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五、曲線運(yùn)動(dòng)
一、什么是曲線運(yùn)動(dòng)
1、你認(rèn)為下列哪些屬于曲線運(yùn)動(dòng)？
（1）自由落體運(yùn)動(dòng)。（2）水平拋出物體。
（3）
圓周運(yùn)動(dòng)。
1曲線運(yùn)動(dòng)
2、結(jié)論：
（1）概念：軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)。
（2）范圍：
曲線運(yùn)動(dòng)是普遍的運(yùn)動(dòng)情形。
小到微觀世界（如電子繞原子核旋轉(zhuǎn)）；
大到宏觀世界（如天體運(yùn)行）都存在。
生活中如投標(biāo)槍、鐵餅、跳高、跳遠(yuǎn)等均為曲線運(yùn)動(dòng)。
如何確定曲線運(yùn)動(dòng)中，某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向？
實(shí)例1：撐開帶有雨滴的雨傘繞柄旋轉(zhuǎn)，傘邊緣上的水滴如何運(yùn)動(dòng)？
觀察并思考：水滴為什么會(huì)沿脫離時(shí)的軌跡的切線飛出？
因?yàn)樗未藭r(shí)的速度方向是軌跡在該點(diǎn)的切線方向。
如何確定曲線運(yùn)動(dòng)中，某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向？
實(shí)例2：在旋轉(zhuǎn)的砂輪上磨刀具
思考問題：磨出的火星如何運(yùn)動(dòng)？為什么？
分析：磨出的火星是砂輪與刀具磨擦出的微粒，由于慣性，以脫離砂輪時(shí)的速度沿切線方向飛出，切線方向即為火星飛出時(shí)的速度方向。
結(jié)論：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向在
曲線的這一點(diǎn)的切線方向上。
所以，曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，
可知曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻變化。
一定具有加速度。
實(shí)例3：操場上百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員的速度方向如何？
確定下列物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)在各點(diǎn)的速度的方向？
二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件？
1、三個(gè)對比實(shí)驗(yàn)
（1）在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在不受外力時(shí)將如何運(yùn)動(dòng)？
討論：由于小球在運(yùn)動(dòng)方向上不受外力，合外力為零，根據(jù)牛頓第一定律，小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。
（2）在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運(yùn)動(dòng)方向的正前方向或正后方向放一條形磁鐵將如何運(yùn)動(dòng)？
討論：由于小球在運(yùn)動(dòng)方向受磁鐵作用，會(huì)使小球加速或減速，但仍做直線運(yùn)動(dòng)。
（3）在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在運(yùn)動(dòng)方向一側(cè)放一條形磁鐵時(shí)小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)？
為什么有些物體做直線運(yùn)動(dòng)，有些物做曲線運(yùn)動(dòng)呢？
做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是：初速度與合外力不在同一條直線上
問題
做曲線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲方向與其所受合外力方向有什么關(guān)系呢？
做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力指向運(yùn)動(dòng)軌跡凹的一側(cè)
a
恒定→勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
a
變化→變加速曲線運(yùn)動(dòng)
a與v成銳角，使v大小如何變化？
a與v垂直，使v大小如何變化？
V
F
速率變大
V
F
速率變小
V
F
F1
F2
F2
F1
V
F
速率不變
想一下:
F1與F2的作用？
F1改變V的方向
F2改變V的大小
F
V
總結(jié)
F合或
a
跟
v
在同一直線上
直線運(yùn)動(dòng)
a
恒定→勻變速直線運(yùn)動(dòng)
a
變化→變加速直線運(yùn)動(dòng)
F合或
a
跟
v
不在同一直線上
曲線運(yùn)動(dòng)
a
恒定→勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
a
變化→變加速曲線運(yùn)動(dòng)
說明：判斷直線還是曲線運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵看a
與v
是否同一直線；判斷勻變速還是變加速關(guān)鍵看a
是否恒定
1、知識(shí)點(diǎn)辨析：
