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1、【MeiWei_81-优质适用文档】第五章 曲线运动5.1曲线运动一、曲线运动的位移和速度1曲线运动的位移(1)坐标系的选择：选择平面直角坐标系(2)位移的描述：在平面直角坐标系中，物体的位移可用它在坐标轴方向的分位移来表示，而分位移可用该点的坐标表示如图1所示，曲线OA是某质点的运动轨迹当质点运动到A点时，它相对抛出点的位移是OA，两个分位移为xA、yA.图12曲线运动的速度(1)速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向(2)运动性质：由于质点的速度方向时刻发生变化，因此曲线运动一定是变速运动(3)速度的描述：可用相互垂直的两个方向的分速度表示如图2，两个分速度vx、vy
2、与速度v的关系是：vxvcos ，vyvsin_.图2例1下列说法中正确的是()A物体保持速率不变沿曲线运动，其加速度为0B曲线运动一定是变速运动C变速运动一定是曲线运动D物体沿曲线运动一定有加速度，且加速度一定变化1曲线运动是变速运动，速度方向一定变，但速度大小不一定变2曲线运动是变速运动，一定有加速度，但加速度不一定变(如将物体沿水平方向抛出，其加速度不变)即可以是匀变速曲线运动，也可以是变加速曲线运动二、运动描述的实例运动的合成与分解1运动描述的实例蜡块运动的研究(1)蜡块的位置：如所示，蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy，玻璃管向右匀速移动的速度设为vx，从蜡块开始运动的时刻计时，在某
3、时刻t，蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示xvx_t，yvy_t.(2)蜡块的速度：大小v，方向满足tan .(3)蜡块运动的轨迹：yx，是一条过原点的直线2运动的合成与分解(1)合运动与分运动如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就是合运动，参与的几个运动就是分运动运动的合成与分解：已知分运动求合运动，叫运动的合成；已知合运动求分运动，叫运动的分解运动的合成与分解：实质是对运动的位移、速度和加速度的合成和分解，遵循平行四边形定则(或三角形定则)(2)合运动与分运动的关系等效性：各分运动的共同效果与合运动的效果相同；等时性：各分运动与合运动同时发生和结束，时间相同；独立性：各
4、分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响例22016年1月，国际救援组织为被基地组织控制的伊拉克难民投放物资，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，由于水平风的作用，使降落伞和物资获得1 m/s的水平向北的速度，求：(1)物资在空中运动的时间；(2)物资在落地时速度的大小；(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离三、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：加速度方向与速度方向不在同一直线上2.无力不
5、拐弯，拐弯必有力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(填“凸”或“凹”)侧(如图所示，为水平抛出的物体的受力和速度方向) 3曲线运动的分类及受力特点(1)匀变速曲线运动：物体受恒力作用(2)变加速曲线运动：物体受变力作用4物体的受力与运动性质 例3一物体在xOy直角坐标平面内运动的轨迹如图所示，其中初速度方向沿虚线方向，下列判断正确的是()A物体可能受沿x轴正方向的恒力作用B物体可能受沿y轴负方向的恒力作用C物体可能受沿虚线方向的恒力作用D物体不可能受恒力作用(1)曲线运动的轨迹在合力和速度方向之间且向着力的方向弯曲(2)若物体在恒力作用下做曲
6、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(3)合外力方向与速度方向成锐角时，物体做加速曲线运动；成钝角时，物体做减速曲线运动例4关于曲线运动，下列说法正确的是()A物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B物体在变力作用下一定做曲线运动C做曲线运动的物体，其速度大小一定变化 D加速度(不为0)不变的运动可能是曲线运动物体做曲线运动时，关于受力(加速度)的“一定”与“不一定”：(1)“一定”：物体受到的合外力(加速度)一定不为零，物体所受合外力(加速度)的方向与其速度方向一定不在同一条直线上(2)“不一定”：物体受到的合外力(加速度)不一定变化，即物体受到的合外力可以是恒力，也可
7、以是变力课堂训练1(对曲线运动的理解)(多选)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的这一点的切线方向2(对曲线运动条件的理解)(多选)质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F1，保持其他力不变，则质点()A一定做匀变速运动 B一定做直线运动 C一定做非匀变速运动 D可能做曲线运动3(对曲线运动的条件的理解)(多选)如图所示，一个质点沿轨道ABCD运动，图中画出了质点在各处的速度v和质点所受合力F的方向，
