《新课标河南省高考物理总复习讲义第4章第1讲曲线运动运动的合成与分解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新课标河南省高考物理总复习讲义第4章第1讲曲线运动运动的合成与分解（14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纲点击备考指南1.运动的合成与分解1.全方位理解运动的合成与分解的方法及运动的合成与分解在实际问题中的应用2.平抛运动的规律及其研究方法、圆周运动的角速度、线速度及加速度是近年高考的热点，且多数与电场、磁场、机械能结合的综合类试题3.万有引力定律在天体中的应用，如分析人造卫星的运动规律、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，更是受专家的青睐高考中一般以选择题的形式呈 4.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，形成新情景的物理题.2.抛体运动3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度4.匀速圆周运动的向
2、心力5.离心现象6.万有引力定律及其应用7.环绕速度8.第二宇宙速度和第三宇宙速度9.经典时空观和相对论时空观知识一曲线运动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曲线运动的条件(1)动力学角度：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(2)运动学角度：物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上(1)曲线运动的物体速度大小一定发生变化()(2)曲线运动的物体加速度一定是变化的()(3)曲线运动一定是变速运动()知识二运动的合成与分解1基本概念分运动合运动2分解原则：根据运动的实际效
3、果分解，也可用正交分解3遵循规律：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4合运动与分运动的关系等时性：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(1)合运动的速度一定比每一个分运动的速度都大()(2)两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等()(3)只要两个分运动是直线运动，合运动一定是直线运动()1下面说法中正确的是()A做曲线运动的物体速度方向必定变化B速度变化的运动必定是曲线运动C加速度恒定的运动不可能是曲线运
4、动D加速度变化的运动必定是曲线运动【解析】做曲线运动的物体速度大小不一定变化，但速度方向必定变化，A项正确速度变化的运动可能是速度大小在变，也可能是速度方向在变化，不一定是曲线运动，B项错误加速度恒定的运动可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动，C项错误加速度变化的运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，D项错误【答案】A2质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内()A速度一定不断改变，加速度也一定不断改变B速度一定不断改变，加速度可以不变C速度可以不变，加速度一定不断地改变D速度可以不变，加速度也可以不变【解析】做曲线运动的物体速度方向不断改变，加速度可以不变，如平抛运动，故选项B正确
5、【答案】B3质点在某一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力则下列选项中可能正确的是()【解析】曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向，其加速度或合外力跟速度有一定夹角，且指向轨迹弯曲的内侧，只有选项D正确【答案】D4(2010上海高考)降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞()A下落的时间越短B下落的时间越长C落地时速度越小 D落地时速度越大【解析】风沿水平方向吹，不影响竖直速度，故下落时间不变，A、B两项均错风速越大时合速度越大，故C项错误D项正确【答案】D5(2009江苏高考)在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行
6、的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力下列描绘下落速度的水平分量大小vx、竖直分量大小vy与时间t的图象，可能正确的是()【解析】跳伞运动员在空中受到重力，其大小不变且方向竖直向下，还受到空气阻力，其始终与速度反向，大小随速度的增大而增大，反之则减小在水平方向上，运动员受到的合力是空气阻力在水平方向上的分力，故可知运动员在水平方向上做加速度逐渐减小的减速运动在竖直方向上运动员在重力与空气阻力的共同作用下先做加速度减小的加速度运动，后做匀速运动由以上分析结合vt图象的性质可知只有B选项正确【答案】B考点一 24物体做曲线运动的条件及轨迹分析一、条件1因为速度时刻在变，所以一定存在加速度2物体受到的
