曲线运动新课导学案
曲线运动 导学案木里中学高一年级--BX2-1-新1-- 学法指导:从运动物体的速度和受力(加速度)方向关系入手,结合学过的运动(匀速直线 运动和匀变速直线运动)分析物体在什么样的情况下会做曲线运动。
一、目标解读:
1、知道物体在什么样的情况下做直线运动,在什么样的情况下做曲线运动?
2、知道曲线运动中某点的速度方向。
3、掌握并理解物体做曲线运动的条件,并能从运动学的角度和动力学的角度对条件加以深刻理解。
4、理解曲线运动是一种变速运动。
5、知道合外力的方向与轨迹的偏转方向之间的关系,能通过轨迹的形状推断合外力的可能方向。
二、自学互学:
(一)自主学习
1、阅读课本第2页理解什么样的运动是曲线运动?
运动轨迹是 的运动,叫曲线运动。
2、曲线运动的速度方向是怎样的?
曲线运动中速度的方向是不断 的,质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是
举例说明:
3、为什么说曲线运动一定是变速运动?
由于速度是 量,既有大小,又有方向,不论速度大小是否变化,只要 改变,速度就发生了变化,物体做曲线运动时,速度的方向是不断改变的,所以曲线运动一定是 。
4、物体做曲线运动的条件是什么?
当物体所受的合外力的方向跟它的速度方向 时,物体就做曲线运动。 当物体所受的合外力的方向跟它的速度方向成一锐角时,物体就做速度 的曲线运动。 当物体所受的合外力的方向跟它的速度方向成一钝角时,物体就做速度 的曲线运动。
(二)合作探究
1、如图所示:物体沿曲线从A点运动到B点。所用时间为t,试分别写出并区别该物体沿曲线从A点运动到B点过程中的位移、路程、平均速率、平均速度、瞬时速度。 位移:l V2
(3)速度产生变化的原因
研究曲线运动中速度大小的变化情况时,可将物体所受的合外力沿速度方向所在的直线(切线方向)和垂直速度的方向(法线方向)进行分解。如图,切线方向上的分力F1将产生切向加速度,其作用是改变速度的大小;而垂直速度方向上的分力F2将产生法向(向心)加速度,其作用是改变速度的方向。
F
请同学们仔细分析,比较两图,你能得出什么样的结论:
物体速度变化关系:
1当F与v的夹角为锐角时,○F1与v ,物体在切线方向为 运动,速度越来越 。 2当F与v的夹角为钝角时,○F1与v ,物体在切线方向为 运动,速度越来越 。 3○
物体运动的轨迹与速度、合外力(加速度)方向之间的关系:
1○
2○
三、限时训练:
(一)基础训练
1、关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动 B.变速运动一定是曲线运动
C.曲线运动可能是匀变速运动 D.变加速运动一定是曲线运动
2、如图所示,小钢球以初速度v0在光滑水平面上运动,受到磁铁的侧向作用而沿图示的曲线运动到D点,由此可知( ) A.磁铁在A处,靠近小钢球的一定是N极
B.磁铁在B处,靠近小钢球的一定是S极
C.磁铁在C处,靠近小钢球的一定是N极 D.磁铁在B处,靠近小钢球的磁极极性无法确定
3、质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F1,而保持F2、F3不变,则质点( )
A.一定做匀变速运动 B.一定做直线运动
C.一定做非匀变速运动 D.一定做曲线运动
4、如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从点A运动到点B,这时突然使它所受的力反向,但大小不变,即由F变为-F。在此力的作用下,物体以后的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.物体不可能沿曲线Ba运动
B.物体不可能沿直线Bb运动
C.物体不可能沿曲线Bc运动 D.物体不可能沿原曲线BA返回
5、质量为m的物体受到一组共点恒力作用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F1时,物体可能做( )
