《适用于新高考新教材浙江专版2025届高考物理一轮总复习第4单元曲线运动万有引力与航天第9讲运动的合成与分解课件新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《适用于新高考新教材浙江专版2025届高考物理一轮总复习第4单元曲线运动万有引力与航天第9讲运动的合成与分解课件新人教版（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第9讲运动的合成与分解必备知识能力素养命题情境抛体运动曲线运动通过实验,了解曲线运动,知道物体做曲线运动的条件1.关键能力:推理论证能力、模型建构能力、实验探究能力2.核心素养(1)物理观念。三种运动:曲线运动、平抛运动和圆周运动;物理量:线速度、角速度、周期、向心加速度和向心力。考查物体曲线运动的条件,通过运动的合成与分解研究生活情境中的平抛运动运动的合成与分解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抛体运动规律能分析生产生活中的抛体运动必备知识能力素养命题情境圆周运动圆周运动会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动(2)科学思维。科学推理:运动的合成与分
2、解,向心力来源分析;模型建构:轻绳轻杆模型;水平面、倾斜面、竖直面圆周运动。(3)科学探究。探究平抛运动的特点,采取运动合成与分解思想和数形结合思想分析实验数据;探究向心力的影响因素,利用控制变量法结合思想分析实验数据主要涉及生活场景中的圆周运动,形式上常常与平抛运动和匀变速直线运动构成多过程问题。在多过程问题中常常涉及向心力来源分析及动能定理的运用。圆周运动知识还常常与带电粒子在磁场中结合考查向心力、向心加速度知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向。能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力生活中的圆周运动了解生产生活中的离心现象及其产生的原因必备知识能力素养命题情境万有引力与宇宙航行行星的运
3、动 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1.关键能力:推理论证能力、模型建构能力2.核心素养(1)科学思维。科学推理:行星做圆周运动向心力来源;模型建构:卫星环绕模型、双星多星模型。(2)科学态度与责任。通过万有引力定律的学习,立志投身航天事业,为国家航天事业的发展作出自己的贡献主要涉及开普勒三定律的简单运用,以万有引力为核心的有关天体问题的各个参数比较和相关计算,例如绕地球匀速圆周运动的卫星参数的比较,类地月模型的卫星参数计算等万有引力定律万有引力理论的成就宇宙航行会计算人造地球卫星的环绕速度。知道第二宇
4、宙速度和第三宇宙速度相对论时空观与牛顿力学的局限性知道牛顿力学的局限性,体会人类对自然界的探索是不断深入的;初步了解相对论时空观备考策略:从近几年浙江选考题可以看出,选考命题存在以下趋势:(1)加强了与实际应用和生产、生活、科技相联系命题;(2)常常与平抛运动和匀变速直线运动构成多过程问题;(3)万有引力与航天仍然以选择题单独命题。在备考时,要注意以下方面:(1)本单元内容突出考查曲线运动、平抛运动、圆周运动、万有引力及天体运动的基本知识和规律。(2)平抛运动、圆周运动问题常与牛顿运动定律、功能关系相结合,以计算题形式综合考查。(3)万有引力定律的应用及天体运动常与现代科技、生产、生活相结合,
5、故以现代航天技术为背景材料的题目,复习中应引起足够重视落实基础主干落实基础主干一、曲线运动1.速度的方向质点在某一点的速度方向,为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合运动与分运动是等效替代关系,且具有等时性和独立性。3.合运动的性质判断练一练1.判断下列说法对错(1)曲线运动的速度大小可能不变。()(2)曲线运动的加速度可以为零。()(3)只要两个分运动为直线运动,合运动一定是直
6、线运动。()(4)小船渡河时,船的实际运动即为船的合运动,其轨迹与水流速度和船在静水中的速度有关。()2.如图所示,一个钢球从一斜面上滑下后在水平桌面上做直线运动,现在其运动路线的一侧放一块磁铁,钢球做曲线运动。下列说法正确的是()A.钢球的运动轨迹为抛物线B.钢球所受合力为零时也可以做曲线运动C.钢球做曲线运动的条件是所受的合力方向与运动方向必须垂直D.钢球做曲线运动的条件是所受的合力方向与运动方向不在同一直线上D解析钢球运动的轨迹为曲线,由于磁铁对小钢球的吸引力为变力,所以运动轨迹不是抛物线,A错误;钢球所受合力为零时只能静止或匀速直线运动,不可能做曲线运动,B错误;钢球做曲线运动的条件是
7、所受的合力方向与运动方向不在同一直线上,C错误,D正确。突破命题视角突破命题视角考点一曲线运动的条件与轨迹分析考点一曲线运动的条件与轨迹分析曲线运动的几个关键点(1)物体做曲线运动时,速度沿轨迹的切线方向,合力指向轨迹凹侧,可以速记为“无力不弯,力速两边”,如图所示。(2)因为速度不能发生突变,所以曲线运动的轨迹也不能突变,除非速度和加速度同时减小为零并立刻开始沿其他方向加速运动。(3)若合力的方向与速度方向夹角成锐角,则物体速率增大;若两者夹角为钝角,则速率减小。典例(2023浙江嘉善高级中学月考)中国著名科学家钱学森于20世纪40年代提出了“助推滑翔”弹道设想,这种弹道的特点是将两种导弹的
