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第一节:抛体运动. http://www.xxhkt.net. 抛体运动. 学习目标: 1 、知道曲线运动中质点速度的方向时刻改变,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向沿曲线这一点的切线方向。 2 、理解曲线运动的条件:运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在同一条直线上,判断一个物体是否做曲线运动,就需要分析其初速度与其所受合外力的关系。 3 、理解曲线运动是一种变速运动,其所受的合外力一定不为零,一定具有加速度。. 第一节:抛体运动. http://www.xxhkt.net. 点击右图链接. 一、生活中常见的抛体运动现象.
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第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 抛体运动 学习目标: 1、知道曲线运动中质点速度的方向时刻改变,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向沿曲线这一点的切线方向。 2、理解曲线运动的条件:运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在同一条直线上,判断一个物体是否做曲线运动,就需要分析其初速度与其所受合外力的关系。 3、理解曲线运动是一种变速运动,其所受的合外力一定不为零,一定具有加速度。
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 点击右图链接 一、生活中常见的抛体运动现象 抛体运动:将物体以一定的初速度向空中抛出,仅在重力作用 下物体所做的运动叫抛体运动。
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 二、抛体运动的分类 1、竖直上抛运动 2、竖直下抛运动 3、平抛运动 4、斜抛运动
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 观看视频 三、抛体运动的速度方向(观察与思考) 抛体运动速度方向——是轨迹的切线方向
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net vA vB B A 1、抛体运动(轨迹是一条曲线)的速度 (1)做曲线运动物体的速度方向时刻在改变。 (2)质点在某一点(或某一时刻)的速度方向——是 曲线上这一点的切线方向,并指向物体前进方向。 (3)曲线运动是变速运动,具有加速度。 例如:质点在A点和B点的瞬时速度方向在过A和B点的切线方向上。
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 点击观看实验 2、物体做直线或曲线运动的条件 结论:当物体所受的合外力方向跟它的速度方向在同一直线上时,物体做直线运动;不在同一直线上时(即成一夹角时),物体做曲线运动。
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 3、知识拓展: 实验结果记录 水平向后 水平向前 在同一直线 直线运动 向左下角 水平向前 不在同一直线 曲线运动 向左下角 水平向前 不在一条直线 曲线运动 在一条直线 直线运动 水平向前 水平向前
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 4、力与运动的关系:
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 5、曲线运动可理解为 (1)F(a)跟v在一直线上→直线运动 (2)F(a)跟v不在一直线上→曲线运动 总之:力决定了指定的物体的加速度,力与速度的方 向关系决定了物体的运动轨迹。
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 结论——(1)质点的运动轨迹、运动方向及所受合外力方向同在一平面上,运动方向与所受合外力方向分居在运动轨迹两侧,运动方向指向凸面区域,合外力方向指向凹面区域。 6、已知F合和V0的情况,判断质点的运动轨迹情况链接 (2)若合力方向与速度方向之间的夹角为锐角,则合力是动力,物体做曲线运动的速度将变大;若合力方向与速度方向的夹角为钝角,则合力是阻力,物体做曲线运动的速度将变小. 特别提醒:判断运动轨迹的曲直:只看力(或加速度)与速度方向的关系,与力的大小无关;判断是否为匀变速运动时,只看外力(加速度)是否是恒定的,特别要注意其方向是否变化.
