1、第五章曲線運(yùn)動(dòng)這一章是在前邊幾章的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上，研究一種更為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)方式：曲線運(yùn)動(dòng)。這也是運(yùn)動(dòng)學(xué)中更為重要的一部分內(nèi)容，本章的重難點(diǎn)就在于拋體運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)。考試的要求：、對(duì)所學(xué)知識(shí)要知道其含義，并能在有關(guān)的問題中識(shí)別并直接運(yùn)用，相當(dāng)于課程標(biāo)準(zhǔn)中的“了解”和“認(rèn)識(shí)”。、能夠理解所學(xué)知識(shí)的確切含義以及和其他知識(shí)的聯(lián)系，能夠解釋，在實(shí)際問題的分析、綜合、推理、和判斷等過程中加以運(yùn)用，相當(dāng)于課程標(biāo)準(zhǔn)的“理解”，“應(yīng)用”。要求：曲線運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)。知識(shí)構(gòu)建：新知?dú)w納：一、曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)1、定義：物體的運(yùn)動(dòng)軌跡不是直線的運(yùn)動(dòng)稱為曲線運(yùn)動(dòng)。2、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件(1）當(dāng)物體所受合力的方向跟

2、它的速度方向不在同一直線上時(shí)，這個(gè)合力總能產(chǎn)生一個(gè)改變速度方向的效果，物體就一定做曲線運(yùn)動(dòng)。（2）當(dāng)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的合力所產(chǎn)生的加速度的方向與速度方向也不在同一直線上。（3）物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是由其受力條件及初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)共同確定的3、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向（1）在曲線運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向，就是通過這一點(diǎn)的曲線切線的方向。（2）曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻改變，無論速度的大小變或不變，運(yùn)動(dòng)的速度總是變化的，故曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)。 （3）【問題】：那曲線運(yùn)動(dòng)有加速度嗎？【解析】：因?yàn)榧铀俣缺硎疚矬w變化的快慢，既然速度變化了就一定有加速度。【牢記】：曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，有加速度。曲線運(yùn)

3、動(dòng)的特點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向，就是通過該點(diǎn)的曲線的切線方向.質(zhì)點(diǎn)的速度方向時(shí)刻在改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)由加速度決定（加速度為零時(shí)物體靜止或做勻速運(yùn)動(dòng)；加速度恒定時(shí)物體做勻變速運(yùn)動(dòng)；加速度變化時(shí)物體做變加速運(yùn)動(dòng)）。4、曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡:作曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其軌跡向合外力所指向的一方彎曲，若已知物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，可判斷出物體所受合外力的大致方向，如平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡向 下彎曲，圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡總是向圓心彎曲等。【牢記】：當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。且合外力指向曲線彎曲的一側(cè)。運(yùn)動(dòng)常見的類型：（1）a=0：勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止。（2）a恒定：性

4、質(zhì)為勻變速運(yùn)動(dòng)，分為：v、a同向，勻加速直線運(yùn)動(dòng)；v、a反向，勻減速直線運(yùn)動(dòng)；v、a成角度，勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（軌跡在v、a之間，和速度v的方向相切，方向逐漸向a的方向接近，但不可能達(dá)到。）（3）a變化：性質(zhì)為變加速運(yùn)動(dòng)。如簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，加速度大小、方向都隨時(shí)間變化。二、質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)當(dāng)物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)較復(fù)雜時(shí)，我們可將其等效為同時(shí)參與幾個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)，前者實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)稱作合運(yùn)動(dòng)，后者則稱作物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)（課本演示實(shí)驗(yàn)）運(yùn)動(dòng)的合成和分解已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的合成；已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的分解，這種雙向的等效操作過程，是研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的重要萬法 1、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的

