高一物理曲線運動運動的合成與分解精品學習資料及習題及答案

1、曲線運動【高考熱點】 1、利用物體做曲線運動的條件，判斷合運動的軌跡是直線還是曲線。 2、考查分運動與合運動的特點。 3、根據(jù)平拋運動的分運動特點，解決平拋運動和類平拋運動問題。 4、運用勻速圓周運動的基本知識，解決實際問題?！久}規(guī)律】 本章內(nèi)容是每年的必考內(nèi)容，特別是曲線運動的研究方法運動的合成與分解，平拋運動和圓周運動，并與實際聯(lián)系較多，綜合性較強，像與萬有引力定律、電場、磁場、機械能守恒等的結合，望同學們在復習當中引起足夠的重視。第一節(jié) 曲線運動 運動的合成與分解【知識清單】一、 曲線運動1、 曲線運動與直線運動的明顯區(qū)別是：做曲線運動的物體_時刻在改變。2、 在曲線運動中，質(zhì)點在某一

2、點的速度方向是_。3、 物體做曲線運動的條件是_，因此，做曲線運動的物體，其加速度的方向和速度的方向也不在同一條直線上。二、 運動的合成與分解1、 一個 運動可以根據(jù)其效果分解為兩個運動，這兩個運動叫_，而那一個運動稱為這兩個運動的_。2、 合位移是指物體實際運動的位移，分位移是指_，合速度是指_，分速度是指物體在各個分運動方向上的速度。3、 合運動的位移、速度、加速度分別是兩個分運動的位移、速度、加速度的_和。4、 已知分運動求合運動叫做_，已知合運動求分運動叫做_。5、 合運動與分運動可以是直線運動，也可以是曲線運動，一個曲線運動可以分解為兩個方向上的直線運動。【考點導航】 一、曲線運動1

3、、特點：（1）質(zhì)點的運動軌跡為曲線；（2）質(zhì)點的速度時刻發(fā)生變化；（3）曲線運動一定是變速運動（即一定存在加速度）； 2、物體做曲線運動的條件： （1）物體做直線運動的條件：物體受到的合外力為零或者合外力不為零，但是合外力與初速度的方向在同一條直線上。 從運動學角度：物體的合加速度與合初速度不在同一條直線上。從動力學角度：物體的合外力與合初速度不在同一條直線上。（2）物體做曲線運動的條件考綱要求：二級1、 曲線運動1、曲線運動特點：做曲線運動的物體在某點的速度方向，沿著曲線在該點的切線方向，因此速度方向時刻在改變，所以曲線運動一定是變速運動，但變速運動不一定是曲線運動2、勻變速曲線運動和非勻變

4、速曲線運動：加速度a恒定的曲線運動為勻變速曲線運動，加速度a變化的曲線運動為非勻變速曲線運動3、物體做曲線運動和直線運動的條件：如果物體所受合外力的方向和速度方向不在同一直線上(即加速度方向和速度方向不在同一直線上)，則物體做曲線運動反之，則物體做直線運動說明：如果合外力的大小和方向都是恒定的，即所受的力為恒力，物體就做勻變速曲線運動。如平拋運動。如果合外力大小恒定，方向始終與速度垂直，物體就做勻速圓周運動，勻速圓周運動 是非勻變速曲線運動。當物體受到合外力方向與速度的夾角為銳角時，物體運動的速率將增大；當物體受到的合外力方向與速度的夾角為鈍角時，物體運動的速率將減小.做曲線運動的物體，其軌跡

5、向合外力所指的方向彎曲，物體的軌跡一定在合外力方向和速度方向之間若已知物體的運動軌跡，可判斷出物體所受合外力的大致方向。若已知合外力的方向和速度的方向，可判斷出物體運動軌跡的大致方向。2、 運動的合成與分解1、合運動與分運動一個物體的實際運動往往參與幾個運動，我們把這幾個運動叫做實際運動的分運動，把這個實際運動叫做這幾個分運動的合運動2、運動的合成：已知分運動求合運動的過程，叫運動的合成3、運動的分解：已知合運動求分運動的過程，叫運動的分解4、運算法則：運動的合成與分解包括位移、速度和加速度的合成與分解，遵守平行四邊形定則兩分運動垂直時或正交分解后的合成：例1：關于互成角度的兩個初速度不為零的

