高中物理 5.1 《曲线运动》随堂学案 新人教版必修2(高一)

第5章曲线运动第1节曲线运动{课前感知}1.只要物体的运动轨迹是，则物体就做曲线运动。

2.物体运动的方向即为物体运动速度的方向，曲线运动中速度的方向是时刻，所以，曲线运动一定是运动。

3.质点在某一点的速度方向是在曲线的该点的方向上。

4.当物体所受合力的方向跟它的速度方向时，物体做曲线运动。

{即讲即练}【典题例释】【我行我秀】【例1】关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.曲线运动一定是变速运动B.变速运动不一定是曲线运动C.曲线运动是变加速运动D.加速度大小及速度大小都不变的运动一定不是曲线运动【思路分析】曲线运动速度方向时刻变化，速度是矢量，故速度一定变化，所以A正确；速度变化不一定是速度方向变化，如匀加速直线运动等，故B 对；加速度不变的运动是匀变速运动，平抛运动就是匀变速曲线运动，不是变加速(加速度变化)的曲线运动，故C错；匀速圆周运动就是加速度大小和速度大小不变的运动，故D也错。

【答案】AB【类题总结】曲线运动是变速运动，也是加速运动，但不一定是变加速运动。

物体做曲线运动的条件是受力方向与运动方向不共线，对力的大小无具体要求，故曲线运动可以是匀变速运动，也可以是变加速运动。

【例2】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是在曲线上该点的切线方向【思路分析】匀速圆周运动就是速度方向时刻变化而大小不变的曲线运动，故A错，曲线运动的方向一定是时刻变化的，1（1）.物体做曲线运动的条件是：必须具有不为零的，同时受到。

1（2）.下列关于曲线运动的说法，正确的是（）A.速率不变的曲线运动是没有加速度的B.曲线运动一定是非匀变速运动C.直线运动一定是匀变速运动D.曲线运动一定有加速度1（3）.下列说法中正确的是( )A.做曲线运动的物体一定具有加速度B.做曲线运动的物体的加速度—定是变化的C.物体在恒力的作用下，不可能做曲线运动D.物体在变力的作用下，可能做直线运动，也可能做曲线运动2（1）. 某物体在一足够大的光滑平面上向东运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体运动将是 ( )A.曲线运动，但加速度方向不变，大小不变，是匀变速曲线运动D.直线运动，且是匀变速直线运动C.曲线运动，但加速度方向改变，大小不变，是非匀变速曲线运动D.曲线运动，加速度大小和方向均改变，是非匀变速曲线运动2（2）.某质点沿如图5—1—1所示的曲线abcde 运动，则在a、b、c、d、e各点上，质点速度方向大致相同的两点是( )A．a点与c点B．b点与d点C．f点与e点故B错，同理CD正确。

【答案】CD【类题总结】曲线运动中的速度的方向取决于物体所在处的切线方向，切线方向不同时，速度方向也就不同；速度的大小是否发生变化，取决于有没有沿切线方向的合力作用。

如果没有沿切线方向的合力作用，速度的大小是不会发生变化的。

【例3】如图5-1-2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-F)，在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是（）A．物体可能沿曲线Ba运动B．物体可能沿直线Ba运动C．物体可能沿曲线Bc运动D．物体可能沿原曲线由B返回A【思路分析】物体在A点时的速度υA沿A点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线A运动，此力F 必有垂直于υA的分量，即力F只可能为图5—1—3中所示的各种方向之一，当物体到达B点时，瞬时速度υB沿B点的切线方向，这时受力F＝-F，即F′只可能为图5-1-3中所示的方向之一；可知物体以后只可能沿曲线Bc运动，所以本题的正确答案为C【答案】C【类题总结】判断和画曲线运动轨迹时应注意的问题；(1)和运动方向相切的方向为速度方向，不是力的方向；(2)看物体运动轨迹的弯曲情况，则物体所受合外力的方向就在轨迹凹的一侧；(3)轨迹曲线夹在合外力与轨迹切线即速度之间。

【例4】质点沿轨道AB做曲线运动，且速率逐渐减小，图5—1—7中哪一个可能正确地表示质点在C 处的加速度( )D．b点与e点3（1）.一物体由静止开始下落一小段时间后突然受一恒定水平风力的影响，但着地前一小段时间风突然停止，则其运动轨迹的情况可能是图5-1-4甲中的哪一个? ( )3（2）. 如图5—l—5所示，小钢球m以初速度V O在光滑水平面上运动，后受到磁极的侧向作用力而做图示的曲线运动到达D点，从图可知磁极的位置及极性可能是（）A.磁极在A位置，极性一定是N极B.磁极在B位置，极性一定是S极C.磁极在C位置，极性一定是N极D.磁极在B位置，极性无法确定3（3）.一个质点在恒力F作用下在χOy平面从O点运动到B点的轨迹如图5一1一6所示，且在A点时的速度与χ轴平行，则恒力F的方向可能是( )A.沿+χ方向B.沿-χ方向C.沿+y方向D.沿-y方向图5-1-64、如图5—1—8所示为质点的初速度力向与合外力方向，请你判断该质点的运动轨迹是图5一l一9中 ( )图5-1-2 图5-1-3 图5-1-4图5-1-5 图5-1-8【思路分析】质点运动的速率是逐渐减小的，说明质点所受合外力沿速度方向的分力跟速度方向相反，使质点速率减小，则质点的加速度沿速度方向的分量也应跟速度方向相反。