5、關(guān)系:等時(shí)性；獨(dú)立性；等效性。2、運(yùn)動(dòng)的合成與分解的法則:平行四邊形定則 3、分解原則:根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解，物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)。課本實(shí)驗(yàn)：紅蠟塊運(yùn)動(dòng) a：紅蠟塊沿玻璃管在豎直方向的運(yùn)動(dòng)和隨管做的水平方向的運(yùn)動(dòng)，叫做分運(yùn)動(dòng)。 紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)叫做合運(yùn)動(dòng)。 b：合運(yùn)動(dòng)的（位移、速度）叫做合（位移、速度） 分運(yùn)動(dòng)的（位移、速度）叫做分（位移、速度）運(yùn)動(dòng)的合成和分解的應(yīng)用（1）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成與分解，就是對(duì)描述運(yùn)動(dòng)的各物理量如位移、速度、加速度等矢量用平行四邊形定則求和或求差運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循如下原理：獨(dú)立性原理：構(gòu)成一個(gè)合運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)是彼此獨(dú)立、互不相干的，物體的任意一個(gè)分運(yùn)動(dòng)，都按

6、其自身規(guī)律進(jìn)行，不會(huì)因有其他分運(yùn)動(dòng)的存在而發(fā)生改變等時(shí)性原理：合運(yùn)動(dòng)是同一物體在同一時(shí)間內(nèi)同時(shí)完成幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，對(duì)同一物體同時(shí)參與的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合成才有意義矢量性原理：描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的位移、速度、加速度等物理量都是矢量，對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合成與分解時(shí)應(yīng)按矢量法則，即平行四邊形定則作上述物理量的運(yùn)算（2）合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)可由分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)決定：兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合成仍是勻速直線運(yùn)動(dòng)；勻速直線運(yùn)動(dòng)與勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)；兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)（3）小船過河問題(1)處理方法：小船在有一定流速的水中過河時(shí)，實(shí)際上參與了兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)，即隨水流的運(yùn)動(dòng)(水沖船的運(yùn)動(dòng))和船相對(duì)水的運(yùn)動(dòng)

7、，即在靜水中的船的運(yùn)動(dòng)（就是船頭指向的方向），船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)。(2)若小船要垂直于河岸過河，過河路徑最短，應(yīng)將船頭偏向上游，如圖甲所示，此時(shí)過河時(shí)間： (3)若使小船過河的時(shí)間最短，應(yīng)使船頭正對(duì)河岸行駛，如圖乙所示，此時(shí)過河時(shí)間(d為河寬)。因?yàn)樵诖怪庇诤影斗较蛏希灰剖且欢ǖ模^按這樣的方向，在垂直于河岸方向上的速度最大。三、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律特點(diǎn)（1）具有水平方向的初速度（2）只受重力作用，是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)規(guī)律（1）平拋運(yùn)動(dòng)物體的位置平拋運(yùn)動(dòng)任一時(shí)刻的位置如何確定？水平方向勻速，t時(shí)間內(nèi)的位移為，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，t時(shí)間內(nèi)位移為，所以任一時(shí)刻的位置坐標(biāo)

8、為（，）t時(shí)間內(nèi)的位移如何計(jì)算？ 與水平方向夾角（2）平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡已知平拋運(yùn)動(dòng)物體任一時(shí)刻的位置坐標(biāo)，那xy間的關(guān)系式是怎樣的，它們描述的函數(shù)圖象即物體的運(yùn)動(dòng)軌跡又是怎樣的？任一時(shí)刻有：函數(shù)圖象是一條拋物線其實(shí)數(shù)學(xué)中拋物線的名稱就是這樣得來的。【牢記】：平拋物體運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線。（3）平拋運(yùn)動(dòng)的速度平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。建立直角坐標(biāo)系（一般以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，以初速度v0方向?yàn)閤軸正方向，豎直向下為y軸正方向）。由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)規(guī)律來處理。（a）水平方向上：；（b）豎直方向上：；（c）任意時(shí)刻的速度：；【體會(huì)】：曲線運(yùn)動(dòng)上某點(diǎn)的速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切