6、勻變速直線運動的合運動,下述說法正確的是( C )A.一定是直線運動B.一定是拋物線運動C.可能是直線運動,也可能是拋物線運動D.以上說法都不對5、合運動與分運動的特征運動的合成與分解符合平行四邊形定則分運動共線時變成了代數(shù)相加減矢量性合運動與分運動具有時間上的對應關系同時性每個分運動都是獨立的，不受其他運動的影響獨立性合運動的性質(zhì)是由分運動決定的相關性實際表現(xiàn)出來的運動是合運動速度、時間、位移、加速度要一一對應運動的分解要根據(jù)力的作用效果(或正交分解)注意：一個速度按矢量運算法則分解為兩個分速度，數(shù)量關系上也許無誤，但若與實際情況不符，則所得分速度毫無物理意義。速度分解的一個基本原則就是按實

7、際效果來進行分解，物體的實際運動方向就是合速度的方向。注：只有物體的實際運動，才是能供分解的“合運動”。例2.如圖所示，貨車正在以a1=0.1 m/s2的加速度啟動，同時，一只壁虎以v2=0.2 m/s的速度在貨車壁上向上勻速爬行。試求：(1)經(jīng)過2 s時，地面上的人看到壁虎的速度大小和方向。(2)經(jīng)過2 s時壁虎相對于地面發(fā)生的位移大小。(3)在地面上觀察壁虎做直線運動還是曲線運動？答案：(1)0.28 m/s，與水平方向成45 (2)0.45 m (3)曲線運動例3：如圖所示，一物體在水平恒力作用下沿光滑水平面做曲線運動，當物體從A點運動到B點時，其速度方向恰好改變900，則物體在A點到B

8、點的運動過程中，動能將（ C ）A、不斷增大B、不斷減小vAvBABC、先減小后增大vAvBABD、先增大后減小甲例4.如圖所示，甲、乙兩運動員同時從水流湍急的河流兩岸下水游泳，甲在乙的下游且游速大于乙，欲使兩人盡快在河中相遇，則應選擇的游泳方向是（ ）A、都沿虛線偏下游方向游B、都沿虛線方向朝對方游C、甲沿虛線方向，乙沿虛線偏上游方向游乙D、乙沿虛線方向，甲沿虛線偏上游方向游甲乙三、運動合成與分解的兩種模型vAvBABvAvBAB1小船過河模型分析(1)把握三種速度：v1(船在靜水中的速度)、v2(水流速度)、v合(船的實際速度即合速度)(2)分清三種情景過河時間最短：船頭正對河岸如圖(甲)

9、所示最短時間為 (d為河寬)過河位移最短(v2v1)時：合速度垂直河岸，船頭偏向上游如圖(乙)所示此情景最短位移sd(d為河寬)過河時間 .過河路徑最短(v2v1)時：合速度不可能垂直于河岸，無法垂直渡河確定方法如下：如圖(丙)所示，以v2矢量末端為圓心，以v1矢量的大小為半徑畫弧，從v2矢量的始端向圓弧作切線，則合速度沿此切線方向航程最短。由圖可知： 渡河時間：最短航程：船漂下的最短距離：例5：小船過河，河寬為90 m，船在靜水中航行速度是3 m/s，水流速度是4 m/s，則 ( A C )A.船渡過河的最短時間為30 sB.小船渡河的最短路程為90 mC.船頭偏向上游某一角度可使船以最短路

