第五章 曲線運(yùn)動(dòng)第1節(jié) 曲線運(yùn)動(dòng)編寫人：查張林學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.知道曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向，理解曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)，理解并掌握物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，能在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解分析相關(guān)問題。2.體驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)探究、觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)，體會(huì)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系以及利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解研究問題的方法。3.領(lǐng)略曲線運(yùn)動(dòng)的奇妙與和諧，激發(fā)對(duì)科學(xué)的熱情，將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐中。重點(diǎn)：曲線運(yùn)動(dòng)速度方向的判定及對(duì)物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件的理解。難點(diǎn)：對(duì)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的理解以及應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法解決實(shí)際問題。使用說明學(xué)法指導(dǎo)1. 根據(jù)教材助讀所設(shè)置的問題通讀教材，理解并熟記本節(jié)基本知識(shí)（曲線運(yùn)動(dòng)、合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)），并完成預(yù)習(xí)自測(cè)2. 獨(dú)立完成，限時(shí)15分鐘。知識(shí)準(zhǔn)備1.速度是矢量，質(zhì)點(diǎn)速度的改變分為幾種情況？2.數(shù)學(xué)中圓的切線和割紅的不同點(diǎn)是什么？3.初中學(xué)習(xí)的勻速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及規(guī)律是什么？教材助讀1.在研究做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的位移時(shí)，常選擇_。圖5.1-12.曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻_的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向就是曲線上該點(diǎn)的_方向。即曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度時(shí)刻變化，因此曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)一定是_。3.運(yùn)動(dòng)描述的實(shí)例。（1）蠟塊的位置：蠟塊沿玻璃管上升的速度設(shè)為vy，玻璃管向右移動(dòng)的速度高設(shè)為vx，如圖5-1-1所示。從蠟塊開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻計(jì)時(shí)，在時(shí)刻t，蠟塊的位置p可以用它的坐標(biāo)x、y表示，則x=_，y=_。（2）蠟塊的速度大小：速度大小v =_，速度的方向滿足 =_。（3）蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡：_，是一條過原點(diǎn)的直線。（4）蠟塊的運(yùn)動(dòng)可分解為豎直向上的運(yùn)動(dòng)和水平向右的運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)都叫做分運(yùn)動(dòng)，蠟塊實(shí)際參與的運(yùn)動(dòng)叫_。4.當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向_ 時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。預(yù)習(xí)自測(cè)學(xué)習(xí)建議 自測(cè)題體現(xiàn)一定的基礎(chǔ)性，又有一定的思維含量，只有“細(xì)心才對(duì)，思考才會(huì)”。1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B.曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向不斷變化，但速度的大小可以不變C.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變D.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向一定同時(shí)改變2. 質(zhì)點(diǎn)在一平面內(nèi)沿曲線由P運(yùn)動(dòng)到Q，如果v、a、F分別表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中的速度、加速度和受到的合外力，下列圖象可能正確的是() 3.關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（ ）A.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所受到的合力一定與速度方向不在同一直線上B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，有可能處于平衡狀態(tài)C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度方向一定時(shí)刻改變D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，受到的合力的方向有可能與速度方向在一條直線上我的疑惑 請(qǐng)將預(yù)習(xí)中不能解決的問題寫下來，供課堂解決。探究案學(xué)始于疑我思考，我收獲1.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和性質(zhì)是什么？如何確定做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度的方向？2.