8、轨迹融合在一起,使之既有突防能力,又兼具灵活性。分析导弹运行的轨迹示意图如图所示,其中导弹在各点的速度v和所受合力F关系可能正确的是()A.目标点B.中段变轨点C.末端机动点D.导弹最高点B解析做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向,所受的合力指向轨迹的凹侧,由题图可知导弹在中段变轨点的速度v和所受合力F关系正确,故选B。考点二运动的合成与分解考点二运动的合成与分解合运动和分运动的关系 等时性 各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等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典例1(2023浙江1月选
9、考)如图所示,在考虑空气阻力的情况下,一小石子从O点抛出沿轨迹OPQ运动,其中P是最高点。空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,则小石子竖直方向分运动的加速度大小()A.O点最大B.P点最大C.Q点最大D.整个运动过程保持不变A解析在小石子运动整个过程中,一直都有速度,存在阻力,且阻力大小随速度变化,因此合力不可能恒定,加速度不可能保持不变,D错误。空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,即Ff=kv,从O到P的过程中,空气阻力有竖直向下的分量,设速度与竖直方向夹角为,则ay=,可知在O点ay最大;而从P到Q的过程中,空气阻力有竖直向上的分量,根据ay=,可知在P处ay最大,综上可知,小石子从O到Q的整
10、个过程,在O点竖直方向分运动的加速度最大,A正确,B、C错误。典例2(2023浙江台州期末)某一质点在Oxy平面内运动。t=0时,质点位于y轴上,它在x方向运动的速度时间图像如图甲所示,它在y方向的位移时间图像如图乙所示。关于质点的运动下列说法正确的是()A.质点在y方向做匀减速直线运动B.t=0.5 s时,质点的加速度方向沿y轴负方向C.t=1 s时,质点的速度大小是11 m/sD.质点在Oxy平面内的运动轨迹是抛物线D考点三小船渡河问题考点三小船渡河问题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、
11、三种情境典例(多选)(2023浙江嘉兴一中月考)一条笔直的河流沿南北走向,两岸平行,各处的宽度均为d=100 m,各处水流速度均为v水=4 m/s,船在静水中的速度恒为v船=2 m/s,则()A.渡河的最短时间为50 sB.渡河的最短位移为200 mC.船能够沿东西方向的直线直接渡到正对岸的位置,但比较浪费时间D.船能够沿东西方向的直线直接渡到正对岸的位置,并且最节省时间AB 变式练某校学生跑操的示意图如图所示,跑操队伍宽d=3 m,某时刻队伍前排刚到达出口的B端,正在A点的体育老师准备从队伍前沿直线匀速横穿到达对面出口BC,且不影响跑操队伍,已知学生跑操的速度v=2 m/s,出口BC宽度L=
12、4 m,则以下说法正确的是()A.体育老师只能沿直线AC到达出口B.体育老师可能沿直线AD到达出口C.体育老师的速度一定为1.5 m/sD.体育老师到达对面出口的时间可能大于2 sB 方法技巧“三模型、两方案、两确定”解决小船渡河问题考点四绳考点四绳(杆杆)关联速度问题关联速度问题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。常见的模型如图所示。典例1如图所示,用卡车通过滑轮装置拖货轮靠
13、岸,卡车以速度v0匀速向前行驶,定滑轮左侧的绳与竖直方向的夹角为,右侧的绳与竖直方向的夹角为,此时货轮的速度大小为()A典例2(多选)曲轴连杆机构是燃油汽车发动机上的主要部件,其功能是将活塞的往复运动转变为曲轴的圆周运动,从而驱动汽车车轮转动。其结构示意图如图所示,AO、AB和活塞运动在同一平面内,O、A、B三处均为铰链式连接,活塞在水平方向往复运动通过连杆AB带动曲轴AO转动。若A绕O点做匀速圆周运动,则()A.曲轴和活塞运动周期相等B.活塞运动速度大小不变C.A点和B点的速度大小始终相等D.当OA与AB共线时,B点的速度为零AD解析根据图示可知,曲轴运动一周时,活塞恰好完成一次往返过程,即
14、曲轴和活塞运动周期相等,故A正确;A点线速度沿圆周切线方向,设其方向与AB杆之间夹角为,B点速度等于活塞的速度,方向水平,设其方向与AB杆之间夹角为,则有vAcos=vBcos,解得 ,转动过程,与并不是始终相等,可知活塞运动速度大小发生变化,故B错误;根据上述可知,只有当A点运动至圆周的最高点与最低点位置与才相等,此时A点和B点的速度大小相等,A点在其他位置时,与不相等,A点和B点的速度大小不相等,即A点和B点的速度大小并不是始终相等,故C错误;当OA与AB共线时,有=90,=0,此时 ,即当OA与AB共线时,B点的速度为零,故D正确。方法总结绳(杆)牵连物体的分析技巧(1)先确定合速度的方向(物体实际运动方向)。(2)分析合运动所产生的实际效果:一方面使绳或杆伸缩,另一方面使绳或杆转动。(3)确定两个分速度的方向:沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度,沿绳或杆方向的分速度大小相同。
