高中物理 第一章 拋體運動 第1節(jié) 曲線運動 物體做曲線運動的條件及軌跡分析學案 教科版必修2.doc

物體做曲線運動的條件及軌跡分析 1、 考點突破： 知識點 考綱要求 題型 說明 物體做曲線運動的條件；根據(jù)軌跡判斷受力 1. 熟練掌握物體做曲線運動的條件； 2. 會根據(jù)受力判斷軌跡形狀或根據(jù)軌跡判斷受力的大致方向 選擇題、計算題 屬于高頻考點，高考從物體做曲線運動的條件入手，結合運動軌跡進行考查 二、重難點提示： 重點：掌握物體做曲線運動的條件及曲線運動的動力學特征。 難點：根據(jù)受力確定軌跡或根據(jù)軌跡確定受力。 1. 曲線運動的特點 （1）速度方向：質點在某點的速度，沿曲線上該點的切線方向。 （2）運動性質：做曲線運動的物體，速度的方向時刻改變，所以曲線運動一定是變速運動，即必然具有加速度。 2. 曲線運動的條件 （1）從動力學角度看：物體所受的合外力方向跟它的速度方向不在同一條直線上。 （2）從運動學角度看：物體的加速度方向跟它的速度方向不在同一條直線上。 3. 物體做曲線運動的軌跡一定夾在合外力方向與速度方向之間，速度方向與軌跡相切，合外力方向指向軌跡的“凹”側，如圖所示。 　　 4. 曲線運動的物體速度方向逐漸向合外力方向靠近但永遠不能相同。 5. 速率變化情況判斷 （1）當合外力方向與速度方向的夾角為銳角時，物體的速率增大； （2）當合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時，物體的速率減?。? （3）當合外力方向與速度方向垂直時，物體的速率不變。 ：變速運動一定是曲線運動嗎？曲線運動一定是變速運動嗎？曲線運動一定不是勻變速運動嗎？ 例題1 質量為m的物體，在F1、F2、F3三個共點力的作用下做勻速直線運動，保持F1、F2不變，僅將F3的方向改變90（大小不變）后，物體可能做（　?。? A. 加速度大小為的勻變速直線運動 B. 加速度大小為的勻變速直線運動 C. 加速度大小為的勻變速曲線運動 D. 勻速直線運動 思路分析：物體在F1、F2、F3三個共點力作用下做勻速直線運動，必有F3與F1、F2的合力等大反向，當F3大小不變，方向改變90時，F(xiàn)1、F2的合力大小仍為F3，方向與改變方向后的F3夾角為90，故F合＝F3，加速度a＝＝，若初速度方向與F合方向共線，則物體做勻變速直線運動；若初速度方向與F合方向不共線，則物體做勻變速曲線運動，綜上所述本題選B、C。 答案：BC 例題2 光滑平面上一運動質點以速度v通過原點O，v與x軸正方向成α角（如圖），與此同時對質點加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy，則（　?。? A. 因為有Fx，質點一定做曲線運動 B. 如果Fy>Fx，質點向y軸一側做曲線運動 C. 質點不可能做直線運動 D. 如果Fx>Fycot α，質點向x軸一側做曲線運動 思路分析：若Fy＝Fxtan α，則Fx和Fy的合力F與v在同一直線上，此時質點做直線運動；若Fx>Fycot α，則Fx、Fy的合力F與x軸正方向的夾角β<α，則質點向x軸一側做曲線運動，故正確選項為D。 答案：D 【方法提煉】 1. 合外力或加速度指向軌跡的“凹”（內）側。 2. 曲線的軌跡不會出現(xiàn)急折，只能平滑變化，且與速度方向相切。 滿分訓練：如圖所示為一個做勻變速曲線運動質點的軌跡示意圖，已知在B點的速度與加速度相互垂直，且質點的運動方向是從A到E，則下列說法中正確的是 （　　） A. D點的速率比C點的速率大 B. A點的加速度與速度的夾角小于90 C. A點的加速度比D點的加速度大 D. 從A到D加速度與速度的夾角先增大后減小 思路分析：質點做勻變速曲線運動，合力的大小與方向均不變，加速度不變，故C錯誤；由B點速度與加速度相互垂直可知，合力方向與B點切線垂直且向下，故質點由C到D過程，合力做正功，速率增大，A正確；A點的加速度方向與過A的切線方向即速度方向的夾角大于90，B錯誤；從A到D加速度與速度的夾角一直變小，D錯誤。 答案：A