2019-2020学年高中物理 第一章 抛体运动 第一节 什么是抛体运动课件 粤教版必修2

第一章抛体运动第一节什么是抛体运动第一章抛体运动1.知道什么是抛体运动，会确定曲线运动的速度方向．2.知道曲线运动是变速运动．3.掌握物体做曲线运动的条件．一、抛体运动的速度方向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叫做抛体运动．2.物体做抛体运动的条件(1)有一定的___________．(2)只受___________．初速度重力3.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)的速度方向就是在曲线上这点的___________方向．4.曲线运动的性质：质点在曲线运动中速度的___________时刻在改变，即具有___________，所以曲线运动是一种___________运动．切线方向加速度变速1．体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等，都可以看作是抛体运动吗？提示：链球、铅球、铁饼、标枪等，若被抛出后所受空气阻力可忽略不计，可以看成是抛体运动．2．如图所示，旋转雨伞，伞边缘水滴离开伞面时沿什么方向飞离？提示：水滴沿伞边缘切线方向飞离．二、抛体做直线或曲线运动的条件1.抛体做直线运动的条件如果物体所受合外力的方向与速度的方向总_____同一直线上，物体就做直线运动．2.抛体做曲线运动的条件当物体所受___________的方向与物体的速度方向___________同一条直线上时，物体就做曲线运动．在合外力不在对抛体运动的理解1.特点(1)具有初速度；(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．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.速度方向(1)直线运动：物体的速度方向在竖直线上并与运动方向一致．(2)曲线运动：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．抛体运动是一种不考虑物体受空气阻力时的理想化的运动．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的抛体运动不一定是匀变速运动[思路点拨]抛体运动中，由于物体被抛出时的初速度方向不同，物体运动的轨迹可能是直线，也可能是曲线；做抛体运动的物体由于只受重力，加速度恒为重力加速度g，抛体运动是匀变速运动，速度随时间均匀变化．[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错误，C正确．[答案]C1.下列叙述正确的是()A．抛体运动就是物体被抛出后，在各种情况下运动的总称B．抛体运动就是指抛出的物体在重力和空气阻力作用下的运动C．抛体运动就是指抛出的物体所受空气阻力不计时，仅在重力作用下的运动D．以上说法均不对解析：选C.抛体运动是一个理想化模型，是指将物体以一定的初速度向空中抛出，不考虑空气阻力，仅在重力作用下物体所做的运动．对曲线运动的理解1.曲线运动的速度(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，表明物体的速度方向发生了变化．2.曲线运动的性质(1)由于做曲线运动的物体速度方向时刻在变化，不管速度大小是否改变，因其矢量性，物体的速度在时刻变化，即曲线运动一定是变速运动．(2)曲线运动是否是匀变速运动取决于物体的合外力情况．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．(1)曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动．(2)只要物体的合外力为恒力，它一定做匀变速运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动．(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[思路点拨]求解此题应把握以下三点：(1)明确曲线运动的速度方向特点．(2)知道曲线运动是变速运动．(3)只要速度变化就一定有加速度．[解析]根据曲线运动的特点：[答案]AD物体是否做曲线运动不是看速度大小是否变化，也不是看加速度是否变化，唯一要看的是速度方向是否时刻发生变化．2.(多选)关于曲线运动，下列说法中正确的是()A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动不一定是曲线运动C．曲线运动是变加速运动D．加速度大小或速度大小不变的运动一定不是曲线运动解析：选AB.曲线运动的速度方向时刻变化，速度是矢量，所以速度一定变化，故选项A正确；变速运动不一定是速度方向变化，如匀加速直线运动，故选项B正确；曲线运动不一定是变加速运动，匀变速运动也可能是曲线运动，如水平抛出的石块的运动，故选项C错误；加速度大小不变的运动可能是曲线运动，如抛出的石块的运动，速度大小不变的运动也可能是曲线运动，如匀速圆周运动(后续学习)，故选项D错误．对物体做曲线运动条件的理解1.物体做曲线运动的条件(1)物体受到的合外力方向与其运动方向不在一条直线上时，物体做曲线运动．(2)根据牛顿第二定律，物体的加速度方向与其合外力方向一致．因此物体做曲线运动的条件还可以表述为：物体的加速度方向与它的运动方向不在一条直线上．2.物体做直线运动与做曲线运动的比较运动名称比较项目匀速直线运动匀加速直线运动曲线运动F合F合＝0F合≠0，F合恒定F合≠0，F合可能恒定，也可能变化运动名称比较项目匀速直线运动匀加速直线运动曲线运动aa＝0a≠0，a恒定a≠0，a可能恒定，也可能变化v恒定变化变化s位移大小等于路程位移大小等于路程位移大小比路程小F合方向与v方向在一条直线上不在一条直线上a方向与v方向在一条直线上不在一条直线上在曲线运动中，合力方向与速度方向的夹角小于90°，物体做加速运动；两方向的夹角大于90°，物体做减速运动；两方向的夹角等于90°，则物体的速率不变．一个物体在力F1、F2、F3三个力的共同作用下做匀速直线运动．若突然撤去力F1后，则物体()A．可能做曲线运动B．不可能继续做直线运动C．必然沿F1的方向做直线运动D．必然沿F1的反方向做匀加速直线运动[思路点拨](1)物体做曲线运动的条件是什么？(2)物体运动方向与F1的方向关系如何？[解析]物体做匀速直线运动的速度方向与F1的方向关系不明确，可能相同、相反或不在同一条直线上．因此，撤去F1后物体所受合力的方向与速度的方向关系不确定，所以只有选项A正确．[答案]A3.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v0运动，得到不同轨迹．图中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．解析：因为磁铁对小钢珠只能提供引力，磁铁在A处时，F与v0同向，小钢珠做匀加速直线运动，运动轨迹为b；当磁铁放在B处时，F与v0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．答案：bc不在方法技巧——合力方向、速度方向和轨迹弯曲方向间的关系(多选)如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它受的力反向而大小不变(即由F变为－F)．在此力作用下，关于物体以后的运动情况，下列说法正确的是()A．物体可能沿曲线Ba运动B．物体可能沿直线Bb运动C．物体可能沿曲线Bc运动D．物体不可能沿原曲线由B返回A[思路点拨]物体运动轨迹始终处在合外力方向与速度方向的夹角之中，并且合外力F的方向一定指向轨迹的凹侧．这是解答本题的切入点．[解析]物体的受力方向与速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动，力的方向指向轨迹的内侧．AB曲线向下弯曲，说明F指向AB的内侧．若换成－F，其方向指向AB的外侧，所以物体的运动轨迹可能沿Bc曲线弯曲，而不可能沿Ba，也不可能沿Bb，更不可能沿原曲线返回．[答案]CD物体运动到某点时，轨迹向哪个方向弯曲，可以用如下方法判断：作出该点的速度方向(即切线方向)所在的直线，则合外力在此直线的哪一侧，轨迹就向哪一侧弯曲，应用这一规律，我们也可以根据轨迹的弯曲方向判断合外力的大致方向．