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 例题1:下面说法中正确的是( ) A.做曲线运动的物体速度的方向必定变化 B.速度变化的运动必定是曲线运动 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 解:在曲线运动中,运动质点在任一点的速度方向,就是通过曲线的这一点的切线方向,所以曲线运动的速度方向一定变化,所以A答案正确; 速度是矢量,既有大小又有方向.速度的大小或方向,只要其中有一个发生变化或两个都发生了变化,速度就发生了变化.若速度大小变化,方向不变,且速度方向与加速度方向在一条直线上则物体就做变速直线运动,故B答案错; 物体做曲线运动的条件是加速度方向与速度方向不在一条直线上,而不是要求加速度是否为恒量,故C答案错; 加速度是矢量,既有大小又有方向,加速度方向不变,加速度大小变化,且加速度方向与速度方向在一条直线上,物体做变加速直线运动,所以答案D是错误的。
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 例题2:下面说法中正确的是( ) A.做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零 B.做曲线运动的物体的加速度一定是变化的 C.物体在恒力作用下,不可能做曲线运动 D.物体在变力作用下,可能做直线运动,也可能做曲线运动。 解:由物体做曲线运动的条件可知A对;当物体的初速度方向与所受恒定的合外力方向不在一条直线上时,物体做曲线运动,且加速度恒定(如水平抛出的石块),故BC错;当物体受变力作用时,若力与初速度方向在一条直线上,物体做直线运动,反之做曲线运动,D对。 点评:物体做曲线运动的条件是所受合力与初速度方向不在一条直线上,与合力是否为恒力无关。若合力恒定且与初速度方向不在一条直线上,则加速度恒定,物体做匀速曲线运动。当合力与物体运动方向不垂直时,物体速度的大小必定发生变化。
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 例题3:汽车在一段弯曲水平路面上以恒定的速度行驶,关于它受到的水平方向的作用力,方向的示意图可能正确的是(图中F为地面对其的静摩擦力,f为它形式是所受的阻力):( ) 答案:C
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 例题4:物体受到四个外力作用而做匀速直线运动,如果图然撤掉其中一个力,它可能做( ) A、匀速直线运动 B、匀加速直线运动 C、匀减速直线运动 D、曲线运动 答案:B、C、D
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net BC 例5:关于曲线运动,下列说法正确的是( ) A、曲线运动的物体的速度大小可能不变,所以其加速 度可能为零。 B、曲线运动的物体在某点的速度方向是该点的切线方 向 C、曲线运动的物体的速度大小可以不变,但速度方向 一定改变 D、曲线运动的物体的速度方向可以不变,但速度大小 一定改变
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 例6:一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( ) A、速度一定在不断地改变,加速度也一定不断地改变 B、速度一定在不断地改变,加速度可以不变 C、速度可以不变,加速度一定不断地改变 D、速度可以不变,加速度也可以不变 B
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 1.关于运动的性质,以下说法正确的是( ) A.曲线运动一定是变速运动 B.曲线运动一定是变加速运动 C.曲线运动的速度大小一定是时刻变化的 D.运动物体的加速度的大小、速度的大小都不变的运动是直线运动 答案:A。做曲线运动的物体速度方向时刻改变,所以是变速运动,故A对。物体运动是否是变加速运动,取决于它所受的合外力是否变化,若合外力是恒力,则是匀变速运动,故B错。若合外力的方向与速度方向始终垂直,则速度的大小不会改变,故C错。若合外力的大小始终不变,而方向始终与速度方向垂直,则物体的运动是加速度大小和速度大小都不变的曲线运动,故D错.
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 如果二者方向相反,则合力产生的加速度先使物体的速度不断减小,当速度减为零后,由于加速度方向与原来相反,随后速度再逐渐增大,可见D选项错误. 答案:ABC 2.关于合力对物体速度的影响,下列说法正确的是 A.如果合力方向总跟速度方向垂直,则物体速度大小不会改变,而物体速度方向会改变. B.如果合力方向跟速度方向之间的夹角为锐角,则物体的速度将增大,方向也会发生改变 C.如果合力方向跟速度方向成钝角,则物体速度将减小,方向也会发生改变 D.如果合力方向跟速度方向在同一直线上,则物体的速度方向不改变,只是速率发生变化 解:合力是否改变速度的大小,取决于合力的某个分力的方向是否与速度方向,如果某分力与速度同向,则该分力产生的加速度的方向与速度同向,速度将增大;如果该分力的方向与速度反向,则该分力产生的加速度与速度反向,速度将减小。 如果合力与速度方向垂直,则在速度方向上分力为零,加速度也为零,速度大小不变.可见,选项A、B、C正确. 合力方向跟速度方向在同一直线上时有两种情况:如果二者方向相同,则合力只改变速度的大小,不改变速度的方向;
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 3.某质点做曲线运动时 A.在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向 B.在任意时间内的位移大小总是大于路程 C.在某段时间里质点受到的合外力可能为零 D.速度的方向与合外力的方向必不在同一直线上 答案:AD
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 4.在光滑水平面上有一质量为2 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2N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.物体做非匀速曲线运动,其速度越来越大
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 图1 5.一个质点在恒力F作用下,在xOy平面内从O点运动到A点的轨迹如图所示,且在A点的速度方向与x轴平行,则恒力F的方向不可能( ) A.沿x轴正方向 B.沿x轴负方向 C.沿y轴正方向 D.沿y轴负方向 答案:ABC若沿x轴方向,则到A点时力与速度方向在一直线上,则为直线运动,与题意相悖.若沿y轴正方向,则曲线应凹向上侧.