9、線方向。(4)平拋運(yùn)動(dòng)落地時(shí)間若將一物體以速度從高度為h的某點(diǎn)水平拋出，則物體的落體時(shí)間如何確定？根據(jù)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性，我們可以從x方向的勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律中求時(shí)間，也可以從y方向的自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律中求時(shí)間，求出來的時(shí)間是一樣的。水平方向勻速運(yùn)動(dòng)豎直方向自由落體需要知道x和只要知道h就行【牢記】：只要知道了下落高度，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就確定了。水平位移由高度h和初速度共同決定。 斜拋運(yùn)動(dòng)如果物體拋出時(shí)速度不是沿水平方向，而是斜向上或斜向下，我們把這種運(yùn)動(dòng)叫做斜拋運(yùn)動(dòng)。斜拋運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣的呢？同樣我們必須對(duì)做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力分析，斜拋運(yùn)動(dòng)只受重力，是勻變速運(yùn)動(dòng)。加速度大小為g，方向豎

10、直向下。斜拋運(yùn)動(dòng)的速度和合外力不在同一條直線上，做曲線運(yùn)動(dòng)；斜拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。因?yàn)槭乔€運(yùn)動(dòng)，我們可以用分解合成的方法將它分解成兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)。分析合運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的初速度和加速度g選擇適當(dāng)?shù)膮⒖枷担瑢⑺俣燃凹铀俣冗M(jìn)行分解同樣可以沿水平方向和豎直方向建立直角坐標(biāo)系如圖出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn)O根據(jù)兩分運(yùn)動(dòng)方向各自的速度及加速度分析兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)方向各自對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 初速度 加速度a 的勻速直線運(yùn)動(dòng) 速度為0水平方向x初速度為 的豎直上拋運(yùn)動(dòng)g豎直方向y任一時(shí)刻的位置水平方向勻速，t時(shí)間內(nèi)的位移為，豎直方向?yàn)樨Q直上拋運(yùn)動(dòng)，t時(shí)間內(nèi)位移為，所以任一時(shí)刻的位置坐標(biāo)為（，）位移 任一時(shí)刻的速度 最大高度及落地時(shí)間水

11、平方向：勻速 豎直方向：豎直上拋。豎直上拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)對(duì)稱的運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最大高度時(shí)=0，最大高度，時(shí)間四、實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)（1）水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律理論分析知平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：為了驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方向是能夠觀察到初速度為的平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)與速度為的水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)情況相同。為此我們?nèi)蓚€(gè)物體，一個(gè)物體A以某一速度在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)物體B以同樣速度為初速度做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)理論，結(jié)果應(yīng)該是AB兩物體水平方向的相對(duì)位置不變，如果兩物體出發(fā)點(diǎn)的水平坐標(biāo)相同，則在運(yùn)動(dòng)過程中AB兩物體始終處于同一豎直方向，即水平位置始終相同。根據(jù)這個(gè)思想

12、，右圖實(shí)驗(yàn)為：兩個(gè)相同的弧形軌道上面分別裝有電磁鐵，將小球分別吸在電磁鐵上，然后切斷電源，兩球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該是兩球相撞。【實(shí)驗(yàn)表明】:平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2）豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律理論分析知平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是自由落體運(yùn)動(dòng)。為了驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方向是能夠觀察到從某高度H做平拋運(yùn)動(dòng)的物體豎直方向的運(yùn)動(dòng)跟從同一高度H自由下落的物體的運(yùn)動(dòng)情況相同。為此我們?nèi)蓚€(gè)物體，主要就是取兩個(gè)物體，一個(gè)物體A從某一高度H做自由落體運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)物體B以某一速度從同一高度H做平拋運(yùn)動(dòng)，如果它們同時(shí)出發(fā)，根據(jù)理論，結(jié)果應(yīng)該它們豎直方向運(yùn)動(dòng)情況一樣，AB兩物體豎直方向的相對(duì)位置不變，運(yùn)動(dòng)過程中AB兩物體始終處于同一水平方向，即豎直位置始終相同。右圖實(shí)驗(yàn)：用小錘打擊彈簧金屬片，金屬片把A球沿水平方向拋出，同時(shí)B球被松開，