《高考物理复习-运动的合成与分解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理复习-运动的合成与分解（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、感谢您下载包图网平台上提供的PPT作品，为了您和包图网以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！包图网将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿 ！ 运动的合成与分解 高考物理 复习方案 教材知识梳理考点互动探究教师备用习题 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. 教材知识梳理 匀变速曲线 切线 加
2、速度 合外力 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. 教材知识梳理 合运动 分运动 实际效果 平行四边形 三、合运动与分运动的关系 1.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. 教材知识梳理 教材知识梳理 【辨别明理】 (1)合速度一定大于分速度
3、.() (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.() 教材知识梳理 答案 (1)()(2)()(3)()(4)()(5)() 考点一曲线运动的条件与轨迹分析 考点互动探究 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 () A.磁铁放在A处时,小铁球做匀速直线运动 B.磁铁放
4、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 图9-1 考点互动探究 答案 D 解析 磁铁放在 A处时,小铁球受力与速度共线,但为变力,所以小铁球做 变加速直线运动,选项 A、B错误;磁铁放在 B 处时,小铁球受力与速度不 共线,做非匀变速曲线运动,选项 C错误,D正确. 考点互动探究 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() 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
5、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点的过程中,加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小 图9-2 考点互动探究 答案 A 解析 质点做匀变速曲线运动,加速度不变;由于质点运动到 D 点时,其速 度方向与加速度方向垂直,则当质点在 A 点和 C点时速度方向与加速度方 向的夹角为钝角,所以质点由 C 点运动到 D 点过程中速率减小,即质点在 C 点时的速率比其在 D点时的速率大;质点在从 B点运动到 E点的过程中 加速度方向与速度方向的夹角一直在减小. 考点互动探究 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
6、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 考点互动探究 答案 B 解析 F1、F2为恒力,质点从静止开始做匀加速直线运 动,F1突变后仍为恒力,合力仍为恒力,但合力的方向与速度 方向不再共线,所以质点将做匀变速曲线运动,故 A、D错误.由加速度的定义 式 a= 知,在相等时间 t 内,v=at 一定相等,故 B正确.做匀速直线运动的条 件是 F 合=0,所以质点不可能做匀速直线运动,故 C错误. 考点互动探究 要点总结 1.曲线运动条件:物体受到的合
7、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. 考点互动探究 (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
8、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 考点互动探究 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() 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
9、增大 图9-3 考点互动探究 答案 B 解析 由合运动与分运动的等时性知,因红蜡块沿管上升的高度和速度不 变,所以运动时间不变,而管向右匀速运动的速度越大,则红蜡块的合速度越 大,合位移越大,选项 B正确. 考点互动探究 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 () A.物体在03 s做直线运动 B.物体在34 s做直线运动 C.物体在34 s做曲线运动 D.物体在03 s做变加速运动 图9-4 考点互动探究 答案 B 解析 在 03 s内,物体在 x方向上做匀速直线运动,在 y方向上做
10、匀加速直 线运动,两运动合成,物体一定做曲线运动,且加速度恒定,A、D错误;在 34 s内,物体在两个方向上的分运动都是匀减速运动,在 3 s末,合速度与合加速 度方向相反,则做直线运动,故 B正确,C错误. 考点互动探究 3.一质量为2 kg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() A.前2 s内物体做匀变速曲线运动 B.物体的初速度为8 m/s C.2 s末物体的速度大小为8 m/s D.前2 s内物体所受的合外力 为16 N 图9-5 考点互动探究 答案 A 解析 物体在 x 轴方向上做初速度
11、 vx0=8 m/s、加速度 a=-4 m/s2的匀减速 直线运动,在 y 轴方向上做速度 vy=-4 m/s的匀速直线运动,物体所受合外力 恒为 8 N(方向沿 x轴负方向),初速度大小为 82+ (-4)2 m/s=4 5 m/s,方向 与合外力方向不在同一条直线上,故物体做匀变速曲线运动,A正确,B、D错 误;2 s末,vx=0,vy=-4 m/s,则合速度为-4 m/s,C错误. 考点互动探究 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 两个初速度不为零的匀变速直线运动 如果v合
12、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 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 考点互动探究 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 考点互动探究 模型解读分运动1分运动2合运动 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
13、方向,轨迹(切线)方向 考点互动探究 渡河 时间 (1)渡河时间只与船垂直于河岸方向的分 速度有关,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 v1 (d 为河宽) 考点互动探究 渡河 位移 (1)渡河路径最短(v1v2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 =v 2 v1 (2)渡河路径最短(v1t1,v2= 2 1 v1 B.t2t1,v2= 1 2 v1 C.t2=t1,v2 = 2 1 v1 D.t2=t1,v2= 1 2 v1 教师备用习题 答案 C 解析 设河宽为 d,船自身的速度为 v,与
14、河岸上游的夹角为 ,对垂直河岸的 分运动,过河时间 t= sin ,则 t1=t2;对合运动,过河时间 t= 1 1 = 2 2 ,解得 v2= 2 1 v1,C 正确. 教师备用习题 3.(多选)如图所示,A、B 两球分别套在两光滑的水平直杆上,两球通过一轻绳 绕过一定滑轮相连,两杆和定滑轮在同一竖直面内.现在 A 球以速度 v 向左匀速移动,某时刻连接两球的轻绳与水平 方向的夹角分别为 、,则下列说法中正确的是 ( ) A.此时 B 球的速度为cos cos v B.此时 B 球的速度为sin sin v C.在 增大到 90 的过程中,B 球做加速运动 D.在 增大到 90 的过程中,B
15、 球做减速运动 教师备用习题 答案 AC 解析 将 A 和 B 的速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向的分速度,则沿绳方 向的速度相等,即 vcos =vBcos ,则 vB=cos cos v,选项 A 正确,B错误;在 增大 到 90 的过程中,绳子对 B 的拉力产生向右的加速度,B 做加速运动,选项 C 正确,D 错误. 教师备用习题 4.如图甲所示,有一根长为L的轻杆OA,O端用铰链固定于地面,另一端固定着一个小 球A,图甲中的小球A和图乙中的杆分别靠着边长为a和b的立方块.当立方块沿地面 向右滑动到图示位置(杆与地面的夹角为)时,其速度为v,则甲图中小球的速度大小 vA和乙图中小球的速度
16、大小vA应为 () A.vA= sin ,vA=vsin B.vA= cos ,vA=vsin C.vA=vsin ,vA= sin D.vA= sin ,vA= sin2 教师备用习题 答案 D 解析 图甲中,杆绕 O 转动,球 A 的速度 vA垂直于 杆,将速度 vA沿水平和竖直两方向正交分解,则垂 直于接触面的水平分速度与立方块的速度相等, 如图甲所示,有 vAsin =v,故 vA= sin ,故 B、C错误; 教师备用习题 图乙中,杆绕 O 转动,杆顶端小球的速度 vA和杆与立 方块接触点的速度 v1的方向都垂直于杆,杆上各点的 角速度 相同,则有 = 1 sin ,将立方块的速度 v 沿杆 的方向与垂直于杆的方向正交分解,如图乙所示,则杆与立方块接触点的速度 v1应与立方块垂直于杆方向的分速度相等,即 v1=vsin ,联立得 vA= sin2 , 故 A 错误,D正确. 教师备用习题 5.如图所示
