高考物理总复习 专题四 第1讲 运动的合成与分解配套课件.ppt

专题四曲线运动万有引力定律 第1讲 运动的合成与分解 考点1 曲线运动的条件和轨迹的判断 1 曲线运动的特点 1 曲线运动的速度方向 质点在某一点 或某一时刻 的速 度方向为沿曲线上这一点的 方向 切线 2 曲线运动的速度 时刻改变 因此曲线运动是变 速运动 必有加速度 方向 3 合外力一定不为零 必受到外力作用 2 物体做曲线运动的条件 1 从动力学角度看 物体所受的 方向跟它的速 度方向不在同一条直线上 合外力 2 从运动学角度看 物体的 方向跟它的速度方 向不在同一条直线上 加速度 3 做曲线运动的物体所受合力方向与轨迹的关系做曲线运动的物体 所受的合力总是指向物体运动轨迹曲线的凹侧 物体的加速度也指向曲线的凹侧 变速运动不一定是曲线运动 如匀变速直线运动 曲线运动一定是变速运动 因为速度方向一定变化 曲线运动不一定是非匀变速运动 如平抛运动是曲线运动 也是匀变速运动 自主检测 1 双选 关于曲线运动的说法正确的是 a 曲线运动是一种变速运动b 做曲线运动的物体所受合外力一定不为零c 做曲线运动的物体速度方向不断改变 加速度方向不断改变d 曲线运动不可能是一种匀变速运动答案 ab 考点2 运动的合成与分解 1 基本概念 2 分解原则根据运动的 进行分解 也可采用 的 方法 实际效果 正交分解 3 遵循的规律位移 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 相等 相同 独立 5 两个直线运动的合运动性质的判断 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 故合成与分解都遵循平行四边形定则 自主检测 2 2014年汕头一模 无风时气球匀速竖直上升 速度为3m s 现吹水平方向的风 使气球获得4m s的水平速度 气球 经一定时间到达某一高度h 则 a 气球实际速度的大小为7m sb 气球的运动轨迹是曲线c 若气球获5m s的水平速度 气球到达高度h的路程变长d 若气球获5m s的水平速度 气球到达高度h的时间变短答案 c 热点1 曲线运动的轨迹判断 正确把握速度 受力和 轨迹线的空间关系 例1 2011年全国卷 一带负电荷的质点 在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c 已知质点的速率是递减的 关于b点电场强度e的方向 下列图示中可能正确的是 虚线是曲线在 b点的切线 思路导引 先根据轨迹和 速率递减 判断电场力的方向 然后再判断电场强度方向 答案 d 拓展提升 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 触类旁通 1 2013年惠州调研 如图4 1 1所示 天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶 同时天车上的起吊电动机吊着货物正在匀速上升 则地面上的人观察到货物运动的轨迹是图 图4 1 1 ac bd 答案 c 热点2 小船渡河问题 模型简介 求解小船渡河问题有两类 一是求最短渡河时间 二是求最短渡河位移 无论哪类都必须明确以下四点 1 解决这类问题的关键是 正确区分分运动和合运动 船的航行方向也就是船头指向 是分运动 船的运动方向也就是船的实际运动方向 是合运动 一般情况下与船头指向不一致 2 运动分解的基本方法 按实际效果分解 一般用平行四 边形定则按水流方向和船头指向分解 3 渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关 与水流速度 无关 4 求最短渡河位移时 根据船速v船与水流速度v水的大小 情况用三角形法则求极限的方法处理 例2 2011年江苏卷 如图4 1 2所示 甲 乙两同学从河中o点出发 分别沿直线游到a点和b点后 立即沿原路线返回到o点 oa ob分别与水流方向平行和垂直 且oa ob 若水流速度不变 两人在静水中游速相等 则他们所用时间 t甲 t乙的大小关系为 图4 1 2 a t甲 t乙c t甲 t乙 b t甲 t乙d 无法确定 思路导引 由o到b是乙的合运动方向 由自身速度和水速合成 可以求得乙的速度 解析 设两人在静水中游速为v 水速为v0 oa ob l 当于小船以最短位移渡河 乙的速度矢量图如图4 1 3 合速度必须沿ob方向 则乙用时t乙 答案 c 图4 1 3 拓展提升 该类问题不仅局限于 船 和 河 的模型 其本质就是直线运动的合成与分解 最短时间渡河 把握住船相对于水的运动方向沿垂直河岸的方向 最短位移渡河 船速大于水速 把握住船的实际运动方向沿垂直河岸的方向 触类旁通 2 双选 2013年济南期中检测 一船在静水中的速度是6m s 要渡过宽为180m 水流速度为8m s的河流 则下列 说法中正确的是 a 船相对于地的速度可能是15m sb 此船过河的最短时间是30sc 此船可以在对岸的任意位置靠岸d 此船不可能垂直到达对岸 解析 船的实际速度为两个分运动的速度 分速度 的矢量和 当船头指向不同时 沿船头方向的分速度方向不同 根据平行四边形定则 合速度也不同 但不可能大于14m s 故a错误 由于合运动的时间等于沿船头方向分运动的时间 故当船头指向垂直于河岸时 沿船头指向分位移最小 渡河时间最 沿船头指向的匀速直线运动和顺着水流而下的匀速直线运动 实际运动是这两个分运动的合运动 由于船速小于水速 合速度不可能与河岸垂直 只能偏向下游 因而船的轨迹一定偏向下游 不会垂直于河岸 故c错误 d正确 故选bd 答案 bd 热点3 绳 杆 端速度的分解 模型简介 1 模型特点沿绳 或杆 方向的速度分量大小相等 2 思路与方法合运动 绳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 例3 如图4 1 4所示 在水平地面上做匀速直线运动的小车 通过定滑轮用绳子吊起一个物体 若小车和被吊的物体在同一时刻速度分别为v1和v2 绳子对物体的拉力为t 物体 所受重力为g 则下面说法正确的是 a 物体做匀速运动 且v1 v2b 物体做减速运动 且v2 v1c 物体做加速运动 且t gd 物体做匀速运动 且t g 图4 1 4 易错提醒 将绳子的速度按水平与竖直两个方向正交分解 则v2 v1cos 为绳子的速度与水平方向的夹角 随着小车向 前移动 将不断减小 cos 将逐渐增大 v2减小 b正确 正确解析 小车在运动的过程中类似收绳问题 将小车的速度 实际合速度 沿绳子方向与垂直绳子的方向分解 如图4 1 5所示 则v2 v1cos 显然v2 v1 随着小车向前移动 将不断减小 由于v1不变 则v2逐渐增大 即物体做加速运动 根据牛顿第 图4 1 5 二定律可知 t g 故选c 答案 c 方法技巧 解决此类问题时应把握以下两点 1 确定合速度 它应是小车的实际速度 2 小车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 触类旁通 3 在水平面上有a b两物体 通过一根跨过定滑轮的不可伸长的轻绳相连 现a物体以va的速度向右匀速运动 当绳