《步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第四章 曲线运动万有引力与航天》第1课时》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第四章 曲线运动万有引力与航天》第1课时（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点内容 要求 考纲解读运动的合成与分解 抛体运动 匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度匀速圆周运动的向心力 离心现象 万有引力定律及其应用、环绕速度第二宇宙速度和第三宇宙速度 经典时空观和相对论时空观 说明：周运动的角速度、线速度及加速度是近年高考的热点，且多数与电场、磁场、机械能结合命制综合类试题2万有引力定律在天体中的应用，如分析人造卫星的运行规律、计算天体的质量和密度等，是高考必考内容以天体问题为背景的信息给予题，更是受到专家的青睐在课改区一般以选择题的形式呈现3从命题趋势上看，对本部分内容的考查仍将延续与生产、生活以及科技航天相结合， 课时曲线运动运动的合成与分解考纲解读 点一物
2、体做曲线运动的条件及轨迹1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)曲线运动的条件：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2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3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，物体的速率减小；(3)当合外力方向与速度方向垂直时，
3、物体的速率不变例 1 “神舟十号”飞船于 2013 年 6 月 11 日发射升空，在靠近轨道沿曲线从 M 点到 度逐渐减小，在此过程中“神舟十号”所受合力的方向，可能是()解析 考虑到合外力方向指向 轨迹凹侧，且由 M 到 N 速率减小可知，C 选项正确答案对曲线运动特点的理解某学生在体育场上抛出铅球，铅球的运动轨迹如图 1 所示已知在 B 点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是()图 1AD 点的速率比 C 点的速率大BD 点的加速度比 C 点的加速度大C从 B 到 D 加速度与速度始终垂直D从 B 到 D 加速度与速度的夹角先增大后减小答案铅球做斜抛运动，根据曲线运动的条件和题设
4、中在 B 点的速度与加速度相互垂直，即竖直方向上的分速度为零，可判断 B 点是轨迹的最高点，根据动能定理可知 A 项正确；D 点和 C 点的加速度一样大，都等于重力加速度，B 错；过了 B 点后，在 D 点加速度与速度不可能再垂直，C 错；根据曲线运动的特点，可判断从 B 点到 D 点加速度与速度的夹角一直减小，D 错2对曲线运动轨迹的判断各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机，如图 2 所示，该起重机的旋臂保持不动，可沿旋臂“行走”的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿旋臂水平运动现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，同时又启动天车上的起吊电动机，使货物沿竖直方向做匀
5、减速运动此时，我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的()图 2答案由于货物在水平方向做匀速运 动，在 竖直方向做匀减速运动，故货物所受的合外力竖直向下，由曲线运动的特点：所受的合外力要指向 轨迹凹侧 可知， 对应的运动轨迹可能为 )判断物体是做曲线运动还是做直线运动，关键要看 a 和 v 的方向，两者方向在同一直线上则做直线运动，有夹角则做曲 线运动(2)分析曲线轨迹时应注意三点：凹向、弯曲程度与轨迹位置(3)曲线上某点处合外力的方向在曲线上该点的切线的哪一 侧，曲线就向哪一侧弯曲；曲线上某点的加速度越大、速度越小，则曲线轨迹弯曲越厉害；曲线轨迹必定夹在 a、v 方向之间考点二运动的
6、合成及运动性质分析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合运动的性质判断两个直线运动的合运动性质的判断标准：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
7、线运动 如果 v 合 与 a 合 不共线，为匀变速曲线运动例 2 质量为 m2 物体在光滑的水平面上运动，在水平面上建立 标系，t0时物体位于坐标系的原点 x 轴和 y 轴方向的分速度 vx、v t 变化的图线如图 3 甲、乙所示则()图 3At0 时，物体速度的大小为 3 m/sBt8 s 时，物体速度的大小为 4 m/sCt8 s 时，物体速度的方向与 x 轴正向夹角为 37Dt8 s 时，物体的位置坐标为(24 m,16 m)解析 由题图可知，t0 时刻，v x3 m/s，所以 t0 时刻，物体的速度大小 m/s，A 正确；t 8 s 时，v x3 m/s， m/s，物体的速度大小 v
