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1、高中物理必修学案及其答案第五章 曲线运动一、曲线运动【学习目标】1知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动。2知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上。【自主导学】1、物体做曲线运动的速度方向是时刻发生变化的，质点经过某一点（或某一时刻）时的速度方向沿曲线上该点的 。2、物体做曲线运动时，至少物体速度的 在不断发生变化，所以物体一定具有 ，所以曲线运动是 运动。3、物体做曲线运动的条件：物体所受合外力的方向与它的速度方向 。4、力可以改变物体运动状态，如将物体受到的合外力沿着物体的运动方向和垂直于物体的运动方向进行分解，则沿着速度方向的分力改变物体速
2、度的 ；垂直于速度方向的分力改变物体速度的 。速度大小是增大还是减小取决于沿着速度方向的分力与速度方向相同还是相反。做曲线运动的物体，其所受合外力方向总指向轨迹 侧。匀变速直线运动只有沿着速度方向的力，没有垂直速度方向的力，故速度的 改变而 不变；如果没有沿着速度方向的力，只有垂直速度方向的力，则物体运动的速度 不变而 不断改变，这就是今后要学习的匀速圆周运动。【疑难辨析】在砂轮上磨刀具时可以看到，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出，为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向?【问题思考】 1飞机扔炸弹，分析为什么炸弹做曲线运动? 2我们骑摩托车或自行车通过弯道时，
3、我们侧身骑，为什么? 3盘山公路路面有何特点?火车铁轨在弯道有何特点? 【范例精析】例1、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，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一定做曲线运动解析：质点在恒力作用下产生恒定的加速度，加速度恒定的运动一定是匀变速运动。由题意可知，当突然撤去F1时，质点受到的合力大小为F1，方向与F1相反，故A正确，C错误。在撤去F1之前，质点保持平衡，有两种可能：一是质点处于静止状态，则撤去F1后，它一定做匀变速直线运动；其二是质点处于匀速直线运动状态，则撤去F1后，质点可能做直线运动（条件是：F1的方向和速度方
4、向在一条直线上），也可能做曲线运动（条件是：F1的方向和速度方向不在一条直线上）。故B、D的说法均是错误的。拓展：不少同学往往错误认为撤去哪个力，合力就沿哪个力的方向。物体在三个不在同一直线上的力的作用下保持静止，处于受力平衡状态，合力为零，任意两个力的合力与第三个力是平衡力，大小相等而方向相反，若撤去其中一个力，物体所受合力与该力反向。例2、 关于曲线运动，下面说法正确的是（ ）A物体运动状态改变着，它一定做曲线运动B物体做曲线运动，它的运动状态一定在改变C物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向一致D物体做曲线运动时，它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致解析 物体运动状态的
5、改变是指物体运动速度的变化，包括速度大小或方向的变化。若物体只改变速度的大小而保持方向不变，则物体作直线运动，故选项A错误。而曲线运动是变速运动，它的运动状态一定改变，故选项B正确。物体作曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不共线，而加速度方向就是合外力的方向，故选项C错误而故选项D正确。【当堂达标】1关于曲线运动速度的方向，下列说法中正确的是 ( )A在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变B质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，它在某一点的瞬时速度的方向与这点运动的轨迹垂直C曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这点的切线方向D曲线运动中速度方向
6、是不断改变的，但速度的大小保持不变2如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，说法正确的是 ( ) A为AB的方向 B为BC的方向 C为BD的方向 D为BE的方向3物体做曲线运动的条件为 ( )A物体运动的初速度不为零 B物体所受的合外力为变力 C物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上 D物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同条直线上4关于曲线运动，下列说法中正确的是 ( ) A变速运动定是曲线运动 B曲线运动定是变速运动 C速率不变的曲线运动是匀速运动D曲线运动也可以是速度不变的运动5做曲线运动的物体，在其
7、轨迹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的合外力方向垂直 C与物体在这一点速度方向一致 D与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零【课后测评】1下面说法中正确的是（ ）A做曲线运动的物体的速度方向必变化B速度变化的运动必是曲线运动C加速度恒定的运动不可能是曲线运动D加速度变化的运动必定是曲线运动2一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（ ） A速度一定不断改变，加速度也一定不断改变；B速度一定不断改变，加速度可以不变；C速度可以不变，加速度一定不断改变；D速度可以不变，加速度也可以不变。 3下列说法中正确的是（ ）A物体在恒力作用下不可能做曲线
8、运动B物体在变力作用下一定做曲线运动C物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动D做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上4某质点在恒力 F作用下从A点沿图1中曲线运动到 B点，到达B点后，质点受到的力大小仍为F，但方向相反，则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的：（ ）A.曲线a B.曲线bC.曲线C D.以上三条曲线都不可能5一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直线上的恒力作用时，物体运动为 ( )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6.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.
