《2020版物理新增分大一轮新高考（京津鲁琼）讲义：第四章 曲线运动 万有引力与航天 第1讲 含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版物理新增分大一轮新高考（京津鲁琼）讲义：第四章 曲线运动 万有引力与航天 第1讲 含解析（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、内容与要求 1.通过观察实验，了解曲线运动，知道物体做曲线运动的条件2通过实验，探究并认识平抛运动的规律会用运动合成与分解的方法分析平抛运动体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想能分析日常生活中的抛体运动3会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向4探究影响向心力大小的因素能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力5了解生产生活中的离心现象及其产生的原因6通过史实，了解万有引力定律的发现过程知道万有引力定律认识发现万有引力定律的重要意义认识科学定律对人类探索未知世界的作用7会计算人造卫星的环绕速度知道第二宇宙速度和第三宇宙速度第1讲曲线运动运动的合成与分解一、
2、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(2018河北省定
3、州中学承智班月考)关于力和运动，下列说法中正确的是()A物体在恒力作用下可能做曲线运动B物体在变力作用下不可能做直线运动C物体在恒力作用下不可能做曲线运动D物体在变力作用下不可能保持速率不变答案A解析平抛运动就是在恒力作用下的曲线运动只要变力与速度方向共线，就会做直线运动，所以A正确，B、C错误匀速圆周运动就是在变力作用下保持速率不变的运动，D错误二、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
4、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(2018河南省驻马店市第二次质检)如图1所示，在灭火抢救过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业为了节省救援时间，消防队员沿梯
5、子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，则关于消防队员的运动，下列说法正确的是()图1A消防队员做匀加速直线运动B消防队员做匀变速曲线运动C消防队员做变加速曲线运动D消防队员水平方向的速度保持不变答案B解析根据运动的合成，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，其合加速度的方向、大小不变，所以消防队员做匀变速曲线运动，故A、C错误，B正确将消防队员的运动分解为水平方向和竖直方向，知水平方向上的最终的速度为匀速后退的速度和沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度，因为沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在变，所以消防队员水平方向的速度在变，故D错误命题点一曲线运动的条件和特征1条件物体受
6、到的合外力方向与速度方向始终不共线2特征(1)运动学特征：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(2)动力学特征：由于做曲线运动的物体所受合外力一定不为零且和速度方向始终不在同一条直线上(做曲线运动的条件)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外力的方向与速度的方向之间，而且向合外力的一侧弯曲(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例1(2018山东
7、省泰安市上学期期中) 一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变则该质点()A不可能做匀变速运动B速度的大小保持不变C速度的方向总是与该恒力的方向垂直D任意相等时间内速度的变化量总相同答案D解析施加的恒力即为质点的合力，所以做匀变速运动，若该恒力的方向与速度方向的夹角不为90，则速度大小一定变化，A、B错误；速度的方向与恒力的方向的夹角多样化，不一定总垂直，C错误；由于做匀变速运动，即加速度恒定，所以根据vat可知任意相等时间内速度的变化量总相同，D正确变式1 (2019山东省德州市期中)如图2，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡
8、皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中，正确的是()图2答案C变式2(2018湖北省黄冈市质检)如图3是码头的旋臂式起重机，当起重机旋臂水平向右保持静止时，吊着货物的天车沿旋臂向右匀速行驶，同时天车又使货物沿竖直方向先做匀加速运动，后做匀减速运动该过程中货物的运动轨迹可能是下图中的()图3答案C解析货物在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上先做匀加速运动，后做匀减速运动，根据平行四边形定则，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，轨迹为曲线，货物的加速度先向上后向下，因为加速度