8、5 m/s，B 错误；x 轴正向夹角设为 ，则 ，即 53 ，C 错误；t8 s 时，物体的位置3坐标 xv 4 m，y 6 m ，所以 t8 s 时，物体的位置坐标为(24 m,16 m)，D 正确12答案对合运动性质的理解一个质点受到两个互成锐角的力 作用，由静止开始运动，若运动中保持两个力的方向不变，但 然增大 F，则质点此后()A一定做匀变速曲线运动B在相等时间内速度变化一定相等C可能做变加速曲线运动D一定做匀变速直线运动答案点受到两个恒力 2 的作用，由静止开始沿两个恒力的合力方向做匀加速直线运动，如图所示，此时运动方向与 F 合 方向相同；当力 合力 F 合 与原合力 F 合 相比
9、，大小和方向都发生了变化，此 时合力 F 合 方向不再与速度方向相同，但是 F 合 仍为恒力，故此后质点将做匀变速曲线运动，故 A 正确，C 、D 错误；由于合力恒定不变，则质点的加速度也恒定不 变，由 a 可得 v在相等 时间内速度变化也必 B 正确4对合运动与分运动关系的应用 如图 4 所示，从广州飞往上海的波音 737 航班上午 10点到达上海浦东机场，若飞机在降落过程中的水平分速度为 60 m/s，竖直分速度为 6 m/s，已知飞机在水平方向做加速度大小等于 2 m/匀减速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于 0.2 m/匀减速直线运动，则飞机落地之前( )图 4A飞机的运动轨迹为曲线
10、B经 20 s 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 20 s 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 20 s 内，水平方向的平均速度为 21 m/解析 由于合初速度的方向与合加速度的方向相反，故 飞机的运动轨迹为直线，A 错误；由匀减速运动规律可知，飞机在第 20 s 末的水平分速度为 20 m/s，竖直方向的分速度为 2 m/s，B 错误；飞 机在第 20 s 内，水平位移 x 21 m，竖(12(12位移 y 2.1 m，C 错误飞机在第 20 s 内，水平方向(12(12平均速度为 21 m/s，D 正确处理运动合成与分解问题的技巧(1)分析运
11、动的合成与分解问题时，要注意运动的分解方向，一般情况按运动效果进行分解，切记不可按分解力的思路来分解运动(2)要注意分析物体在两个方向上的受力及运动规律，分别在两个方向上列式求解(3)两个分方向上的运动具有等时性，这常是处理运动分解问题的关键点考点三小船渡河模型小船渡河问题分析(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：v 1(船在静水中的速度 )、流速度)、v(船的实际速度) (3)三种情景过河时间最短：船头正对河岸时，渡河 时间最短， t 短 (d 为河宽)河路径最短(v 2合速度图 5不可能垂直于河岸，无法垂直渡河确定方法如下：如图 5 所示，以 量末端为圆
12、心，以量的大小为半径画弧，从 量的始端向圆弧作切线 ，则合速度沿此切线方向航程最短由图可知： ，最短航程： s 短 一小船渡河，河宽 d180 m，水流速度 .5 m/ m/s，则：(1)欲使船在最短时间内渡河，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？解析 (1)欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向当船头垂直河岸时，如图甲所示合速度为倾斜方向，垂直分速度 为 m/ s36 805v m/0 )欲使船渡河的航程最短，应垂直河岸渡河，船头应朝上游与垂直河岸方向成某一夹角 ，如图乙所示有 v 1，得 30所以当船头向上游
13、偏 30时航程最短xd180 s24 0 180523 3答案见解析变式题组5对小船渡河轨迹的分析已知河水的流速为 船在静水中的速度为 v2面用小箭头表示小船及船头的指向，则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景如图 6 所示，依次是()图 6A B C D答案的实际速度是 合速度， 河岸平行，对渡河时间没有影响，所以 河岸垂直即船头指向对岸时，渡河时间最短为 ，式中 d 为河宽，此 时合速度与河岸成一定夹角，船的实际示；最短位移即为 d，应使合速度垂直河岸，则 际路线为所示，综合可得选项 C 正确6小船渡河模型的应用如图 7 所示，一条小船位于 200 m 宽的河正中 A 点处，其下游100 m 处有一危险区，当时水流速度为 4 m/s，为了使小船避开危险区沿直线到达对岸，3小船在静水中的速度至少是()图 7A. m/s B. m/33C2 m/s D4 m/解析 如图，选取临界情况进行研究，假设小船刚好避开危险区沿直线到达对岸 B 点处，根据运动的合成与分解可知，当船速的方向与 直时，船速最小， ，30，故 v 船 v 水 4 m/s2 m/3 12求解小船渡河问题的方法求解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
