最短航程，一般考察水流速度v2小于船对静水速度v1的情况较多，此种情况船的最短航程就等于河宽d，此时船头指向应与上游河岸
13、成角(如图5所示)，且cos ；(若v2v1，则最短航程sd，此时船头指向应与上游河岸成角，且cos )图5例3 已知某船在静水中的速率为v14 m/s，现让船渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为d100 m，河水的流动速度为v23 m/s，方向与河岸平行、试分析：(1)欲使船以最短时间渡过河去，船的航向怎样？最短时间是多少？到达对岸的位置怎样？船发生的位移是多大？(2)欲使船渡河过程中的航行距离最短，船的航向又应怎样？渡河所用时间是多少？四、关联物体速度的分解绳、杆等连接的两个物体在运动过程中，其速度通常是不一样的，但两者的速度是有联系的(一般两个物体沿绳或杆方向的速度大小相等
14、)，我们称之为“关联”速度、解决此类问题的一般步骤如下：第一步：先确定合运动，物体的实际运动就是合运动；第二步：确定合运动的两个实际作用效果，一是沿牵引方向的平动效果，改变速度的大小；二是沿垂直于牵引方向的转动效果，改变速度的方向；第三步：按平行四边形定则进行分解，作好运动矢量图；第四步：根据沿绳(或杆)牵引方向的速度相等列方程、例4 如图6所示，做匀速直线运动的汽车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和汽车的速度的大小分别为vB、vA，则( )图6A、vAvB B、vAvBC、vAvB D、重物B的速度逐渐增大【补充学习材料】1、(合运动与分运动的关系)对于两个分运动的合运动，下列
15、说法正确的是( )A、合运动的速度大小等于两个分运动的速度大小之和B、合运动的速度一定大于某一个分运动的速度C、合运动的方向就是物体实际运动的方向D、由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小2、(合运动运动性质的判断)关于运动的合成，下列说法中正确的是( )A、两个直线运动的合运动，一定是直线运动B、两个直线运动的合运动，可能是曲线运动C、两个互成角度的匀速直线运动的合运动，一定是匀速直线运动D、两个互成角度的匀加速直线运动的合运动，一定是匀加速直线运动3、(关联物体速度的分解)如图7所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动、则关于拉力F及拉力作用点的移动速度v的下列说法正确的是( )图7A、F不变、v不变B、F增大、v不变C、F增大、v增大D、F增大、v减小4、(小船渡河问题)小船在200 m宽的河中横渡，水流速度是2 m/s，小船在静水中的航速是4 m/s、求：(1)要使小船渡河耗时最少，应如何航行？最短时间为多少？(2)要使小船航程最短，应如何航行？最短航程为多少？【小实验班特供题组】题组一 合运动与分