10、程過河D.小船渡河的最短路程為150 m例6：有一小船正在橫渡一條寬為30 m的河流，在正對岸下游40 m處有一危險水域，假若水流速度為5 m/s，為了使小船在危險水域之前到達對岸。那么，小船相對于靜水的最小速度是多少? 答案：3m/s例7：南風速度為4 m/s，大河中的水流正以3 m/s的速度向東流動，船上的乘客看見輪船煙囪冒出的煙柱是豎直的，求輪船相對于水的航行速度是多大? 什么方向?答案;5m/s 北偏西37度2“繩牽物體”或“物體牽繩”類模型分析(1)合運動方向：物體實際運動的方向就是合運動的方向(2)兩個分運動的方向：繩子末端運動的效果有兩個，一個是沿牽引方向的平動效果，改變速度的大

11、小；二是垂直于牽引方向的轉動效果，改變速度的方向因此，此類問題中兩分運動的方向分別為沿繩和垂直于繩的方向提示： 解答繩、桿類問題時要注意，不可伸長的繩或桿盡管各點的速度不同，但各點速度沿繩或桿方向的投影相同例8：如圖所示，在河岸上利用定滑輪拉繩索使小船靠岸，拉繩的速度為v，當拉船頭的繩索與水平面的夾角為時，船的速度是多少？答案：V/cos例9：如圖所示，物體A和B的質(zhì)量均為m，且分別與輕繩連接跨過定滑輪(不計繩子與滑輪，滑輪與軸之間的摩擦)，當用水平拉力F拉物體B沿水平向右做勻速直線運動的過程中( BD )A物體A也做勻速直線運動B繩子拉力始終大于物體A所受的重力C繩子對A物體的拉力逐漸增大D

12、繩子對A物體的拉力逐漸減小 例10：如圖所示，重物A、B由剛性繩拴接，跨過定滑輪處于圖中實線位置，此時繩恰好拉緊，重物靜止在水平面上，用外力水平向左推A，當A的水平速度為vA時，如圖中虛線所示，求此時B的速度vB=_.答案：例11：如圖所示，套在豎直細桿上的環(huán)A由跨過定滑輪的不可伸長的輕繩與重物B相連。由于B的質(zhì)量較大，故在釋放B后，A將沿桿上升，當A球上升至與定滑輪的連線處于水平位置時，其上升速度v10，若這時B的速度為v2，則( D )A. v2=v1 B. v2v1C. v20 D. v2=0例12：如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地上通過鉸鏈聯(lián)結形

13、成轉軸，其端點恰好處于左側滑輪正下方O點處，在桿的中點C處拴一細繩，繞過兩個滑輪后掛上重物M，C點與O點距離為l。現(xiàn)在桿的另一端用力使其逆時針勻速轉動，由豎直位置以角速度緩緩轉至水平位置(轉過了90角)，此過程中下述說法正確的是(C )A重物M做勻速直線運動B重物M做勻變速直線運動C重物M的最大速度是lD重物M的速度先減小后增大創(chuàng)新訓練1. 關于運動的合成的說法中，正確的是 （） A合運動的位移等于分運動位移的矢量和B合運動的時間等于分運動的時間之和C合運動的速度一定大于其中一個分運動的速度 D合運動的速度方向與合運動的位移方向相同2. 物體在幾個力的作用下處于平衡狀態(tài)，若撤去其中某一個力而其

14、余力的性質(zhì)（大小、方向、作用點）不變，物體的運動情況可能是 （）A靜止 B勻加速直線運動C勻速直線運動 D勻速圓周運動3.某質(zhì)點做曲線運動時 （）A.在某一點的速度方向是該點曲線的切線方向B.在任意時間內(nèi)，位移的大小總是大于路程C.在某段時間里質(zhì)點受到的合外力可能為零D.速度的方向與合外力的方向必不在同一直線上圖4114. 如圖411所示的曲線為運動員拋出的鉛球運動軌跡(鉛球視為質(zhì)點)，A、B、C為曲線上的三點，關于鉛球在B點的速度方向，說法正確的是()A為AB的方向 B為BC的方向C為BD的方向 D為BE的方向5.一個質(zhì)點在恒力F作用下，在xOy平面內(nèi)從O點運動到A點的軌跡如圖所示，且在A點

