2026年高考总复习优化设计一轮复习物理（广西版）-第1节　曲线运动　运动的合成与分解

高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI第1节曲线运动运动的合成与分解第四章2026内容索引0102强基础增分策略增素能精准突破【课程标准】

1.通过实验,了解曲线运动,知道物体做曲线运动的条件。2.通过实验,探究并认识平抛运动的规律。会用运动合成与分解的方法分析平抛运动。体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。能分析日常生活中的抛体运动。3.会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向。会探究影响向心力大小的因素。能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。了解生产生活中的离心现象及其产生的原因。4.通过史实,了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义。认识科学定律对人类探索未知世界的作用。会计算人造卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度【核心素养】

【试题情境】

【考向预测】

生活实践类以生活常识、体育运动、卫星、探月工程等为背景的动力学问题学习探索类平抛运动研究,圆周运动向心力来源分析,万有引力定律相关问题本章内容属于高考考查的热点,多为选择题,或为与机械能及电场、磁场结合的综合计算题。

考查的具体内容主要包括以下几个方面:①平抛运动、斜抛运动的应用;②抛体运动及圆周运动中的临界点分析;③万有引力定律与重力的理解与应用;④万有引力定律在航天技术中的应用强基础增分策略一、曲线运动

一般可以看成几个直线运动的合运动1.速度的方向质点在某一点的速度方向,是沿曲线在这一点的

。

2.运动的性质做曲线运动的物体,速度的

时刻在改变,所以曲线运动是

运动。

可能是匀变速曲线运动,也可能是变加速曲线运动切线方向方向变速3.做曲线运动的条件

4.合力方向与轨迹的关系

合力方向与速度方向永远不可能平行物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合力方向

。

不在同一条直线上指向轨迹曲线弯曲的方向旁栏边角

人教版教材必修第二册P4阅读“做一做”——用飞镖显示曲线运动的速度方向,完成下面题目。如图所示,网球离开球拍后,沿图中虚线做曲线运动,则:(1)图中画出的各点的速度方向是否正确?(2)忽略空气阻力,网球离开球拍后做匀变速运动吗?答案

(1)v2方向正确,v1、v3、v4方向错误。(2)网球做匀变速运动。解析

(1)物体做曲线运动时,任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向,故v2方向正确,v1、v3、v4方向均错误。(2)忽略空气阻力,网球离开球拍后只受重力,加速度恒定,故网球做匀变速运动。易错辨析

(1)速度发生变化的运动,一定是曲线运动。(

)(2)做曲线运动的物体合外力一定是变化的。(

)(3)做曲线运动的物体速度大小一定发生变化。(

)(4)曲线运动可能是匀变速运动。(

)×××√应用提升1.(人教版教材必修第二册P5习题改编)高台跳水比赛时,运动员起跳后在空中做出各种动作,最后沿竖直方向进入水中。若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示,a、b、c、d为运动轨迹上的四个点。关于运动员头部经过这四个点时的速度方向,下列说法正确的是(

)A.a、b、c、d四个点的速度方向均竖直向下B.a、c两个点的速度方向竖直向下C.b、d两个点的速度方向竖直向下D.c点的速度方向竖直向上答案

B解析

曲线运动的速度方向沿该点轨迹的切线方向,所以图中a点的速度方向竖直向下,b点的速度方向竖直向上,c点的速度方向竖直向下,d点的速度方向竖直向上,故B正确。二、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.分解原则可根据运动的

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

。

易错辨析

(5)合运动的速度一定比分运动的速度大。(

)(6)只要两个分运动为直线运动,则合运动一定是直线运动。(

)分运动合运动实际效果正交分解平行四边形定则××应用提升2.(多选)(人教版教材必修第二册P9习题改编)如图所示,跳伞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.水平风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作B.水平风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害C.运动员下落时间与水平风力无关D.运动员着地速度与水平风力无关答案

BC解析

水平方向的风力对竖直方向的运动没有影响,运动员下落时间与风力无关。无风时,运动员在水平方向上速度为零,有风时,运动员在水平方向上因风力作用而产生水平方向的速度,风力越大,着地时水平方向速度越大,着地速度也越大,故B、C正确,A、D错误。3.如图所示,一热气球在匀加速竖直向上运动的同时随着水平气流向右匀速运动,若设竖直向上为y轴正方向,水平向右为x轴正方向,则热气球实际运动的轨迹可能是(

)B解析

气球水平向右做匀速直线运动,竖直向上做匀加速直线运动,则合加速度竖直向上,所受合力竖直向上,轨迹向上弯曲,故选B。增素能精准突破考点一物体做曲线运动的条件及轨迹分析[自主探究]1.曲线运动中速度方向、合力方向与运动轨迹之间的关系(1)速度方向与运动轨迹相切;(2)合力方向指向曲线的“凹”侧;(3)运动轨迹一定夹在速度方向和合力方向之间。2.合力方向与速率变化的关系【对点演练】1.(2023全国乙卷)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是(

)D解析

物体做曲线运动时,合力指向轨迹的内侧,且与速度方向成锐角时,速率增大。小车从左向右运动,动能一直增加,

因此速率变大,速度的方向为轨迹的切线方向且指向右侧。选项D正确,A、B、C错误。2.(2023江苏卷)达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验:一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力,则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是(