A.匀加速直线运动; B.匀减速直线运动;
C.匀变速曲线运动; D.变加速曲线运动。
6、一个质点在恒力作用下,在xOy平面内从O点运动到A点的轨迹如图所示,且在A点时的速度方向与x轴平行,则恒力F的方向可能的是( )
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
(二)拓展训练 7、一物体在n个共点恒力F1、F2、F3、···Fn的共同作用下做匀速直线运动。若突然撤去力F1,其他力不变,则该物体( )
A.可能做曲线运动
B.可能做直线运动
C.必定沿F1的方向做直线运动
D.必定沿F1的反方向做匀减速直线运动
8、德国世界杯足球赛上,英格兰的场上队长贝克汉姆向世人展现了他那精准的脚法,在绿茵场上画出了一道又一道优美的贝式弧线。“贝克汉姆一剑封喉,厄瓜多尔打道回府”说的就是英格兰靠小贝那记近乎完美的任意球完成了对厄瓜多尔的致命一击,如图,下列有关这记任意球的说法正确的是( )
A.足球做匀速运动
B.足球做变速运动
C.足球在空中所受合外力为零
D.足球在空中的轨迹是曲线,故所受的合外力不为零
9、物体(用字母o表示)的初速度为vo与所受合外力F的方向如图所示,物体的运动轨迹用虚线表示,所画物体的运动轨迹或物体受力F中可能正确的是( )
A
B
C
D
10、一质点在xoy平面内运动的轨迹如图所示.下面关于分运动的判断正确的是( )
A.若在x方向始终匀速运动,则在y方向先减速后加速运动
B.若在x方向始终匀速运动,则在y方向先加速后减速运动
C.若在y方向始终匀速运动,则在x方向一直加速运动
D.若在y方向始终匀速运动,则在x方向一直减速运动
11、一个质点受到两个互成锐角的恒力F1和F2作用由静止开始运动。若运动
过程中保持二力方向不变,但F1突然增大到F1F,则质点以后( )
A.一定做匀变速曲线运动
B.在相等的时间内速度的变化一定相等
C.可能做匀速直线运动
D.可能做变加速曲线运动
12、光滑平面上一运动质点以速度vo通过点o,如图所示。与此同时,给质点加上沿x轴正向的恒力Fx和沿y轴正向的恒力Fy,则( )
A.因为有Fx,质点一定做曲线运动
B.如果FyFx,质点向y轴一侧做曲线运动
C.如果FyFxtan,质点做直线运动
D.如果FxFycot,质点向x轴一侧做曲线运动
13、如图所示,质量为m的物体在4个已知的共点力F1、F2、F3、F4的作用下正在做匀速直线运动,速度方向恰与F3方向相同。
(1)若只撤去F1,则物体将做 运动,2
加速度大小为 ,方向为
(2)若只撤去F2,则物体将做 运动,F3
加速度大小为 ,方向为 F1(3)若只撤去F3,则物体将做 运动,4 加速度大小为 ,方向为
(4)若4个力同时撤去,则物体将做 运动
14、电动自行车绕如图所示的400m标准跑道运动,车上的车速表指针一直指在36km/h处不动。则下列说法中正确的是( )
A.电动车的速度一直保持不变 B.电动车沿弯道BCD运动过程中,车一直具有加速度 C.电动车绕跑道一周需40s,此40s内电动车的平均速度等于0
D.电动车在弯道上运动时,合外力方向不可能沿切线方向
15、如图所示为一空间探测器的示意图,P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机,P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行,P2、P4的连线与空间一固定坐标系的y轴平行。每台发动机开动时,都能向探测器提供推力,但不会使探测器转动。开始时,探测器以恒定速度v0向+x方向平移。
(1)单独分别开动P1、P2、P3、P4,探测器将分别做什么运动?开动P2与开动P4,探测器的运动有何不同?
(2)同时开动P2和P3,探测器将做什么运动?
(3)若四个发动机能产生相同大小的推力,同时开动时探测器将做什么运动?