高中物理必修二同步学案
高一物理组
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一、曲线运动
【要点导学】
1、物体做曲线运动的速度方向是时刻发生变化的，质点经过某一点（或某一时刻）时的速度方向沿曲线上该点的 。
2、物体做曲线运动时，至少物体速度的 在不断发生变化，所以物体一定具有 ，所以曲线运动是 运动。
3、物体做曲线运动的条件：物体所受合外力的方向与它的速度方向 。
4、力可以改变物体运动状态，如将物体受到的合外力沿着物体的运动方向和垂直于物体的运动方向进行分解，则沿着速度方向的分力改变物体速度的 ；垂直于速度方向的分力改变物体速度的 。速度大小是增大还是减小取决于沿着速度方向的分力与速度方向相同还是相反。做曲线运动的物体，其所受合外力方向总指向轨迹 侧。
匀变速直线运动只有沿着速度方向的力，没有垂直速度方向的力，故速度的 改变而 不变；如果没有沿着速度方向的力，只有垂直速度方向的力，则物体运动的速度 不变而 不断改变，这就是今后要学习的匀速圆周运动。
【范例精析】
例1、在砂轮上磨刀具时可以看到，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出，为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向?
。
例2、质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F1，则质点（ ） A．一定做匀变速运动 B．一定做直线运动 C．一定做非匀变速运动 D．一定做曲线运动
拓展：不少同学往往错误认为撤去哪个力，合力就沿哪个力的方向。物体在三个不在同一直线上的力的作用下保持静止，处于受力平衡状态，合力为零，任意两个力的合力与第三个力是平衡力，大小相等而方向相反，若撤去其中一个力，物体所受合力与该力反向。
例3、 关于曲线运动，下面说法正确的是（ ） A．物体运动状态改变着，它一定做曲线运动 B．物体做曲线运动，它的运动状态一定在改变
C．物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向一致 D．物体做曲线运动时，它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致
【能力训练】
1．关于曲线运动速度的方向，下列说法中正确的是 ( C )
A．在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变
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B．质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直
C．曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向
D．曲线运动中速度方向是不断改变的，但速度的大小保持不变
2．如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，说法正确的是 ( C )
A．为AB的方向 B．为BC的方向 C．为BD的方向 D．为BE的方向 3．物体做曲线运动的条件为 ( C )
A．物体运动的初速度不为零 B．物体所受的合外力为变力
C．物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上 D．物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上 4．关于曲线运动，下列说法中正确的是 ( B ) A．变速运动—定是曲线运动 B．曲线运动—定是变速运动 C．速率不变的曲线运动是匀速运动
D．曲线运动也可以是速度不变的运动
5．做曲线运动的物体，在其轨迹上某一点的加速度方向 ( D ) A．为通过该点的曲线的切线方向
B．与物体在这一点时所受的合外力方向垂直 C．与物体在这一点速度方向一致
D．与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零 6．下面说法中正确的是（ A ）
A．做曲线运动的物体的速度方向必变化 B．速度变化的运动必是曲线运动 C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D．加速度变化的运动必定是曲线运动
7．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（ B ）
A．速度一定不断改变，加速度也一定不断改变； B．速度一定不断改变，加速度可以不变；
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C．速度可以不变，加速度一定不断改变； D．速度可以不变，加速度也可以不变。 8．下列说法中正确的是（ CD ）
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B．物体在变力作用下一定做曲线运动 C．物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动
D．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上
9．如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受的力方向改变而大小不变（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（ AB ）
A．物体不可能沿曲线Ba运动； B．物体不可能沿曲线Bb运动； C．物体不可能沿曲线Bc运动； D．物体可能沿原曲线由B返回A。
10．一个做匀速直线运动的物体，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，物体运动为 ( B )
A．继续做直线运动 B．一定做曲线运动
C．可能做直线运动，也可能做曲线运动
D．运动的形式不能确定
二、质点在平面内的运动
【要点导学】
1、质点在实际运动过程中，可以看做物体同时参与了几个运动，这几个运动就是物体实际运动的分运动。物体的实际运动（合运动）的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，而分运动的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度。
2、由分运动求合运动的过程叫做 ；由合运动求分运动的过程叫做 。
3、运动的位移、速度、加速度的合成遵循矢量合成法则 定则。运动的分解是 的逆过程，同样遵循 定则。
4、分运动和合运动的特点：
⑴运动的独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，互不干扰。 ⑵运动的等时性：合运动和分运动同时发生、同时进行、同时结束，运动的时间相等。
⑶等效性：合运动产生的效果是各分运动分别产生的效果的总效果，它能替代所有的分运动，即合运动与分运动的等效性。
5．决定合运动的性质和轨迹的因素
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物体运动的性质由加速度决定（加速度为零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动）。
物体运动的轨迹（直线还是曲线）则由物体的速度和加速度的方向关系决定（速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动）。
两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动？ 决定于它们的合速度和合加速度方向是否共线（如图1所示）。 常见的类型有：
(1)a=0：匀速直线运动或静止。
(2)a恒定：性质为匀变速运动，分为：① v、a同向，匀加速直线运动；②v、a反向，匀减速直线运动；③v、a成角度，匀变速曲线运动（轨迹在v、a之间，和速度v的方向相切，方向逐渐向a的方向接近，但不可能达到。）
(3)a变化：性质为变加速运动，加速度大小、方向都随时间变化。
【范例精析】
例1．无风时气球匀速竖直上升的速度是4m/s，现自西向东的风速大小为3m/s，则 (1)气球相对地面运动的速度大小为 ，方向 。
(2)若风速增大，则气球在某一时间内上升的高度与风速增大前相比将 。（填“增大”、“减小”、“保持不变”）
拓展：从本例不难看出，要正确解答有关运动的合成与分解的问题，首先要认清合运动和分运动，实际发生的运动就是合运动，参与而实际并没发生的运动就是分运动；二要正确理解运动的独立性原理；三要掌握运动的合成与分解的法则，灵活运用平行四边形定则。
例2.河宽d=100m，水流速度为v1=4m/s，船在静水中的速度是v2=3m/s，求： (1)欲使船渡河时间最短，船应怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移是多大？ (2)欲使船航行距离最短，船应怎样渡河？渡河时间多长？
拓展：(1)不论v1与v2的大小如何，当船头v1的方向垂直指向河岸时，时间最短，且最短时间为 。 (2) 当v1＞v2时，合速度垂直过岸，航程最短为d，当v1＜v2时不能垂直过岸，但仍有最短路程，此时船的实际航向与下游夹θ角，且sinθ=v1/v2。
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