《曲线运动》ppt课件.ppt

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1、1、曲线运动,第五章 曲线运动,观察,观察,观察,轨迹是曲线的运动叫做曲线运动,思考,曲线运动和直线运动相比，除运动轨迹不同，还有什么不同？,怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？,曲线运动的速度方向在不断变化,二、曲线运动的物体的速度方向,在旋转的砂轮上磨刀具,链球运动员运动到最快时突然松手，在脱手处小球如何飞出？,撑开带有雨滴的雨伞绕柄旋转，伞边缘上的水滴如何运动？,观察,火星由于惯性，以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出，切线方向即为火星飞出时的速度方向,水滴沿伞边缘的切线方向飞出,曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线的这一点的切线方向

2、上。,结论,如图所示，质点做曲线运动在时间t内从A到B，如何求这段时间内的平均速度？根据瞬时速度的定义，又如何求解质点在A点的瞬时速度呢？,质点在时间t内从A到B，这段时间内的位移即为割线AB，平均速度的方向就是割线AB的方向。,如果t取得越小，平均速度的方向依次变为割线AC、AD的方向。,当t0时,割线就成了切线，即平均速度极限值即为A点的瞬时速度,它的方向便在过A的切线方向上。,一般曲线运动的切线.swf,圆的切线,A,B,0,质点沿曲线从左向右运动,画出质点在A、B、C 三点的速度方向。,1、物体有初速度但不受外力时，将做什么运动？,3、物体既有初速度又有外力时，将做什么运动？,2、物体

3、没有初速度但受外力时，将做什么运动？,当初速度与外力不在同一直线上。,讨论与思考：,当初速度方向与外力方向在同一直线上（方向相同或相反）。,物体做曲线运动的条件,物体做曲线运动的条件：当物体所受的合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。,物体做曲线运动的条件,F合或 a 跟 v 在同一直线上,直线运动,a 恒定匀变速直线运动a 变化变加速直线运动,F合或 a 跟 v 不在同一直线上,曲线运动,a 恒定匀变速曲线运动a 变化变加速曲线运动,说明：判断直线还是曲线运动关键看a 与v 是否同一直线；判断匀变速还是变加速关键看a 是否恒定,总结,1、曲线运动的轨迹是曲线；,2、曲线运

4、动的运动方向时刻在改变；,3、曲线运动是变速运动，故必然要有加速度即一定受到外力作用或者说做曲线运动的物体的合外力一定不为零。,物体沿圆周逆时针转动且速度大小保持不变,曲线运动的特点,1、下列说法正确的是A、做曲线运动的物体速度的方向必定变化B、速度变化的运动必定是曲线运动C、加速度恒定的运动不可能是曲线运动D、加速度变化的运动必定是曲线运动,A,练习,做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合外力方向三者位置关系如何？,物体运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间,问题1,问题2,做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向与其所受合外力方向有什么关系呢？,做曲线运动的物体所受合外力必指向运动轨迹凹的一侧

5、,如图,物体在恒力F 作用下沿曲线从 A 运动到B , 这时突然使它所受力反向（大小不变），则物体以后的运动情况 ( )A、可能沿曲线 Ba 运动B、可能沿直线 Bb 运动C、可能沿曲线 Bc 运动D、可能沿原曲线由 B 返回 A,C,练习,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；运动方向时刻在改变； 是变速运动，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。,小结,以下说法正确的是( )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、

6、曲线运动的加速度一定不为零D、曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向,ACD,练习,物体在光滑水平桌面受三个水平恒力（不共线）处于平衡状态，当把其中一个水平恒力撤去时，物体将 ( )A、物体可能做匀加速直线运动B、物体可能做匀减速直线运动C、物体有可能做曲线运动D、物体一定做曲线运动,ABC,练习,合运动与分运动的特点：1 独立性：分运动之间互不相干，它们按各自规律运动，彼此互不影响2 等时性：各个分运动与合运动总是同时发生，同时结束，经历的时间相等3 等效性：各个分运动叠加的效果与合运动相同4 相关性：分运动的性质决定合运动的性质和轨迹,1 两个匀速直线运动的合运动一定

7、是匀速直线运动2 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动，当两者共线时为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动3 两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动，若合速度方向与合加速度方向在同一条直线上，则是直线运动，若合速度方向与合加速度方向不在同一条直线上，则是曲线运动,3. 渡河问题：,（1）要使过河的时间最短，则船头必须垂直河岸；,（2） 要使过河的位移最短：,a. 若v船 v水,则船头必须指向河岸上游方向； 使合速度垂直河岸，最小位移等于河宽，,b.若v船 v水,只有当v船 v合 时，过河的位移最小。,例1,船在静水中的速度为v,流水的速度为u,河宽为L。（1）为

8、使渡河时间最短，应向什么方向划船？此时渡河所经历的时间和所通过的路程各为多大？（2）为使渡河通过的路程最短，应向什么方向划船?此时渡河所经历的时间和所通过的路程各为多大？,分析：为使渡河时间最短，只须使垂直于河岸的分速度尽可能大；为使渡河路程最短，只须使船的合速度与河岸夹角尽可能接近900角。,解：,（1）为使渡河时间最短，必须使垂直于河岸的分速度尽可能大，即应沿垂直于河岸的方向划船，此时所渡河经历的时间和通过的路程分别为,（2）为使渡河路程最短，必须使船的合速度方向尽可能垂直于河岸。分如下两种情况讨论：,当vu时，划船的速度方向与河岸夹角偏向上游方向，合速度方向垂直于河岸。于是有,vcos=

9、u,L=vsint2,d2=L,由此解得：,d2=L,当vu时，划船的速度方向与河岸夹角偏向上游方向，于是又有,为使渡河路程最短，必须使船的合速度方向跟河岸的夹角最大，sin(+)=/2 , 即v垂直于v合,ucos=v,由此解得：,题目,07年1月山东潍坊市期末统考1,1物体做曲线运动时，其加速度（ ） A一定不等于零 B一定不变 C一定改变 D可能不变,A D,练习2：小船匀速横渡一条小河，当船头垂直于河岸航线时，出发1min到达对岸下游120m处。若船头保持与河岸成53角航行，到达正对岸，求：（1）水流速度 （2）船在静水中的速度（3）河的宽度,绳拉小船问题,一、绳拉小船问题例：绳拉小船

10、汽车通过绳子拉小船，则（ ）A、汽车匀速则小船一定匀速B、汽车匀速则小船一定加速C、汽车减速则小船一定匀速D、小船匀速则汽车一定加速,D,练习1：如图，汽车拉着重物G，汽车匀速向左运动，则重物的运动情况（ ）A 匀速上升B 加速上升C 先加速后减速D 减速上升,B,课堂作业,1。质点做曲线运动时（ ）A速度的大小一定在时刻变化B速度的方向一定在时刻变化C它一定做变速运动D它可能是速率不变的运动,2下列叙述正确的是（ ）A物体在变力作用下不可能做曲线运动B物体在变力作用下不可能作直线运动C物体在变力和恒力作用下都有可能作曲线运动D物体在变力和恒力作用下都有可能作直线运动,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在任意时间内的位移大小总是大于路程C在任意时刻质点受到的合力不可能为零D速度的方向与合力的方向必不在一直线上,4关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）A曲线运动可以是直线运动B曲线运动一定是变速运动C曲线运动的速度大小和方向一定都在变化D曲线运动的方向是沿着曲线的,5如图所示，物体在恒力作用下沿曲线从A运动到B，此时突然使力F反向、大小不变，则在此力作用下，物体的运动情况是（ ）A物体可能沿曲线Ba运动B物体可能沿曲线Bb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,