曲線運動及力的合成與分解教案(教師用)

美景教育課程教案美景教育，描繪美好教育愿景！聯(lián)系電話村地址：時代傾城339號（靚家居側后）課題：曲線運動、力的分解與合成課型：一對二同步復習（基礎）科目：物理備課時間：2012.7.7講師：鄺飛云課程適合學生：人教版高一學生教學目標1.掌握曲線運動的條件跟特點2.掌握力的合成與分解的方法3.靈活貫通曲線運動跟力的關系教學內容曲線運動、力的合成與分解重點曲線運動的判斷、靈活運用平面直角坐標系、力的合成與分解難點力的合成與分解、曲線運動跟力的關系知識導入：一、曲線運動定義：軌跡是一條曲線的運動叫曲線運動。一般用平面直角坐標表示質點在曲線運動中的位置。條件：質點所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直線上，合外力指向軌跡凹側。特點：①軌跡是一條曲線②某點的瞬時速度的方向,就是通過這一點的切線的方向③曲線運動的速度方向時刻在改變,所以是變速運動,并且必具有加速度例題精選：例1：讓一個小鐵球沿水平光滑桌面運動,在一側突然放上一個條形磁鐵,發(fā)現(xiàn)小鐵球的運動方向發(fā)生了變化,軌跡是一條曲線.如果把磁鐵放在小鐵球運動方向的正前方,發(fā)現(xiàn)小球仍做直線運動,只不過速度增加了.由此分析小球兩種情況下,都受到了力的作用,為什么一次是曲線運動,一次是直線運動?如圖所示.例2：1:某質點從平面直角坐標系的坐標原點開始運動.經:一段時間后,t1時刻其坐標位置為x1=6m,y1=8m,如圖所示.求從開始運動到t1時刻質點的位移?說明：（1）如果這個合外力是大小和方向都恒定的，即所受的力為恒力，物體就做勻變速曲線運動，如平拋運動．

