曲线运动老师

1、 个性化教育 雷老师第一讲 曲线运动、运动的合成与分解考纲要求1曲线运动： 。 2曲线运动中速度的方向：。 3运动的合成和分解：。考点理解一、曲线运动1概念：运动轨迹是曲线的运动2速度的方向：质点在某一时刻的速度方向就是曲线在这一点的切线方向。即某一点的瞬时速度的方向，就是通过该点的曲线的切线方向。3运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变, 即使其速度大小保持恒定，由于其方向不断变化，所以曲线运动一定是变速运动. 由于曲线运动速度一定是变化的，至少其方向总是不断变化的，所以，做曲线运动的物体的加速度必不为零，所受到的合外力必不为零。4、物体做曲线运动的条件:物体所受合外力（加速度）

2、的方向与物体的速度方向不在一条直线上。总之，做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。5、分类匀变速曲线运动：物体在恒力作用下所做的曲线运动，如平抛运动。非匀变速曲线运动：物体在变力(大小变、方向变或两者均变)作用下所做的曲线运动，如圆周运动。6、曲线运动与直线运动比较轨迹 分类 条件 位移速度直线运动 匀速直线运动 F合0 、a=0位移大小等于路程恒定匀变速直线运动 F合为恒力不等于零且与速度同线a0且恒定位移大小等于路程变化非匀变速直线运动 F合为变力且与速度同线 a0且不恒定曲线运动 匀变速曲线运动 F合0为恒力与速度不同线a0且恒定 位移大小小于路程非匀变速曲线运动 F合0为变力

3、与速度不同线 a0且不恒定变化二、运动的合成与分解1、运动的合成：从已知的分运动来求合运动，叫做运动的合成，包括位移、速度和加速度的合成，由于它们都是矢量，所以遵循平行四边形定则。运动合成重点是判断合运动和分运动，一般地，物体的实际运动就是合运动。2、运动的分解：求一个已知运动的分运动，叫运动的分解，解题时应按实际运动“效果”分解，或正交分解。 3、合运动与分运动的关系：运动的等效性:合运动和分运动是等效替代关系，不能并存 等时性：合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等独立性：一个物体可以同时参与几个不同的分运动，物体在任何一个方向的运动，都按其本身的规律进行，不会因为其它方向的运动是否存在

4、而受到影响。运动的矢量性（加速度、速度、位移都是矢量）:其合成和分解遵循平行四边形定则。4、运动的性质和轨迹物体运动的性质由加速度决定（加速度为零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动）。物体运动的轨迹（直线还是曲线）则由物体的速度和加速度的方向关系决定（速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动）。题型解析类型题： 曲线运动的条件 【例题】质点仅在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿（ ）Ax轴正方向Bx轴负方向Cy轴正方向Dy轴负方向解析：D

5、根据曲线运动轨迹特点可知：物体的轨迹总是向合外力一方凹陷，而且最终的速度方向不与合外力方向平行，可知D正确。【变式1】（1991年上海高考题）如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时，突然使它所受力反向，大小不变，即由变为。在此力的作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是（B、C、D）ABabcA物体不可能沿曲线a运动B物体不可能沿直线b运动C物体不可能沿曲线c运动D物体不可能沿原曲线由返回A【变式2】质量为m的物体受到一组共点恒力作用而处于平衡状态，当撤去某个恒力F1时，物体可能做(A、B、C )A匀加速直线运动； B匀减速直线运动；C匀变速曲线运动； D变加速曲线运动。【变

6、式3】我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力，终于在2007年10月24日晚6点05分发射升空。如图所示，“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星所受合力的方向可能的是（ C ）类型题： 如何判断曲线运动的性质 曲线运动一定是变速运动，但不一定是匀变速运动。可以根据做曲线运动物体的受力情况（或加速度情况）进行判断，若受到恒力（其加速度不变），则为匀变速运动，若受到的不是恒力（其加速度变化），则为非匀变速运动。例如：平抛运动是匀变速运动，其加速度恒为g；而匀速圆周运动是非匀变速运动，其加速度虽然大小不变，但方向是时刻变化的。

7、【例题】物体做曲线运动时，其加速度（ ）A一定不等于零 B一定不变 C一定改变 D可能不变解析：AD 曲线运动一定是变速运动，一定有加速度，所以加速度一定不为零，A正确；曲线运动中平抛运动和类平抛运动（带电粒子在电场中的偏转）加速度是不变的，匀速圆周运动和多数的曲线运动加速度是改变的。【变式1】关于运动的性质，下列说法中正确的是（A）A曲线运动一定是变速运动B曲线运动一定是变加速运动C圆周运动一定是匀变速运动D变力作用下的物体一定做曲线运动【变式2】一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（ B ）A速度一定不断地改变，加速度也一定不断地改变B速度一定不断地改变，加速度可以不变C速度可以不

