《江苏专用2020版高考物理新增分大一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第1讲曲线运动运动的合成与分解讲义含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏专用2020版高考物理新增分大一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第1讲曲线运动运动的合成与分解讲义含解析（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、曲线运动 运动的合成与分解考试内容范围及要求高考统计高考命题解读内容要求说明20152016201720181.考查方式本章内容可能单独考查，特别是万有引力与航天部分，常以选择题形式出现；也可能与其他专题相结合，与能量知识综合考查，以计算题形式出现2命题趋势本章内容与实际应用和生产、生活、科技相联系命题，或与其他专题综合考查，曲线运动问题可能在选择题或计算题中考查，万有引力与航天仍然以选择题形式出现，单独考查的可能性更大.15.运动的合成和分解T7T14T316.抛体运动斜抛运动的计算不作要求T2T217.圆周运动的描述18.匀速圆周运动的向心力T5T619.开普勒行星运动定律20.万有引力定
2、律及其应用地球表面附近，重力近似等于万有引力T3T7、T13(3)T6T121.第一宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度计算只限第一宇宙速度第1讲曲线运动运动的合成与分解一、曲线运动1速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向2运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动3运动的条件：物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上4合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的“凹”侧自测1(多选)一质点做曲线运动，它的速度方向和加
3、速度方向的关系是()A质点速度方向时刻在改变B质点加速度方向时刻在改变C质点速度方向一定与加速度方向相同D质点速度方向一定沿曲线的切线方向答案AD自测2(多选)关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是()A它所受的合外力一定不为零B它所受的合外力一定是变力C其速度可以保持不变D其速度的大小可以保持不变答案AD二、运动的合成与分解1遵循的法则位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则2合运动与分运动的关系(1)等时性：合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时停止(2)独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他运动的影响(3)等效性：各分
4、运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果3运动性质的判断4两个直线运动的合运动性质的判断标准：看合初速度方向与合加速度方向是否共线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一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动匀变速曲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两个初速度不为零的匀变速直线运动如果v合与a合共线，为匀变速直线运动如果v合与a合不共线，为匀变速曲线运动自测3(多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图1所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是()图1A风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完
5、成更多的动作B风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C运动员下落时间与风力无关D运动员着地速度与风力无关答案BC命题点一曲线运动条件1曲线运动条件(1)动力学角度：物体受到的合外力方向与速度方向不共线(2)运动学角度：物体的加速度方向与速度方向不共线2合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹始终夹在合外力方向与速度方向之间，而且向合外力的一侧弯曲3合外力对运动的影响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(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速度大小增大；(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速度大小
6、减小；(3)当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速度大小不变例1(2017南京市、淮安市5月模拟)在光滑水平面上运动的物体，受到水平恒力F作用后，沿曲线MN运动，速度方向改变了90，如图2所示，则此过程中，物体受到的恒力可能是()图2AF1BF2CF3DF4答案C解析由题图可知，物体从M向N运动的过程中，沿初速度的方向做减速运动，所以物体受到与初速度方向相反的力；同时物体向右做加速运动，所以物体还受到向右的作用力，因此物体受到的合力的方向可能沿F3的方向，故C正确，A、B、D错误变式1(多选)(2018无锡市期中)如图3所示，一物体在外力F作用下，从A点到E点做匀变速曲线运动，已知在B点时的速
