第一节第一节 什么是抛体运动什么是抛体运动知识点及考查角度知识点及考查角度 系统学习系统学习知识点知识点 1 1：抛体运动：抛体运动 抛体运动的速度方向抛体运动的速度方向知识解读：知识解读：1.1.概念：概念：将物体用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 2抛体运动的条件：抛体运动的条件：(1)有一定的初速度(v00)；(2)仅受重力的作用(合力等于重力，不受其他力的作用)学科思想：理想模型思想。抛体运动属于理想化运动模型，实际上物体总要受到空气阻力的作用；投掷标枪等实际物体的运动，只是抛体运动的近似，在空气阻力比重力小得多时，可看成是抛体运动。3.3.抛体运动的速度方向：抛体运动的速度方向：（1）将物体沿竖直方向抛出时，其轨迹是直线，速度方向与运动方向相同。（2）如果不是将物体沿竖直方向抛出，物体的运动轨迹将是一条曲线，大量的事实表明：在曲线运动运动中，质点在某一时刻（或某一位置）的速度方向就是曲线上这一点的切线方向。4 4、运动的性质：、运动的性质：曲线运动一定是变速运动。CJ由于曲线上的各点的切线方向不同，所以，曲线运动的速度方向时刻都在改变。速度是是矢量，既有大小，又有方向。不论速度的大小是否改变，只要速度方向发生变化，速度矢量就发生了变化，即具有加速度。所以曲线运动是一种变速运动。曲线运动一定是变速运动（不一定是匀变速运动） ，但变速运动不一定是曲线运动；曲线运动的速CJ度大小不一定变化，但速度方向一定变化；曲线运动一定具有加速度，一定受到合外力的作用；变速运动可能是直线运动，也可能是曲线运动；加速度恒定的匀变速运动也可能是曲线运动。易错提示易错提示：抛体运动不一定是曲线运动。典例解读典例解读考查角度考查角度 1 1：抛体运动概念的理解：抛体运动概念的理解【例例 1】1】抛体运动是生活中一种常见的运动形式，下列运动不属于抛体运动的是( ）A排球运动员发出的排球 B被球棒击飞的棒球C飘离地面的热气球 D扣篮时飞离地面的科比解析：抛体运动是以一定的初速度抛出，仅在重力的作用下的运动日常生活中的运动几乎都要受到空气阻力的作用，但是很多情况下空气阻力可以忽略不计，而飘离地面的热气球受到空气的作用力比气球受到的重力还大，不能忽略不计，故飘离地面的热气球不属于抛体运动答案：C举一反三：举一反三：1 1。关于抛体运动，下列说法中不正确的是( ）A抛体运动一定是曲线运动 B抛体运动仅受到重力，加速度等于重力加速度C抛体运动可以是直线运动 D抛体运动的初速度一定不为零答案：A点拨：抛体运动可以是直线运动或曲线运动，如在竖直方向把物体抛出其轨迹就是直线运动，而不沿竖直方向抛出其轨迹是曲线，A 错误，C 正确；根据抛体运动的定义，物体一定有初速度，D 正确；做抛体运动的物体只受到重力的作用，加速度一定为重力加速度，B 正确故本题选 A.考查角度考查角度 2 2：曲线运动的特点：曲线运动的特点【例例 2】2】 （2014，山西实验中学）翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目如图 5-1-2 所示，翻滚过山车（可看成质点）从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点，下列说法中正确的是（ ） 图 5-1-2A过A点时的速度方向沿AB方向B过B点时的速度方向沿水平方向C过A、C两点时的速度方向相同D圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上审题：审题：曲线运动速度方向沿轨迹切线方向。解析：解析：翻滚过山车经过A、B、C三点的速度方向如图 5-1-3 所示。由图判断 B 项正确，A、C 项错误；用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N点，则过山车过N点时速度方向与M点相同，D项错误。图 5-1-3答案：答案：B学科思想：学科思想：微元思想微元思想。关于做曲线运动的物体在某点的速度方向，就是该点的切线方向的理解。