什么是合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)？合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是怎樣的？怎樣確定兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)？3.怎樣理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件？學(xué)習(xí)建議 請(qǐng)同學(xué)們用3分鐘時(shí)間認(rèn)真思考這類問題，并結(jié)合預(yù)習(xí)中自己的疑惑開始下面的探究學(xué)習(xí)。.質(zhì)疑探究質(zhì)疑解疑、合作探究探究點(diǎn)一 研究曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、性質(zhì)及速度方向問題1:繩拉小球在光滑的水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩斷后小球?qū)⒀厥裁捶较蜻\(yùn)動(dòng)？為什么？用砂輪磨刀時(shí)火星沿砂輪的切線方向飛出，原因是什么？試舉幾個(gè)生活中常見的類似的實(shí)例。問題2如圖5.1-3所示，弧AB為某物體運(yùn)動(dòng)的軌跡，試確定物體在P點(diǎn)時(shí)的速度方向。問題3為什么說曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)？針對(duì)訓(xùn)練1下列說法正確的是（ ）A.只要速度大小不變，物體的運(yùn)動(dòng)就是勻速運(yùn)動(dòng)B.曲線運(yùn)動(dòng)的加速度一定不為零C.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向，就是它受的合力方向D.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向?yàn)榍€上該點(diǎn)的切線方向2關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向，下列說法正確的是（ ）A.在曲線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)在任一位置的速度方向總是與這點(diǎn)的切線方向相同B.在曲線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)的速度方向有時(shí)也不一定是沿著軌跡的切線方向C.旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí)，傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動(dòng)，故水滴速度方向不是沿其切線方向D.旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí)，傘面上的水滴由內(nèi)向外做螺旋運(yùn)動(dòng)，水滴速度方向總是沿其軌跡的切線方向歸納總結(jié)探究點(diǎn)二 研究運(yùn)動(dòng)的合成與分解問題問題1：通過觀察課本介紹的的實(shí)驗(yàn)，思考下列問題：（1）紅蠟塊參與哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)？（2）分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間有什么關(guān)系？（3）合位移和分位移有什么關(guān)系？（4）合速度與分速度有什么關(guān)系？問題2初速度為，加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)可看成哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)？從該角度推導(dǎo)其速度公式和位移公式。問題3兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)如何？針對(duì)訓(xùn)練3.對(duì)于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）A.合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于兩分運(yùn)動(dòng)的速度B.合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于其中一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度C.合運(yùn)動(dòng)的方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向D.由兩分速度的大小就可確定合速度的大小4.如果兩個(gè)不在同一直線上的分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)其合運(yùn)動(dòng)的描述中，正確的是（ ）A.合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)B.合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)C.合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)D.當(dāng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度數(shù)值相等時(shí)，合運(yùn)動(dòng)才為直線運(yùn)動(dòng)歸納總結(jié)探究點(diǎn)三 曲線運(yùn)動(dòng)條件的理解及應(yīng)用問題1：請(qǐng)你從牛頓運(yùn)動(dòng)定律和物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件出發(fā)，總結(jié)出物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。問題2：試說明物體所受合力F合（或a）的方向與物體初速度的方向在不同關(guān)系下，物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。問題3：做曲線的物體，其所受合力的方向與軌跡彎曲的方向有什么關(guān)系：？針對(duì)訓(xùn)練5.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的條件，下列說法正確的是（ ）A.物體受變力作用才可能做曲線運(yùn)動(dòng) B.物體受恒力作用也可能做曲線運(yùn)動(dòng)C.物體所受合力為零不可能做曲線運(yùn)動(dòng) D.物體只要所受合力不為零就一定做曲線運(yùn)動(dòng)圖5.1-46.