《高三物理高考总复习课件：专题4 第1讲曲线运动、运动的合成与分解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理高考总复习课件：专题4 第1讲曲线运动、运动的合成与分解（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1讲曲线运动 运动的合成与分解 考纲解读 1 理解曲线运动的概念 特点 掌握曲线运动的条件 2 掌握运动的合成与分解的法则以及运动性质分析 一 曲线运动1 速度方向 质点在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 做曲线运动的物体 速度的方向时刻改变 故曲线运动一定是 运动 即必然具有加速度 考点O讲堂梳理自查 切线 变速 3 物体做曲线运动的条件 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 4 速率变化情况判断 1 当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时 物体的速率 2 当合外力方向与速度方向的夹角为钝
2、角时 物体的速率 3 当合外力方向与速度方向垂直时 物体的速率 加速度 合外力 增大 减小 不变 二 运动的合成与分解1 合运动与分运动的关系 合运动指物体的实际运动 1 等时性 合运动和分运动经历的 相等 即同时开始 同时运动 同时停止 2 独立性 一个物体同时参与几个分运动 各分运动 进行 不受其他运动的影响 3 等效性 各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有 的效果 2 合成与分解所遵循的规律 位移 速度 加速度都是矢量 故它们的合成与分解都遵循 定则 时间 独立 完全相同 平行四边形 1 物体做曲线运动的条件 冰球以速度v1在水平冰面上向右运动 运动员沿冰面在垂直v1的方向上快速打击冰
3、球 冰球立即获得沿打击方向的分速度v2 不计冰面摩擦和空气阻力 下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后运动路径的是 ABCD 答案 B 解析 物体所受的合力与速度方向不在同一直线上做曲线运动 合力与速度方向在同一直线上做直线运动 题中冰球受打击后在水平方向上不受力 故做直线运动 故C D两项均错误 实际运动的速度为合速度 根据平行四边形定则可知 合速度不可能沿打击的方向 一定沿以两分速度为邻边的平行四边形的对角线的方向 故A项错误 B项正确 2 对合外力方向与轨迹关系的考查 质点做曲线运动 从A到B速率逐渐增加 如图所示 有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向 其中正确的是
4、ABCD 答案 D 解析 质点的速度沿运动轨迹的切线方向 合外力 或加速度 指向曲线的凹侧 因质点速率逐渐增加 故合外力 或加速度 与速度的夹角应为锐角 据此可知选项D正确 答案 ABD 1 合力方向与轨迹的关系 无力不拐弯 拐弯必有力 曲线运动轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间 而且向合力的方向弯曲 或者说合力的方向总是指向曲线的 凹 侧 2 合力方向与速率变化的关系 见考点O 考点1合运动与轨迹的判断 3 合运动性质的判断 例1 2017届河南名校联考 如图 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 A C点的速率小于B点的速率
5、B A点的加速度比C点的加速度大C C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 速率是先减小后增大 思路剖析 1 当合力方向与速度方向的夹角为锐角时 物体的速率怎样变化 2 质点做匀变速曲线运动 加速度变化吗 3 质点做曲线运动 合力的方向总是指向轨迹的哪一侧 答案 C 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 故选项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 故选项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
6、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 故选项D错误 练1如图所示 从广州飞往上海的波音737航班上午10时到达上海浦东机场 若飞机在降落过程中的水平分速度为60m s 竖直分速度为6m s 已知飞机在水平方向做加速度大小等于2m s2的匀减速直线运动 在竖直方向做加速度大小等于0 2m s2的匀减速直线运动 则飞机落地之前 A 飞机的运动轨迹为曲线B 经20s飞机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等C 在第20s内 飞机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等D 飞机在第20s内 水平方向的平均速度为21m s 答案 D 物体做曲线运动的条件及
