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1、曲线运动曲线运动 5.1曲线运动曲线运动 世界是多彩的，即有简单，也有世界是多彩的，即有简单，也有复杂。同样，在精彩的物理世界中，复杂。同样，在精彩的物理世界中，呈现在我们面前的有直线的运动，也呈现在我们面前的有直线的运动，也有曲线的运动。让我们怀着孩童般的有曲线的运动。让我们怀着孩童般的好奇心去体会世界的精彩！好奇心去体会世界的精彩！一、什么是曲线运动一、什么是曲线运动n1.你认为下列哪些属于曲线运动？你认为下列哪些属于曲线运动？（1）自由落体运动。）自由落体运动。（2）水平抛出物体。）水平抛出物体。（3）圆周运动。圆周运动。2、结论结论：（1）概念：轨迹是曲线的运动叫曲线运动概念：轨迹是曲
2、线的运动叫曲线运动。（2）范围：范围：曲线运动是普遍的运动情形。曲线运动是普遍的运动情形。小到微观世界（如电子绕原子核旋转）；小到微观世界（如电子绕原子核旋转）；大到宏观世界（如天体运行）都存在。大到宏观世界（如天体运行）都存在。生活中如投标枪、铁饼、跳高、跳远等均为生活中如投标枪、铁饼、跳高、跳远等均为曲线运动。曲线运动。为什么有些物体做直线运动，有些物体做曲为什么有些物体做直线运动，有些物体做曲线运动呢？线运动呢？二、物体做曲线运动的条件？二、物体做曲线运动的条件？1、三个对比实验、三个对比实验 （1）在在光光滑滑的的水水平平面面上上具具有有某某一一初初速速度度的的小小球球在在不不受受外外
3、力力时时将将如如何何运运动？动？讨讨论论：由由于于小小球球在在运运动动方方向向上上不不受受外外力力，合合外外力力为为零零，根根据据牛牛顿顿第第一一定律，小球将做匀速直线运动。定律，小球将做匀速直线运动。（2）在在光光滑滑的的水水平平面面上上具具有有某某一一初初速速度度的的小小球球在在运运动动方方向向的的正正前前方方向向或或正正后后方方向向放放一一条条形形磁磁铁铁将将如如何何运运动？动？讨讨论论：由由于于小小球球在在运运动动方方向向受受磁磁铁铁作作用用，会会使使小小球球加加速速或或减减速速，但但仍仍做直线运动。做直线运动。（3）在光滑的水平面上具有某一）在光滑的水平面上具有某一初速度的小球在运动
4、方向一侧放一条初速度的小球在运动方向一侧放一条形磁铁时小球将如何运动？形磁铁时小球将如何运动？讨论：由于小球在运动过程中受讨论：由于小球在运动过程中受到一个侧力，小球将改变轨迹而做曲到一个侧力，小球将改变轨迹而做曲线运动。线运动。2、从以上实验得出三个启示：、从以上实验得出三个启示：启启示示一一：物物体体有有初初速速度度但但不不受受外外力力时时，将将做做什什么么运动？运动？答：匀速直线运动（实验一）答：匀速直线运动（实验一）启启示示二二：物物体体没没有有初初速速度度但但受受外外力力时时，将将做做什什么么运动？运动？答：做加速直线运动（如自由落体运动等）答：做加速直线运动（如自由落体运动等）启启
5、示示三三：物物体体既既有有初初速速度度又又有有外外力力时时，将将做做什什么么运动？运动？答答：a、当当初初速速度度方方向向与与外外力力方方向向在在同同一一直直线线上上（方向相同或相反）时将做直线运动。（实验二）（方向相同或相反）时将做直线运动。（实验二）b、当初速度与外力不在同一直线上时，做曲线、当初速度与外力不在同一直线上时，做曲线运动。（实验三）运动。（实验三）结论：结论：做曲线运动的条件是：做曲线运动的条件是：（1）要有初速度）要有初速度 （2）合外力不为零）合外力不为零（3）初速度与合外力不在同一个方向上）初速度与合外力不在同一个方向上如何确定曲线运动中，某点的运动方向？如何确定曲线运
6、动中，某点的运动方向？实例实例1：撑开带有雨滴的雨伞：撑开带有雨滴的雨伞绕柄旋转，伞边缘上的水滴如绕柄旋转，伞边缘上的水滴如何运动？何运动？观察并思考：水滴为什么会沿观察并思考：水滴为什么会沿脱离时的轨迹的切线飞出？脱离时的轨迹的切线飞出？如何确定曲线运动中，某点的运动方向？如何确定曲线运动中，某点的运动方向？实例实例2:在旋转的砂轮上磨刀具在旋转的砂轮上磨刀具思考问题：磨出的火星如思考问题：磨出的火星如何运动？为什么？何运动？为什么？分析：磨出的火星是砂轮与分析：磨出的火星是砂轮与刀具磨擦出的微粒，由于惯刀具磨擦出的微粒，由于惯性，以脱离砂轮时的速度沿性，以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出，切
