《2019版高考物理大一轮复习 专题四 曲线运动 万有引力定律 第1讲 运动的合成与分解课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考物理大一轮复习 专题四 曲线运动 万有引力定律 第1讲 运动的合成与分解课件.ppt（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题四 曲线运动 万有引力定律考点内容要求热点1.运动的合成与分解1.本专题是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用，万有引力定律是力学中一个重要的、独立的基本定律运动的合成与分解是研究复杂运动的基本方法2平抛运动的规律及其研究思想在前几年高考题中都有所体现，在近两年的考题中考查得较少，但仍要引起注意3匀速圆周运动及其重要公式，特别是匀速圆周运动的动力学特点要引起足够的重视，对天体运动的考查都离不开匀速圆周运动4万有引力定律及利用它解决相关的一些实际问题，特别是天体运动问题是近几年考查的热点，几乎年年有题，年年翻新，以近几年中国及世界空间技术和宇宙探索为背景的题目备受青睐5本专题的一些考题常是本章
2、内容与电场、磁场、机械能等知识的综合题和与实际生活、新科技、新能源等结合的应用题，这种题难度较大，学习过程中应加强综合能力的培养.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第1讲运动的合成与分解一、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_切线方向方向2运动的性质：做曲线运动的物体，速度_时刻在改变，所以曲线运动一定是_运动变速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 _同一条直线上或它的加速度方向与速度方向_同一条直
3、线上不在不在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_方向与_方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的“凹”侧合外力速度5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_减小不变(3)当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速率_二、运动的合成与分解1分运动和合运动：一个物体同时参与几个运动，参与的这几个运动都是_，物体的实际运动就是合运动2运动的合成：已知分运动求合运动，叫做运动的合成(1)同一条直线上的两个分运动的合成：同向_，反向_分运动相加(2)不在同一条直线上的两个分运动合成时，遵循
4、_相减平行四边形定则【基础检测】1(多选，2016年广东广州模拟)关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是()A它所受的合外力一定不为零B它所受的合外力一定是变力C其速度可以保持不变D其动能可以保持不变解析：物体做曲线运动，其速度方向一定改变，故物体的加速度一定不为零，合外力也一定不为零，合外力若与速度始终垂直，动能可以保持不变，故 A、D 正确，B、C错误答案：AD2下列关于曲线运动的说法中，正确的是()A做平抛运动的物体，加速度是恒定的B做曲线运动的物体的加速度一定是变化的C做曲线运动的物体其速度大小一定是变化的D骑自行车冲到圆弧形桥顶时，人对自行车车座的压力增加，这是由于超重原因造成的答
5、案：A考点 1曲线运动的理解重点归纳1曲线运动的理解2曲线运动特征(1)运动学特征：由于做曲线运动的物体的瞬时速度方向沿曲线上物体位置的切线方向，所以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的速度时刻变化，说明物体具有加速度，根据牛顿第二定律可知，物体所受合外力一定不为零且和速度方向始终不在一条直线上(曲线运动条件)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力的方向与速度的方向之间，而且向合力的一侧弯曲，或者说合力的方向总指向曲线的凹侧曲线轨
6、迹只能平滑变化，不会出现折线(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【考题题组】1若已知物体运动的初速度 v0 的方向及它受到的恒定的合外力 F 的方向，图中 M、N、P、Q 表示物体运动的轨迹，其中正确的是()ABCD解析：物体运动的速度方向与运动轨迹一定相切，而且合外力 F 的方向一定指向轨迹的凹侧，故只有 B 正确答案：B2如图 411 所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到 D 点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则)质点从 A 点运动到 E 点
7、的过程中，下列说法中正确的是(A质点经过 C 点的速率比 D 点的大B质点经过 A 点时的加速度方向与速度方向的夹角小于 90C质点经过 D 点时的加速度比 B 点的大D质点从 B 到 E 的过程中加速度方向图 411与速度方向的夹角先增大后减小答案：A考点 2运动的合成与分解重点归纳合运动与分运动的关系(1)等时性：各个分运动与合运动总是同时开始，同时结束，经历时间相等(不同时的运动不能合成)(2)等效性：各分运动叠加起来与合运动有相同的效果(3)独立性：一个物体同时参与几个运动，其中的任何一个都会保持其运动性质不变，并不会受其他分运动的干扰虽然各分运动互相独立，但是它们共同决定合运动的性质
