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(xué)案 教科版必修2.doc

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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(jié)合運動軌跡進(jìn)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(xué)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(zhì)點在某點的速度，沿曲線上該點的切線方向。 （2）運動性質(zhì)：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(xué)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(xué)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(cè)，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(yuǎn)不能相同。 5. 速率變化情況判斷 （1）當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(zhì)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(dāng)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(zhì)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(zhì)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(zhì)點一定做曲線運動 B. 如果Fy>Fx，質(zhì)點向y軸一側(cè)做曲線運動 C. 質(zhì)點不可能做直線運動 D. 如果Fx>Fycot α，質(zhì)點向x軸一側(cè)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(zhì)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(zhì)點向x軸一側(cè)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(nèi)）側(cè)。 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(xùn)練：如圖所示為一個做勻變速曲線運動質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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