（2）如果這個合外力大小恒定，方向始終與速度垂直，物體就做勻速圓周運動．

（3）做曲線運動的物體，其軌跡向合外力所指方向彎曲．根據曲線運動的軌跡，可以判斷出物體所受合外力的大致方向．

例3:關于運動的性質,以下說法正確的是(A)A.曲線運動一定是變速運動B.變速運動一定是曲線運動C.曲線運動一定是變加速運動D.運動物體的加速度數(shù)值?速度數(shù)值都不變的運動一定是直線運動例4：下列說法正確的是(AD)A.曲線運動的速度大小可以不變,但速度方向一定改變B.曲線運動的速度方向可以不變,但速度大小一定改變C.曲線運動的物體的速度方向不是物體的運動方向D.曲線運動物體在某點的速度方向即為該點的切線方向例5：一個物體在F1?F2?F3等幾個恒力共同作用下,做勻速直線運動,若突然撤去F1后,則物體(A)A.可能做曲線運動B.不可能繼續(xù)做直線運動C.必然沿F1的方向做直線運動D.必然沿F1的反方向做勻加速直線運動例6:如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B,這時,突然使它所受力反向,大小不變,即由F變?yōu)?F.在此力作用下,物體以后的運動情況,下列說法中正確的是(C)A.物體可能沿曲線Ba運動B.物體可能沿直線Bb運動C.物體可能沿曲線Bc運動D.物體可能沿原曲線由B到A例7：質點在一平面內沿曲線由P運動到Q,如果:用v、a、F分別表示質點運動過程中的速度?加速度和受到的合外力,下列圖象可能正確的是(D)鞏固提升：1.如下圖,小鐵球m以初速v0在光滑水平面上運動后,受到磁極的側向作用力而作圖示的曲線運動到D點,從圖可知磁極的位置及極性可能是(D)A.磁極在A位置,極性一定是N極B.磁極在B位置,極性一定是S極C.磁極在C位置,極性一定是N極D.磁極在B位置,極性無法確定2.質點做曲線運動時(BC)A.速度的大小一定在時刻變化B.速度的方向一定在時刻變化C.它一定在做變速運動D.它可能是速度不變的運動3.運動會上,鉛球從運動員手中推出后在空中飛行過程中,若不計空氣阻力,它的運動將是(A)A.曲線運動,加速度大小和方向均不變,是勻變速曲線運動B.曲線運動,加速度大小不變,方向改變,是非勻變速曲線運動C.曲線運動,加速度大小和方向均改變,是非勻變速曲線運動D.若水平拋出是勻變速曲線運動,若斜向上拋出則不是勻變速曲線運動4.翻滾過山車(可看作質點)從高處沖下,在圓形軌道內經過A?B?C三點,如下圖所示.請標出車在A?B?C各點的速度方向.5.物體受到幾個力的作用而處于平衡狀態(tài),若再對物體施加一個恒力,則物體可能做(BCD)A.靜止或勻速直線運動B.勻變速直線運動C.曲線運動D.勻變速曲線運動度的方向關系來決定：兩個勻速直線運動的合運動無論它們的方向如何，它們的合運動仍是勻速直線運動．一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運動一定是勻變速運動——兩者共線時為勻變速直線運動，兩者不共線時為勻變速曲線運動．兩個勻變速直線運動的合運動仍為勻變速運動——當合初速度與合加速度共線時為勻變速直線運動，當合初速度與合加速度不共線時為勻變速曲線運動．所以，正確選項為B、C．點撥：判別兩個分運動合成的合運動是否為直線運動，要看其合運動的初速度與合運動的加速度是否在同一條直線上．【例3】如圖33－3(a)所示，用繩牽引小船靠岸，若收繩的速度為v1，在繩子與水平方向夾角為α的時刻，小船靠岸的速度v為多大？點撥：小船的運動只有水平前進的靠岸速度v，沒有垂直向上的速度．小船靠岸的速度取決于繩子OA縮短的快慢，為了找到繩子OA縮短的快慢，可以把船速v分解成兩個分速度：一個沿繩方向的分速度，一個垂直于繩方向的分速度．其中沿繩方向的分速度即為收繩速度，由此可解得船速v的大?。鸢福簐1/cosα【問題討論】有位同學對該題的解法如下：如圖33－3(b)所示，將收繩的速度v1分解為水平速度v及垂直速度v＇，其中水平速度v為船的速度，則有v＝v1cosα．你能指出這種解法的錯誤所在嗎？

【例4】飛機以300km/h的速度斜向上飛行,方向與水平成300角.求水平方向的分速度VX和豎直方向的分速度VY?【例5】對于兩個分運動的合運動，下列說法正確的是（C）A.合運動的速度一定大于兩個分運動的速度B.合運動的速度一定大于一個分運動的速度C.合運動的方向就是物體實際運動方向D.由兩個分速度的大小就可以確定合速度的大小【例6】一輪船以一定的速度垂直河岸向對岸航行，當河水流速均勻時，輪船所通過的路程、過河所用的時間與水流速度的正確關系是（D）A.水速越大，路程越長，時間越長B.水速越大，路程越長，時間越短C.水速越大，路程和時間都不變D.水速越大，路程越長，時間不變【例7】如圖5—2—5所示，在不計滑輪摩擦和繩子質量的條件下，當小車勻速向右運動時，物體A的受力情況是（A）A.繩的拉力大于A的重力B.繩的拉力等于A的重力C.繩的拉力小于A的重力D.拉力先大于重力，后變?yōu)樾∮谥亓φn堂小測：1．下列關于曲線運動的描述中，正確的是[]A．曲線運動可以是勻速運動B．曲線運動一定是變速運動C．曲線運動可以是勻變速運動D．曲線運動的加速度可能為零2．下列說法中，正確的是 []A．由于曲線運動的速度一定變化，所以加速度也一定變化B．物體所受合外力的方向與運動的速度方向不在一直線上是產生曲線運動的條件C．物體在恒力作用下不可能做曲線運動D．物體在變力作用下一定做曲線運動3．一條河寬500m，河水的流速是3m/s，一只小艇以5m/s(靜水中的速度)的速度行駛，若小艇以最短的時間渡河，所用的時間是________s；若小艇要以最短的航程渡河，所需的時間是________s．4．以速度v勻速航行的艦艇準備射擊與艦身垂直方向的水平面上的某一固定目標，已知炮彈的發(fā)射速度為v0(炮彈的運動看作水平方向上的勻速運動)，則發(fā)射方向與艦身的夾角應為多大？[提示：炮彈在水平方向上的運動速度，由炮彈的水平發(fā)射速度和艦艇的航行速度合成的．

