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2019-2020年高中物理 5.1 曲線運(yùn)動學(xué)案 新人教版必修2 一.學(xué)習(xí)目標(biāo) 【課標(biāo)要求】 1．知道曲線運(yùn)動中速度的方向． 2．知道曲線運(yùn)動與直線運(yùn)動的區(qū)別，知道物體做曲線運(yùn)動的條件是所受的合外力與它的速度方向不在一條直線上． 3．理解曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動． 【重、難點(diǎn)】 1．物體做曲線運(yùn)動的速度方向的確定． 2．物體做曲線運(yùn)動的條件． 二.鞏固基礎(chǔ) 1．做曲線運(yùn)動物體的速度方向( ) A．保持不變 B．不斷改變 C．可能與某點(diǎn)運(yùn)動的軌跡垂直 D．與軌跡上某點(diǎn)的切線方向一致 A B C D E 2．如圖所示的曲線為運(yùn)動員拋出的鉛球的運(yùn)動軌跡(鉛球視為質(zhì)點(diǎn))，A、B、C為曲線上的三點(diǎn)，關(guān)于鉛球在B點(diǎn)的速度方向，下列說法正確的是 ( ) A．為AB的方向 B．為BC的方向 C．為切線BD的方向 D．為切線BE的方向 3．物體做曲線運(yùn)動的條件為 ( ) A．物體運(yùn)動的初速度不為零 B．物體所受的合外力為變力 C．物體所受的合外力的方向與速度的方向不在同一條直線上 D．物體所受的合外力的方向與速度的方向在同—條直線上 4．下列說法中正確的是（ ） A．做曲線運(yùn)動的物體的速度方向一定變化 B．做曲線運(yùn)動的物體的速度大小一定變化 C．速度變化的運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動 D．加速度恒定的運(yùn)動不可能是曲線運(yùn)動 5．一個做勻速直線運(yùn)動的物體，突然受到一個與運(yùn)動方向不在同一直線上的恒力作用時，物體( ) A．一定做直線運(yùn)動 B．可能做直線運(yùn)動 C．一定做勻變速曲線運(yùn)動 D．可能做勻變速曲線運(yùn)動 6．，如圖所示，質(zhì)點(diǎn)沿曲線運(yùn)動，先后經(jīng)過A、B、C、D四點(diǎn)，速度分別是vA、vB、vC、vD，試在圖中標(biāo)出各點(diǎn)速度方向。 B A C D 三.提升能力 B C D 7．電動自行車沿圖示的400米標(biāo)準(zhǔn)跑道運(yùn)動，車上的車速表指針一直指在36km/h處不動。則下列說法中正確的是（ ） A．電動車的速度一直保持不變 B．電動車沿彎道BCD運(yùn)動的過程中，一直具有加速度 C．電動車沿跑道一周需40秒，此40秒內(nèi)的平均速率等于零 D．電動車在彎道上運(yùn)動時合外力方向不可能沿切線方向 v A B c b a 8．如圖所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動到B，此時突然使它所受的力反向，則物體（ ） A．可能沿曲線Ba運(yùn)動； B．可能沿曲線Bb運(yùn)動； C．可能沿曲線Bc運(yùn)動； D．可能沿原曲線由B返回A。 9．已知物體初速度v0的方向及所受恒力的方向如圖所示，則圖中可能正確的運(yùn)動軌跡是（ ） V0 F V0 F V0 F V0 F D B C A 10．一個質(zhì)點(diǎn)受到兩個互成銳角的恒力F1和F2的作用，由靜止開始運(yùn)動。若運(yùn)動過程中保持兩力的方向不變，F(xiàn)1突然增大到F1+△F，F(xiàn)2的大小不變，則此后該質(zhì)點(diǎn)做什么運(yùn)動？ 四.感悟經(jīng)典： 例：質(zhì)點(diǎn)在三個恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡狀態(tài)，若突然撤去F1，保持其它力不變，則質(zhì)點(diǎn)（　?。? A．一定做勻變速運(yùn)動　　　　　B．一定做直線運(yùn)動 C．一定做非勻變速運(yùn)動　　　　D．一定做曲線運(yùn)動 解析：質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下產(chǎn)生恒定的加速度，加速度恒定的運(yùn)動一定是勻變速運(yùn)動。由題意可知，當(dāng)突然撤去F1時，質(zhì)點(diǎn)受到的合力大小為F1，方向與F1相反，故A正確，C錯誤。在撤去F1之前，質(zhì)點(diǎn)保持平衡，有兩種可能：一是質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則撤去F1后，它一定做勻變速直線運(yùn)動；二是質(zhì)點(diǎn)處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，則撤去F1后，質(zhì)點(diǎn)可能做直線運(yùn)動（條件是：F1的方向和速度方向在一條直線上），也可能做曲線運(yùn)動（條件是：F1的方向和速度方向不在一條直線上）。故B、D的說法均是錯誤的。 第一節(jié) 曲線運(yùn)動（第二課時） 一.學(xué)習(xí)目標(biāo) （一）課標(biāo)要求 1．理解合運(yùn)動和分運(yùn)動具有等時性、等效性和獨(dú)立性． 2．理解運(yùn)動的合成與分解遵循平行四邊形定則． 3．會用作圖和計(jì)算的方法，求解位移、速度和加速度的合成與分解問題． （二）重、難點(diǎn) 1．分運(yùn)動和合運(yùn)動的等時性、等效性和獨(dú)立性． 2．應(yīng)用運(yùn)動的合成和分解方法分析解決實(shí)際問題． C θ A B D 二.鞏固基礎(chǔ)： 1．如圖所示，豎直放置的兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水，里面放一個用紅蠟做成的圓柱體，玻璃管倒置時圓柱體能勻速上升，同時向右勻速移動玻璃管。已知圓柱體實(shí)際運(yùn)動的速度大小是0.02m/s，方向與水平方向夾角為q=60，則玻璃管水平運(yùn)動的速度大小是（ ） A．