7、线方向即切线方向飞出，切线方向即为火星飞出时的速度方向。为火星飞出时的速度方向。结论：结论：曲线运动中速度的方向是曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在（或某一时刻）的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。曲线的这一点的切线方向上。曲线运动是一种轨迹为曲线的运动曲线运动是一种轨迹为曲线的运动.小结：小结：物体做曲线运动的条件是：当物体所受合物体做曲线运动的条件是：当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，力的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。曲线运动是变速运动，（变速运动不一曲线运动是变速运动，
8、（变速运动不一定是曲线运动）定是曲线运动）质点在某一点的速度方向：沿曲线在这质点在某一点的速度方向：沿曲线在这一点的切线方向一点的切线方向1.关于曲线运动，下列说法正确的是（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做曲线运动的物体，其速度的大小和方向都是不断改变的断改变的B.做曲线运动物体的运动方向，是沿着运动轨道曲做曲线运动物体的运动方向，是沿着运动轨道曲线的线的C.曲线运动一定是变速运动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曲线运动的物体一定受外力作用CD2.物体做曲线运动的条件为（物体做曲线运动的条件为（）A.物体运动的初速度为零物
9、体运动的初速度为零B.物体所受合外力为变力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物体所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上条直线上D.物体所受外力的方向与加速度的方向不在同物体所受外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上一条直线上C3.如图所示，图中标出了质点经过位置如图所示，图中标出了质点经过位置P时的时的速度、加速度及速度、加速度及P点附近的轨迹，其中可能点附近的轨迹，其中可能正确的是正确的是()4.如图是抛出的铅球运动路线示意图如图是抛出的铅球运动路线示意图(把铅球看把铅球看成质点，成质点，B点切线沿水平方向点切线沿水平方向)，画出铅球在，画出铅球在各点的受力
10、及在各点的速度方向，分析探究各点的受力及在各点的速度方向，分析探究速度的大小及方向的变化规律速度的大小及方向的变化规律 n解：如图所示解：如图所示.铅球由铅球由AB速率变小，由速率变小，由BCDE速率速率逐渐增大逐渐增大AE速度方向与重力方向的夹速度方向与重力方向的夹角逐渐变小角逐渐变小ABGvAGvBGvCGvDGvE5.电影电影无极无极中的鬼狼（刘烨饰）和昆仑奴中的鬼狼（刘烨饰）和昆仑奴（张东健饰）在路面上空以极快的速度做（张东健饰）在路面上空以极快的速度做直线运动，比高速行驶的轿车还快。利用直线运动，比高速行驶的轿车还快。利用所学的物理知识试分析实际中能否实现。所学的物理知识试分析实际中能否实现。n答：现实中不可能有这种人。因为在空中答：现实中不可能有这种人。因为在空中人只受重力作用（地面与人没有接触，不人只受重力作用（地面与人没有接触，不会产生支持力），与速度方向不在一条直会产生支持力），与速度方向不在一条直线上，物体将做曲线运动，不可能在路面线上，物体将做曲线运动，不可能在路面上空疾速做直线运动，导演应用了电脑特上空疾速做直线运动，导演应用了电脑特技，这种情景是虚拟的。技，这种情景是虚拟的。