8、变，加速度一定不断地改变D速度可以不变，加速度也可以不变类型题： 运用运动的独立性解题 【例题】如图所示，一个劈形物体M各面均光滑，上面成水平，水平面上放一光滑小球m，现使劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（斜面足够长）（ ）A沿斜面向下的直线 B竖直向下的直线C无规则曲线 D抛物线解析：B 小球只受竖直方向的重力和支持力，即合力始终沿竖直方向，故小球只能做竖直向下的直线运动，所以B正确【例题】如图所示，A、B为两游泳运动员隔着水流湍急的河流站在两岸边，A在较下游的位置，且A的游泳成绩比B好，现让两人同时下水游泳，要求两人尽快在河中相遇，试问应采用下列哪种方法才能实现？（

9、A ）AA、B均向对方游（即沿虚线方向）而不考虑水流作用BB沿虚线向A游且A沿虚线偏向上游方向游CA沿虚线向B游且B沿虚线偏向上游方向游D都应沿虚线偏向下游方向，且B比A更偏向下游解析：游泳运动员在河里游泳时同时参与两种运动，一是被水冲向下游，二是沿自己划行方向的划行运动。游泳的方向是人相对于水的方向。选水为参考系，A、B两运动员只有一种运动，由于两点之间直线最短，所以选。类型题： 判断两个直线运动的合运动的性质 常见的类型有：（1）a=0：匀速直线运动或静止。（2）a恒定：性质为匀变速运动，分为： v、a同向，匀加速直线运动；v、a反向，匀减速直线运动；v、a成角度，匀变速曲线运动（轨迹在v

10、、a之间，和速度v的方向相切，方向逐渐向a的方向接近，但不可能达到。）（3）a变化：性质为变加速运动。如简谐运动，加速度大小、方向都随时间变化。具体如：两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动，当两者共线时为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动。两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动，若合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上时，则是直线运动，若合初速度方向与合加速度方向不在一条直线上时，则是曲线运动。【例题】关于运动的合成，下列说法中正确的是（C）A合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B两个匀速直线运动的合运动不一定是

11、匀速直线运动C两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动D合运动的两个分运动的时间不一定相等【变式1】关于互成角度的两个初速不为零的匀变速直线运动的合运动，下述说法正确的是（ C ）A一定是直线运动 B一定是曲线运动C可能是直线运动，也可能是曲线运动D以上都不对【变式2】互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动（ BD）A有可能是直线运动 B一定是曲线运动C有可能是匀速运动 D一定是匀变速运动类型题： 小船过河问题 轮船渡河问题：（1）处理方法：轮船渡河是典型的运动的合成与分解问题，小船在有一定流速的水中过河时，实际上参与了两个方向的分运动，即随水流的运动（水冲船的运动）和

12、船相对水的运动（即在静水中的船的运动），船的实际运动是合运动。V水v船v2v11渡河时间最少：在河宽、船速一定时，在一般情况下，渡河时间，显然，当时，即船头的指向与河岸垂直，渡河时间最小为，合运动沿v的方向进行。2位移最小若v水v船v结论船头偏向上游，使得合速度垂直于河岸，位移为河宽，偏离上游的角度为若，则不论船的航向如何，总是被水冲向下游，怎样才能使漂下的距离最短呢？如图所示，v水vABEv船设船头v船与河岸成角。合速度v与河岸成角。可以看出：角越大，船漂下的距离x越短，那么，在什么条件下角最大呢？以v水的矢尖为圆心，v船为半径画圆，当v与圆相切时，角最大，根据船头与河岸的夹角应为，船沿河漂

13、下的最短距离为：此时渡河的最短位移：【例题】河宽d60m，水流速度v16ms，小船在静水中的速度v2=3ms，问：(1)要使它渡河的时间最短，则小船应如何渡河?最短时间是多少?(2)要使它渡河的航程最短，则小船应如何渡河?最短的航程是多少?解析： (1)要使小船渡河时间最短，则小船船头应垂直河岸渡河，渡河的最短时间(2)渡河航程最短有两种情况：船速v2大于水流速度v1时，即v2>v1时，合速度v与河岸垂直时，最短航程就是河宽；船速v2小于水流速度vl时，即v2<v1时，合速度v不可能与河岸垂直，只有当合速度v方向越接近垂直河岸方向，航程越短。可由几何方法求得，即以v1的末端为圆心，

14、以v2的长度为半径作圆，从v1的始端作此圆的切线，该切线方向即为最短航程的方向，如图所示。设航程最短时，船头应偏向上游河岸与河岸成角，则，最短行程，小船的船头与上游河岸成600角时，渡河的最短航程为120m。技巧点拔：对第一小问比较容易理解，但对第二小问却不容易理解，这里涉及到运用数学知识解决物理问题，需要大家有较好的应用能力，这也是教学大纲中要求培养的五种能力之一。【例题】在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d，如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为

15、( C ) A B0 C D解析：摩托艇要想在最短时间内到达对岸，其划行方向要垂直于江岸，摩托艇实际的运动是相对于水的划行运动和随水流的运动的合运动，垂直于江岸方向的运动速度为v2，到达江岸所用时间t=；沿江岸方向的运动速度是水速v1在相同的时间内，被水冲下的距离，即为登陆点距离0点距离。答案：C【例题】小河宽为d，河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，x是各点到近岸的距离，小船船头垂直河岸渡河，小船划水速度为，则下列说法中正确的是（ A ）A、小船渡河的轨迹为曲线B、小船到达离河岸处，船渡河的速度为C、小船渡河时的轨迹为直线D、小船到达离河岸处，船的渡河速度为类型题： 绳联物

