曲线运动第一课时
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5.1 曲线运动一、基础篇1.关于曲线运动,下列说法正确的是()A.曲线运动可能不是变速运动B.曲线运动不可能是匀变速运动C.做曲线运动的物体速度大小可能不变D.做曲线运动的物体可能没有加速度【答案】C【解析】既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,故A错误;在恒力作用下,物体做匀变速曲线运动,故B错误;做曲线运动的物体,速度大小可能不变,故C正确;做曲线运动的物体一定具有加速度,因为合外力不为零,故D错误.2.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是()A.速率B.速度C.加速度D.合外力【答案】B【解析】:物体做曲线运动时,速度方向一定变化,速度大小不一定变化,即速率可能不变,但速度一定变化,故A错误,B正确。
做曲线运动的物体的合外力或加速度有可能变化,也有可能不变化,C、D错误。
3.关于运动的性质,以下说法中正确的是()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.曲线运动一定是变加速运动D.加速度不变的运动一定是直线运动【答案】A【解析】:做曲线运动的物体速度方向时刻变化,所以曲线运动一定是变速运动,A正确。
变速运动可能是速度的方向在变化,也可能是速度的大小在变化,所以不一定是曲线运动,B错误。
曲线运动可能是变加速曲线运动,也可能是匀变速曲线运动,C错误。
加速度不变的运动可能是匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动,D错误。
4.(多选)物体受到几个力作用而做匀速直线运动,若突然撤去其中的一个力,它可能做()A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.匀变速曲线运动【答案】BCD【解析】剩余几个力的合力恒定不为零,所以物体不可能做匀速直线运动,选项A错误.剩余的几个力的合力与撤去的力等值、反向、共线,所以这个合力恒定不变,物体一定做匀变速运动.若物体的速度方向与此合力方向相同,则物体做匀加速直线运动;若剩余的几个力的合力与物体的速度方向相反,则物体做匀减速直线运动;若剩余几个力的合力与速度不共线,物体做匀变速曲线运动,选项B、C、D正确.5.在足球场上罚任意球时,运动员踢出的足球,在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门.守门员“望球莫及”,轨迹如图所示.关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,下列说法中正确的是()A.合外力的方向与速度方向在一条直线上B.合外力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧C.合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向D.合外力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向【答案】C【解析】在曲线运动中,物体所受合外力的方向总是指向轨迹的凹侧,速度方向沿轨迹的切线方向,C正确,A、B、D错误.6.2019年4月12日~14日,F1(世界一级方程式赛车锦标赛)中国大奖赛在上海举行.假如在弯道上高速行驶的赛车,突然后轮脱离赛车,关于脱离赛车后的车轮的运动情况,以下说法正确的是()A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能【答案】C【解析】赛车沿弯道行驶,任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向.被甩出的后轮的速度方向就是甩出点所在轨迹的切线方向.所以C选项正确.7.(多选)关于曲线运动的速度,下列说法正确的是()A.速度的大小与方向都在时刻变化B.速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化C.速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化D.质点在某一点的速度方向就是轨迹上该点的切线方向【答案】CD【解析】做曲线运动的物体,速度的大小可以不发生变化,但速度的方向一定会发生变化,故A、B错误,C正确;质点在某一点的速度方向就是轨迹上该点的切线方向,D正确.8.质点沿如图所示的轨迹从A点运动到B点,已知其速度逐渐减小,图中能正确表示质点在C 点处受力的是()A B C D【答案】C【答案】根据曲线运动中合力F应指向轨迹的“凹侧”,可排除A、D项;在B项中,F的方向与v的方向成锐角,质点从A到B加速,故B错;在C项中,F的方向与v的方向成钝角,质点从A 到B减速,故C正确.9.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.物体的速度方向一定变化C.a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定大于路程答案B【解析】物体做曲线运动,速度的方向发生了变化,所以速度一定是变化的,A错误,B正确;a点速度的方向沿曲线的切线的方向,不是由a指向b,C错误;物体做曲线运动,ab段的位移大小一定小于路程,D错误.10.(多选)物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去外力F1,则物体的运动情况是()A.必沿着F1的方向做匀加速直线运动B.必沿着F1的方向做匀减速直线运动C.不可能做匀速直线运动D.可能做直线运动,也可能做曲线运动【答案】CD【解析】:撤去外力F1后物体所受合力大小及方向恒定,故撤去外力F1后物体不可能做匀速直线运动,C正确。
