《2020高考物理大一轮复习第9讲运动的合成与分解学案无答案新人教版20190315268》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考物理大一轮复习第9讲运动的合成与分解学案无答案新人教版20190315268（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 第第 9 9 讲讲 运动的合成与分解运动的合成与分解 一 曲线运动 1 速度方向 质点在轨迹上某一点的瞬时速度的方向 沿曲线上该点的 方向 2 运动性质 曲线运动一定是变速运动 a恒定 运动 a变化 非匀变速曲线运动 3 曲线运动条件 1 运动学角度 物体的 方向跟速度方向不在同一条直线上 2 动力学角度 物体所受的 方向跟速度方向不在同一条直线上 二 运动的合成与分解 1 概念 1 运动的合成 已知分运动求 2 运动的分解 已知合运动求 2 分解原则 根据运动的 分解 也可采用正交分解 3 遵循规律 位移 速度 加速度都是矢量 它们的合成与分解都遵循 定则 三 合运动与分运动的关系 1
2、等效性 各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果 2 等时性 合运动和分运动经历的时间相等 即同时开始 同时停止 3 独立性 一个物体同时参与几个分运动 各分运动独立进行 不受其他分运动的影响 辨别明理 1 合速度一定大于分速度 2 运动的合成与分解的实质是对描述运动的物理量 位移 速度 加速度 的合成与分解 3 两个直线运动的合运动一定是直线运动 4 做曲线运动的物体受到的合外力一定是变力 5 做曲线运动的物体所受的合外力的方向一定指向轨迹的凹侧 考点一 曲线运动的条件与轨迹分析 1 人教版必修2改编 如图9 1所示 水平桌面上一小铁球沿直线运动 若在铁球运动的正前 方A处或旁边
3、B处放一块磁铁 下列关于小铁球运动情况的说法正确的是 2 图 9 1 A 磁铁放在A处时 小铁球做匀速直线运动 B 磁铁放在A处时 小铁球做匀加速直线运动 C 磁铁放在B处时 小铁球做匀速圆周运动 D 磁铁放在B处时 小铁球做非匀变速曲线运动 2 如图 9 2 所示为质点做匀变速曲线运动的轨迹示意图 且质点运动到D点时速度方向与加 速度方向恰好互相垂直 则质点从A点运动到E点的过程中 下列说法中正确的是 图 9 2 A 质点经过C点的速率比经过D点的速率大 B 质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于 90 C 质点经过D点时的加速度比经过B点时的加速度大 D 质点从B点运动到E点的过程
4、中 加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小 3 一个质点受两个互成锐角的恒力F1和F2作用 由静止开始运动 若运动过程中保持二力方 向不变 但F1突然增大到F1 F 则质点以后 A 继续做匀变速直线运动 B 在相等时间内速度的变化一定相等 C 可能做匀速直线运动 D 可能做非匀变速曲线运动 要点总结 1 曲线运动条件 物体受到的合外力与速度始终不共线 2 曲线运动特征 1 运动学特征 由于做曲线运动的物体的瞬时速度方向沿曲线上物体位置的切线方向 所以 做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化 即曲线运动一定为变速运动 3 2 动力学特征 由于做曲线运动的物体的速度时刻变化 说明物体具有加速度 根
5、据牛顿第 二定律可知 物体所受合外力一定不为零且和速度方向始终不在一条直线上 曲线运动条件 合外力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向 合外力在沿速度方向上的分力改变 物体速度的大小 3 轨迹特征 曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间 而且向合力的一侧弯曲 或 者说合力的方向总指向曲线的凹侧 轨迹只能平滑变化 不会出现折线 4 能量特征 如果物体所受的合外力始终和物体的速度垂直 则合外力对物体不做功 物体 的动能不变 若合外力不与物体的速度方向垂直 则合外力对物体做功 物体的动能发生变化 考点二 运动的合成与分解 1 人教版必修2改编 如图9 3所示 竖直放置的两端封闭的玻璃管中
6、注满清水 内有一个红 蜡块能在水中匀速上浮 在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时 使玻璃管以速度v水平 向右匀速运动 红蜡块由管口上升到顶端 所需时间为t 相对地面通过的路程为L 下列说法 中正确的是 图 9 3 A v增大时 L减小 B v增大时 L增大 C v增大时 t减小 D v增大时 t增大 2 物体在直角坐标系xOy所在的平面内由O点开始运动 其沿坐标轴方向的两个分速度随时 间变化的图像如图 9 4 所示 则对该物体运动过程的描述正确的是 图 9 4 A 物体在 0 3s 做直线运动 B 物体在 3 4s 做直线运动 C 物体在 3 4s 做曲线运动 4 D 物体在 0 3s 做变加