16、体的速度分解问题 指物拉绳（杆）或绳（杆）拉物问题。由于高中研究的绳都是不可伸长的，杆都是不可伸长和压缩的，即绳或杆的长度不会改变，所以解题原则是：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同求解。合速度方向：物体实际运动方向分速度方向：沿绳（杆）伸（缩）方向：使绳（杆）伸（缩）垂直于绳（杆）方向：使绳（杆）转动速度投影定理：不可伸长的杆或绳，若各点速度不同，各点速度沿绳方向的投影相同。这类问题也叫做：斜拉船的问题有转动分速度的问题【例题】如图所示，人用绳子通过定滑轮以不变的速度拉水平面上的物体A，当绳与水平方向成角时，求物体A的速度。解析：

17、（分解法）：本题的关键是正确地确定物体A的两个分运动。物体A的运动（即绳的末端的运动）可看作两个分运动的合成：一是沿绳的方向被牵引，绳长缩短。绳长缩短的速度即等于；二是随着绳以定滑轮为圆心的摆动，它不改变绳长，只改变角度的值。这样就可以将按图示方向进行分解。所以及实际上就是的两个分速度，如图所示，由此可得。总结：解题流程：选取合适的连结点（该点必须能明显地体现出参与了某个分运动）；确定该点合速度方向（物体的实际速度为合速度）且速度方向始终不变；确定该点合速度的实际运动效果从而依据平行四边形定则确定分速度方向；作出速度分解的示意图，寻找速度关系。小结分清合运动是关键，合运动的重要特征是，合运动都

18、是实际的运动，此题中，人向前的运动是实际的运动，是合运动；该运动分解在沿绳的方向和垂直于绳的方向，这两个运动的物理意义是明确的，从滑轮所在的位置来看，沿绳的方向的运动是绳伸长的运动，垂直于绳的方向的运动是绳绕滑轮的转动，人同时参与了这两个运动，其实际的运动（合运动）即是水平方向的运动【变式1】如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车m沿斜面升高问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为多少？vv·cos【变式2】一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，如图所示，设汽车和重物的速度的大小分别为，则（ BD ）A、 B、 C、 D、重物B的速度逐渐增大巩固练习

19、1 关于曲线运动的速度，下列说法正确的是：（ ）A、速度的大小与方向都在时刻变化B、速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C、速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化D、质点在某一点的速度方向是在曲线的这一点的切线方向2、下列叙述正确的是：（ ）A、物体在恒力作用下不可能作曲线运动B、物体在变力作用下不可能作直线运动C、物体在变力或恒力作用下都有可能作曲线运动D、物体在变力或恒力作用下都可能作直线运动3、下列关于力和运动关系的说法中，正确的上：（ ）A 物体做曲线运动，一定受到了力的作用B 物体做匀速运动，一定没有力作用在物体上C 物体运动状态变化，一定受到了力的作用D 物体

20、受到摩擦力作用，运动状态一定会发生改变4、下列曲线运动的说法中正确的是：（ ）A、速率不变的曲线运动是没有加速度的 B、曲线运动一定是变速运动C、变速运动一定是曲线运动 D、曲线运动一定有加速度，且一定是匀加速曲线运动5某质点作曲线运动时: （ ）A 在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向B 在任意时间内位移的大小总是大于路程C 在任意时刻质点受到的合外力不可能为零 D、速度的方向与合外力的方向必不在一直线上6、一个质量为m的物体，在F1，F2、F3 三个恒力作用下处于平衡状态，若某一时刻撤去F1以后，物体不可能做什么运动（ ）A.匀减速直线运动 B. 变加速曲线运动 C. 匀加速直线运动 D

21、.匀变速曲线运动 7如果两个不在同一直线上的分运动都是匀速直线运动，对其合运动的描述中正确的是：（ ） A 合运动一定是曲线运动 B 合运动一定是直线运动C 合运动是曲线运动或直线运动D 当两个分运动的速度数值相等时，合运动为直线运动8、某人以不变的速度垂直对岸游去，游到中间，水流速度加大，则此人渡河时间比预定时间：（ ）A. 增加 B. 减少 C. 不变 D.无法确定 4、如图九所示，人在岸上用轻绳拉船，若人匀速行进，则船将做：（ ）A. 匀速运动 B. 匀加速运动 C. 变加速运动 D. 减速运动 9、对于两个分运动的合运动，下列说法正确的是：（ ）A、合运动速度的大小一定大于两个分速度的大小B、合运动速度的大小一定大于某一个分速度的大小C、合速度的方向就是物体实际运动的方向D、由两个分速度的大小就可以确定合运动速度的大小一定10、船在静水中速度为水流速度为，<。河宽为d。，当船头垂直向对岸航行时，则：（ ）A实