2019届二轮复习　什么是抛体运动课件（39张）（全国通用） 39页

　什么是抛体运动 知识目标 核心素养 1. 知道什么是抛体运动 . 2. 知道曲线运动的速度方向，理解曲线运动的性质 . 3. 知道物体做直线或曲线运动的条件，会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系 . 1. 通过对抛体运动的认识，知道曲线运动的性质及特点 . 2. 对比分析曲线运动与直线运动的区别，体会力对运动性质的影响 . 3. 通过对物体做曲线运动的条件分析，提高对物理现象分析总结的能力 . 1. 定义：将物体以一定 的 向 空中抛出，仅 在 作用 下所做的运动叫做抛体运动 . 2. 做抛体运动的条件： (1) 有一定 的 ； (2) 只 受 . 3. 运动性质：由于物体只受重力作用，物体的加速度 a ＝ ， 故抛体运动 是 运动 . 一、抛体运动 初速度 重力 初速度 重力 g 匀变速 二、曲线运动的速度方向 1. 速度方向：在曲线运动中，质点在某一时刻 ( 或某一位置 ) 的速度方向就是曲线上这点 的 . 2. 曲线运动的性质：曲线运动的速度 方向 在 改变，曲线运动是一 种 运动 . 3. 曲线运动的分类 匀变速曲线运动 ： 恒定 . 非匀变速曲线运动 ： 变化 . 切线方向 时刻 变速 加速度 加速度 三、物体做直线或曲线运动的条件 1 . 物体做直线运动的条件：物体所受合力 ( 加速度 ) 的方向与速度 方向 . 2. 物体做曲线运动的条件：物体所受合力 ( 加速度 ) 的方向与速度 方向 上 . 这包含三个层次的内容： (1) 初速度不为零； (2) 合力 ( 填 “ 为零 ” 或 “ 不为零 ” ) ； (3) 合力与速度 方向 . 在同一直线上 不在同一直线 不为零 不共线 3. 曲线运动的轨迹特点 做曲线运动的物体的轨迹与速度方向相切且 向 方向 弯曲，而且处在速度方向与合力方向构成 的 之间 ( 如图 1 所示 ). 即合力指向曲线的凹侧 . 图 1 夹角 合力 答案 即 学即 用 1. 判断下列说法的正误 . (1) 做抛体运动的物体，速度可能不变 .( ) (2) 曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动 .( ) (3) 物体的速度不断改变，它一定做曲线运动 .( ) (4) 做曲线运动物体的位移大小可能与路程相等 .( ) (5) 做曲线运动物体所受的合力一定是变力 .( ) (6) 做曲线运动物体的加速度一定不为零 .( ) × √ × × × √ 答案 2. 小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度 v 0 运动，得到不同轨迹 . 图 2 中 a 、 b 、 c 、 d 为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置 A 时，小钢珠的运动轨迹是 ____( 填轨迹字母代号 ) ，磁铁放在位置 B 时，小钢珠的运动轨迹是 ___( 填轨迹字母代号 ). 实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向 _____( 选填 “ 在 ” 或 “ 不在 ” ) 同一直线上时，物体做曲线运动 . 图 2 b c 不在 解析 解析　 因为磁铁对小钢珠只能提供引力，磁铁在 A 处时， F 与 v 0 同向，小钢珠做变加速直线运动，运动轨迹为 b ； 当 磁铁放在 B 处时， F 与 v 0 不在同一直线上，引力指向曲线的凹侧，运动轨迹为 c . 当合外力方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动 . 重点探究 图 3 1. 如图 3 所示，砂轮上打磨下来的炽热的微粒沿砂轮的切线飞出，其速度方向不断变化，那么如何确定物体在某一点的速度方向？ 答案　 从题图可以看出，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 . 一、曲线运动的速度方向、抛体运动 特点 导学探究 答案 2. 曲线运动一定是变速运动吗？ 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 . 答案 3. 曲线运动可能是匀变速运动吗？ 答案　 曲线运动是否是匀变速运动取决于物体所受的合外力 . 合外力为恒力，物体做匀变速曲线运动；合外力为变力，物体做非匀变速曲线运动 . 