质点在做如图 5-1-4 所示的曲线运动时，从A点运动到B点，时间为 t，位移为 x，则在 t时间内平均速度为=xt，方向从AB即为位移方向，当 t0 时，位移由割线变为切线，平均速v度即趋于A点瞬时速度，方向变为切线方向。图 5-1-4举一反三：举一反三：2-12-1。在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离赛车的后轮运动情况，下列说法中正确的是（ ） A仍然沿着汽车行驶的弯道运动B沿着与弯道垂直的方向飞出C沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D上述情况都有可能答案：C点拨：赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向，是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向被甩出的后轮速度方向就是甩出点轨迹的切线方向，车轮被甩出后，不再受到车身的约束，只受到与车速度方向相反的阻力的作用（重力和地面对轮的支持力相平衡） ，车轮做直线运动故车轮不可能沿车行驶的弯道运动，也不可能沿垂直于弯道的方向运动，故 C 选项正确举一反三举一反三：2-22-2。做曲线运动的质点,其轨迹上某一点的加速度方向 ( ) A.就在通过该点的曲线的切线方向上 B.与通过该点的曲线的切线垂直 C.与物体在该点所受合力方向相同 D.与该点瞬时速度的方向成一定夹角 答案:CD 点拨:加速度的方向与合外力的方向始终是相同的,加速度的方向与速度的方向无关,但与物体速度的变化量的方向有关,与该点的瞬时速度的方向成一夹角,正确选项为 C、D。 考查角度考查角度 3 3：曲线运动的性质的理解：曲线运动的性质的理解【例例 3】3】关于曲线运动的性质，以下说法正确的是( )A曲线运动速率一定变化B曲线运动一定是变加速运动C变速运动不一定是曲线运动D运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动一定是直线运动解析：曲线运动的速度方向是时刻发生变化的，但是速度大小（速率）不一定变化，A 错误；加速度是否发生变化要看合外力是否发生变化，斜向上抛到空中的物体做曲线运动，但加速度大小不变，B错误；变速运动也可能是只有速度的大小发生变化，它就不是曲线运动，C 正确；由匀速圆周运动知D 错误答案：C举一反三：举一反三：3 3。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变速运动一定是曲线运动C曲线运动一定是变加速运动D匀速运动可能是曲线运动答案：A点拨：曲线运动的速度方向一定是变化的，即速度是变化的，选项 A 正确；变速运动可以是速度的方向改变，也可以是速度的大小改变，或者两者都改变若只是速度的大小改变的变速运动，是直线运动，如急刹车，因此选项 B 错误；加速度不变的曲线运动是匀变速曲线运动，选项 C 错误；匀速运动的速度大小和方向都不变，只能是直线运动，不可能是曲线运动，选项 D 错误。知识点知识点 2 2：物体做直线或曲线运动的条件（重点、难点）：物体做直线或曲线运动的条件（重点、难点）知识解读知识解读1.物体做直线运动的条件：当物体所受合外力的方向与它的速度方向在同一条直线上时，物体做直线运动。2.物体做曲线运动的条件：当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。3.探究实验如图，将圆弧形滑轨放在平滑桌面的白纸上，使其底端与桌面相切，让小铁球从圆弧形滑轨滚下以获得一定的初速度为便于观察，在小球出口处沿运动方向用直尺在白纸上画一直线(1)图甲中，小铁球从滑轨滚下时，速度方向水平向左，由于磁铁对小球的吸引，小球在桌面上受到的合外力的方向水平向左，初速度方向和合外力方向在同一直线上，小球在桌面上做加速直线运动(2)图乙中，小铁球从滑轨滚下时，速度方向水平向左，由于磁铁对小球的吸引，小球在桌面上受到的合外力的方向指向磁铁，初速度方向和合外力方向不在同一直线上，小球在桌面上做曲线运动实验结论：当物体所受合外力的方向与它的速度方向在同一直线上时,物体做直线运动；不在同一直线上时,物体做曲线运动4.