7、合外力与初速度不共线二、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，合外力方向指向曲线的“凹”侧三、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，物体的速率不变1个示范例质点仅在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图411所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿()图411Ax轴正方向Bx轴负方向Cy轴正方向 Dy轴负方向【审题指导】(1)观察曲线走向及O、A两点速度方向(2)恒力F的方向不可能与v的方向相同【解析
8、】质点在A点时速度的方向与x轴平行则质点的初速度沿y轴正方向的分速度到A点时减为零，说明质点受的恒力F有沿y轴负方向的分量，故选项D对【答案】D1个预测例一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风力突然停止，则其运动的轨迹可能是()【解析】当有水平向右的风时，会产生水平向右的加速度，轨迹向右弯曲，风力停止时，合力向下且轨迹不能急折，故C项正确【答案】C(1)合外力或加速度指向轨迹的“凹”(内)侧(2)曲线的轨迹不会出现急折，只能平滑变化，且与速度方向相切第四章曲线运动万有引力与航天考点二 25运动的合成及性质一、运动的合成与分解的运算法则运动的
9、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二、合运动的性质判断1个示范例一质量为2 kg的物体在如图412甲所示的xOy平面上运动，在x轴方向上的vt图象和在y轴方向上的st图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是()图412A前2 s内物体做匀变速曲线运动B物体的初速度为8 m/sC2 s末物体的速度大小为8 m/sD前2 s内物体所受的合外力为16 N【解析】物体在x轴方向上做初速度vx8 m/s，加速度a4 m/s2的匀减速直线运动，在y轴方向上做速度vy4 m/s的匀速直线运动，运动轨迹如图中AP曲线所示，为一个
10、抛物线，抛物线的顶点在P处物体所受合外力恒为8 N(方向为x轴负方向)，初速度大小为4(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对，B、D错；2 s末，vx0，vy4 m/s，则合速度为4 m/s，C错【答案】A1个预测例某日中午12时整，假若甲舰自某岛附近海域A点以16 km/h的速度向正东方向行驶，乙舰自该岛附近海域A点的正北18 km处以24 km/h的速度向正南行驶，若海域足够宽，则当日12时30分时甲乙两舰之间的间距对时间的变化率是()A16 km/hB24 km/hC30 km/h D1.6 km/h【解析】图(a)经30分钟，甲舰向东行驶xv1t16
11、0.5 km8 km到C点，乙舰向南行驶yv2t240.5 km12 km到D点，DA18 km12 km6 km，故arctan37，如图(a)以甲舰为参考系，则乙舰通过D点时具有向南的速度v2和向西的速度v(vv116 km/h)，如图(b)，图(b)合速度产生两个效果：改变两舰间距离(DC方向)和使乙舰绕参考系(甲舰)逆时针转动(垂直DC方向)甲乙两舰间距对时间的变化率即为此时刻沿DC方向的相对瞬时速度，即v，且以s增大为正方向，由图(b)得，vvcos 37v2sin 37160.8 km/h240.6 km/h1.6 km/h，负值表示此时两舰间距正在减小，D项正确【答案】D相对速度
12、则是指两个物体的运动速度本互不相关，但在选择其中一个运动物体为参考系时，另一个物体相对参考系的速度如本题中乙舰相对甲舰(参考系)的速度即为相对速度，当选定甲舰为参考系时，乙舰除具有速度v2以外，还具有与甲舰(参考系)速度v1等大反向的速度v(一定要记得反向)，相对速度即v2与v的矢量和考点三 26绳(杆)端的关联速度分解问题一、关联速度特点对运动方向与绳、杆不共线的物体进行速度分解，两物体沿绳、杆方向的速度分量相等，如图413所示图413二、思路与方法合运动物体的实际运动速度分运动方法：遵循平行四边形定则1个示范例如图414所示，一人站在岸上，利用绳和定滑轮拉船靠岸，在某一时刻绳的速度为v，绳
13、AO段与水平面的夹角为，OB段与水平面的夹角为.不计摩擦和轮的质量，则此时小船的速度多大？图414【解析】小船的运动引起了绳子的收缩以及绳子绕定滑轮转动的效果，所以将小船的运动分解到绳子收缩的方向和垂直于绳子的方向，分解如图所示，则由图可知，vA【答案】解决此类问题时应把握以下两点：(1)确定合速度，它应是小船的实际速度；(2)小船的运动引起了两个效果：一是绳子的收缩，二是绳绕滑轮的转动应根据实际效果进行运动的分解1个预测例图415(多选)(2014届天津实验中学模拟)如图415所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与
14、直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处)，下列说法正确的是(重力加速度为g)()A小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB小环到达B处时，重物上升的高度约为(1)dC小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于【审题指导】(1)由图示显示的几何关系，可找出重物下落高度(2)小环实际上是沿杆下落，该运动是合运动，绳的运动是分运动(3)绳子绕过定滑轮与重物相连，所以重物上升速度的大小等于小环沿绳方向的分速度的大小【解析】小环释放后，v增加，而v1vcos ，v1增大，由此可知小环刚释放时重物具有向上的加速度，故绳中张力一定大于2mg，A项正确；小环到达B处时，绳与直杆间的夹
