《新高考物理一轮复习精品学案第4章第1讲曲线运动运动的合成与分解（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新高考物理一轮复习精品学案第4章第1讲曲线运动运动的合成与分解（含解析）（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、自主命题卷全国卷考情分析2021山东卷T11抛体运动2021山东卷T16抛体运动2021浙江1月选考T9抛体运动2021浙江6月选考T7圆周运动2020山东卷T16抛体运动2020浙江1月选考T5抛体运动2020浙江7月选考T2圆周运动2020江苏卷T8 抛体运动2021全国甲卷T15圆周运动2020全国卷T16圆周运动2020全国卷T16抛体运动2019全国卷T19运动的合成与分解2019浙江4月选考T17实验：探究平抛运动的特点2017浙江4月选考T17实验：探究平抛运动的特点2021全国乙卷T22实验：探究平抛运动的特点试题情境生活实践类生活中的抛体运动，自行车、汽车、火车转弯等动力学及
2、临界问题，水流星，体育运动中的圆周运动问题学习探究类小船渡河模型，绳、杆速度分解模型，与斜面或圆弧面有关的平抛运动，圆周运动的传动问题，圆锥摆模型，水平面内、竖直面内圆周运动的临界问题，圆周运动中的细绳、细杆模型第1讲曲线运动运动的合成与分解目标要求1.理解物体做曲线运动的条件，掌握曲线运动的特点.2.会用运动的合成与分解处理小船渡河、关联速度等问题.3.理解运动的合成与分解是处理曲线运动的一种重要思想方法考点一曲线运动的条件和特征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曲线运动的性质：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a恒定：匀变速曲线
3、运动；a变化：非匀变速曲线运动3做曲线运动的条件：(1)运动学角度：物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上(2)动力学角度：物体所受的合外力方向跟速度方向不在同一条直线上1速度发生变化的运动，一定是曲线运动()2做曲线运动的物体受到的合力一定是变力()3做曲线运动的物体所受合外力的方向一定指向轨迹的凹侧()1运动轨迹的判断(1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动(2)若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动2曲线运动中速度方向、合力方向与运动轨迹之间的关系(1)速度方向与运动轨迹相切；(2)合力方向指向曲线的“凹”侧；(3)运动轨迹一定夹在速度方
4、向和合力方向之间3速率变化的判断例1如图所示，乒乓球从斜面上滚下，以一定的速度沿直线匀速运动在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(纸筒的直径略大于乒乓球的直径)，当乒乓球经过筒口的正前方时，对着球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是()A乒乓球将保持原有的动能继续前进B乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒C乒乓球将偏离原来的运动方向，但不会进入纸筒D只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒答案C解析当乒乓球经过筒口的正前方时，对着球横向吹气，乒乓球会获得一个横向的速度，此速度与乒乓球原有的速度的合速度方向斜向左下方，因此，乒乓球将偏离原来的运动方向，向左下方运动，不会进入纸筒故选C.
5、例2(多选)如图所示，“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，探月卫星所受合力方向可能是下列图中的()答案BC解析“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，所受合力方向指向轨迹的内侧，故B、C是可能的，A、D不可能考点二运动的合成与分解1基本概念(1)运动的合成：已知分运动求合运动(2)运动的分解：已知合运动求分运动2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3运动分解的原则根据运动的实际效果分解，也可采用正交分解法4合运动与分运动的关系等时性合运动与分运动、分运动与分运动经历的时间相等，即同时开始
6、、同时进行、同时停止独立性各分运动相互独立，不受其他运动的影响各分运动共同决定合运动的性质和轨迹等效性各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果1合运动的速度一定比分运动的速度大()2只要两个分运动为直线运动，合运动一定是直线运动()3分运动的位移、速度、加速度与合运动的位移、速度、加速度间满足平行四边形定则()1.运动性质的判断加速度(或合外力)加速度(或合外力)方向与速度方向2判断两个直线运动的合运动性质，关键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
7、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 考向1合运动与分运动的关系例3跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，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()A风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，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C解析运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落的运动和水平方向随风飘的运动，两个分运动同时发生，相互独立，水平方向的风力大小不影响竖直方向的运
