教案-全国-2019_2019年高中物理 第五章 第1节 曲线运动讲义（含解析）新人教版必修2.doc

5曲线运动一、曲线运动的位移及速度┄┄┄┄┄┄┄┄①1．曲线运动：运动轨迹是曲线的运动。2．曲线运动的位移(1)坐标系的选择：在研究做曲线运动的物体的位移时，常常选择平面直角坐标系。(2)位移的描述：曲线运动中位移矢量的方向不断发生变化，描述位移时，可尽量用它在坐标轴方向的分矢量来表示，而分矢量可用该点的坐标表示。如图所示，物体从O点运动到A点，位移大小为l，与x轴夹角为α，则在x方向的分位移为xA＝lcosα，在y方向的分位移为yA＝lsin_α。3．曲线运动的速度(1)速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。(2)运动的性质：质点做曲线运动，速度的方向时刻发生变化，因此曲线运动一定是变速运动。(3)速度的描述：曲线运动的速度可用相互垂直的两个方向的分矢量表示，这两个分矢量叫做分速度。如图所示，两个分速度vx、vy与速度v的关系为：vx＝vcos_θ，vy＝vsin_θ。[说明]速度是矢量，速度的变化有三种情况(1)速度方向不变，只有大小改变，物体做变速直线运动。(2)速度大小不变，只有方向改变，物体做速率不变的曲线运动。(3)速度的大小和方向同时变化，物体做曲线运动。①[选一选]如图所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是()A．物体的速度可能不变B．物体的速度不可能均匀变化C．a点的速度方向由a指向bD．ab段的位移大小一定小于路程解析：选D做曲线运动的物体速度方向时刻改变，即使速度大小不变，速度方向也在不断发生变化，故A错误；做曲线运动的物体必定受到力的作用，当物体所受的力为恒力时，物体的加速度恒定，速度均匀变化，故B错误；a点的速度沿a点的切线方向，故C错误；做曲线运动的物体的位移大小必小于路程，故D正确。二、运动描述的实例┄┄┄┄┄┄┄┄②1．蜡块的运动(1)蜡块的位置：如图所示，蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy，玻璃管向右匀速移动的速度设为vx。从蜡块开始运动的时刻计时，在时刻t，蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示：x＝vxt，y＝vyt。(2)蜡块的速度：大小为v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))，速度的方向满足tanθ＝eq\f(vy,vx)。(3)蜡块的运动轨迹：y＝eq\f(vy,vx)x，是一条过原点的直线。2．运动的合成与分解(1)合运动与分运动如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就是合运动，那几个运动就是分运动。物体的实际运动一定是合运动，实际运动的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，而分运动的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度。(2)运动的合成与分解由分运动求合运动的过程叫做运动的合成；反之，由合运动求分运动的过程叫做运动的分解。(3)运动的合成与分解包括位移、速度和加速度的合成与分解，这些描述运动状态的物理量都是矢量，对它们进行合成与分解时都可运用平行四边形定则。[注意]理论上讲，一个合运动可以分解成无数组分运动，但在解决实际问题时，常需要考虑运动的效果和实际情况进行分解，分解时需要注意以下几个问题：(1)确认合运动就是物体实际表现出来的运动。(2)明确实际运动引起了哪些分运动的效果，找到参与的分运动。(3)正交分解法是运动分解最常用的方法，选择哪两个互相垂直的方向进行分解是求解问题的关键。②[判一判]1．运动描述的实例中，蜡块的水平速度、竖直速度与实际速度三者满足平行四边形定则(√)2．合运动的时间一定比分运动的时间长(×)3．合运动和分运动具有等时性，即同时开始、同时结束(√)4．合运动的位移大小等于两个分运动位移大小之和(×)三、物体做曲线运动的条件┄┄┄┄┄┄┄┄③[说明]③[判一判]1．物体做曲线运动时，合力一定是变力(×)2．物体做曲线运动时，加速度一定不为零(√)3．两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动(√)4．一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动(×)5．两个匀加速直线运动的合运动可能是曲线运动(√)1.从力和运动关系的角度理解物体做曲线运动的条件(1)当合力的方向跟物体的速度方向始终垂直时，物体做速度大小不变、方向不断改变的曲线运动，此时的合力只改变速度的方向，不改变速度的大小。(2)当合力的方向跟速度方向不在同一直线上时，可将合力分解到沿着速度方向和垂直于速度方向这两个方向，如图所示，沿着速度方向的分力F1只改变速度的大小，垂直于速度方向的分力F2只改变速度的方向，这时物体做速度大小和方向都改变的曲线运动。(3)若合力和速度之间的夹角为θ，当0≤θ＜90°时，物体速度不断增大；当90°＜θ≤180°时，物体速度不断减小。2．曲线运动的轨迹(1)轨迹图如图所示(2)轨迹特点及常考的问题[典型例题]例