[原创]2017年《南方新高考·高考总复习》物理 专题四 第1讲 运动的合成与分解[配套课件]

1、专题四 曲线运动 万有引力定律考点内容要求热点1.运动的合成与分解1.本专题是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用，万有引力定律是力学中一个重要的、独立的基本定律运动的合成与分解是研究复杂运动的基本方法2平抛运动的规律及其研究思想在前几年高考题中都有所体现，在近两年的考题中考查得较少，但仍要引起注意3匀速圆周运动及其重要公式，特别是匀速圆周运动的动力学特点要引起足够的重视，对天体运动的考查都离不开匀速圆周运动4万有引力定律及利用它解决相关的一些实际问题，特别是天体运动问题是近几年考查的热点，几乎年年有题，年年翻新，以近几年中国及世界空间技术和宇宙探索为背景的题目备受青睐5本专题的一些考题常是本章

2、内容与电场、磁场、机械能等知识的综合题和与实际生活、新科技、新能源等结合的应用题，这种题难度较大，学习过程中应加强综合能力的培养.2.抛体运动3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度4. 匀速圆周运动的向心力5.离心现象6. 万有引力定律及其应用7.环绕速度8. 第二宇宙速度和第三宇宙速度9. 经典时空观和相对论时空观第1讲运动的合成与分解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_方向变速不在不在2运动的性质：做曲线运动的物体，速度_时刻在改变，所以曲线运动一定是_运动3曲线运动的条件：物体所受合外力的方向跟它的速度方向_同一条直线上或它的加速度方向与速度方向_同一条直线上切

3、线方向一、曲线运动4合外力方向与轨迹的关系合外力速度物体做曲线运动的轨迹一定夹在_方向与_方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的“凹”侧5速率变化情况判断(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率_增大(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率_减小不变(3)当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速率_二、运动的合成与分解分运动1分运动和合运动：一个物体同时参与几个运动，参与的这几个运动都是_，物体的实际运动就是合运动2运动的合成：已知分运动求合运动，叫做运动的合成(1)同一条直线上的两个分运动的合成：同向_，反向_相加相减(2)不在同一条直线上的两个分运动合

4、成时，遵循_平行四边形定则【基础检测】(2014 年广东十校联考)下列关于曲线运动的说法中，正确的是()A做平抛运动的物体，加速度是恒定的B做曲线运动的物体的加速度一定是变化的C做曲线运动的物体其速度大小一定是变化的D骑自行车冲到圆弧形桥顶时，人对自行车车座的压力增加，这是由于超重原因造成的解析：物体做曲线运动的条件是合加速度与合初速度有一定的夹角，例如平抛运动是匀变速曲线运动，加速度恒定，故选项 A 正确，B 错误；匀速圆周运动的速度大小不变，C 错误；自行车冲到圆弧形桥顶时，重力和支持力的合力提供向心力，人对自行车车座压力减小，这是由于失重原因造成的，故选项D 错误答案：A考点1 曲线运动

5、的理解 重点归纳物体所受合外力与速度不共线，物体就做曲线运动当合外力恒定时，物体做匀变速曲线运动，如平抛运动；当合外力变化时，物体做非匀变速曲线运动，如圆周运动【考点练透】1(多选，2014 年广东惠州调研)一物体受三个恒力作用做匀速直线运动，若将其中一个力突然撤去，则物体的运动状态可能是()A仍然做匀速直线运动B匀变速直线运动C匀速圆周运动D类平抛运动解析：去掉一个力后，所受的合力仍为恒力，但不为零，因此不可能做匀速直线运动，A 错；若力的方向与运动方向在一条直线上，物体做匀变速直线运动，B 正确；若合力的方向与运动方向不在同一条直线上，物体做匀变速曲线运动，特别当合力的方向与初速度方向垂直

6、时，物体做类平抛运动，D 正确；由于合力大小方向不变，因此不可能做匀速圆周运动，C错误答案：BD2(2015 年河北邯郸模拟)质点做曲线运动从 A 到 B 速率逐渐增加，如下列各图所示，有四位同学用示意图表示 A 到 B 的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是()ABCD答案：D考点2 运动的合成与分解1合运动与分运动的关系(1)独立性：一个物体同时参与的几个分运动，彼此独立，互不影响，这就是运动的独立性原理(2)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)(3)等效性：各分运动叠加起来与合运动有相同的效果(4)同一性：各分运动与合运动，是指同一

7、物体参与的分运动和实际发生的运动，不是几个不同物体发生的不同运动 重点归纳2两个直线运动的合运动的性质判断：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.两个分运动合运动都是匀速直线运动匀速直线运动匀速直线运动和匀变速直线运动变速曲线运动都是初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动都是初速度不为零的匀变速直线运动若v合、a合共线，为匀变速直线运动，否则为匀变速曲线运动典例剖析例 1 ：关于合运动与分运动的关系，下列说法正确的是()A合运动的速度一定大于分运动的速度B分运动的位移一定小于合运动的位移C合运动的时间等于各分运动的时间之和D组成合运动的各个分运动具有独立性思维点拨：

8、运动的合成遵循的法则是平行四边形定则或三角形定则，合运动与分运动具有等效性、等时性和分运动的独立性解析：运动的合成遵循的法则是平行四边形法则或三角形定则由三角形定则可知，合运动的速度与两个分运动的速度构成了三角形的三边，两个分速度首尾相连，合速度是首对首、尾对尾在三角形中，哪条边都有可能表示合速度，也都有可能表示分速度，故不能明确说明合速度与分速度的大小关系对速度如此，对加速度、位移也都如此所以 A、B 错误依照合运动与分运动的等效性、等时性和分运动的独立性可知，C 错误，D 正确答案：D备考策略：在实际中物体所做的运动一般都是曲线运动，所有曲线运动都涉及运动的合成与分解【考点练透】3(多选，

