5.1曲线运动pp课件
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1、第五章 曲线运动,1.曲线运动,一、曲线运动的位移 观图助学,(1)2018年2月23日中国选手武大靖夺得平昌冬奥会短道速滑男子500米决赛冠军,并且创造了新的世界纪录。短道速滑比赛中武大靖做什么运动?怎样描述武大靖的位移?应选择什么坐标系? (2)我国的武装直升机某次军演中水平发射的炸弹,在地面上的人看来做什么运动?怎样描述炸弹的位移?应选择什么坐标系?,【课前自主预习】,1.坐标系的选择:研究物体在同一平面内做曲线运动时,应选择_坐标系。 2.位移的描述:物体运动到某点时,其位移可用它在_方向的分矢量来表示,而分矢量可用该点的_表示。,平面直角,坐标轴,坐标,理解概念,如图甲、乙所示,判断
2、下列说法是否正确。,(1)樊振东打出的乒乓球做曲线运动。( ) (2)朱婷打出的排球做直线运动。( ) (3)曲线运动的位移可能比路程大。( ),二、曲线运动的速度 观图助学,如图是我国著名网球运动员李娜精彩的比赛瞬间,如果网球离开球拍后,沿图中虚线做曲线运动,则图中v1、v2、v3、v4分别表示网球在相应点速度方向,哪些是正确的?哪些是错误的?,1.速度方向:质点在曲线上某一点的速度方向,沿曲线在这一点的_方向。 2.运动性质:曲线运动是_运动。 3.速度的描述:速度是_量,可以用_的两个方向的分矢量(分速度)表示。,理解概念,切线,判断下列说法是否正确。 (1)曲线运动的速度方向可能不变。
3、( ) (2)曲线运动的速度大小和方向一定同时改变。( ) (3)曲线运动一定是变速运动。( ) (4)物体做曲线运动时,加速度一定不为零。( ),变速,矢,相互垂直,三、运动描述的实例,1.装置:在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水,水中放一个用红蜡做成的小圆柱体R,将玻璃管口用橡胶塞塞紧。 2.实验过程 (1)将这个玻璃管倒置(如图甲),可以看到蜡块上升的速度大小不变,即蜡块做_直线运动。,匀速,甲,(2)再次将玻璃管上下颠倒,在蜡块上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动,观察蜡块的运动情况。 (3)以蜡块开始运动的位置为原点O,水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的正方向,建立
4、平面直角坐标系,如图乙所示。,乙,蜡块的位移: 蜡块沿水平方向向右匀速运动:x_;蜡块沿竖直方向向上匀速运动:y_。 蜡块的速度v_, tan _。 蜡块运动的轨迹方程y_。,vxt,vyt,四、物体做曲线运动的条件 观图助学,如图所示,一个质点沿轨迹ABCD运动,图中画出了质点在各处的速度v和质点所受合力F的方向,其中哪些可能是正确的?哪些一定是错误的? 1.动力学角度:当物体所受合力的方向与它的速度方向_时,物体做曲线运动。 2.运动学角度:物体的加速度方向与它的速度方向_时,物体做曲线运动。,不在同一直线上,不在同一条直线上,理解概念,如图为在弯道上高速行驶的赛车,判断下列说法是否正确。
5、,(1)赛车做曲线运动时,合力一定是变力。( ) (2)赛车做曲线运动时,合力一定不为零。( ) (3)赛车做曲线运动时,加速度一定不为零。( ),观察探究,1.如图1所示,游乐场中的摩天轮在竖直面内转动。当乘客到达最高点时,乘客的速度沿什么方向?当摩天轮匀速转动时,乘客的速度是否发生变化?,一、对曲线运动的理解,图1,答案沿水平方向 乘客做曲线运动,速度方向不断变化。,【核心要点突破】,2.如图2所示,砂轮上打磨下来的炽热微粒沿什么方向飞出?如何确定物体在某一点的速度方向?,答案从砂轮上打磨下来的炽热微粒沿脱落点的切线方向飞出,所以物体在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。,图2,3.
6、为什么曲线运动一定是变速运动? 答案由于曲线运动的速度方向时刻在变化,不论其速度大小是否变化,其速度一定变化,因此曲线运动一定是变速运动。,探究归纳 1.曲线运动在某点的速度方向一定沿着曲线上该点的切线方向。 2.曲线运动一定是变速运动,但是变速运动不一定是曲线运动;曲线运动一定有加速度,但加速度不一定变化。,例1 如图3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(),图3,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b D.ab段的位移大小一定小于路程,解析做曲线运动的物体的速度方向时刻改变,即使速度大小不变,速度方向也在不
7、断发生变化,故A项错误;做曲线运动的物体必定受到力的作用,当物体所受到的合力为恒力时,物体的加速度恒定,速度均匀变化,B项错误;a点的速度方向沿a点的切线方向,C项错误;做曲线运动的物体的位移大小必小于路程,D项正确。 答案D,曲线运动性质的两种判断方法 (1)看物体的合力:若物体的合力为恒力,则它做匀变速曲线运动;若物体的合力为变力,则它做变加速曲线运动。 (2)看物体的加速度:若物体的加速度不变,则它做匀变速曲线运动;若物体的加速度变化,则它做变加速曲线运动。,方法凝练,针对训练1 翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目。如图4所示,翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下,过M点时速度
8、方向如图所示,在圆形轨道内经过A、B、C三点。下列说法正确的是(),A.过山车做匀速运动 B.过山车做变速运动 C.过山车受到的合力等于零 D.过山车经过A、C两点时的速度方向相同,图4,解析过山车做曲线运动,其速度方向时刻变化,速度是矢量,故过山车的速度是变化的,即过山车做变速运动,A错误,B正确;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错误;过山车经过A点时速度方向竖直向上,经过C点时速度方向竖直向下,D错误。 答案B,二、物体做曲线运动的条件,观察探究 如图5所示,将圆弧形滑轨放在铺了一层白纸的平滑桌面上,使其底端与桌面相切,让钢球从圆弧形滑轨滚下获得一定
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