7、速运动 3 一质量为2kg的物体在如图9 5甲所示的xOy平面上运动 在x轴方向上的v t图像和在y 轴方向上的s t图像分别如图乙 丙所示 下列说法正确的是 图 9 5 A 前 2s 内物体做匀变速曲线运动 B 物体的初速度为 8m s C 2s 末物体的速度大小为 8m s D 前 2s 内物体所受的合外力为 16N 要点总结 两个直线运动的合运动性质的判断 两个互成角度的分运动 合运动的性质 两个匀速直线运动 匀速直线运动 两个初速度为零的匀加速直 线运动 匀加速直线运动 如果v合与a合共线 为匀变速直线运动 两个初速度不为零的匀变速 直线运动 如果v合与a合不共线 为匀变速曲线运动 如
8、果v合与a合共线 为匀变速直线运动 一个匀速直线运动和一个匀 变速直线运动 如果v合与a合不共线 为匀变速曲线运动 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 故合成与分解都遵循平行四边形定则 考点三 小船渡河问题 模型 解读 分运动 1 分运动 2 合运动 5 运动 船相对于静水的划行运动 船随水漂流的运动 船的实际运动 速度 本质 发动机给船的速度v1 水流给船的速度v2 船相对于岸的速度v 速度 方向 沿船头指向 沿水流方向 合速度方向 轨迹 切线 方向 渡河 时间 1 渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度
9、有 关 与水流速度无关 2 渡河时间最短 船头正对河岸时 渡河时间最 短 tmin d为河宽 d v1 渡河 位移 1 渡河路径最短 v1 v2时 合速度垂直于河岸时 航程最短 xmin d 船头指向上游与河岸夹角为 cos v2 v1 2 渡河路径最短 v1 v2时 合速度不可能垂直于 河岸 无法垂直于河岸渡河 例 1 有一条两岸平直 河水均匀流动 流速恒为v的大河 小明驾着小船渡河 去程时船头指 向始终与河岸垂直 回程时行驶路线与河岸垂直 去程与回程所用时间的比值为k 船在静水 中的速度大小相同 则小船在静水中的速度大小为 A B C D kv k2 1 v 1 k2 kv 1 k2 v
10、k2 1 变式题 多选 如图9 6所示 民族运动会上有一个骑射项目 运动员骑在奔驰的马背上沿跑道 AB运动 且向他左侧的固定目标拉弓放箭 假设运动员骑马奔驰的速度为v1 运动员静止时 射出的箭的速度为v2 跑道离固定目标的最近距离OC d 若不计空气阻力的影响 要想命中 目标且射出的箭在空中飞行时间最短 则 图 9 6 A 运动员放箭处离目标的距离为d v1 v2 6 B 运动员放箭处离目标的距离为d v21 v22 v2 C 箭射到固定目标的最短时间为 d v2 D 箭射到固定目标的最短时间为 d v22 v21 建模点拨 解小船渡河问题必须明确以下两点 1 解决这类问题的关键 正确区分船的
11、分运动和合运动 船的航行方向也就是船头指向 是 分运动 船的运动方向也就是船的实际运动方向 是合运动 一般情况下与船头指向不一致 2 运动分解的基本方法 按实际效果分解 一般用平行四边形定则沿水流方向和船头指向进 行分解 考点四 关联速度问题 用绳或杆牵连两物体 在运动过程中 两物体的速度通常不同 但物体沿绳或杆方向的速 度分量大小相等 考向一 绳连接体的速度关联 例 2 如图 9 7 所示 在水平力F作用下 物体B沿水平面向右运动 物体A恰匀速上升 以下说 法正确的是 图 9 7 A 物体B正向右做匀减速运动 B 物体B正向右做加速运动 C 地面对B的摩擦力减小 D 右侧绳与水平方向成 30
12、 角时 vA vB 2 3 变式题 2018 山西四校联考 有人用绳子通过定滑轮拉物体A A穿在光滑的竖直杆上 人以 速度v0匀速地向下拉绳 当物体A到达如图 9 8 图 9 8 7 所示位置时 绳与竖直杆的夹角为 则物体A实际运动的速度是 A B v0 cos v0 sin C v0cos D v0sin 考向二 杆连接体的速度关联 图 9 9 例 3 如图 9 9 所示 小球a b用一细直棒相连 a球置于水平地面上 b球靠在竖直墙面上 释 放后b球沿竖直墙面下滑 当滑至细直棒与水平地面成 角时 a b两小球的速度大小的比 值为 A sin B cos C tan D cot 变式题如图9 10所示 长为L的直棒一端可绕固定轴O转动 另一端搁在水平升降台上 升降 平台以速度v匀速上 图 9 10 升 当棒与竖直方向的夹角为 时 棒的角速度为 A B vsin L v Lcos C D vcos L v Lsin 要点总结 先确定合运动的方向 物体实际运动的方向 然后分析这个合运动所产生的实际效果 一方 面使绳或杆伸缩的效果 另一方面使绳或杆转动的效果 以确定两个分速度的方向 沿绳或杆 方向的分速度和垂直于绳或杆方向的分速度 而沿绳或杆方向的分速度大小相同 8