⑴速度變化的運(yùn)動(dòng)必是曲線運(yùn)動(dòng)嗎？
⑵加速度變化的運(yùn)動(dòng)必是曲線運(yùn)動(dòng)嗎？
⑶曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)？
⑷變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)？
⑸曲線運(yùn)動(dòng)的速度一定變？
⑹做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力一定不為零？
⑺物體在恒力下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)
⑻物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng)？
⑼加速度恒定的運(yùn)動(dòng)不可能是曲線運(yùn)動(dòng)？
錯(cuò)
錯(cuò)
錯(cuò)
錯(cuò)
錯(cuò)
錯(cuò)
對
對
對
2、物體受到幾個(gè)力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若突然撤去其中的一個(gè)力，它可能做（
）
A.勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.勻減速直線運(yùn)動(dòng)
D.曲線運(yùn)動(dòng)
BCD
3.如圖所示：物體在恒力F作用下，沿曲線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，這時(shí)突然使它所受力大小不變，但方向改變180°，即由F變成－F，則在此力的作用下，物體以后的運(yùn)動(dòng)情況是（
）
　A．物體將沿曲線a運(yùn)動(dòng)
　B．物體將沿曲線b運(yùn)動(dòng)
　C．物體將沿曲線c運(yùn)動(dòng)
　D．物體將沿原曲線由B點(diǎn)返回A點(diǎn)
C
11
謝謝第一節(jié)
曲線運(yùn)動(dòng)
【鞏固教材－穩(wěn)扎穩(wěn)打】
1．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在運(yùn)動(dòng)過程中，一定變化的物理量是
(
)
A．速率
B．速度
C．加速度
D．合外力
2.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)下列敘述正確的是
(
)
A．物體之所以做曲線運(yùn)動(dòng)，是由于物體受到垂直于速度方向的力（或者分力）的作用
B．物體只有受到一個(gè)方向不斷改變的力，才可能作曲線運(yùn)動(dòng)
C．物體受到不平行于初速度方向的外力作用時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)
D．曲線運(yùn)動(dòng)可以是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
3．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)速度的方向不斷的變化，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
4．物體在力F1、F2、F3的共同作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若突然撤去外力F1，則物體的運(yùn)動(dòng)情況是
（
）
A．必沿著F1的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B．必沿著F1的方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C．不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D．可能做直線運(yùn)動(dòng)，也可能做曲線運(yùn)動(dòng)
【重難突破—重拳出擊】
1．關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的敘述正確的是
(
)
A．物體的速度大小一定變化
B．物體的速度方向一定變化
C．物體不一定有加速度
D．物體位移的方向一定變化
2．關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的下列說法中，正確的是
(
)
A．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)
B．變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)
C．曲線運(yùn)動(dòng)軌跡上任一點(diǎn)的切線方向就是質(zhì)點(diǎn)在這一點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向
D．有些曲線運(yùn)動(dòng)也可能是勻速運(yùn)動(dòng)
3.下列說法正確的是
(
)
A．判斷物體是做曲線運(yùn)動(dòng)還是直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)看合外力方向與速度方向是否在一條直線上
B．靜止物體在恒定外力作用下一定做直線運(yùn)動(dòng)
C．判斷物體是做勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng)應(yīng)看所受合外力是否恒定
D．勻變速運(yùn)動(dòng)的物體一定沿直線運(yùn)動(dòng)