)D解析

以罐子为参考系,漏出去的沙初速度为0,水平加速度为罐子的对地加速度a,重力加速度为g,因此漏出去的沙相对于罐子斜向下做初速度为0的匀加速直线运动,因此沙子排列的轨迹为斜向左下方的一条直线,选项D正确。考点二运动的合成与分解及运动性质分析[自主探究]1.合运动和分运动的关系

等时性各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等独立性各分运动独立进行,不受其他分运动的影响等效性各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果2.合运动的性质判断

3.两个直线运动的合运动性质的判断标准:看合初速度方向与合加速度(或合外力)方向是否共线。两个互成角度的分运动合运动的性质两个匀速直线运动匀速直线运动一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动匀变速曲线运动两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动两个初速度不为零的匀变速直线运动如果v合与a合共线,为匀变速直线运动如果v合与a合不共线,为匀变速曲线运动【对点演练】3.公交车是人们重要的交通工具,某公交车内部座位示意图如图所示,其中座位A和座位B的连线与公交车前进的方向垂直。当公交车在某一站台由静止开始启动做匀加速运动的同时,一名乘客从A座位沿A、B的连线匀速运动到B座位,则站台上的人看到(

)A.该乘客的运动轨迹为直线B.该乘客的运动轨迹为曲线C.因该乘客在公交车上做匀速直线运动,所以乘客处于平衡状态D.该乘客对地的速度保持不变答案

B解析

乘客与车具有垂直于AB方向的加速度,乘客的速度与加速度方向不在同一条直线上,所以轨迹为曲线,选B。

D

5.(2023广东清远期末)在我国少数民族运动会上,设有跑马射箭项目。运动员需骑马在直线跑道上奔驰,弯弓放箭,射击侧方的固定靶标。某次比赛时,运动员骑马以大小为v1的速度沿直线跑道奔驰,运动员静止时射出的弓箭的速度大小为v2,箭水平射出后射在靶标中心的正下方,如图所示。不计空气阻力,若箭射出时的位置不变,要使箭恰好射中靶标中心,下列方法可行的是(

)A.仅增大v1B.仅减小v1C.同时增大v1和v2D.同时减小v1和v2C考点三关联速度模型[师生共研]1.两物体通过绳(杆)相连,当两物体都发生运动时,两物体的速度往往不相等,但因绳(杆)的长度是不变的,所以两物体的速度沿绳(杆)方向的分速度大小是相等的。2.常见的绳(杆)端运动的合成与分解图示

3.求解绳(杆)端运动的合成与分解问题的思路和方法先明确合运动(物体的实际运动)的方向,然后按运动的实际效果〔一方面有沿绳(杆)方向伸缩的效果,另一方面有使绳(杆)转动的效果〕确定两个分运动的方向:沿绳(杆)方向的分运动和垂直绳(杆)方向的分运动,而沿绳(杆)方向的分速度大小相同。

B思维点拨

首先明确两物体实际运动的速度方向,即合速度的方向,然后把二者的速度沿关联杆和垂直关联杆分解,利用沿关联杆的分速度相等建立联系。

【对点演练】6.(2023广西河池期末)如图所示,绳子通过固定在天花板上的定滑轮,左端与套在固定竖直杆上的物体A连接,右端与套在固定竖直杆上的物体B连接,到达如图所示位置时,绳与竖直方向的夹角分别为60°、37°,两物体的速率分别为vA、vB,且此时vA+vB=13m/s。cos37°=0.8。vA、vB之差为(

)A.3m/s B.4m/sC.5m/s D.6m/sA解析

设此时沿绳子方向的速率为v绳,将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解,如图所示。可得v绳=vAcos

60°v绳=vBcos

37°又vA+vB=13

m/s联立解得vA=8

m/s,vB=5

m/s。vA-vB=3

m/s,选项A正确,B、C、D错误。7.(2024四川广安第二中学月考)质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向所成夹角为θ2时(如图所示),下列判断正确的是(

)A.P的速率为v B.P的速率为vsinθ2C.P处于超重状态 D.P处于失重状态C解析

将小车的速度v进行分解,如图所示,则有vP=vcos

θ2,选项A、B错误;小车向右运动,θ2减小,v不变,则vP逐渐增大,说明物体P沿斜面向上做加速运动,处于超重状态,选项C正确,D错误。考点四小船渡河模型[名师破题]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:v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的实际速度)。3.小船渡河的两类问题、三种情境4.解决小船渡河问题的注意要点(1)正确区分分运动和合运动,船的航行方向也就是船头所指方向的运动,是分运动,船的运动也就是船的实际运动,是合运动,与船头所指方向一般情况下不共线。(2)按实际效果分解,一般用平行四边形定则沿水流方向和船头所指方向分解。(3)渡河时间只与船垂直河岸的分速度有关,与水流速度无关。(4)求最短渡河位移时,根据船速v1与水流速度v2的大小情况,用三角形定则处理。【典例突破】典例2.小船匀速横渡一条河流,当船头垂直河岸方向航行时,在出发后10min到达对岸下游120m处;若船头保持与河岸成α角向上游航行,航程最短,出发后12.5min到达正对岸,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)水流的速度大小;(2)小船在静水中的速度大小、河的宽度以及船头与河岸间的夹角α。审题指导

关键词句获取信息船头垂直河岸方向航行时,在出发后10min到达对岸下游120m处垂直河岸航行,过河最短时间为10min可求水流速度若船头保持与河岸成α角向上游航行,航程最短,出发后