4. 物体做曲线运动时，加速度可以为零吗？为什么 ？ 答案　 不可以 . 物体做曲线运动时，速度不断变化，所以加速度一定不为零 . 1. 曲线运动的速度方向 做曲线运动的物体的速度方向在其轨迹的各点的切线方向上，物体的速度方向时刻发生变化 . 2. 抛体运动的理解 (1) 抛体运动特点 ① 具有初速度，初速度的方向可以不确定 . ② 只受重力作用 . 当物体所受空气阻力与重力相比可忽略不计时，抛出物体的运动可视为抛体运动 . (2) 运动性质：由于物体只受重力作用，抛出物体的加速度 a ＝ g 恒定，因此抛体运动一定是匀变速运动 . 知识深化 ( 3) 轨迹：直线或曲线 ① 当物体的初速度方向竖直向上或向下时，物体做匀变速直线运动 . ② 当物体的初速度方向不在竖直方向上时，物体做匀变速曲线运动，并且抛体运动的轨迹总是向下弯曲的 . (4) 抛体运动的几种形式 ( 如图 4 所示 ) 图 4 例 1 　下列关于抛体运动的说法正确的是 A. 做抛体运动的物体，只有当做直线运动时才为匀变速运动 B. 做抛体运动的物体，只有做曲线运动时速度才发生变化 C. 物体无论做怎样的抛体运动，一定做匀变速运动 D. 将物体沿某一倾斜方向抛出时，运动不一定是匀变速 运动 答案 解析 √ 解析　 做抛体运动的物体，由于只受重力作用，加速度恒为重力加速度，因此抛体运动不论其轨迹是直线还是曲线，均为匀变速运动，速度一定发生变化，故 A 、 B 、 D 错， C 正确 . 例 2 　如图 5 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 b D. ab 段的位移大小一定小于 路程 答案 解析 √ 图 5 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 . 1. 曲线运动的速度方向发生变化，速度大小不一定变化，如旋转的砂轮、风扇，旋转稳定后，轮边缘上各点的速度大小不变 . 2. 做曲线运动的物体所受合外力一定不为零 . 因为曲线运动是变速运动，所以加速度不为零，物体受到的合外力不为零 . 易错提醒 1. 图 6 甲是抛出的石子在空中划出的弧线，图乙是某卫星绕地球运行的部分轨迹 . 请画出物体在 A 、 B 、 C 、 D 四点的受力方向和速度方向 . 答案 二、物体做曲线运动的条件 导学探究 图 6 乙 答案　 各点受力方向和速度方向如图所示 2. 用一块磁铁，如何使小钢球做以下运动： ① 加速直线运动； ② 减速直线运动； ③ 曲线运动 . 答案 答案　 ① 把磁铁放置在小钢球运动方向的正前方 ； ② 把磁铁放置在小钢球运动方向的正后方 ； ③ 把磁铁放置在小钢球运动方向的某一侧 . 3. 物体做曲线运动的条件是什么？ 答案　 所受合力方向与速度方向不共线 . 1. 物体做曲线运动的条件 当物体受到的合力的方向与其速度方向不共线时，物体将做曲线运动，与其受到的合力大小是否变化无关 . 2. 物体运动性质的判断 (1) 直线或曲线的判断 看合外力方向 ( 或加速度的方向 ) 和速度方向是否在一条直线上 . 知识深化 (2) 匀变速或非匀变速的判断 合外力为恒力，匀变速运动；合外力为变力，非匀变速运动 . (3) 运动的五种类型 轨迹特点 加速度特点 运动性质 直线 加速度为零 匀速直线运动 加速度不变 匀变速直线运动 加速度变化 非匀变速直线运动 曲线 加速度不变 匀变速曲线运动 加速度变化 非匀变速曲线运动 例 3 　曲线运动是自然界普遍的运动形式，下面关于曲线运动的说法中，正确的是 A. 物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动 B. 物体在恒定的合外力作用下一定会做直线运动 C. 物体在方向不断变化的合外力作用下一定会做曲线运动 D. 物体在大小不变的合外力作用下必做匀变速曲线运动 答案 解析 √ 解析　 当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动， A 、 B 错误 . 物体所受的合外力方向不断变化，表明合外力不会与速度始终共线，故在该合外力作用下物体一定会做曲线运动， C 正确 . 做匀变速曲线运动物体所受的合外力恒定不变，而不只是合外力大小不变， D 错误 . 归纳总结 物体做曲线运动时，关于受力 ( 加速度 ) 的 “ 一定 ” 与 “ 不一定 ” 1. “ 一定 ” ：物体受到的合外力 ( 加速度 ) 一定不为零；物体所受合外力 ( 加速度 ) 的方向与其速度方向一定不在同一条直线上 . 