8、和轨迹考向 1合运动性质的判定和计算1根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲线运动，具体分以下几种情况：2运动的合成与分解的运算法则(1)运动的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，故合成与分解都遵守平行四边形定则(2)如果各分运动在同一直线上，需选取正方向，与正方向同向的量取“”号，与正方向反向的量取“”号，从而将矢量运算简化为代数运算【考题题组】3(多选，2017 年江苏连云港模拟)如图 412 所示，一块橡皮用细线悬挂于 O 点，用钉子靠着线的左侧沿与水平方向成30角的斜面向右上以速度 v 匀速运动，运动中始终保持悬线竖直
9、，下列说法正确的是( )A橡皮的速度大小为 vB橡皮的速度大小为 vC橡皮的速度与水平方向成 60角D橡皮的速度与水平方向成 45角图 412解析：橡皮斜向右上方运动，具有沿斜面向上的分速度，与钉子沿斜面向上的速度相等，即为 v；橡皮还具有竖直向上的分速度，大小也等于 v；其实际速度大小(合速度)是两个分速度的合成，如图 D20 所示故橡皮的实际速度大小(合速度)：B、 C 正确图 D20答案：BC4由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行已知同步卫星的环绕速度约为 3
10、.1103 m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为 1.55103 m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30，如图 413 所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为()图 413A西偏北方向，1.9103 m/sB东偏南方向，1.9103 m/sC西偏北方向，2.7103 m/sD东偏南方向，2.7103 m/s图 D21答案：B考向 2与运动图象结合的合成与分解问题【考题题组】5有一个质量为 2 kg 的质点在 xy 平面上运动，在 x 方向的速度图象和 y 方向的位移图象分别如图 414 甲、乙所示，下列说法正确的是()乙图 414甲A质点所受的合
11、外力为 3 NB质点的初速度为 3 m/sC质点做匀变速直线运动D质点初速度的方向与合外力的方向垂直6(多选)在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从 t0 时刻起，由坐标原点 O(0,0)开始运动，其沿 x 轴和 y 轴方向运动的速度时间图象如图 415 甲、乙所示，下列说法中正确的是()甲乙图 415A前 2 s 内物体沿 x 轴做匀加速直线运动B后 2 s 内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿 y 轴方向C4 s 末物体坐标为(4 m,4 m)D4 s 末物体坐标为(6 m,2 m)答案：AD模型 1小船渡河1小船渡河问题的分析思路2小船渡河的两类问题、三种情景A小船渡河的轨迹为直
12、线B小船在河水中的最大速度是 5 m/sC小船在距南岸 200 m 处的速度小于其在距北岸 200 m处的速度D小船渡河的时间是 160 s解析：小船在南北方向上做匀速直线运动，在东西方向上先加速运动，到达河中间后再减速运动，小船的合运动是曲线运动，A 错误当小船运动到河中间时，东西方向上的分速度最大，此时小船的合速度最大，最大值 vmax5 m/s，B 正确小船在距南岸 200 m 处的速度等于其在距北岸 200 m 处的速度，C 错误小船的渡河时间 t200 s，D 错误答案：B易错提示：(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)船渡河位移最小值与 v 船和 v
13、水大小关系有关，v 船v 水时，河宽即为最小位移，v 船v 水时，应利用图解法求极值的方法处理【触类旁通】1一小船渡河，河宽 d180 m，水流速度 v12.5 m/s.若船在静水中的速度为 v25 m/s，求：(1)欲使船在最短的时间内渡河，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：(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 D23 甲所示：甲乙图 D23模型 2关联速度的绳杆模型1对“关联速度”问题的理解用绳、杆相牵连的两物体在运动过程中的速度通常不同，但两物体沿绳或杆方向的分速度大小
14、相等，据此就可以建立牵连的两物体速度间的定量关系2思路与方法合速度物体的实际运动速度 v分速度其一：沿绳(或杆)的分速度 v1其二：与绳(或杆)垂直的分速度 v2方法：v1 与 v2 的合成遵循平行四边形定则3常见模型把物体的实际速度分解为沿绳(或杆)和垂直于绳(或杆)的两个分量，根据沿绳(或杆)方向的分速度大小相等求解常见的模型如下列各图所示.情景情景(1)情景(2)情景图示分解图示定量结论vBvAcos vAcos v0情景情景(3)情景(4)情景图示(注：A 沿斜面下滑)分解图示定量结论vAcos vBcos vBsin vAcos (续表)例 2：(多选)如图 417 所示，将质量为
15、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图 417【触类旁通】 2(2017年上海四区联考)如图 419 所示，长为 L 的直棒一端可绕固定轴 O 转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度)v 匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为时，棒的角速度为(图 419A.vsin LB.vLsin C.vcos LD.vLcos 答案：B