0.02m/s B.0.015m/s C.0.01m/s D.無法確定 2．兩個不在同一直線上的分運(yùn)動都是勻速直線運(yùn)動，對其合運(yùn)動的描述中正確的是（ ） A.合運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動 B.合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動 C.合運(yùn)動可能是曲線運(yùn)動或直線運(yùn)動 D.只有當(dāng)兩個分運(yùn)動的速度數(shù)值相等時，合運(yùn)動才是直線運(yùn)動 3．對于兩個分運(yùn)動的合運(yùn)動，下列說法正確的是（ ） A．合速度的大小一定大于任何一個分速度的大小 B．合速度的大小一定小于任何一個分速度的大小 C．合速度的方向就是物體實(shí)際運(yùn)動的方向 D．由兩個分速度的大小就可以唯一確定合速度 4. 降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng)，若風(fēng)速越大，則（ ） A．降落傘下落的時間越短 B．降落傘下落的時間越長 C．降落傘落地時速度越小 D．降落傘落地時速度越大 5.如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動，運(yùn)動中始終保持懸線豎直，則橡皮運(yùn)動的速度（ ） A．大小和方向均不變 B．大小不變，方向改變 C．大小改變，方向不變 D．大小和方向均改變 6．船在靜水中的航行速度為v1，水流的速度為v2。為使船行駛到正對岸的碼頭，關(guān)于v1和v2的方向描述可能正確的是（ ） 7.在紅蠟塊實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)從某時刻（t=0）開始，紅蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10cm，從t=0開始，玻璃管向右勻加速平移，每1s通過的水平位移依次是4cm、12cm、20cm、28cm。在下圖中x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移，t=0時蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)。請?jiān)趫D中標(biāo)出t等于1s、2s、3s、4s時蠟塊的位置，并用平滑曲線描繪蠟塊的運(yùn)動軌跡。 x(cm) y(cm) O 10 20 30 40 20 40 60 三.提升能力： α v 8．如圖所示，人在岸上通過光滑定滑輪用輕繩拉船，人勻速行進(jìn)的速度大小為，當(dāng)繩與水平面夾角為時，船的速度大小為（ ） A． B. C． D. 9.一輪船以船頭指向垂直于河岸的方向勻速駛向?qū)Π叮畡蛩倭鲃?，則關(guān)于輪船通過的路程、渡河的時間與水流速度的關(guān)系，下述說法正確的是（　　） A．水流速度越大，路程越長，時間越長 B．水流速度越大，路程越短，時間越短 C．渡河時間與水流速度無關(guān) D．路程和時間都與水流速度無關(guān) 10．船在靜水中的航行速度為5m/s，水流的速度為3m/s，河的寬度為100m，求： （1）渡河的最短時間t； （2）在（1）問中船登陸的地點(diǎn)距出發(fā)點(diǎn)的距離； （3）若要使船渡河航程最短，船頭與上游河岸成多大角度。 四.感悟經(jīng)典： A B l v 例：在一次抗洪救災(zāi)工作中，一架直升機(jī)A用長H＝50 m的懸索(重力可忽略不計(jì))系住一質(zhì)量m＝50 kg的被困人員B，直升機(jī)A和被困人員B以v0＝10 m/s的速度一起沿水平方向勻速運(yùn)動，如圖所示．從某時刻開始計(jì)時，懸索將人吊起，在5 s時間內(nèi)，A、B之間的豎直距離以l＝50－t2(單位：m)的規(guī)律變化，取g＝10 m/s2. (1)求這段時間內(nèi)懸索對被困人員B 的拉力大?。? (2)求在5 s末被困人員B的速度大小及5s內(nèi)的位移大小． 【解析】　(1)被困人員在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上被困人員的位移y＝H－l＝50－(50－t2)＝t2，由此可知，被困人員在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度： a＝2 m/s2 由牛頓第二定律可得： F－mg＝ma 所以：F＝m(g＋a)＝600 N. （2）被困人員的運(yùn)動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的勻加速直動。 速度： 位移： 參 考 答 案 第五章 曲線運(yùn)動 第一節(jié) 曲線運(yùn)動（第一課時） 一.鞏固基礎(chǔ)： 1.BD 2.C 3C 4.A 5.B 6.(略) 二.提升能力： 7.BD 8.C 9.B 10. 解析：設(shè)質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)時，速度為V。當(dāng)F1突然增大到F1+△F時，如圖示：此時F合與V不在一條直線上故做曲線運(yùn)動 F2 F1+△F F2 F合 V A B 第一節(jié) 曲線運(yùn)動（第二課時） 一.鞏固基礎(chǔ)： 1.C 2.B 3.C 4.D 5.A 6.C 7.(略) 二.提升能力： 8.D 9.C 10.解析：（1）v船=5m/s,v水=3m/s,L=100m。 若船頭與河岸夾角為θ時，渡河時間為： ---------① 當(dāng)θ=900時，時間最短tmin= (2) 據(jù)合運(yùn)動和分運(yùn)動的同時性沿河岸的位移s1 S1=vt=60m-----② (3) 渡河的最小位移即河的寬度。為了使渡河位移等于L，必須使船的合速度v的方向與河岸垂直，即使沿河岸方向的速度分量等于0。 設(shè)船頭與河岸成一定的角度θ， ---------------③ θ=530