1、 第一节第一节 什么是抛体运动什么是抛体运动 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道抛体运动的概念和曲线运动的 速度方向 2知道曲线运动是一种变速运动(重 点) 3掌握物体做直线还是曲线运动的条 件，并能根据给出的条件判断物体的 运动特点(重点、难点) 抛 体 运 动 及 其 速 度 方 向 先填空 1抛体运动的定义 将物体以一定的初速度向空中抛出，仅在重力作用下物体所做的运动 2抛体运动的特点 (1)有一定初速度；(2)只受重力 3曲线运动的定义 物体的运动轨迹是曲线的运动 4曲线运动的速度方向 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 切线方向 5抛体运动的速
2、度方向 做抛体运动的质点的速度方向，在其运动轨迹各点的切线方向上，并指向质 点前进的方向 6曲线运动的性质 曲线运动的速度方向时刻都在改变， 速度是矢量 不论速度的大小是否改变， 只要速度方向发生变化，速度矢量就发生变化，即具有加速度，所以曲线运动是 一种变速运动 再判断 1抛体运动的速度方向是时刻变化的() 2做曲线运动的物体，其速度是时刻变化的() 3做抛体运动的物体只受重力的作用() 后思考 小明从窗口以一定的初速度将用纸折叠的“飞机”抛出， 飞出的纸飞机是否 做抛体运动？ 【提示】 纸飞机的运动不是抛体运动，这是由于飞机运动过程中除受到重 力外，还受到不可忽略的空气阻力作用 合作探讨
3、如图 1- 1- 1 所示，游乐场中的摩天轮在竖直方向上转动 图 1- 1- 1 探讨 1：当乘客到达最高点时，乘客这一时刻的速度沿什么方向？ 【提示】 沿水平方向 探讨 2：当摩天轮匀速转动时，乘客的速度是否发生变化？ 【提示】 乘客做曲线运动，速度方向不断变化 核心点击 1曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向，就是质点从该时 刻(或该点)脱离曲线后自由运动的方向，也就是曲线上这一点的切线方向 2速度是一个矢量，既有大小，又有方向，假如在运动过程中只有速度大 小的变化，而物体的速度方向不变，则物体只能做直线运动因此，若物体做曲 线运动，方向时刻变化，即速度发生变化，因此曲线运动一
4、定是变速运动 1(多选)下列说法正确的是( ) A做曲线运动的物体速度方向一定发生变化 B速度方向发生变化的运动一定是曲线运动 C速度变化的运动一定是曲线运动 D做曲线运动的物体一定有加速度 【解析】 任何曲线运动的速度方向都时刻变化，一定有加速度，故 A、D 正确速度方向变化、速度变化的运动不一定是曲线运动，如竖直上抛运动，速 度发生变化，在最高点速度方向发生变化，而轨迹为直线，故 B、C 错 【答案】 AD 2.如图 1- 1- 2 所示的曲线为某同学抛出的铅球的运动轨迹(铅球视为质点)， A、 B、C 为曲线上的三点，关于铅球在 B 点的速度方向，下列说法正确的是( ) 图 1- 1-
5、2 A为 AB 的方向 B为 BD 的方向 C为 BC 的方向 D为 BE 的方向 【解析】 物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线方向， 如题图中铅球实际沿 ABC 方向运动，故它在 B 点的速度方向应为切线 BD 的方 向，B 正确 【答案】 B 3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( ) 图 1- 1- 3 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 【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
6、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 【答案】 C 物体做曲线运动时，在某点的速度方向沿该点所在轨迹的切线方向，速度方 向时刻发生变化，一定有加速度. 抛体做直线或曲线运动的条件 先填空 1抛体做直线运动的条件 抛出时的速度方向在竖直方向上 2抛体做曲线运动的条件 抛出时的速度方向与重力方向不在同一直线上 3物体做曲线运动的条件 物体所受合力的方向(即它的加速度的方向)跟物体速度方向不在同一条直 线上 合力的作用 平行速度方向的分力产生平行速度方向 的加速度，改变速度的大小. 垂直速度方向的分力产生垂直速度方 向的加速度，改变物体的运动方向.