2. “ 不一定 ” ：物体受到的合外力 ( 加速度 ) 不一定变化，即物体受到的合外力可以是恒力，也可以是变力 . 由于曲线运动的速度方向总是变化，合力不为零 . 合力垂直于速度方向的分力改变速度的方向，所以合外力总指向运动轨迹的凹侧，即曲线运动的轨迹总偏向合外力所指的一侧 . 三、合力方向与曲线运动轨迹及弯曲方向的 关系 例 4 　汽车在水平公路上转弯，沿曲线由 M 向 N 行驶 . 图中分别画出了汽车转弯时所受合力 F 的四种方向，你认为正确的是 答案 解析 √ 解析　 A 选项中合力的方向与速度方向相同， B 选项中合力的方向与速度方向相反，这两种情况下汽车会做直线运动，不符合实际， A 、 B 错误； 物体做曲线运动时，合力的方向指向运动轨迹的凹侧，故 C 错误， D 正确 . 针对训练 　如图 7 所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在 B 点时的速度与加速度相互垂直，质点运动方向从 A 到 E ，则下列说法中正确的是 A. 在 D 点的速率比在 C 点的速率大 B. A 点的加速度与速度的夹角小于 90° C. A 点的加速度比 D 点的加速度大 D. 从 A 到 D 加速度与速度的夹角先增大后 减小 答案 解析 √ 图 7 解析　 质点做匀变速曲线运动，合力的大小、方向均不变，加速度不变，故 C 错误 ； 由 B 点速度与加速度相互垂直可知，质点所受合力方向与 B 点切线垂直且向下，故质点由 C 到 D 过程，合力方向与速度方向的夹角小于 90° ，速率增大， A 正确 ； 在 A 点的加速度方向与质点在 A 点的速度方向之间的夹角大于 90° ， B 错误 ； 从 A 到 D 加速度与速度的夹角一直变小， D 错误 . 达标检测 1 2 3 1. ( 抛体运动的理解 ) 关于抛体运动，下列说法中正确的是 A. 将物体向空中抛出，物体就做抛体运动 B. 物体只在重力作用下的运动就是抛体运动 C. 在匀速直线飞行的飞机上跳下的伞兵，做抛体运动 D. 物体有一定的初速度，仅在重力作用下的运动为抛体运动 答案 解析 √ 4 5 解析　 将物体向空中抛出，若物体还受到空气的阻力，物体就不做抛体运动，故 A 错误 ； 物体 只在重力作用下的运动，若初速度为 0 ，物体做自由落体运动，不是抛体运动，故 B 错误 ； 伞兵 在降落伞张开前后，空气阻力的作用都不能忽略，故伞兵不做抛体运动， C 错误 . 1 2 3 4 5 2. ( 曲线运动的速度方向 ) 从高处水平抛出的物体在各个时刻的速度、加速度方向如图所示，其中正确的是 答案 解析 1 2 3 4 √ 5 解析　 物体在飞行过程中只受重力，方向竖直向下，所以加速度的方向竖直向下， B 、 D 图错 ； 在 曲线运动中，速度的方向时刻改变，而 A 图中速度的方向保持不变， A 图错 ； C 图中速度和加速度的方向都正确，应选 C. 1 2 3 4 5 3. ( 曲线运动的受力、速度与轨迹的关系 ) ( 多选 ) 如图 8 所示，一个质点沿轨道 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，其中可能正确的是 A. A 位置 B. B 位置 C. C 位置 D. D 位置 √ 答案 1 2 3 4 图 8 √ 5 4. ( 曲线运动的受力、速度与轨迹的关系 ) 在光滑水平面上以速度 v 做匀速直线运动的小球，受到一个跟它的速度方向不在同一直线上的水平恒力 F 的作用后，获得加速度 a . 下列各图中，能正确反映 v 、 F 、 a 及小球运动轨迹 ( 虚线 ) 之间的关系的是 答案 解析 1 2 3 4 √ 5 解析　 小球做匀速直线运动时，受力平衡，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，合外力方向与速度方向不在同一直线上，所以小球一定做曲线运动且合外力的方向指向运动轨迹的凹侧，根据牛顿第二定律可知，加速度方向与合外力方向相同，故 C 正确 . 1 2 3 4 5 5. ( 物体运动性质的判断 ) ( 多选 ) 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 m/s 2 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 1 2 3 4 √ 答案 √ 5 解析 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， 1 2 3 4 5