參考答案：1．BC2．B3．100，1254．arccosv/v0一、選擇題1.（2010安師大附中高一檢測）關于運動的合成，下列說法中正確的是（BCD）A．合運動的速度一定比每一個分運動的速度大B．兩個分運動的時間一定與它們的合運動的時間相等C．合運動的位移等于分運動位移的矢量和D．合運動的速度等于分運動速度的矢量和ARARQPA．直線PB．曲線Q C．曲線RD．無法確定3.（2010南京高一檢測）如圖所示，某人由A點劃船渡河，船頭指向始終與河岸垂直，則小船能到達對岸的位置是（C）A．正對岸的B點B．正對岸B點的左側C．正對岸B點的右側D．正對岸的任意點4.(2010贛州高一檢測)船在靜水中的航速為，水流的速度為。為使船行駛到河正對岸的碼頭，則相對的方向應為(C) 5.（2010錦州高一檢測）某人以一定速率垂直河岸向對岸游去，當水流運動是勻速時，他所游過的路程、過河所用的時間與水速的關系是(C)A.水速大時，路程長，時間長B.水速大時，路程長，時間短C.水速大時，路程長，時間不變D.路程、時間與水速無關6.（2010凱里高一檢測）河寬420m，船在靜水中速度為4m／s，水流速度是3m／s，則船過河的最短時間為(B)A．140sB．105sC．84sD．s7.（2010廈門高一檢測）豎直放置兩端封閉的玻璃管內注滿清水，內有一個用紅蠟塊做成的圓柱體，玻璃管倒置時圓柱體能勻速上升，現(xiàn)將玻璃管倒置，在圓柱體勻速上升的同時讓玻璃管水平勻速運動。已知圓柱體運動的合速度是，，如圖所示，則玻璃管水平運動的速度是（C）A．5cm/s B．433cm/sC．2.5cm/sD．無法確定鞏固提升：過關練習11．做曲線運動的物體，在運動過程中，一定變化的物理量是()A．速率B．速度C．加速度D．合外力2．關于質點做曲線運動的下列說法中，正確的是（）

A．曲線運動一定是勻變速運動B．變速運動一定是曲線運動C．曲線運動軌跡上任一點的切線方向就是質點在這一點的瞬時速度方向D．有些曲線運動也可能是勻速運動過關練習2：1．物體運動的速度（v）方向、加速度（a）方向及所受合外力（F）方向三者之間的關系為A．v、a、F三者的方向相同（）B．v、a兩者的方向可成任意夾角，但a與F的方向總相同C．v與F的方向總相同，a與F的方向關系不確定D．v與F間或v與a間夾角的大小可成任意值2．下列敘述正確的是：()A．物體在恒力作用下不可能作曲線運動B．物體在變力作用下不可能作直線運動C．物體在變力或恒力作用下都有可能作曲線運動D．物體在變力或恒力作用下都可能作直線運動3．物體受到幾個外力的作用而做勻速直線運動，如果突然撤掉其中一個力，它不可能做（）A．勻速直線運動B．勻加速直線運動C．勻減速直線運動D．曲線運動4．質量為m的物體受到兩個互成角度的恒力F1和F2的作用，若物體由靜止開始，則它將做運動，若物體運動一段時間后撤去一個外力F1，物體繼續(xù)做的運動是運動。過關練習31．初速度為v0的勻加速直線運動，可看作是一個同方向的一個運動和一個運動的合運動。2．豎直上拋運動，可看成是豎直向上的和一個豎直向下的運動的合運動3．平拋運動可看成是水平方向的運動和豎直方向的運動的合運動4．斜拋運動可看成是水平方向的運動和豎直方向的運動的合運動過關練習41．降落傘在下落一段時間后的運動是勻速的，無風時，某跳傘運動員的著地速度為4m/s，現(xiàn)在由于有沿水平方向向東的影響，跳傘運動員著地的速度5m/s，那么風速（）A．3m/sB．4m/sC．5m/sD．1m/s2．某人以一定的速率垂直河岸將船向對岸劃去，當水流勻速時，關于他過河所需的時間、發(fā)生位移與水速的關系是（）

