人教版 (2019)必修 第二册曲线运动学案

这是一份人教版 (2019)必修 第二册曲线运动学案，共3页。
1.掌握物体做曲线运动的条件
二.学习过程
㈠思考导入
请思考：1.物体有初速度但不受外力时，将做什么运动？
2.物体没有初速度但受外力时，将做什么运动？
3.物体既有初速度又有外力时，将做什么运动？
①当初速度方向与外力方向在同一直线上（方向相同或相反）做什么运动？
②当初速度方向与外力方向不在同一直线上做什么运动？
做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向与其所受合外力方向有什么关系呢？
㈡讨论与交流
(1)物体运动的轨迹是直线还是曲线由合外力的大小决定还是由合外力的方向决定?
(2)在恒力作用下做曲线运动时,物体速度方向的变化有何特点?
㈢归纳总结
对曲线运动条件的理解
1.物体做曲线运动的条件:
(1)运动条件:合力(或加速度)与速度方向不共线是物体做曲线运动的充要条件。
(2)条件的三个层次: ①速度不为零；②受到合外力不为零；③合外力与速度不共线。
2.关于曲线运动的两个重要推论:
(1)合外力与速率变化的关系:①合外力方向与速度方向夹角为锐角时,物体做曲线运动,速率越来越大;②合外力方向与速度方向夹角为直角时,物体做曲线运动,速率不变;③合外力方向与速度方向夹角为钝角时,物体做曲线运动,速率越来越小。
(2)运动轨迹与合外力的关系:物体运动时其轨迹总偏向合外力所指的一侧,或者说合外力总指向运动轨迹的凹侧。
3.运动方向与合力方向的关系:
(1)合外力方向与物体的速度方向在同一条直线上时,物体做加速直线运动或减速直线运动。
(2)合外力方向与物体的速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动。
㈣拓展训练
1.如图所示，一个质点绕O点逆时针做圆周运动，A、B、C是其轨迹上的三点.下列说法中正确的是( )
A.质点可能做匀速运动
B.质点一定做变速运动
C.质点受到的合力可能等于零
D.质点经过A、C两点时的速度相同
2. 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2 N的力水平旋转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eq \r(2)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．物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大
参考答案
1.解析 质点做曲线运动，其速度方向时刻变化，速度是矢量，故质点的速度是变化的，即质点一定做变速运动，A错，B对；
做变速运动的物体具有加速度，由牛顿第二定律可知物体所受合力一定不为零，C错；
质点经过A点时速度方向竖直向上，经过C点时速度方向竖直向下，所以速度一定不同，D错.
2.答案 BC
解析 物体原来所受合外力为零，当将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°后其受力如图所示，其中Fx＝Fy＝2 N，F是Fx、Fy的合力，即F＝2eq \r(2) N，且大小、方向都不变，是恒力，那么物体的加速度为a＝eq \f(F,m)＝eq \f(2\r(2),2 ) m/s2＝eq \r(2) m/s2恒定．又因为F与v夹角θ＜90°，所以物体做速度越来越大、加速度恒为eq \r(2) m/s2的匀变速曲线运动，故正确答案是B、C两项．