15、的速度方向與x軸平行，則恒力F的方向不可能（）A.沿x軸正方向B.沿x軸負方向C.沿y軸正方向D.沿y軸負方向6. 做曲線運動的物體，在運動過程中一定變化的物理量是（）A.速度 B.加速度C.速率D.合外力7質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點在xy平面上做曲線運動，在x方向的速度圖像和y方向的位移圖像如圖415所示，下列說法正確的是()圖415A質(zhì)點的初速度為5 m/sB質(zhì)點所受的合外力為3 NC質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直D2 s末質(zhì)點速度大小為6 m/s8.下列關于物體做曲線運動的說法，正確的是（）A.曲線運動一定是變速運動B.有些曲線運動也可能是勻速運動C.變速運動一定是曲線運動D.做曲線運動的質(zhì)

16、點的速度方向就是質(zhì)點在曲線上這點的切線方向9.關于物體的運動，下列說法中正確的是（）A. 物體做曲線運動時，它所受的合力一定不為零B. 做曲線運動的物體，有可能處于平衡狀態(tài)C. 做曲線運動的物體，速度方向一定時刻改變D. 做曲線運動的物體，所受的合外力的方向有可能與速度方向在一條直線上10. 一條河寬400 m，船在靜水中的速度是4 m/s，水流速度是5 m/s，則（ ）A. 該船一定不能垂直渡到河岸B. 當船頭垂直河岸橫渡時過河所用時間最短C. 船橫渡到對岸時，船對岸的最小位移為400 mD. 該船渡河的速度最小是4 m/s11. 船在靜水中的航速為v1，水流的速度為v2.為使船行駛到河正對

17、岸的碼頭，則v1相對v2的方向應為 ()12加速度不變的運動( )A可能是直線運動 B可能是曲線運動C可能是勻速圓周運動 D一定是勻變速運動13降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風，若風速越大，則降落傘()A下落的時間越短 B下落的時間越長C落地時速度越小 D落地時速度越大ABCDRQP14.如圖所示，蠟塊可以在豎直玻璃管內(nèi)的水中勻速上升，若在蠟塊從A點開始勻速上升的同時，玻璃管從AB位置水平向右做勻加速直線運動，則蠟塊的實際運動軌跡可能是圖中的 （ ）A直線P B曲線QC曲線R D三條軌跡都有可能15在加速度為a 的火車上，某人從窗口上相對于火車無初速度釋放物體，在不計空氣阻力的情況下

18、，車上的人看到物體的運動軌跡為（）.豎直的直線.傾斜的直線.不規(guī)則的曲線.拋物線 N F F F F F16.運動員沿操場的彎道部分由向跑步時，速度越來越大，如圖所示，他所受到的地面的水平力的方向正確的是（）. . . C. D.v(17. 如圖所示,人在河岸上用輕繩拉船，若人以速度v勻速行進，則船將做 ,在圖示時船的速度為 A.勻速運動 B.勻加速運動C.變加速運動 D.減速運動18圖414如圖414所示，甲、乙兩同學從河中O點出發(fā)，分別沿直線游到A點和B點后，立即沿原路線返回到O點，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OAOB.若水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，則他們所用時間t甲、t

19、乙的大小關系為 ()At甲t乙 D無法確定解析設兩人在靜水中的游速均為v0，水速為v，則t甲t乙故A、B、D錯，C對答案C第一節(jié) 曲線運動 運動的合成與分解【知識清單】一、1、速度方向 2、曲線上該點的切線方向 3、物體所受的合外力與速度方向不在同一條直線上。二、1、分運動 ；合運動 2、物體在各個分運動方向上的位移；物體實際運動的速度3、矢量 4、運動的合成；運動的分解 C 1/2L V繩 O【變式訓練】1、解析：由d = H 2t2可得，B以4 m/s2 的加速度向上做勻加速直線運動，故B得合運動為加速度為4 m/s2 的曲線運動，故選BC。2、解析：把桿中點的線速度進行分解得到如圖所示的分解圖，V繩 = 1/2 Lcos，逐漸減小，cos逐漸增大，V繩逐漸增大，當桿到達水平位置時，V繩 = L，達到最大，故選C。3、解析：