8、其中可能正确的是()AA位置 BB位置 CC位置 DD位置5.2曲线运动习题课题组一对曲线运动的理解1(多选)关于做曲线运动物体的速度和加速度，下列说法中正确的是()A速度方向不断改变，加速度方向不断改变B速度方向不断改变，加速度一定不为零C加速度越大，速度的大小改变得越快D加速度越大，速度改变得越快2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上述情况都有可能3(多选)电动自行车绕图所示的400米标准跑道运动，车上的车速表指针一直指在36 km
9、/h处不动则下列说法中正确的是()A电动车的速度一直保持不变B电动车沿弯道BCD运动过程中，车一直具有加速度C电动车绕跑道一周需40秒钟，此40秒内的平均速度等于零D电动车在弯道上运动时合外力不可能为0题组二对曲线运动条件的理解4(多选)水平桌面上，让一个小铁球沿桌面匀速运动，在它的运动轨迹旁边放置一磁铁，在磁铁吸引力的作用下，小铁球此后的运动轨迹发生变化，如图2所示，关于小铁球运动情况，下列说法正确的是()A小铁球的速度方向始终指向磁铁B小铁球的速度方向沿它运动轨迹的切线方向C磁铁对小铁球的吸引力沿运动轨迹的切线方向D磁铁对小铁球的吸引力与小铁球的速度方向不在同一直线上5物体做曲线运动的条件
10、是()A受到的合外力必须是恒力 B受到的合外力必须是变力C物体所受的合力方向一定是变化的 D合外力方向与速度方向不在同一条直线上6若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合力F的方向，如图所示则可能的轨迹是()7一个物体由静止开始自由下落一小段时间后突然受一恒定的水平风力影响，但落地前一小段时间风突然停止，则其运动轨迹可能为图中的()8一物体以速度v运动，到达位置A开始受到向前但偏右的合力(观察者沿物体的运动方向看，下同)，到达B时，合力改成与前进方向相同，到达C时，合力又突然改成向前但偏左，最终到达D，以下四图表示物体全程的运动轨迹，正确的是() 9(多选)在光滑水平面上有一质量为2
11、 kg的物体，受几个共点力作用做匀速直线运动现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90，则关于物体运动情况的叙述正确的是()A物体做速度大小不变的曲线运动B物体做加速度为 m/s2的匀变速曲线运动C物体做速度越来越大的曲线运动D物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大题组三运动的合成和分解10(多选)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长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11跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员从直升机由静止跳下后，在下落过程中不免会受到水平风
12、力的影响，下列说法中正确的是()A风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C运动员下落时间与风力有关D运动员着地速度与风力无关12一物体在光滑水平面上运动，它在x方向和y方向上的两个分运动的速度时间图象分别如图3甲、乙所示 甲 乙(1)判断物体的运动性质；(2)计算物体的初速度大小；(3)计算物体在前3 s内和前6 s内的位移大小5.3运动的合成与分解一、合运动与分运动的关系合运动的性质1合运动与分运动的关系在解决此类问题时，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
13、在两个方向上分别研究2合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：若a恒定，物体做匀变速运动；若a变化，物体做变加速运动(2)判断轨迹曲直：若a与v0共线，则做直线运动；若a与v0不共线，则做曲线运动例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1(a)、(b)所示，求：(1)物体所受的合力；(2)物体的初速度；(3)t8 s时物体的速度；(4)t4 s内物体的位移图1例2如图2所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以速度
14、v匀速上浮红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管由静止水平匀加速向右运动，则蜡块的轨迹可能是()A直线P B曲线QC曲线R D无法确定互成角度的两个直线运动的合运动的性质：(1)两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动(2)一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动合成时，由于其加速度与合速度不在同一条直线上，故合运动是匀变速曲线运动(3)两个都是从静止开始的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动(4)两个匀加速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动，但一定是匀变速运动二、小船渡河问题1小船参与的两个分运动(1)船相对水的运动(即船在静水中的运动)，它的方向与船头的指向相同(2)船随水漂流的运动，它的方向与河岸平行2两类最值问题(1)渡河时间最短问题：由于水流速度始终沿河道方向， 不能提供指向河对岸的分速度因此若要渡河时间最短，只要使船头垂直于河岸航行即可由图可知，t短，此时船渡河的位移x，位移方向满足t
