2017-2018学年人教版必修二 5.1 曲线运动 学案
2017-2018学年人教版必修二 5.1 曲线运动 学案第2页

  B.为BC的方向

  C.为BD的方向

  D.为BE的方向

考点二:曲线运动条件的理解

典型例题:一质量为2 kg的物体在5个共点力作用下做匀速直线运动。现同时撤去其中大小分别为10 N和15 N的两个力,其余的力保持不变。下列关于此后该物体运动的说法中,正确的是(  )

A.可能做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s2

B.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小为5 m/s2

C.可能做匀变速曲线运动,加速度大小可能为5 m/s2

D.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能为10 m/s2

解析:选C 物体在5个共点力作用下处于平衡状态,合力为零,当撤去10 N和15 N的两个力时,剩余3个力的合力与这两个力的合力等大反向,即撤去力后5 N≤F合≤25 N,2.5 m/s2≤a合≤12.5 m/s2,由于剩余3个力的合力方向与原速度方向不一定在一条直线上,所以可能做匀变速曲线运动,也可能做匀变速直线运动,故C正确。

点评:1.物体做直线运动和曲线运动条件的比较

(1)当物体不受外力或所受合外力为零时,物体做匀速直线运动或处于静止状态。

(2)当物体所受合外力(加速度)方向跟运动方向在同一条直线上时,物体做变速直线运动。

(3)曲线运动一定是变速运动,做曲线运动的物体一定有加速度,它所受的合外力一定不为零。因此,做曲线运动的物体所受合外力不为零,且合外力的方向跟物体的运动方向不在同一条直线上。

  2.曲线运动条件的应用

  (1)根据曲线运动的轨迹判断物体受力的方向:加速度的方向与合外力的方向一致,指向轨迹的凹侧。

  (2)根据力和速度的夹角判断轨迹弯曲的方向:做曲线运动的物体,其轨迹处在运动方向与合外力方向之间且向合外力所指的方向弯曲。

  3.受力情况与运动性质的关系

  设物体受到的合外力的方向和速度的方向的夹角为θ,则

θ角的大小 运动性质 力的作用效果 θ=0° 匀加速直线运动 只改变速度的大小,不改变速度的方向 θ=180° 匀减速直线运动 0°<θ<90° 加速曲线运动 既改变速度的大小,又改变速度的方向 90°<θ<180° 减速曲线运动 θ=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 反馈训练二:质点仅在恒力F作用下,在xOy平面内由原点O运动到A点的轨迹及在A点的速度方向如图2所示,则恒力F的方向可能沿(  )

  A.x轴正方向    B.x轴负方向

C.y轴正方向 D.y轴负方向