高考物理总复习 第4章 第1讲 运动的合成与分解课件 新人教版.ppt

第四章曲线运动万有引力定律 第一讲运动的合成与分解 知识点一曲线运动1 速度方向质点在某一点的瞬时速度的方向 沿曲线上该点的方向 2 运动性质做曲线运动的物体 速度的时刻改变 故曲线运动一定是运动 即必然具有加速度 切线 方向 变速 3 曲线运动的条件 1 运动学角度 物体的方向跟速度方向不在同一条直线上 2 动力学角度 物体所受的方向跟速度方向不在同一条直线上 加速度 合外力 1 运动类型的判断 1 判断物体是否做匀变速运动 要分析合外力是否为恒力 2 判断物体是否做曲线运动 要分析合外力是否与速度成一定夹角 2 合运动的性质和轨迹的判定两个直线运动的合运动的性质和轨迹 由两个分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定 1 根据合加速度判定合运动的性质 若合加速度不变则为匀变速运动 若合加速度 大小或方向 变化则为非匀变速运动 2 根据合加速度的方向与合初速度的方向判定合运动的轨迹 若合加速度的方向与合初速度的方向在同一直线上则为直线运动 否则为曲线运动 1 如图甲所示 汽车在一段弯曲水平路面上匀速率行驶 关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图 图乙 可能正确的是 图中f为地面对其的静摩擦力 ff为它行驶时所受阻力 解析 汽车做圆周运动的向心力由地面对其的静摩擦力提供 故f应指向曲线凹侧 而行驶时所受阻力应与汽车前进方向相反 答案 c 知识点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 参与的这几个运动即 物体的运动即合运动 2 运动的合成 已知求 包括位移 速度和加速度的合成 3 运动的分解 已知求 解题时应按实际 效果 分解 或正交分解 分运动 实际 分运动 合运动 合运动 分运动 1 合运动和分运动的关系 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 独立性 一个物体同时参与几个分运动时 各分运动独立进行 互不影响 3 等效性 各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果 4 同一性 各分运动与合运动是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动 不能是几个不同物体发生的不同运动 2 互成角度的两个直线运动的合运动性质的判断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 3 运动的合成与分解的运算法则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 如图甲所示 在长约100cm一端封闭的玻璃管中注满清水 水中放一个用红蜡做成的小圆柱体 将玻璃管的开口端用胶塞塞紧 然后将玻璃管竖直倒置 在红蜡块上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平向右移动 描出红蜡块的运动轨迹如图乙所示 则红蜡块和玻璃管的运动情况不可能是 a 红蜡块沿玻璃管向上匀速运动 玻璃管向右匀速运动b 红蜡块沿玻璃管向上匀加速运动 玻璃管向右匀速运动c 红蜡块沿玻璃管向上匀加速运动 玻璃管向右匀加速运动d 红蜡块沿玻璃管向上匀速运动 玻璃管向右匀减速运动 解析 当物体的合外力 或者加速度 与初速度方向有夹角 则物体做曲线运动 由题意知 蜡块做曲线运动 加速度不为零 故a选项错误 蜡块沿玻璃管向上匀加速运动 玻璃管向右匀速运动 合加速度方向向上 只要满足合加速度与初速度方向不共线即可 故b选项正确 同理可知c d选项正确 答案 a 某质点在水平面上的直角坐标系xoy坐标平面内运动的轨迹如图所示 下面判断正确的是a 若质点在x方向始终做匀速运动 则在y方向也始终做匀速运动b 若质点在x方向始终做匀速运动 则在y方向先加速后减速运动 c 若质点在y方向始终做匀速运动 则在x方向也始终做匀速运动d 若质点在y方向始终做匀速运动 则在x方向先加速后减速运动 解析 若质点在x方向和y方向均做匀速直线运动 则轨迹一定是一条直线 a错误 若质点在x方向始终做匀速直线运动 在轨迹上取相同的横坐标 相同时间 发现对应的纵坐标先变密后变疏 先减速后加速 b错误 若质点在y方向始终做匀速运动 在轨迹上取相同的纵坐标 相同时间 发现对应的横坐标先变疏后变密 先加速后减速 c错误 d正确 答案 d 变式训练 1 如图甲所示 在杂技表演中 猴子沿竖直杆向上运动 其v t图象如图乙所示 人顶杆沿水平地面运动的x t图象如图丙所示 若以地面为参考系 下列说法正确的是 a 猴子的运动轨迹为直线b 猴子在2s内做匀变速曲线运动c t 0时猴子的速度大小为8m sd t 2s时猴子的加速度大小为4m s2 13分 河宽l 300m 水速u 1m s 船在静水中的速度v 3m s 欲分别按下列要求过河时 船头应与河岸成多大角度 过河时间是多少 1 以最短时间过河 2 以最小位移过河 3 到达正对岸上游100m处 渡河时间由垂直于河岸的速度大小决定 故欲要渡河时间最短 只有船头正对河岸 欲要位移最小 只有船的运动轨迹垂直于河岸 3 设船头与上游河岸夹角为 则有 vcos u t x 2分 vtsin l 2分 两式联立得 53 t 125s 1分 答案 1 100s 2 106 4s 3 125s 变式训练 2 2013 无锡模拟 如图所示 两次渡河时船对水的速度大小和方向都不变 已知第一次实际航程为a至b 位移为s1 实际航速为v1 所用时间为t1 由于水速增大 第二次实际航程为a至c 位移为s2 实际航速为v2 所用时间为t2 则 a b两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上 现物体a以v1的速度向右匀速运动 当绳被拉成与水平面夹角分别是 时 如图所示 物体b的运动速度vb为 绳始终有拉力 a b两物体通过绳相连接 且两物体都是运动的 物体的实际运动速度是合速度 物体的速度都产生了沿绳方向和垂直于绳方向两个作用效果 与绳或杆相关联物体的速度求解方法1 关联速度 问题特点 沿杆 或绳 方向的速度分量大小相等 2 常用的解题思路和方法 先确定合运动的方向 物体实际运动的方向 然后分析这个合运动所产生的实际效果 一方面使绳或杆伸缩的效果 另一方面使绳或杆转动的效果 以确定两个