课题:曲线运动(第一课时)导学案一、本节学习目标:1.知道什么叫曲线运动。
2.明确曲线运动中速度的方向。
3.理解曲线运动是一种变速运动。
4.理解物体做曲线运动的条件,会用来分析具体问题。
二、本节学习重点、难点:学习重点:1.物体做曲线运动速度的方向的判定。
2.物体做曲线运动条件的分析、理解与应用。
学习难点:1.理解曲线运动是变速运动。
2.会根据物体做曲线运动的条件分析具体问题。
三、教法建议:学生初次接触曲线运动,教学中要逐步渗透曲线运动的特征及做曲线运动的条件;要逐步使学生接受和掌握研究曲线运动的基本方法。
四、学法建议:1.要明确一个数学概念:曲线的切线。
结合实际现象理解曲线运动中速度的方向特点2.要学会从力与运动的关系分析理解做曲线运动的条件。
五、预习导引(我的学习我做主):(认真阅读教材p2-p3,独立完成下列问题)1.什么是曲线运动?说出一些生活中常见的曲线运动。
2.曲线运动的位移如何确定?3.曲线运动的速度方向?4.曲线运动是一种什么性质的运动?5.物体做曲线运动的条件是什么?六、思维碰撞:(基于预习提纲的再提升、合作讨论再探究):1.做出物体在曲线运动中各点的速度方向。
(图甲中物体由A到D运动,图乙中物体顺时针运动)FEGH图乙DCAB图甲2.为什么说曲线运动是变速运动?3.讨论速度方向与合力方向与运动轨迹三者之间的关系?(仔细思考p6的图5.1-11及图5.1-12)例题 一物体作速率不变的曲线运动,轨迹如图所示,物体运动到A、B、C、D四点时,图中关于物体速度方向和受力方向的判断,哪些点可能是正确的?针对练习 如图5—1-1所示,物体在恒力作用下沿曲线从A运动到B,这时它所受的力突然反向。
大小不变。
在此力作用下,物体以后的运动情况中,可能的是 ( )A.沿曲线Ba运动 B.沿曲线Bb运动C.沿曲线Bc运动 D.沿曲线由B返回A七、自我评价:(1)关于曲线运动速度的方向,下列说法中正确的是 ( ) A.在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变B.质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的,它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直C.曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向D.曲线运动中速度的方向是不断改变的,但速度的大小不变(2)物体做曲线运动的条件为 ( )A.物体运动的初速度不为零B.物体所受的合外力为变力C.物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上(3)若已知物体的速度方向和它所受合力的方向,如图所示,可能的运动轨迹是( )(4)关于曲线运动。
学习目标1. 认识曲线运动。
2. 研究曲线运动的速度方向。
3. 探究物体做曲线运动的条件和特点。
4.分析生活中的曲线运动实例。
X YoAB割线BB切线伞边各点水滴砂轮微粒踢出的足球链球运动卫星绕地运动V1V2V3V3V1V2V3V4V1GV2GGV3内容小结1.曲线运动是一种轨迹为曲线的运动.2.曲线运动的特点:轨迹是曲线运动方向改变变速运动,一定具有加速度,合外力不为零3.做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的切线方向4.曲线运动的条件:运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上物体运动性质物体做匀速直线运动或静止合外力为零或不受外力合外力不为零同一直线上不在同一直线上变速直线运动曲线运动常考题型题组一 曲线运动的条件及特点题1 [2019•江苏徐州高一期中]关于物体做曲线运动,下列说法中正确的是( )A.曲线运动的速度方向可能不变B.变速运动一定是曲线运动C.物体在恒力的作用下不能做曲线运动D.判断物体是做曲线运动还是直线运动,应看合力方向与速度方向是否在同一条直线上◆物体做曲线运动的条件①初速度不为零;②合力不为零;③合力方向与速度方向不共线。
【解析】A错:曲线运动的速度方向沿轨迹切线方向,始终变化。
B错:当速度大小变化、方向不变时,物体做直线运动。
C错,D对:不论物体所受合力是恒力还是变力,只要力与速度不在同一直线上,物体就做曲线运动。
D题2[2019•河南安阳高一检测]对曲线运动的速度,下列说法正确的是( )A.速度的大小与方向都在时刻变化B.速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化C.质点在某一点的速度方向是这一点的受力方向D.质点在某一点的速度方向沿曲线上该点的切线方向D 题3 [2019•北京平谷区高一期末]在研究曲线运动的条件时,某同学做了如图5-1-1所示的实验。
未放置磁铁时,钢球在水平面上做直线运动,若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁,钢球将做曲线运动。
一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)
1.质点沿曲线从M向P点运动,关于其在P点的速度v与加速度a的方向,下
列图示正确的是()