如圖5.1-4所示，某質(zhì)點(diǎn)在恒力F作用下從A點(diǎn)沿曲線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)后，質(zhì)點(diǎn)受到的力大小不變，但方向恰與F相反，則它從B點(diǎn)開始的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖中的哪條曲線（ ）A曲線a B曲線bC曲線c D以上三條曲線都不可能歸納總結(jié)我的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖歸納總結(jié)、串聯(lián)整合速度方向：時(shí)刻改變，沿軌跡_曲 運(yùn)動(dòng)性質(zhì)變速運(yùn)動(dòng)： 勻變速曲線運(yùn)動(dòng)：合力_ 線 非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)：合力_運(yùn) 運(yùn)動(dòng)條件：合力方向與速度方向_動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 合運(yùn)動(dòng)：物體的_運(yùn)動(dòng) 分運(yùn)動(dòng)：物體參與的另外幾個(gè)運(yùn)動(dòng) 運(yùn)算法則：_當(dāng)堂檢測(cè)有效訓(xùn)練、反饋矯正1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法錯(cuò)誤的是（ ）A.物體加速度的方向跟所受合力方向始終一致B.物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng)C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度大小一定變化D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度方向與合力方向不在同一直線上2.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在運(yùn)動(dòng)過程中一定變化的是（ ）A.速率 B.速度 C.合力 D.加速度3.質(zhì)點(diǎn)在三個(gè)恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡狀態(tài)，若突然撤去F1，則質(zhì)點(diǎn)（ ）A.一定做勻變速運(yùn)動(dòng) B.一定做直線運(yùn)動(dòng)圖5.1-7C.一定做非勻變速運(yùn)動(dòng) D.一定做曲線運(yùn)動(dòng)4.如圖5.1-7所示，紅蠟塊能在玻璃管的水中勻速上升，若紅蠟塊從A點(diǎn)勻速上升的同時(shí)，使玻璃管水平向右做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則紅蠟決實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡是圖中的（ ）A.直線P B.曲線QC.曲線R D.無法確定我的收獲（反思靜悟、體驗(yàn)成功）訓(xùn)練案一、基礎(chǔ)鞏固題把簡(jiǎn)單的事做好就叫不簡(jiǎn)單！1.下列說法中正確的是（ ）A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度的方向必定變化B.速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng)C.加速度恒定的運(yùn)動(dòng)不可能是曲線運(yùn)動(dòng)D.加速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng)2.某質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)（ ）A.在某一點(diǎn)的速度方向是曲線上該點(diǎn)的切線方向B.在任意時(shí)間內(nèi)位移的大小總是大于路程C.在任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)受到的合力不可能為零D.速度的方向與合力的方向必定不在同一條直線上3.運(yùn)動(dòng)員擲鏈球時(shí)，鏈球在運(yùn)動(dòng)員的牽引下做曲線運(yùn)動(dòng)，一旦運(yùn)動(dòng)員放手，鏈球即刻飛出。放手的時(shí)刻不同，鏈球飛出的方向不同，這說明（ ）A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，不同時(shí)刻的加速度具有不同的大小B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，不同時(shí)刻的加速度具有不同的方向 C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，不同時(shí)刻的速度具有不同的大小D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，不同時(shí)刻的速度具有不同的方向二、綜合應(yīng)用題挑戰(zhàn)高手，我能行！V0CV0DFF4. 已知物體運(yùn)動(dòng)的初速度v的方向及受恒力的方向如圖所示，則圖中可能正確的運(yùn)動(dòng)軌跡是（ ）AV0B FV0F5.無風(fēng)時(shí)氣球勻速豎直上升的速度是4m/s，現(xiàn)自西向東的風(fēng)速大小為3m/s，則：（1）氣球相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的速度大小為_，方向_。（2）若風(fēng)速增大，則氣球在某一時(shí)間內(nèi)上升的高度與風(fēng)速增大前相比將_。（填“增大”、“減小”或“保持不變”）圖5-1-7P4P1P2P36. 如圖5-1-7所示為一空間探測(cè)器的示意圖，P1、P2、P3、P4是四個(gè)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，P1、P3的連線與空間一固定坐標(biāo)系的x軸平行，P2、P4的連線與空間一固定坐標(biāo)系的y軸平行。每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)開動(dòng)時(shí)，都能向探測(cè)器提供相同推力，但不會(huì)使探測(cè)器轉(zhuǎn)動(dòng)。開始時(shí)，探測(cè)器以恒定速度v0向正x軸方向平移。單獨(dú)分別開動(dòng)P1、P2、P3、P4，探測(cè)器將分別做什么運(yùn)動(dòng)？ 同時(shí)開動(dòng)P2和P3，探測(cè)器將做什么運(yùn)動(dòng)？若四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)能產(chǎn)生相同大小的推力，同時(shí)開動(dòng)時(shí)探測(cè)器將做什么運(yùn)動(dòng)？三、拓展探究題戰(zhàn)勝自我，成就自我！7一人一猴在玩雜技，如圖5.18所示直桿AB長12 m，猴子