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 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.速度 B.加速度 C.速率 D.合外力 答案:A 7.下列关于物体做曲线运动的说法,正确的是( ) A.曲线运动一定是变速运动 B.有些曲线运动也可能是匀速运动 C.变速运动一定是曲线运动 D.做曲线运动的质点的速度方向就是质点在曲线上这点的切线方向 答案:AD
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 8.[广东省惠州市] 若已知物体的速度方向和它所受合力的方向,虚线表示其运动轨迹,如图,可能的运动轨迹是: 答案:C
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 9.(单选)图中哪幅图能正确描述质点从M到N减速运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系() 解析:选C.做曲线运动的物体其速度方向在某点的切线方向,加速度方向即合力的方向,指向曲线的凹侧,则A、B、C、D四个图中速度和加速度方向符合曲线运动条件的为A、C两项;曲线运动中,当合力方向与速度方向成锐角时,物体做加速运动,成钝角时,物体做减速运动,由牛顿第二定律知合力方向与加速度方向一致,故A、C中符合物体做减速运动规律的为C项.
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 10. (单选)一个质点受到两个互成锐角的力F1和F2的作用,由静止开始运动,若运动中保持二力方向不变,但让F1突然增大到F1+ΔF,则质点以后() A.一定做匀变速曲线运动 B.可能做匀变速直线运动 C.一定做匀变速直线运动 D.可能做变加速曲线运动 【方法总结】 判定物体运动的性质,一定要分析物体所受合外力的情况,因为力是改变物体运动状态的原因.合外力是否变化,是判断质点做匀变速运动还是变加速运动的依据;合外力与初速度的方向是否在同一直线上,是判断质点做直线运动还是曲线运动的依据. 【精讲精析】质点受两恒力F1和F2的作用,从静止开始沿两个力的合力方向做匀加速直线运动.当F1发生变化后,F1与F2的合力F′合大小和方向与原合力F合相比均发生了变化,如图所示.此时合外力为恒力,但方向不再与速度方向相同,所以此后物体将做匀变速曲线运动. 【答案】A
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 11. (双选)如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它受的力反向而大小不变(即由F变为-F).在此力作用下,物体以后的运动情况,下列说法正确的是() A.物体可能沿曲线Ba运动 B.物体可能沿直线Bb运动 C.物体可能沿曲线Bc运动 D.物体不可能沿原曲线由B返回A 【思路点拨】物体运动轨迹始终处在合外力方向与速度方向的夹角之中,并且合外力F的方向一定指向轨迹的凹向.这是解答本题的切入点. 【自主解答】 物体的受力方向与速度方向不在一条直线上时,物体做曲线运动,力的方向指向轨迹的内侧.AB曲线向下弯曲,说明F指向AB的内侧.若换成-F,其方向为指向AB的外侧,所以物体的运动轨迹可能沿Bc曲线弯曲,而不可能沿Ba,也不可能沿Bb,更不可能沿原曲线返回.【答案】CD
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 12.(单选)质点在一平面内沿曲线由P运动到Q,如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合力,则图中可能正确的是() 解析:选D.做曲线运动的物体,其速度方向就是曲线上那一点的切线方向,曲线运动的轨迹向合力的方向弯曲,而合力的方向就是加速度的方向,故只有D项正确.
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 图3 13. [福建省南安市] 如图,塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩.在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B向上匀加速吊起,则B做 A.速度大小不变的曲线运动 B.速度大小增加的直线运动 C.加速度大小方向均不变的曲线运动 D.加速度大小方向均变化的曲线运动 答案: C 五、课堂练习: 补充习题链接
第一节:抛体运动 http://www.xxhkt.net 四、本节知识梳理