江苏省高考物理大一轮复习 第四章 曲线运动 1 曲线运动 运动的合成与分解课件.ppt

第四章曲线运动 第1讲曲线运动运动的合成与分解 1 知道物体做曲线运动的条件 理解曲线运动是一种变速运动 2 知道合运动与分运动的相互关系 理解运动的合成与分解所遵循的原则 3 能用运动的合成与分解的方法分析小船渡河等实际问题 1 曲线运动 运动轨迹是 的运动 运动轨迹夹在速度方向和 方向之间 2 物体做曲线运动时 1 速度 是时刻变化的 但速度变化的方向可以改变也可以不变 2 一定是 运动 但速度的大小可以改变也可以不变 3 一定有 但加速度的大小可以改变也可以不变 加速度的方向可以改变也可以不变 曲线 合外力 方向 变速 加速度 3 物体做曲线运动的条件 物体所受合外力的方向一定与速度的方向 一条直线上 1 一定受到合外力的作用 合外力可以是恒力也可以是变力 合外力指向运动轨迹的 侧 2 若合外力为变力 则为一般变速曲线运动 若合外力为恒力 则为 曲线运动 不在 凹 匀变速 4 曲线运动问题的处理方法是运动的合成与分解 1 如果物体同时参与了几个运动 那么物体 的运动就叫做那几个运动的合运动 那几个运动叫做这个实际运动的 2 运动的合成与分解 由分运动求合运动的过程叫做运动的 由合运动求分运动的过程叫做运动的 运动的合成与分解遵循 实际发生 分运动 合成 分解 平行四边形定则 1 物体做曲线运动的条件 运动物体所受合力的方向跟它的运动方向不在同一直线上 当合外力为恒力时 加速度也恒定 物体的速度均匀变化 物体做匀变速曲线运动 如抛体运动 当合外力变化时 物体做非匀变速曲线运动即变加速曲线运动 如圆周运动 物体做曲线运动的条件 2 速率变化情况判断若合外力方向与速度方向夹角为 则当 为锐角时 物体做曲线运动的速率将变大 当 为钝角时 物体做曲线运动的速率将变小 当 始终为直角时 则该力只改变速度的方向而不改变速度的大小 典题演示1 2017 海安中学 如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图 已知物体在b点的加速度方向与速度方向垂直 则下列说法中正确的是 a c点的速率小于b点的速率b a点的加速度比c点的加速度大c c点的速率大于b点的速率d 从a点到c点加速度与速度的夹角先增大后减小 速率是先减小后增大 c 解析 质点做匀变速曲线运动 b点到c点的加速度方向与速度方向夹角小于90 所以c点的速率比b点速率大 故a错误 c正确 质点做匀变速曲线运动 则加速度大小和方向不变 所以质点经过c点时的加速度与a点的相同 故b错误 若质点从a点运动到c点 质点运动到b点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直 则有a点速度与加速度方向夹角大于90 c点的加速度方向与速度方向夹角小于90 故d错误 1 合运动与分运动的关系 1 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 2 独立性 物体在任何一个方向的运动 都按其本身规律进行 不会因为其他方向运动的存在受影响 3 等时性 合运动和分运动所经历的时间相等 并且合运动和各分运动是在同一时间内进行的 求合运动的时间往往通过分运动求解 合运动 分运动与运动的合成 2 合运动的性质与轨迹的判断 1 两个匀速直线运动的合运动仍为匀速直线运动 2 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动是匀变速运动 二者共线时 为匀变速直线运动 二者不共线时 为匀变速曲线运动 3 两个匀变速直线运动的合运动为匀变速运动 当合运动的初速度与合运动的加速度共线时为匀变速直线运动 当合运动的初速度与合运动的加速度不共线时为匀变速曲线运动 典题演示2 多选 2016 扬州一模 在杂技表演中 猴子沿竖直杆向上爬 同时人顶着直杆水平向右移动 以出发点为坐标原点建立平面直角坐标系 若猴子沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图象分别如图甲 乙所示 则猴子在0 t0时间内 a 做变加速运动b 做匀变速运动c 运动的轨迹可能如图丙所示d 运动的轨迹可能如图丁所示 ad 解析 由图甲可知水平方向是匀速直线运动 由图乙可知竖直方向先向上匀加速后匀减速 加速度先向上后向下 所以整个过程不是匀变速运动 b项错误 a项正确 猴子的加速度先向上后向下 所以运动轨迹先向上弯曲后向下弯曲 c项错误 d项正确 小船渡河问题 典题演示3一条宽为d的河 水流速度为v1 船在静水中的速度为v2 1 怎样渡河时间最短 最短时间是多少 2 若v1 v2 怎样渡河位移最小 3 若v1 v2 怎样渡河船漂向下游的距离最短 甲 乙 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 甲 乙 d c 1 多选 2016 盐城三模 如图所示 一物体以速度v向左运动 从a位置开始受到恒定的合力f作用 四位同学画出物体此后的运动轨迹ab和物体在b点的速度方向 四种画法中错误的是 bcd a b c d 解析 物体做曲线运动时 合外力指向曲线弯曲的内侧 c项错误 做曲线运动时轨迹在力和速度之间 b d选项错误 b 解析 货物同时参与两个分运动 沿水平方向做匀速直线运动 竖直方向做匀加速直线运动 两个运动的合运动为匀变速曲线运动 又知加速度方向竖直向上 轨迹向加速度方向偏转 所以选项b正确 ac c 解析 将v沿绳的方向和垂直绳的方向分解 沿绳的分量vcos v船 c项正确 d项错误 将船的速度沿河岸方向和垂直河岸方向进行分解 沿河岸方向的分速度为v v船cos vcos cos 沿垂直河岸方向的分速度为v v船sin vcos sin 根据v v可得出绳与河岸的夹角 要逐渐变小 则船做变加速曲线运动 a b选项错误