8、动，即落地时间不变，故A错误，C正确；不论风速大小，运动员竖直方向的分运动不变，则下落时间和竖直方向下落的速度不变，但水平风速越大，水平方向的速度越大，则落地的合速度越大，故B、D错误 考向2两互成角度运动合运动性质的判断例4(2022陕西西安市长安一中月考)如图所示是物体在相互垂直的x方向和y方向运动的vt图像以下判断正确的是()A在01 s内，物体做匀速直线运动B在01 s内，物体做匀变速直线运动C在12 s内，物体做匀变速直线运动D在12 s内，物体做匀变速曲线运动答案C解析在01 s内，物体水平方向为匀速直线运动，竖直方向为匀加速直线运动，则合运动为匀变速曲线运动，故选项A、B错误；在
9、12 s内，物体水平方向初速度为：v0x4 m/s，加速度为：ax4 m/s2，竖直方向初速度为：v0y3 m/s，加速度为：ay3 m/s2，根据平行四边形定则合成可以得到合初速度为v5 m/s，合加速度为a5 m/s2，而且二者方向在同一直线上，可知，合运动为匀变速直线运动，故选项C正确，D错误考点三小船渡河模型两类问题，三种情景渡河时间(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)船头正对河岸时，渡河时间最短，tmin(d为河宽)渡河位移若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，xmind若v船t1，v2Bt2t1，
10、v2Ct2t1，v2Dt2t1，v2答案C解析设河宽为d，船相对于静水的速度为v，与河岸上游的夹角为，船垂直河岸的分速度为vsin ，过河时间t，则t1t2；对两次的合运动，过河时间相等，则有，解得v2，故选C. 考向2最短位移渡河问题例6(多选)假设一只小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发后10 min到达对岸下游120 m处；若船头保持与河岸成角向上游航行，出发后12.5 min到达正对岸，两次渡河时小船相对于静水的速度大小相同以下说法正确的是()A水流的速度大小为0.2 m/sB船头与河岸间的夹角为60C小船在静水中的速度大小为0.6 m/sD河的宽度为200 m答案A
11、D解析船头垂直对岸方向航行时，如图甲所示，由xv2t1，得水流的速度大小为v2 m/s0.2 m/s，选项A正确；船头保持与河岸成角向上游航行时，如图乙所示，v2v1cos ，dv1sin t2，由图甲可得dv1t1，联立解得sin ，船头与河岸间的夹角不是60，v10.33 m/s，d200 m，选项B、C错误，D正确 考向3水速大于船速渡河问题例7唐僧、悟空、八戒、沙僧师徒四人想划船渡过一条宽200 m的河，他们在静水中划船的速度为3 m/s，现在他们观测到河水的流速为5 m/s，对于这次划船过河，他们有各自的看法，其中正确的是()A唐僧说：我们要想到达正对岸就得使船头朝向正对岸B悟空说：
12、我们要想到达正对岸船头必须朝向上游划船C八戒说：我们要想走最少的路就得朝着正对岸划船D沙僧说：今天这种情况我们是不可能到达正对岸的答案D解析由于水速大于船速，无论怎么划船，都无法到达正对岸，A、B错误，D正确；v船v水，合速度不可能垂直于河岸，无法垂直过河，当船头方向与合速度方向垂直时，渡河位移最短，即要想走最少的路得朝着上游划船，C错误考点四绳(杆)速度分解模型1模型特点与绳(杆)相连的物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上2明确合速度与分速度合速度绳(杆)拉物体的实际运动速度v平行四边形对角线3解题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
13、小相等求解常见的模型如图所示 考向1绳端关联速度的分解例8如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当汽车匀速向左运动时，物体M的受力和运动情况是()A绳的拉力等于M的重力B绳的拉力大于M的重力C物体M向上做匀速运动D物体M向上做匀加速运动答案B解析汽车匀速向左运动，其速度可分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度vvcos ，汽车在匀速向左运动的过程中，绳子与水平方向的夹角减小，所以v增大，即物体M向上做加速运动，又因为v变化不均匀，所以不是匀加速运动，故选项C、D错误；由于物体M向上做加速运动，由Fmgma可知，绳子的拉力大于物体M的重力，故选项A错误，B正确例9A、B两物体通过一根跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳相连放在水平面上，现物体A以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别是、时，如图所示，物体B的运动速度为(绳始终有拉力)()A. B.C. D.答案D解析设物体B的运动速度为vB，速度分解如图甲所示，则有vB物体A的合运动对应的速度为v1，它的速度分解如图乙所示，则有v绳Av1cos 由于对应同一根绳，故v绳Bv绳A联立式解得vB，选项D正确 考向2杆端关联速度的分解例10曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转