A．水速小時，位移小，時間端B．水速大時，位移大，時間長C．水速大時，位移大，時間不變D．位移、時間與水速無關。過關練習5：1．一個質點同時參與互成一定角度的勻速直線運動和勻變速直線運動，該質點的運動特征是()

A．速度不變B．運動中的加速度不變C．軌跡是直線D．軌跡是曲線2．若一個物體的運動是兩個獨立的分運動合成的，則（）

A．若其中一個分運動是變速運動，另一個分運動是勻速直線運動，則物體的合運動一定是變速運動B．若兩個分運動都是勻速直線運動，則物體的合運動一定是勻速直線運動C．若其中一個是勻變速直線運動，另一個是勻速直線運動，則物體的運動一定是曲線運動D．若其中一個分運動是勻加速直線運動，另一個分運動是勻減速直線運動，合運動可以是曲線運動v2a例題1．關于互成角度的兩個初速不為零的勻變速直線運動的合運動，下述說法正確的是：（v2aA．一定是直線運動B．一定是曲線運動C．可能是直線運動，也可能是曲線運動D．以上都不對例題2．如圖4-2，河寬d，水流速度V1。船在靜水中速度V2，且V1＜V2，如果小船航向與河岸成θ角斜向上游，求(1)它渡河需要多少時間；(2)如果要以最短時間渡河，船頭應指向何方？此時渡河位移多少；(3)要以最短位移渡河，船頭又指向何方？此時渡河時間是多少？θθv1v2圖4-2例題3．某人騎自行車以10m/s的速度在大風中向東行使，他感覺到風正以相當于車的速度從北方吹來，實際上風的速度是（）A．14m/s，方向為南偏西45°B．14m/s，方向為北偏東45°C．10m/s，方向為正北D．10m/s，方向為正南例題4．如右圖所示汽車以速度v勻速行駛，當汽車到達某點時，繩子與水平方向恰好成θ角，此時物體M的速度大小是多少？

課后跟蹤練習一：1．關于曲線運動，下列說法正確的是()