7、轨迹分析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 做曲线运动的物体 其轨迹向合力所指的方向弯曲 若已知物体的运动轨迹 可以判断出物体所受合力大致的方向 若已知物体所受合力的方向 可以判断出物体运动轨迹的大致走向 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 1 小船过河问题分析思路 考点2小船过河问
8、题分析思路 2 三种速度 v1 船在静水中的速度 v2 水流速度 v 船的实际速度 例2一小船渡河 河宽d 180m 水流速度v1 2 5m s 若船在静水中的速度为v2 5m 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 思路剖析 1 可以通过分运动计算船的运动时间 也可以通过合运动计算船的运动时间 如何计算船的运动时间 2 什么情景下船的运动时间最短 什么情景下船的位移最短 甲 乙 练2 多选 2017届四川雅安检测 河水的流速与离河岸的关系如图甲所示 船在静水中速度与时间的关系如图乙所示
9、 若要使船以最短时间渡河 则下列判断正确的是 A 船渡河的航程是300mB 船在河水中的最大速度是5m sC 船渡河的最短时间是100sD 船在行驶过程中 船头始终与河岸垂直 答案 BCD 甲乙 求解小船渡河问题1 小船渡河问题有两类 一是求最短渡河时间 二是求最短渡河位移 2 解决的关键是 正确区分分运动和合运动 在船的航行方向也就是船头指向方向的运动 是分运动 船的运动也就是船的实际运动 是合运动 一般情况下与船头指向不共线 3 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分解 4 渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关 与水流速度无关 微课堂 绳端速度分解
10、例3 多选 如图所示 做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B 设重物和小车速度的大小分别为vB vA 则 A vA vBB vA vBC 绳的拉力等于B的重力D 绳的拉力大于B的重力审题突破 1 重物B沿绳方向运动 速度与绳速相等 小车速度与绳不在一条直线上 车沿绳方向的分速度与绳速相等 2 小车匀速运动 B是否匀速上升 需根据vB的表达式分析 答案 AD 解析 小车A向左运动的过程中 小车的速度是合速度 可分解为沿绳方向与垂直于绳方向的速度 如图所示 由图可知vB vAcos 则vB vA 小车向左运动的过程中 角减小 vB增大 B向上做加速运动 故绳的拉力大于B的重力
11、故选项A D正确 答案 C 1 在运动的分解中 常利用分运动的等时性 通过求解分运动的时间来求合运动的时间 2 对绳端速度合成与分解的方法 1 物体的实际运动一定是合运动 2 绳端速度可分解为沿绳方向的速度和垂直于绳方向的速度 3 速度投影定理 两个物体在不可伸长的绳 或杆 连接下沿不同方向运动 则两物体沿绳 或杆 方向的分速度相同 热点题组一合运动与轨迹的判断1 2017届福州模拟 如图所示 光滑水平桌面上 一个小球以速度v向右做匀速运动 它经过靠近桌边的竖直木板ad边时 木板开始做自由落体运动 若木板开始运动时 cd边与桌面相齐 则小球在木板上的投影轨迹是 模拟精选 组合专练 ABCD 答
12、案 B 解析 木板做自由落体运动 若以木板作参考系 则小球沿竖直方向的运动可视为竖直向上的初速度为零 加速度为g的匀加速直线运动 水平方向为匀速直线运动 所以小球在木板上的投影轨迹是B 2 2017年重庆模拟 在救灾工作中 假设有一架直升机A用一长H 50m的悬索 重力可忽略不计 系住伤员B 直升机A和伤员B一起在水平方向上以v0 10m s的速度匀速运动的同时 悬索在竖直方向上匀速上拉 如图所示 在将伤员拉到直升机内的时间内 A B之间的竖直距离以l 50 5t 单位 m 的规律变化 则 A 伤员经过5s时间被拉到直升机内B 伤员经过10s时间被拉到直升机内C 伤员的运动速度大小为5m sD
13、 伤员的运动速度大小为10m s 答案 B 答案 C 4 2017年大连质检 如图所示 甲 乙两同学从河中O点出发 分别沿直线游到A点和B点后 立即沿原路线返回到O点 OA OB分别与水流方向平行和垂直 且OA OB 若水流速度不变 两人在静水中游速相等 则他们所用时间t甲 t乙的大小关系为 A t甲 t乙B t甲 t乙C t甲 t乙D 无法确定 答案 C 热点题组三绳端速度分解5 2017届衡水模拟 如图所示 一铁球用细线悬挂于天花板上 静止垂在桌子的边缘 悬线穿过一光盘的中间孔 手推光盘在桌面上平移 光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动 当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时 悬线与竖直方向的夹角为 此时铁球 A 竖直方向速度大小为vcos B 竖直方向速度大小为vsin C 竖直方向速度大小为vtan D 相对于地面速度大小为v 答案 B