9、的方向大致指向轨迹的凹侧，故C正确命题点二运动的合成与分解1分析运动的合成与分解问题时，一般情况下按运动效果进行分解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(多选)(2018广东省韶关市月考)如图4甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其vt图象如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的xt图象如图丙所示若以地面为参考系，下列说法正确的是()图4A猴子的运动轨迹为直线B猴子在2 s内做匀变速曲线运动Ct0时猴子的速度大小为8 m/sD猴子在2 s内的加速度大小为4 m/s2答案BD解析若以地面为
10、参考系，则猴子在竖直方向做初速度为8 m/s、加速度为4 m/s2的匀减速直线运动，水平方向做速度大小为4 m/s的匀速直线运动，其合运动为曲线运动，故猴子在2 s内做匀变速曲线运动，选项A错误，B正确；t0时猴子的速度大小为v0 m/s4 m/s，选项C错误；猴子在2 s内的加速度大小为4 m/s2，选项D正确变式3如图5所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物()图5A帆船朝正东方向航行，速度大小为vB帆船朝正西方向航行，速度大小为vC帆船朝南偏东45方向航行，速度大小为vD帆船朝北偏东45方向航行，速度大小为v答案D解析以帆板为参照物，帆船具有
11、正东方向的速度v和正北方向的速度v，所以帆船相对帆板的速度v相对v，方向为北偏东45，D正确命题点三小船渡河模型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：船在静水中的速度v船、水的流速v水、船的实际速度v.3两类问题、三种情景渡河时间最短当船头方向垂直河岸时，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cos v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(即v船方向)与合速度方向垂直时，渡河位移最短，等于4.分析思路例3(多选)(2018四川省德阳市高考一诊)甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河，河水
12、流速为v0，船在静水中的速率均为v，甲、乙两船船头均与河岸成角，如图6所示，已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A点，乙船到达河对岸的B点，A、B之间的距离为L，则下列判断正确的是()图6A乙船先到达对岸B若仅是河水流速v0增大，则两船的渡河时间都不变C不论河水流速v0如何改变，只要适当改变角，甲船总能到达正对岸的A点D若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时，两船之间的距离仍然为L答案BD解析将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，知甲、乙两船到达对岸的时间相等，渡河的时间t，故A错误；若仅是河水流速v0增大，渡河的时间t，则两船的渡河时间都不变，故B正确；
13、只有甲船速度大于水流速度时，不论河水流速v0如何改变，甲船总能到达河的正对岸A点，故C错误；若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时间不变，根据速度的分解，船在水平方向相对于静水的分速度仍不变，则两船之间的距离仍然为L，故D正确变式4(2018湖南省衡阳市第二次联考)一只小船渡过两岸平行的河流，河中水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于河岸小船的初速度均相同，且船头方向始终垂直于河岸，小船相对于水分别做匀加速、匀减速和匀速直线运动，其运动轨迹如图7所示下列说法错误的是()图7A沿AC和AD轨迹小船都是做匀变速运动BAD是匀减速运动的轨迹C沿AC轨迹渡河所用时间最短D小船沿AD轨迹渡河，船靠岸时
14、速度最大答案D解析船沿着船头指向方向做匀加速直线运动的同时还要随着水流一起匀速运动，曲线运动的加速度指向轨迹的内侧，故AC轨迹船相对于静水沿垂直于河岸方向做匀加速运动，同理可知，AB轨迹船相对于静水沿垂直于河岸方向做匀速运动，AD轨迹船相对于静水沿垂直于河岸方向做匀减速运动，沿AD轨迹，船是匀减速运动，则船到达对岸的速度最小，故A、B正确，D错误；船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，由于AC轨迹船相对于静水沿垂直于河岸方向做匀加速运动，AB轨迹船相对于静水沿垂直于河岸方向做匀速运动，AD轨迹船相对于静水沿垂直于河岸方向做匀减速运动，故沿三条不同路径渡河的时间不同，沿AC轨迹渡河所用的时间最短，故C正确命题点四绳(杆)端速度分解模型1模型特点沿绳(杆)方向的速度分量大小相等2思路与方法合速度绳(杆)拉物体的实际运动速度v分速度方法：v1与v2的合成遵循平行四边形定则3解题的原则把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解常见的模型如图8所示图8例4(2019广东省惠州市调研)质量为m的物体P置于倾角为1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动当小车与滑轮间的细绳和水平方向成
