《【导与练】2017年高考四川专用一轮复习 第4章基础课时8 曲线运动 运动的合成与分解》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【导与练】2017年高考四川专用一轮复习 第4章基础课时8 曲线运动 运动的合成与分解(43页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、基础课时8 曲线运动 运动的合成与分解,知识点一、曲线运动 1速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的_。 2运动的性质:做曲线运动的物体,速度的_时刻在改变,所以曲线运动一定是_运动。,知识梳理,切线方向,方向,变速,3曲线运动的条件,思考 (1)如图所示,桌面上运动的小铁球在磁铁的引力作用下做曲线运动;人造卫星绕地球运行,在地球引力作用下做曲线运动。 小球、人造卫星所受合外力的方向有什么特点?小球、人造卫星的加速度的方向有什么特点? 小球靠近磁铁时,速率如何变化?远离磁铁时呢?合外力的方向如何影响速率的变化呢?,(2)当物体的初速度v0和所受的外力F分别满足下列问题中所给定的条
2、件时,物体的运动情况将会是怎样的? v00,F0。_运动 v00,F0。_运动 v00,F0且恒定,两者方向相同。_运动 v00,F0且恒定,两者方向相反。_运动 v00,F0且恒定,两者方向不在一条直线上。 _运动 v00,F0不恒定且大小、方向都随着时间变化。 _运动,知识点二、运动的合成与分解 1基本概念 (1)运动的合成:已知_求合运动。 (2)运动的分解:已知_求分运动。 2分解原则:根据运动的_分解,也可采用_。 3遵循的规律:位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循_。,分运动,合运动,实际效果,正交分解,平行四边形定则,1(多选)下列说法正确的是( ) A曲线运动一
3、定是变速运动 B曲线运动的速度大小可能不变 C曲线运动的加速度可以为零 D曲线运动的加速度可以不变 答案 ABD,诊断自测,2(多选)下列说法正确的是( ) A物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动 B物体在变力作用下一定是做曲线运动 C物体做曲线运动,沿垂直速度方向的合力一定不为零 D两个直线运动的合运动一定是直线运动,解析 物体是否做曲线运动,取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线,只要两者不共线,无论物体所受合外力是恒力还是变力,物体都做曲线运动,若两者共线,则物体做直线运动,选项A正确,B错误;由垂直速度方向的力改变速度的方向,沿速度方向的力改变速度的大小可知,C正确;两个
4、直线运动的合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动,选项D错误。 答案 AC,3.如图1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,下列说法正确的是( ) A沿AB的方向 B沿BC的方向 C沿BD的方向 D沿BE的方向 解析 由于做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向,因此,铅球在B点的速度方向沿BD的方向,C正确。 答案 C,4.光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O,v与x轴正方向成角,如图2所示。与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy,则( ) A因为有Fx,质点一定做曲线运动 B如果F
5、yFx,质点向y轴一侧做曲线运动 C质点不可能做直线运动,5(多选)(2015江苏盐城二模)如图3所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一红蜡块R(R视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v03 cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,合速度的方向与y轴夹角为。则红蜡块R的( ) A分位移y与x成正比 B分位移y的平方与x成正比 C合速度v的大小与时间t成正比 Dtan 与时间t成正比,1条件:物体受到的合外力与初速度不共线。 2合力方向与轨迹的关系 无力不弯曲,弯曲必有力。曲线运动轨迹始终夹在合力方向与速度
6、方向之间,而且向合力的方向弯曲,或者说合力的方向总是指向轨迹的“凹”侧。,考点一 物体做曲线运动的条件及轨迹分析,3合力方向与速率变化的关系 (1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大。 (2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小。 (3)当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变。,例1 (2016河南名校联考)如图4,这是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是( ) AC点的速率小于B点的速率 BA点的加速度比C点的加速度大 CC点的速率大于B点的速率 D从A点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小,速率
7、是先减小后增大,解析 质点做匀变速曲线运动,B点到C点的加速度方向与速度方向夹角小于90,所以,C点的速率比B点速率大,故A错误,C正确;质点做匀变速曲线运动,则加速度大小和方向不变,所以质点经过C点时的加速度与A点的相同,故B错误;若质点从A点运动到C点,质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则有A点速度与加速度方向夹角大于90,C点的加速度方向与速度方向夹角小于90,故D错误。 答案 C,1合运动和分运动的关系 2.运动的合成与分解的运算法则 运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解,由于它们均是矢量,故合成与分解都遵守平行四边形定则。,考点二 运
8、动的合成与分解及应用,例2 (2015新课标全国,16)由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行。已知同步卫星的环绕速度约为3.1103 m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55103 m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30,如图5所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为( ),变式训练 2物体在xOy平面内做曲线运动,从t0时刻起,在x轴方向的位移图像和y轴方向的速度图像如图6所示,则( ) A物体的初速度沿x轴的正
9、方向 B物体的初速度大小为5 m/s Ct2 s时物体的速度大小为0 D物体所受合力沿y轴的正方向,1船的实际运动:是水流的运动和船相对静水的运动的合运动。 2三种速度:船在静水中的速度v船、水的流速v水、船的实际速度v。 3三种情况,考点三 小船渡河模型,例3 一小船渡河,河宽d180 m,水流速度v12.5 m/s。若船在静水中的速度为v25 m/s,求: (1)欲使船在最短的时间内渡河,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少? (2)欲使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?,1抓住“两个区别” (1)正确区分分运动和合运动 (2)正确区分船头的指向与船的运动方向
10、(航向)不同 2解题流程,变式训练 3船在静水中的速度为4 m/s,河岸笔直,河宽50 m,适当调整船的行驶方向,使该船运动到河对岸时航程最短,设最短航程为L,下列说法中正确的是( ) A当水流速度为2 m/s时,L为60 m B当水流速度为6 m/s时,L为50 m C当水流速度为6 m/s时,L为75 m D当水流速度为2 m/s时,L为150 m,考点四 “关联”速度问题绳(杆)端速度分解模型,3解题的原则 把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量,根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解。常见的模型如图7所示。,例4 如图8所示,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与重物B相连,由于B的质量较大,在释放B后,A将沿杆上升,当A运动至与定滑轮的连线处于水平位置时,其上升速度为vA0,B未落地,这时B的速度vB_。,解决此类问题时应把握两点 (1)确定合速度,它应是小船的实际速度; (2)小船的运动引起了两个效果:一是绳子的收缩,二是绳绕滑轮的转动,应根据实际效果进行运动的分解。,变式训练 4如图9所示,一人站在岸上,利用绳和定滑轮拉船靠岸,在某一时刻绳的速度为v,绳AO段与水平面的夹角为,OB段与水平面的夹角为。不计摩擦和轮的质量,则此时小船的速度多大?,