选项A、B中沿速度方向的分加速度跟速度方向相同，质点速率是逐渐增大的，跟题设要求不符，因此A、B是错误的．选项D中加速度沿速度方向分量跟速度方向相反，使质点速率不断减小，但垂直速度方向的分加速度方向不是指向C点的曲率中心，所以选项D是错误的，最后只有选项C是正确的．【答案】C【类型总结】解答本题的关键是把握准运动的性质，再根据运动性质与加速度的关系求得，且做曲线运动的物体，所受合外力垂直速度方向的分力指向轨道的曲率中心。

{超越课堂}〖基础巩固〗1.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.做曲线运动的物体，其速度的大小和方向都是不断改变的B.做曲线运动物体的运动方向是沿着运动轨道曲线的C.曲线运动一定是变速运动D.曲线运动的物体一定受外力作用2.做曲线运动的物体，在运动过程中，一定发生变化的物理量是（）A.速率B.速度C.加速度D.合外力3.某质点做曲线运动时（）A.在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向B.在任意时间内位移的大小总是大于路程C.在任意时刻质点受到的合外力不可能为0D.速度的方向与合外力的方向必不在一条直线上4.关于曲线运动的下列说法中，正确的是（）A.任何曲线运动，都是变速运动B.任何变速运动，都是曲线运动C.曲线运动的速度方向在该点的切线方向上，因而方向是变化的D.曲线运动的速度方向在该点的切线方向上，因而方向是不变的5.做曲线运动的物体，在其轨迹上某一点的加速度方向（）A.为通过该点的曲线的切线方向B.与物体在这一点时所受的合外力方向垂直C.与物体在这一点速度方向一致D.与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零6.运动物体的速度、加速度及所受合外力三者的方向关系是图5-1-7图5-1-9（）A.三者的方向是相同B.速度方向与加速度方向可成任意夹角，但加速度方向总是与合外力方向相同C.速度方向总是与合外力方向相同，而加速度方向可能与合外力方向相同，也可能不同D.三者的方向可以成任意夹角7.物体做曲线运动的条件为（）A.物体运动的初速度为零B.物体所受合外力为变力C.物体所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线D.物体所受合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上8．下列说法正确的是（）A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下不可能做直线运动C.物体在变力作用下有可能做曲线运动D.物体的受力方向与它的速度方向不在一条直线上时，有可能做直线运动9.某物体做曲线运动，在一段时间内某位移大小为50m，则这段时间内物体通过的路程L一定 50m （填“＞”“＝”“＜”＝）。

10.做曲线运动的质点，经过A、B、C三个不同位置时，速度分别用υA、υB、υC表示，所受合力分别用F A、F B、F C 表示，它们的方向如图5-1-10所示，其中一定错的是点。

〖能力提升〗11.〖易错题〗如图5-1-11所示，一个物体在F1、F2、F3、F4四个恒力的作用下，做匀速直线运动。

（1）若只撤去F1，则物体将做运动，加速大小为m/s2，方向为。

（2）若只撤去F2，它将做运动，加速度大小为 m/s2，方向为。

（3）若只撤去F3，它将做运动，加速度大小为 m/s2，方向为。

（4）若4个力同时撤去，它将做运动，加速度大小为m/s2，方向为。

12. 〖创新题〗一个质点受两个互成锐角的力F1和F2的作用，由静止开始运动，若运动中保持二力方向不变，但F1突然增大到F1+△F，则质点此后（）A.一定做匀变速曲线运动B.可能做匀速直线运动C.可能做变加速曲线运动D.做匀变速直线运动13.〖应用题〗如图5-1-12所示一空中飞行的战斗机从O点出发做变速运动的轨迹，OB段的速率逐渐增大，过B点以后运动速率又逐渐减小。

试画出物体经A，B，C各点时的速度方向和加速度的可能方向。

（各点只画一个加速方向即可）14. 〖创新题〗质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90°（大小不变）后，物体可能做（）①加速度大小为F3/m的匀变速直线运动②加速度大小为的匀变速直线运动③加速度大小为的匀变速曲线运动④匀速直线运动A.①②B.②③C.④D.①③15.〖易错题〗如图5-1-13所示，为某一物体的速度——时间图象（曲线为1/4圆弧），则由此图5-1-10图5-1-11 图5-1 -12可知物体是做（）A.曲线运动B.匀速直线运动C.匀变速直线运动D.变加速直线运动16.〖概念理解题〗如图5-1-14所示，一质点从M 点到N点做曲线运动，当它通过P点时，其速度υ和加速度a的关系可能正确的是（）〖思维拓展〗17〖综合题〗一质点在χOy平面内运动的轨迹如图所示，下面判断正确的是（）A.若χ方向始终匀速，则y方向先加速后减速B.若χ方向始终匀速，则y方向先减速后加速C.若y方向始终匀速，则χ方向先减速后加速D.若y方向始终匀速，则χ方向先加速后减速18.〖综合题〗如果5-1-16所示，物体做圆周运动，在A点物体所受的合外力F既不与速度的方向垂直也不与速度的方向在一条直线上，此时我们可以将F进行正交分解，使一个分力F1与速度方向平行，其中分力F1只改变速度的，分力F2只改变速度的，当F1=0时，物体将做运动，此时物体的运动速率将，若F与υ的夹角为锐角，物体的运动速率将。