7、 再判断 1物体做曲线运动，合力可以为定值也可以变化() 2当物体的加速度方向与速度方向不在一条直线上时，物体就做曲线运 动() 3做曲线运动的物体，其加速度时刻变化() 后思考 如图 1- 1- 4 为环湖自行车比赛中的精彩镜头在行进过程中，运动员总是不 断调整车把，以把握运动的方向，这说明运动员做曲线运动时，其速度方向是不 断变化的如果从某时刻开始运动员不再调整车把方向，将会发生什么现象？为 什么？ 图 1- 1- 4 【提示】 因为环湖公路是弯曲的，如果运动员不再调整车把方向，将 做直线运动，有可能掉进湖里 合作探讨 如图 1- 1- 5 所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车 A，
8、小车下装有 吊着物体 B 的吊钩在小车 A 与物体 B 以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动 的同时，吊钩将物体 B 向上吊起 图 1- 1- 5 探讨1： 吊钩将物体B向上匀速吊起时， 物体B的运动轨迹是直线还是曲线？ 【提示】 直线 探讨 2：吊钩将物体 B 匀加速向上吊起时，物体 B 的运动轨迹是直线还是曲 线？ 【提示】 曲线 核心点击 1物体做曲线运动时速度方向一定变化，一定有加速度，由牛顿第二定律 可知，物体所受合力一定不为零，且由于加速度与合力同方向，所以物体所受合 力的方向与速度方向不在同一条直线上因此物体做曲线运动的条件还可表述 为：物体的加速度方向与它的运动方向不在一条直线上
9、 2只要物体所受合力(或加速度)方向与速度方向不在一条直线上，物体一 定做曲线运动物体所受合力(或加速度)可能变化，也可能恒定，因此做曲线运 动的物体可能做匀变速运动，也可能为非匀变速运动 3把加速度沿速度和垂直于速度的两个方向分解，也就是把合力沿这两个 方向分解，如图 1- 1- 6 甲、乙所示 甲 乙 图 1- 1- 6 在甲图中加速度 a1与速度 v 的方向相同，使速度 v 增大；加速度 a2与速度 v 方向垂直，使 v 的方向改变 在乙图中加速度 a1与速度 v 的方向相反，使速度 v 减小；加速度 a2与速度 v 方向垂直，使 v 的方向改变 当 a10，a2垂直于速度 v 时，速度
10、大小不变，方向改变，则物体做速度大 小不变的曲线运动 物体所受合力不为零时，若合力方向与速度方向夹角为 ，由以上分析，可 以得出如下结论： 角的大小 运动性质 力的作用效果 0 加速直线运动 只改变速度的大小， 不改变速度的方向 180 减速直线运动 0 90 速度变大的曲线运动 既改变速度的大小， 又改变速度的方向 90 180 速度变小的曲线运动 90 速度大小不变的曲线运动 只改变速度的方向， 不改变速度的大小 4.物体受到的合外力方向总指向曲线的凹侧 图 1- 1- 7 设质点按图 1- 1- 7 所示方式做曲线运动，在 t1时刻位置是 A 点，t2时刻运动 到 B 点，经历的时间为
11、tt2t1，分别用 v1、v2表示 A、B 两点的速度，将 v2 平移到 A 点，按照平行四边形定则作矢量图，速度变化的方向如图中 v 所示， 则质点从 A 到 B 的平均加速度 a v t，因为加速度的方向与速度改变量 v 方 向相同，所以加速度方向总是指向曲线弯曲的一侧(凹侧) 当 t 足够小，趋近于零时，平均加速度 a 就无限接近质点在 A 点的瞬时加 速度，它的方向与足够小的 v 方向相同，指向曲线的凹侧由牛顿第二定律可 知，质点受到的合力的方向与加速度方向相同，总指向曲线的凹侧 4某质点在一段时间内做曲线运动，则在此段时间内( ) 【导学号：35390000】 A速度可以不变，加速度
12、一定在不断变化 B速度可以不变，加速度也可以不变 C速度一定在不断变化，加速度也一定在不断变化 D速度一定在不断变化，加速度可以不变 【解析】 曲线运动的物体速度一定在不断变化，而加速度可以不变，也可 以不断变化，故选 D. 【答案】 D 5质点在一平面内沿曲线由 P 运动到 Q，如果用 v、a、F 分别表示质点运 动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象可能正确的是( ) 【解析】 做曲线运动的物体，其速度方向就是曲线上那一点的切线方向， 曲线运动的轨迹向合外力的方向弯曲，而合外力的方向就是加速度的方向，故只 有 D 项正确 【答案】 D 6一物体由静止开始下落一小段时间后，突然受一恒
13、定水平风力影响，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中的( ) 【解析】 开始下落一小段时间，小球有竖直向下的速度 v，此时水平 风力与重力合力为 F，F 与 v 成一夹角，物体开始做匀变速曲线运动，假设风力 水平向右，将出现如图甲所示的曲线 AB 段；若风力向左，将出现如图乙所示的 曲线 AC.假设上面两种情况下的 B 点或 C 点开始风力突然停止， 物体在重力作用 下，分别沿曲线 BD 或 CE 运动，并且 D、E 两点速度不可能沿竖直向下，因为 BD 与 CE 段的水平分速度始终没有变化， 落到地面时合速度必与地面成一夹角， 根据以上分析可知只有 C 正确 甲 乙 【答案】 C 1物体的运动轨迹与初速度和合外力两个因素有关，轨迹在合外力与速度 所夹区域之间且与速度相切 2若具有一定初速度的物体在恒力作用下做曲线运动时，物体的末速度越 来越接近力的方向，但不会与力的方向相同
