高考物理总复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 基础课1 曲线运动 运动的合成与分解课件.ppt

高考导航 基础课1曲线运动运动的合成与分解 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 如图1所示的曲线运动 va vc的方向与v的方向相同 vb vd的方向与v的方向相反 知识排查 切线方向 图1 2 运动的性质 做曲线运动的物体 速度的时刻在改变 所以曲线运动一定是运动 3 曲线运动的条件 方向 变速 运动的合成与分解 1 基本概念 1 运动的合成 已知求合运动 2 运动的分解 已知求分运动 2 分解原则 根据运动的分解 也可采用 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定则 分运动 合运动 实际效果 正交分解 平行四边形 1 思考判断 1 两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等 2 运动合成与分解的实质是对描述运动的物理量 位移 速度 加速度 的合成与分解 3 两个直线运动的合运动一定是直线运动 4 做曲线运动的物体受到的合外力一定是变力 答案 1 2 3 4 小题速练 2 人教版必修2 p4 演示实验 改编 如图2所示 竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水 内有一个红蜡块能在水中匀速上浮 在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时 使玻璃管以速度v水平向右匀速运动 红蜡块由管口上升到顶端 所需时间为t 相对地面通过的路程为l 则下列说法正确的是 a v增大时 l减小b v增大时 l增大c v增大时 t减小d v增大时 t增大 图2 解析由合运动与分运动的等时性知 红蜡块沿管上升的高度和速度不变 运动时间不变 管匀速运动的速度越大 则合速度越大 合位移越大 选项b正确 答案b 物体做曲线运动的条件及轨迹分析 1 运动轨迹的判断 1 若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上 则物体做直线运动 2 若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上 则物体做曲线运动 2 合力方向与速率变化的关系 1 人教版必修2 p6 演示实验 改编 如图3所示 水平桌面上一小铁球沿直线运动 若在铁球运动的正前方a处或旁边b处放一块磁铁 下列关于小球运动的说法正确的是 图3 a 磁铁放在a处时 小铁球做匀速直线运动b 磁铁放在a处时 小铁球做匀加速直线运动c 磁铁放在b处时 小铁球做匀速圆周运动d 磁铁放在b处时 小铁球做变加速曲线运动解析磁铁放在a处时 小铁球受力与速度共线 但为变力 所以小铁球做变加速直线运动 选项a b错误 磁铁放在b处时 小铁球受力与速度不共线 做变加速曲线运动 选项c错误 d正确 答案d 2 在足球场上罚任意球时 运动员踢出的足球 在行进中绕过 人墙 转弯进入了球门 守门员 望球莫及 轨迹如图4所示 关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向 下列说法正确的是 a 合外力的方向与速度方向在一条直线上b 合外力的方向沿轨迹切线方向 速度方向指向轨迹内侧c 合外力方向指向轨迹内侧 速度方向沿轨迹切线方向d 合外力方向指向轨迹外侧 速度方向沿轨迹切线方向 解析足球做曲线运动 则其速度方向为轨迹的切线方向 根据物体做曲线运动的条件可知 合外力的方向一定指向轨迹的内侧 故选项c正确 答案c 图4 3 一个物体在光滑水平面上沿曲线mn运动 如图5所示 其中a点是曲线上的一点 虚线1 2分别是过a点的切线和法线 已知该过程中物体所受到的合外力是恒力 则当物体运动到a点时 合外力的方向可能是 a 沿f1或f5的方向b 沿f2或f4的方向c 沿f2的方向d 不在mn曲线所确定的水平面内 答案c 图5 运动的合成与分解 1 分运动与合运动的关系 2 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 1 人教版必修2 p7 t2改编 多选 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目 如图6所示 当运动员从直升机上由静止跳下后 在下落过程中将会受到水平风力的影响 下列说法正确的是 a 风力越大 运动员下落时间越长 运动员可完成更多的动作b 风力越大 运动员着地速度越大 有可能对运动员造成伤害c 运动员下落时间与风力无关d 运动员着地速度与风力无关 图6 解析水平风力不会影响竖直方向的运动 所以运动员下落时间与风力无关 选项a错误 c正确 运动员落地时竖直方向的速度是确定的 水平风力越大 落地时水平分速度越大 运动员着地时的合速度越大 有可能对运动员造成伤害 选项b正确 d错误 答案bc 2 2017 江西南昌一模 多选 一质量为m的质点起初以速度v0做匀速直线运动 在t 0时开始受到恒力f作用 速度大小先减小后增大 其最小值为v 0 5v0 由此可判断 答案ad 3 一个质点从水平面内的xoy坐标系的原点出发开始运动 其沿x轴正方向的分速度随时间变化的图象及沿y轴正方向的位移随时间变化的图象如图7甲 乙所示 一条直线过坐标原点 与x轴正方向成30 角 如图丙所示 质点经过该直线时的坐标为 图7 答案a 小船渡河模型及绳 杆 端速度分解模型 模型建构能力的培养 模型一小船渡河模型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 两种渡河方式 例1 如图8所示 河水流动的速度为v且处处相同 河宽度为a 在船下水点a的下游距离为b处是瀑布 为了使小船渡河安全 不掉到瀑布里去 则 图8 答案d 三模型 两方案 解决小船渡河问题 图9 a 小船渡河的轨迹为直线b 小船在河水中的最大速度是5m sc 小船在距南岸200m处的速度小于在距北岸200m处的速度d 小船渡河的时间是160s解析小船在南北方向上为匀速直线运动 在东西方向上先加速 到达河中间后再减速 小船的合运动是曲线运动 选项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vm 5m s 选项b正确 小船在距南岸200m处的速度等于在距北岸200m处的速度 选项c错误 小船的渡河时间t 200s 选项d错误 答案b 模型二绳 杆 端速度分解模型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 3 解题原则 根据沿绳 杆 方向的分速度大小相等求解 常见实例如下 例2 2017 宝鸡模拟 如图10所示 水平光滑长杆上套有一物块q 跨过悬挂于o点的轻小光滑圆环的轻绳一端连接q 另一端悬挂一物块p 设轻绳的左边部分与水平方向的夹角为 初始时 很小 现将p q由静止同时释