合外力的作用效果研究曲线运动时，可将物体所受的合外力沿速度方向（切线）和垂直速度的方向（法线）进行分解。如图 5-1-12 所示，切线方向上的分力 F1 将产生切向加速度，其作用是改变速度的大小，而垂直速度方向上的分力 F2 将产生法向（向心）加速度，其作用是改变速度的方向图 5-1-12 图 5-1-135.合外力与轨迹的关系物体在做曲线运动时，它所受的合外力总是指向运动轨迹曲线的凹侧，物体的加速度也指向该曲线的凹侧，也就是说运动轨迹向合外力的方向偏转，即物体的运动轨迹夹在速度矢量与合外力矢量之间，如图 5-1-13 所示。6.速率变化情况判断当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率增大；当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率减小；当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变易错提示：易错提示：（1）做曲线运动的物体其合外力一定不为0；（2）物体做直线运动还是曲线运动取决于其合力方向与速度方向是否共线，不在于其合力F合是否变化，物体在变力作用下的运动也可能为直线运动。物体在恒力作用下的运动也可能为曲线运动。典例解读典例解读考查角度考查角度1：对曲线运动条件的理解：对曲线运动条件的理解【例例4】若已知物体运动的初速度 v0的方向及它受到的恒定的合外力 F 的方向，图中 a、b、c、d 表示物体运动的轨迹，其中正确的是（ ）解析：速度方向是轨迹某点的切线方向，合外力的方向应指向轨迹弯曲的内侧，故 B 正确答案：B举一反三举一反三 4：下列几种说法正确的是（ ）A物体受到变力作用，一定做曲线运动B物体受到恒力作用，一定做匀变速直线运动C物体所受的合外力方向与速度方向有夹角时，一定做曲线运动D物体所受的合外力方向不断改变时，一定做曲线运动答案：C解：根据牛顿第二定律 F合ma，知力的变化会导致加速度发生变化，而力和加速度均是矢量，包括大小和方向当 a 的方向和 v 的方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。考查角度考查角度 2：力对速度的改变：力对速度的改变【例例 5】如图 5-1-9 所示，物体在恒力 F 作用下沿曲线从 A 运动到 B，这时突然使它所受的力反向而大小不变（即由 F 变为F） ，在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是（ ）图 5-1-9A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物体可能沿原曲线由 B 返回 A解析：解析：物体在 A 点时的速度 vA沿 A 点的切线方向，物体在恒力 F 作用下沿曲线 AB 运动，此力 F 必有垂直于 vA的分量，即力 F 可能为图 5-1-10 中所示的各种方向之一；当物体到达 B 点时，瞬时速度 vB沿 B 点的切线方向，这时受力 FF，即 F只可能为图中所示的方向之一；可知物体以后只可能沿曲线Bc 运动，所以本题的正确答案是 C.图 5-1-10答案：答案：C规律总结：规律总结：物体做曲线运动时合外力指向轨迹弯曲的凹侧。举一反三：举一反三：5. 一物体以初速度 v0从 A 点开始在光滑水平面上运动，一个水平力作用在物体上，物体的运动轨迹如图 5-1-14 中的实线所示图中 B 为轨迹上的一点，虚线是过 A、B 两点并与轨迹相切的直线，虚线和实线将水平面划分为 5 个区域，则关于施力物体的位置，下列说法正确的是（ ）图 5-1-14A如果这个力是引力，则施力物体一定在区域B如果这个力是引力，则施力物体一定在区域C如果这个力是斥力，则施力物体可能在区域D如果这个力是斥力，则施力物体一定在区域答案：答案：AC点拨：点拨：根据题图中画出的切线方向可以判定，物体受力的方向大致在区域向下，故选项 A、C 是正确的。综合综合 应用应用 探究探究 培优拔尖培优拔尖典例解读典例解读拔尖