4．關(guān)于物體做曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是
(
)
A．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合外力一定不為零
B．物體所受的合外力不為零時(shí)一定做曲線運(yùn)動(dòng)
C．物體在恒定的作用下不能做曲線運(yùn)動(dòng)
D．物體在變力的作用下可以做曲線運(yùn)動(dòng)
5．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),以下情況可能的是
(
)
A．速度的大小可以不發(fā)生變化而方向在不斷地變化
B．速度的大小和方向都可以在不斷地發(fā)生變化
C．速度的方向可以不發(fā)生變化而大小在不斷地變化
D．速度在變化而加速度可以不發(fā)生變化
6．自行車場地賽中，運(yùn)動(dòng)員騎自行車?yán)@圓形賽道運(yùn)動(dòng)一周，下列說法正確的是
(
)
A．運(yùn)動(dòng)員通過的路程為零
B．運(yùn)動(dòng)員發(fā)生的位移為零
C．運(yùn)動(dòng)員的速度方向時(shí)刻在改變
D．由于起點(diǎn)與經(jīng)終點(diǎn)重合，速度方向沒有改變，因此運(yùn)動(dòng)并非曲線運(yùn)動(dòng)
7．做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的物體，隨著時(shí)間的延續(xù)，其加速度與速度方向間的夾角將(
)
A．可能增大
B．一定減小
C．一定增大
D．無法判斷變化情況
8．關(guān)于合力對物體速度的影響，下列說法正確的是
(
)
A.如果合力總跟速度方向垂直，則物體的速度大小不會(huì)改變，而物體的速度方向改變
B.如果合力方向跟速度方向之間的夾角為銳角，則物體的速率將增大，方向也會(huì)發(fā)生變化
C．如果合力方向跟速度方向之間的夾角為鈍角，則物體的速率將減小，方向也會(huì)發(fā)生變化
D．如果合力方向跟速度方向在同一條直線上，則物體的速度方向不改變，只是速度大小發(fā)生變化
【鞏固提高—登峰攬?jiān)隆?br/>1．如圖6-1所示，曲線AB為一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，某人在曲線上P點(diǎn)做出質(zhì)點(diǎn)在經(jīng)過該處時(shí)其受力的8個(gè)可能方向，正確的是
(
)
A.8個(gè)方向都可能
B.只有方向1、2、3、4、5可能
C.只有方向2、3、4可能
D.只有方向1、3可能
2．某質(zhì)點(diǎn)在恒力F作用下，F(xiàn)從A點(diǎn)沿下圖中曲線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)后，質(zhì)點(diǎn)受到的力大小仍為F，但方向相反，試分析它從B點(diǎn)開始的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖6-2中的哪條曲線？
【課外拓展—超越自我】
1．將一根細(xì)繩的中點(diǎn)拴緊在一個(gè)鋁鍋蓋的中心圓鈕上，再將兩側(cè)的繩并攏按順時(shí)針（或逆時(shí)針）方向在圓鈕上繞若干圈，然后使繩的兩端分別從左右側(cè)引出，將鍋蓋放在水平桌面上，圓鈕與桌面接觸，往鍋蓋內(nèi)倒入少量水。再雙手用力拉繩子的兩端（或兩個(gè)人分別用力拉繩的一端），使鍋蓋轉(zhuǎn)起來，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生，并解釋為什么發(fā)生會(huì)這種現(xiàn)象。
第一節(jié)
曲線運(yùn)動(dòng)
【鞏固教材－穩(wěn)扎穩(wěn)打】1.B
2.AC
D
3.
A
B
4.C
D
【重難突破—重拳出擊】1.B
2.AC
3.ABC
4.AD
5.ABD
6.BC
7.B
8.ABC
【鞏固提高—登峰攬?jiān)隆?.C
2.答案：a解析
物體在A點(diǎn)的速度方向沿A點(diǎn)的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線AB運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)必有垂直速度的分量，即F應(yīng)指向軌跡彎曲的一側(cè)．物體在B點(diǎn)時(shí)的速度沿B點(diǎn)的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，若撤去此力F，則物體必沿b的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；若使F反向，則運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)彎向F方向所指的一側(cè)，即沿曲線a運(yùn)動(dòng)；若物體受力不變，則沿曲線c運(yùn)動(dòng)．
　　以上分析可知，在曲線運(yùn)動(dòng)中，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡總是彎向合力方向所指的一側(cè)。
【課外拓展—超越自我】1．解析：隨著旋轉(zhuǎn)加快，鍋蓋上的水就從鍋蓋圓周邊緣飛出，灑在桌面上，從灑出的水跡可以看出，水滴是沿著鍋蓋圓周上各點(diǎn)的切線方向飛出的。因?yàn)樗卧谧銮€運(yùn)動(dòng)，在某一點(diǎn)或某一時(shí)刻的速度方向是在曲線（圓周）的這一點(diǎn)的切線方向上。
圖6-1
圖6-2

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