A. B.
C. D.
2.如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受的
力反向而大小不变即由F变为,在此力作用下,物体以后的运动情况,下列说法正确的是
A. 物体可能沿原曲线由B返回A
B. 物体可能沿曲线Ba运动
C. 物体可能沿曲线Bb运动
D. 物体可能沿曲线Bc运动
3.关于匀速圆周运动和平抛运动正确的是()
A. 做匀速圆周运动和平抛运动的物体合力都恒定
B. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C. 匀速圆周运动和平抛运动都是变加速曲线运动
D. 平抛运动匀变速曲线运动
4.如图所示,有一长为80cm的玻璃管竖直放置,当红蜡块从玻璃管的最下端
开始匀速上升的同时,玻璃管水平向右匀速运动.经过10s,红蜡块到达玻璃管的最上端,此过程玻璃管的水平位移为
60cm.不计红蜡块的大小,则红蜡块运动的合
速度大小为()
A. 5cm/s
B. 6cm/s
C. 8cm/s
D. 10cm/s
5.如图所示,一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶,在炮艇上发射炮弹射击北岸
的目标。
要击中目标,射击方向应()
A. 对准目标
B. 偏向目标的西侧
C. 偏向目标的东侧
D. 无论对准哪个方向都无法击中目标
6.如图所示,汽车在岸上用轻绳拉船,若汽车行进速度为v,拉船的绳与水平
方向夹角为,则船速度为
A.
B.
C.
D.
7.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,现用
一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀
速移动,移动过程中铅笔的高度始终不变.铅
笔移动到图中虚线位置时()
A. 橡皮的速度竖直向上
B. 橡皮水平方向的速度大小为v cosθ
C. 橡皮竖直方向的速度大小为v sinθ
D. 橡皮的速度可能小于v
8.如图所示,长为L的直棒一端可绕固定轴O转动,另一端搁在升降平台上,
平台以速度v匀速上升,当棒与竖直方向的夹角为时,棒的角速度为()
A.
B.
C.
D.
二、多选题(本大题共2小题,共8.0分)
9.一条船在静水中的速度为4m/s,它要渡过一条40m宽的大河,河水的流速为
3m/s,则下列说法中正确的是()
A. 船不可能垂直于河岸航行
B. 船渡河的速度一定为5m/s
C. 船到达对岸的最短时间为10s
D. 船到达对岸的最短距离为40m
10.河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图甲所示,船在静水中的速度与时
间的关系如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则以下说法正确的是()
A. 船渡河的最短时间是
B. 船在行驶过程中,船头应斜向上游
C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线
D. 船在河水中的最大速度是
三、计算题(本大题共1小题,共10.0分)
11.河宽d=60m,水流速度v1=3m/s,小船在静水中的速度v2=6m/s,问:
(1)要使它渡河的时间最短,则小船应如何渡河?最短时间是多少?
(2)要使它渡河的航程最短,则小船应如何渡河?最短的航程是多少?
(3)若水流速度变为v3=10m/s,要使它渡河的航程最短,则小船应如何渡河?
最短的航程是多少?
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】CD
10.【答案】AD
11.【答案】解:(1)当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短,则知:t min==s=10s
(2)小船以最短距离过河时,则静水中的速度斜着向上游,合速度垂直河岸,设与河岸的夹角为θ,
则由矢量合成的平行四边形法则解三角形得:cosθ==,
这时船头与河水速度夹角为θ=60°;
最短的航程是60m.
(3)因为水流速度大于静水速度,所以合速度
的方向不可能垂直河岸,则小船不可能到达正
对岸.当合速度的方向与静水速的方向垂直时,
合速度的方向与河岸的夹角最短,渡河航程最
小.
设此时静水速的方向与河岸的夹角为θ,cosθ===0.6,解得:θ=53°.
根据几何关系,则有:=,因此最短的航程是s=d=×60=100m.。