A．曲線運動的速度大小可能不變B．曲線運動的速度方向可能不變C．曲線運動一定是變速運動D．曲線運動可能是勻變速運動2．關于質點做曲線運動，下列描述中正確的是（）

A．做曲線運動的質點，瞬時速度的方向在曲線的切線方向上

B．質點做曲線運動時受到的合力一定是變力C．質點做曲線運動時所受合力的方向與速度方向一定不在同一直線上

D．質點做曲線運動時速度的大小一定是時刻在變化的3．關于做曲線運動的物體速度和加速度的說法中正確的是（）

A．速度方向不斷改變，加速度方向不斷改變

B．速度方向不斷改變，加速度一定不為零C．加速度越大，速度的大小改變得越快D．加速度越大，速度改變得越快4．質點在三個力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡狀態(tài)，若突然撤去F1，則質點（）A．一定做勻變速運動B．一定做直線運動C．一定做非勻變速運動D．一定做曲線運動5．一個質點受兩個互成銳角的力F1和F2的作用，由靜止開始運動，若運動中保持二力的方向不變，但F1突然增大到F1＋△F，則質點此后（）A．一定做勻變速曲線運動B．可能做勻速直線運動C．可能做變加速曲線運動D．做勻變速直線運動6．如圖所示是物體做勻變速曲線運動的軌跡的示意圖。已知物體在B點的加速度方向與速度方向垂直，則下列說法中正確的是（）A．C點速率小于B點的速率B．A點的加速度比C點的加速度大C．C點速率大于B點的速率D．從A到C，加速度與速度的夾角先增大后減小，速率是先減小后增大7．關于運動的合成與分解，下列說法中正確的是（）A．兩個速度大小不等的勻速直線運動的合運動一定不是勻速直線運動B．兩個直線運動的合運動一定是直線運動C．合運動是曲線運動時，其分運動中至少有一個是加速運動D．合運動是曲線運動時，其分運動中都是加速運動XXYO圖4-38．一質點在XOY平面內的運動軌跡如圖4-3，下列判斷正確的是A．若X方向始終勻速，則Y方向先加速后減速B．若X方向始終勻速，則Y方向先減速后加速C．若Y方向始終勻速，則X方向先減速后加速D．若Y方向始終勻速，則X方向先加速后減速9．在抗洪搶險中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人，假設江岸是平直的，洪水沿江向下游流，水流速度V1，摩托艇在靜水中速度V2，戰(zhàn)士救人地點A離岸邊最近處O的距離為d，若戰(zhàn)士想用最短的時間將人送上岸，則摩托艇登陸的地點離O點距離為多少？V1AOPd岸10．在抗洪搶險中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人，假設江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度為V1，摩托艇在靜水中的航速為VV1AOPd岸A．摩托艇的頭部應向上游開B．摩托艇的頭部應正對O點開C．摩托艇的頭部應向下游開D．摩托艇的頭部應向上游或下游開11．若戰(zhàn)士在最短時間內將人送上岸，則最短的時間為（）A．B．C．12．若戰(zhàn)士在最短時間內將人送上岸，則登陸的地點距O點的距離為（）A．B．0C．D．；13、小船在靜水中速度是υ，渡河時船對岸垂直劃行，若行至河中心時，水流速增大，則渡河時間將（）A．增大 B．減小 C．不變 D．不能判定14、一條寬度為L的河，水流速度為V水，已知船在靜水中的速度為V船，那么：(1)怎樣渡河時間最短？F(2)若V船﹥V水，怎樣渡河位移最??？F(3)若V船﹤V水，怎樣渡河船漂下的距離最短？圖115．如圖1所示，物體A和B的質量均為m，且分別用輕繩連接跨過定滑輪（不計繩子與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦）。當用水平變力F拉物體B沿水平方向向右做勻速直線運動的過程中（）A．物體A也做勻速直線運動B．繩子拉力始終大于物體A所受的重力C．物體A的速度小于物體B的速度D．地面對物體B的支持力逐漸增大16．質量分別為m和M的兩個物體跨過定滑輪如圖所示，在M沿光滑水平面運動的過程中，兩物體速度的大小關系為（）A．V1﹤V2B．V1﹥V2C．V1=V2圖4-4α17．如圖4-4所示，用繩牽引小船靠岸，若收繩的速度為V1圖4-4αA．B．C．D．18．玻璃生產線上，寬9米的成型玻璃板以2米/秒的速度不斷地向前行進，在切割工序處，金剛鉆的割刀速度為10米/秒，為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形，金剛鉆割刀的軌道應如何控制，切割一次的時間多長？軌道軌道2m/sθ圖4-5五、參考答案v2v2a圖4-1過關練習2：2-1、B；2-2、CD；2-3、A；2-4、勻加速，勻變速。過關練習3：3-1、勻速直線運動，初速度為0的勻加速直線運動。3-2、勻速直線運動，自由落體運動。3-3、勻速直線運動，自由落體運動3-4、勻速直線運動，勻減速直線運動。3-5、B．過關練習4：4-1、B，4-2、C。過關練習5：5-1、BD；5-2、ABD。θvθv1v2圖4-2例題2：(1)小船的運動由兩個運動組成,設渡河的時間為t，將V1、V2沿水流方向和垂直河岸方向分解，則水流方向：Vx=V1—V2·cosθ垂直河岸方向：Vy=V2·sinθ渡河時間由Vy決定，與無關Vx無關，t=d/Vy=d/V2·sinθ(2)要使渡河時間最短，則當θ=900，即船頭垂直河岸開行tmin=d/V2位移X=V1tmin=(V1/V2)·d(3)要使位移最小，只有船