7、度(沿水平方向)与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是()图3A物体在A点处的速度最小B物体在B点处的速度最小C物体从A到D的运动过程中速度大小先减小后增大D物体从A到D的运动过程中外力F为变力答案BC解析物体做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，故D错误由题意知物体运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，又曲线运动的合力方向指向曲线凹侧，则知加速度方向向下，合外力也向下，物体从A到B的运动过程中，合外力与速度方向夹角为钝角，物体速度大小减小，从B到E的运动过程中合外力与速度方向夹角为锐角，物体速度大小增大，故A错误，B、C正确命题点二运动的合成与分解1要注意分析物体在两个方向上的受力及运动
8、规律，分别在两个方向上列式求解2两个方向上的分运动具有等时性，这常是处理运动分解问题的关键点例2(2018江苏单科3)某弹射管每次弹出的小球速度相等在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的()A时刻相同，地点相同B时刻相同，地点不同C时刻不同，地点相同D时刻不同，地点不同答案B解析弹出的小球做平抛运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，水平方向的分运动为匀速直线运动弹射管自由下落，两只小球始终处于同一水平面，因此两只小球同时落地由hgt2知，两只小球在空中运动的时间不相等，由xvt知水平位移不相等，落地点不同变式2(多选)(2018盐
9、城中学段考)在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t0时刻起，由坐标原点O(0,0)开始由静止开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度时间图象如图4甲、乙所示，关于物体在04s这段时间内的运动，下列说法中正确的是()图4A前2s内物体沿x轴做匀加速直线运动B后2s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向C4s末物体坐标为(4m,4m)D4s末物体坐标为(6m,2m)答案AD解析前2 s内物体在y轴方向没有速度，只在x轴方向有速度，由题图甲看出，物体沿x轴方向做匀加速直线运动，故A正确；在24 s内，物体沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向做匀加速直线运动，根据运动的合成知，物体做匀变
10、速曲线运动，加速度沿y轴方向，故B错误；04 s内，物体在x轴方向的位移x(24)2 m6 m,24 s内物体在y轴方向的位移为y22 m2 m，则4 s末物体的坐标为(6 m,2 m)，故C错误，D正确命题点三牵连物体的运动一个物体在“运动的物体”上运动时，涉及到相对运动知识，但高中阶段要求从运动的合成与分解的角度处理相对运动问题这就要求学会分辨哪个是合运动，哪个是分运动，这也是处理此类问题的第一步，即明确合运动与分运动(1)合运动：物体的实际运动，即物体相对地面参考系的运动，其速度记为v.(2)分运动：物体参与的两个运动物体相对运动物体的速度记为v1.物体随运动物体一起相对地面的速度记为v
11、2.v为v1、v2的合速度，用平行四边形定则来求例3(2018徐州三中月考)在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图5所示关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是()图5A相对地面做匀速直线运动B相对地面做匀加速直线运动Ct时刻猴子对地的速度大小为v0atDt时间内猴子对地的位移大小为答案D解析猴子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，根据运动的合成，知合速度与合加速度不在同一条直线上，所以猴子运动的轨迹为曲线，且猴子做
12、曲线运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，故A、B错误；t时刻猴子在水平方向上的分速度为v0，在竖直方向上的分速度为at，所以合速度v，故C错误；在t时间内猴子在水平方向和竖直方向上的位移分别为x和h，根据运动的合成，知合位移x总，故D正确变式3(多选)(2018兴化一中四模)如图6，质量为4m的立方体木块A置于光滑水平面上，B为固定在木块A上的轻质滑轮，不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端拴接质量为m的小木块C，木块C与木块A的竖直边紧靠着，接触面光滑，细绳OB段始终水平，若系统由静止释放，则木块C落地前，下列说法中正确的是()图6A当木块A向右滑行的位移为x时，木块C位移为xB运动过程中，细
13、绳对木块C的拉力等于mgC以地面为参考系，木块C做直线运动D当木块A向右滑行的速度为v时，木块C的速度为v，方向与竖直方向的夹角为45答案CD解析当木块A向右滑行的位移为x时，木块C向下的位移为x，向右的位移为x，则总位移为x，选项A错误；运动过程中，木块C有向下的加速度，则细绳对木块C的拉力不等于mg，选项B错误；以地面为参考系，木块C在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向也做初速度为零的匀加速度直线运动，且加速度相等，则合运动仍为直线运动，选项C正确；若木块A向右滑行的速度为v，则C的竖直速度和水平速度均为v，即C的速度为v，方向与竖直方向的夹角为45，选项D正确拓展点1小船过河
14、模型1小船运动的分解2两类问题、三种情景渡河时间最短当船头方向(即v船方向)垂直河岸时，渡河时间最短，最短时间tmin渡河位移最短如果v船v水，当船头方向与上游河岸夹角满足v船cosv水时，合速度垂直河岸，渡河位移最短，等于河宽d如果v船v水，当船头方向与合速度方向垂直时，渡河位移最短，等于例4(2018如皋市期初)如图7所示，船从A处开出后沿直线AB到达对岸，若AB与河岸成37角，水流速度为4m/s，已知sin370.6，cos370.8，则船从A点开出的最小速度为()图7A2m/s B2.4 m/sC3m/s D3.5 m/s答案B解析船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动，其中，合速度v合方向已知，大小未知，顺水流而下的分运动的速度v水大小和方向都已知，沿船头指向的分运动的速度v船大小和方向都未知，合速度与分速度遵循平行四边形定则(或三角形定则)，如图所示，当v合与v船垂直时，v船最小，由几何关系得到v船的最小值为：v船v水sin 372.4 m/s，故B正确，A、C、D错误变式4(多选)(2