9、2014 年广东东莞万江中学月考)有关运动的合成，下列说法正确的是()A两个直线运动的合运动一定是直线运动B两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动C两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动D匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是直线运动答案：BC4(多选，2015 年山西太原模拟)如图 4-1-1 所示，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业为了节省救援时间，在消防车向前前进的过程中，人同时相对梯子匀速向上运动在地面上看消防队)员的运动，下列说法中正确的是(图 4-1-1A当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀加速直线

10、运动B当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀速直线运动C当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动D当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速直线运动答案：BC模型1小船渡河1 小船的运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动2三种渡河情形的分析图 4-1-2(3)若 v 水v 船，这时无论船头指向什么方向，都无法使船垂直河岸渡河，即最短位移不可能等于河宽 d.按水流速度和船在静水中的速度大小的作图如图 4-1-3 所示图 4-1-3以出发点 A 作矢量 v水，以 v水末端为圆心，v船为半径画圆弧，自出发点 A 向圆弧作切线，就是船位移最小时的合运动的方向这时船头与河岸的夹角满足 cos

11、 ，最短位移 s 短例 2：(2014 年四川卷)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为 v 的大河小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直去程与回程所用时间的比值为 k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为()思维点拨：去时船头垂直于河岸，用时最短；回时位移垂直于河岸，位移最短答案：B【触类旁通】1(多选，2015 年湖北重点中学联考)一只小船在静水中的速度为 3 m/s，它要渡过一条宽为 30 m 的河，河水流速为 4 m/s，则这只船()A过河时间不可能小于 10 sB不能沿垂直于河岸方向过河C渡过这条河所需的时间可以为 6 sD不可能渡过

12、这条河答案：AB2如图 4-1-4 所示，人沿平直的河岸以速度 v 行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与)水面平行当绳与河岸的夹角为时，船的速度大小为(图 4-1-4Avsin B.vsin Cvcos D.vcos 答案：C模型2 关联速度的绳杆模型1模型的几类情况(1)收绳：每段绳子至少有一端固定(2)转杆：杆一端固定转动(3)滑杆：杆两端不固定，同时以不同的方式运动，比如在竖直墙壁上往下滑2特点(1)合运动：两端点(或端点连接的物体)的实际运动速度为合速度(2)速度关联沿绳或杆方向的速度分量大小相等这是模型的核心注意：绳、杆两端点的速度是其各分速度的合速度(3

13、)角速度：同一时刻，收绳和转杆上每处的角速度都相等，垂直绳子或杆方向的分速度与该点到固定点的距离成正比(vr，可能会随时间而改变)滑杆每点的速度都不同，角速度也不同(垂直壁面时，该点的轨迹是椭圆弧，滑杆中点的轨迹是圆弧)3速度分析(1)绳上某点的速度：先求端点沿绳方向的分速度 v和垂直的垂直分速度，最后结合 v v求出合速度(2)转杆的合速度：杆方向上的分速度为零，故垂直杆方向的分速度就是该点的合速度(3)滑杆杆上的速度分析：杆上每点的运动按两端点的实际运动方向分解，由滑杆三角比例关系建立分速度与端点速度之间的关系，再利用平行四边形定则或三角形定则进行分析求解4解题方法和步骤：确定物体的实际运

14、动；沿绳方向分解速度；沿垂直绳方向分解速度离为 时，A、B两球的速度vA和vB的大小(不计一切摩擦)例 3：如图 4-1-5 所示，一根长直轻杆两端分别固定一个小球 A 和 B，两球的质量均为 m，两球半径忽略不计，杆 AB 的长度为 l，现将杆 AB 竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球 B，使小球 B 在水平地面上由静止向右运动求当 A 球沿墙下滑距l2图 4-1-5审题突破：解答本题时要注意两点：A、B 两球的实际运动是它们各自的合运动；A、B 两球沿杆方向的分速度相等解：A、B 两球速度的分解情况如图4-1-6 所示，由题意知，30，由运动的合成与分解得图 4-1-6vAsin vBcos

15、 又 A、B 组成的系统机械能守恒，所以题外拓展：如果要求轻杆中点的速度大小，则需将中点的速度沿两个端点(小球)实际运动的方向分解，并通过三角相似性质确立它们的关系，从而进行求解【触类旁通】3(2015 年山东烟台模拟)如图 4-1-7 所示，物体 A、B 经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A 物体受水平向右的力 F 的)作用，此时 B 匀速下降，A 水平向左运动，可知(图 4-1-7A物体 A 做匀速运动B物体 A 做加速运动C物体 A 所受摩擦力逐渐增大D物体 A 所受摩擦力不变解析：设系在 A 上的细线与水平方向夹角为，物体 B 的速度为 vB，大小不变，细线的拉力为 FT，则物体 A 的速度 vA物体 A 做加速运动，A 错误，B 正确；物体 B 匀速下降，FT 不变，故随增大，FfA 减小，C、D 均错误答案：B4(2015 年山西太原一中检测)如图 4-1-8 所示，开始时 A、B 间的细绳呈水平状态，现由计算机控制物体 A 的运动，使其恰好以速度 v 沿竖直杆匀速下