9、速度 C.加速度 D.加速度大小7.在光滑水平桌面上沿直线滚动的铁球，在以下情况中要做曲线运动的是（ ）A.在它的正前方放一强磁铁B. 在它的正前方放一强磁铁C.在它运动方向的侧面放一强磁铁D.由于磁场力是变化的，所以无论怎样放磁铁，它都做曲线运动8.正在匀速行驶的列车，顶棚上脱落一小螺钉，关于小螺钉的运动情况，以下说法正确的是（ ）A.列车上的乘客看到小螺钉做直线运动 B. 列车上的乘客看到小螺钉做曲线运动C.地面上的人看到小螺钉做直线运动 D. 地面上的人看到小螺钉做曲线运动9.自行车场地赛中，运动员骑自行车绕圆形赛道运动一周，下列说法中正确的是（ ）A.运动员通过的路程为零 B.运动员发
10、生的位移为零C.运动员的速度方向时刻在改变D.由于起点和终点重合，速度方向没有改变，因此运动并非曲线运动 第五章 曲线运动二、质点在平面内的运动【学习目标】1. 知道物体的运动轨迹不是直线时，需要建立平面直角坐标系进行研究。、2. 经历蜡块运动位置、轨迹的研究过程，体会其中所用的数学方法。3. 经历蜡块速度的研究过程，体会运动合成所用的方法。4. 初步认识运动的合成与分解遵循平行四边形定则。5. 能够初步分析运动的合成与分解问题。6. 能够用图示方法表示合速度与分速度。【要点导学】1、分运动与合运动：在蜡块匀速上升的同时，将玻璃管水平向右匀速移动，我们观察到的蜡块的实际运动（向右上方的运动）称
11、为_.蜡块参与的水平方向和竖直方向的运动称_。2、运动的合成和分解：由分运动求合运动的过程叫做 ；由合运动求分运动的过程叫做 。运动的分解是运动的合成的_。由于位移、速度、加速度都是矢量，所以运动的合成和分解满足_定则。3、分运动和合运动的特点：运动的独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，互不干扰。运动的等时性：合运动和分运动同时发生、同时进行、同时结束，运动的时间相等。等效性：合运动产生的效果是各分运动分别产生的效果的总效果，它能替代所有的分运动，即合运动与分运动的等效性。4、决定合运动的性质和轨迹的因素物体运动的性质由_决定（_时物体静止或做匀速运动；_时物体做匀变速运动；
12、_时物体做变加速运动）。物体运动的轨迹（直线还是曲线）则由_决定（速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动）。两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动？决定于它们的合速度和合加速度方向是否共线（如图1所示）。 常见的类型有：(1) a=0：匀速直线运动或静止。(2)a恒定：性质为匀变速运动，分为： v、a同向，匀加速直线运动；v、a反向，匀减速直线运动； v、a成角度，匀变速曲线运动（轨迹在v、a之间，和速度v的方向相切，方向逐渐向a的方向接近，但不可能达到。）(3) a变化：性质为变加速运动，加速度大小、方向都随时间变化。【疑难辨析】
13、我们探讨了蜡块在玻璃管中的运动，请大家考虑实际生活中我们遇到的哪些物体的运动过程与蜡块相似?典型事例：小船过河对小船在水里的运动加以讨论。【问题思考】如果物体在一个方向上的分运动是匀速直线运动，在与它垂直方向的分运动是匀加速直线运动合运动的轨迹是什么样的?【范例精析】例1无风时气球匀速竖直上升的速度是4m/s，现自西向东的风速大小为3m/s，则(1)气球相对地面运动的速度大小为，方向。(2)若风速增大，则气球在某一时间内上升的高度与风速增大前相比将。（填“增大”、“减小”、“保持不变”）解析：(1)题中气球的运动，在地面上的人看来，它同时参与了两个运动，即竖直向上的运动和自西向东的水平运动，其合速度与其关系为：v2v竖2+v东2设合速度方向与水平方向夹角为，则：tanv竖/ v东代入数据可得：合速度大小v5m/s，arctan1.3353，即合速度的方向为向东偏上53。(2)如果一个物体同时参与两个运动，这两个分运动是“相互独立、同时进行”的，各自遵守各自的规律。本题中，由风引起的水平方向的分运动不会影响气球竖直方向的分运动，所以不管水平方向的风速如何变化，气球在同一时间内上升
