全品復(fù)習(xí)方案2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第4單元 曲線運動 萬有引力與航天 第9講 運動的合成與分解課件

1、第9講PART 09 運動的合成與分解 教材知識梳理考點互動探究教師備用習(xí)題 一、曲線運動 1.速度方向:質(zhì)點在軌跡上某一點的瞬時速度的方向,沿曲線上該點的方 向. 2.運動性質(zhì):曲線運動一定是變速運動.a恒定:運動;a變化:非勻變速 曲線運動. 3.曲線運動條件:(1)運動學(xué)角度:物體的方向跟速度方向不在同一條直線 上. (2)動力學(xué)角度:物體所受的方向跟速度方向不在同一條直線上. 教材知識梳理 勻變速曲線 切線 加速度 合外力 二、運動的合成與分解 1.概念 (1)運動的合成:已知分運動求. (2)運動的分解:已知合運動求. 2.分解原則:根據(jù)運動的分解,也可采用正交分解. 3.遵循規(guī)律:

2、位移、速度、加速度都是矢量,它們的合成與分解都遵循 定則. 教材知識梳理 合運動 分運動 實際效果 平行四邊形 三、合運動與分運動的關(guān)系 1.等效性:各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動的規(guī)律有完全相同的效果. 2.等時性:合運動和分運動經(jīng)歷的時間相等,即同時開始,同時停止. 3.獨立性:一個物體同時參與幾個分運動,各分運動獨立進行,不受其他分運動的影響. 教材知識梳理 教材知識梳理 【辨別明理】 (1)合速度一定大于分速度.() (2)運動的合成與分解的實質(zhì)是對描述運動的物理量(位移、速度、加速度)的合成 與分解. () (3)兩個直線運動的合運動一定是直線運動. () (4)做曲線運動的物體受到

3、的合外力一定是變力.() (5)做曲線運動的物體所受的合外力的方向一定指向軌跡的凹側(cè).() 教材知識梳理 答案 (1)()(2)()(3)()(4)()(5)() 考點一曲線運動的條件與軌跡分析 考點互動探究 1.人教版必修2改編 如圖9-1所示,水平桌面上一小鐵球沿直線運動.若在鐵球運 動的正前方A處或旁邊B處放一塊磁鐵,下列關(guān)于小鐵球運動情況的說法正確的是 () A.磁鐵放在A處時,小鐵球做勻速直線運動 B.磁鐵放在A處時,小鐵球做勻加速直線運動 C.磁鐵放在B處時,小鐵球做勻速圓周運動 D.磁鐵放在B處時,小鐵球做非勻變速曲線運動 圖9-1 考點互動探究 答案 D 考點互動探究 2.如圖

4、9-2所示為質(zhì)點做勻變速曲線運動的軌跡示意圖,且質(zhì)點運動到D點時速度 方向與加速度方向恰好互相垂直,則質(zhì)點從A點運動到E點的過程中,下列說法中 正確的是() A.質(zhì)點經(jīng)過C點的速率比經(jīng)過D點的速率大 B.質(zhì)點經(jīng)過A點時的加速度方向與速度方向的 夾角小于90 C.質(zhì)點經(jīng)過D點時的加速度比經(jīng)過B點時的加速度大 D.質(zhì)點從B點運動到E點的過程中,加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小 圖9-2 考點互動探究 答案 A 考點互動探究 3.一個質(zhì)點受兩個互成銳角的恒力F1和F2作用,由靜止開始運動,若運動過程中保 持二力方向不變,但F1突然增大到F1+F,則質(zhì)點以后 () A.繼續(xù)做勻變速直線運動 B.

5、在相等時間內(nèi)速度的變化一定相等 C.可能做勻速直線運動 D.可能做非勻變速曲線運動 考點互動探究 答案 B 考點互動探究 要點總結(jié) 1.曲線運動條件:物體受到的合外力與速度始終不共線. 2.曲線運動特征 (1)運動學(xué)特征:由于做曲線運動的物體的瞬時速度方向沿曲線上物體位置的切線 方向,所以做曲線運動的物體的速度方向時刻發(fā)生變化,即曲線運動一定為變速運 動. 考點互動探究 (2)動力學(xué)特征:由于做曲線運動的物體的速度時刻變化,說明物體具有加速度,根據(jù) 牛頓第二定律可知,物體所受合外力一定不為零且和速度方向始終不在一條直線 上(曲線運動條件).合外力在垂直于速度方向上的分力改變物體速度的方向,合外

6、 力在沿速度方向上的分力改變物體速度的大小. (3)軌跡特征:曲線運動的軌跡始終夾在合力方向與速度方向之間,而且向合力的一 側(cè)彎曲,或者說合力的方向總指向曲線的凹側(cè).軌跡只能平滑變化,不會出現(xiàn)折線. (4)能量特征:如果物體所受的合外力始終和物體的速度垂直,則合外力對物體不做 功,物體的動能不變;若合外力不與物體的速度方向垂直,則合外力對物體做功,物體 的動能發(fā)生變化. 考點二運動的合成與分解 考點互動探究 1.人教版必修2改編 如圖9-3所示,豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水,內(nèi)有 一個紅蠟塊能在水中勻速上浮.在紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時,使玻璃 管以速度v水平向右勻速運動.紅蠟

7、塊由管口上升到頂端,所需 時間為t,相對地面通過的路程為L.下列說法中正確的是() A.v增大時,L減小 B.v增大時,L增大 C.v增大時,t減小 D.v增大時,t增大 圖9-3 考點互動探究 答案 B 考點互動探究 2.物體在直角坐標(biāo)系xOy所在的平面內(nèi)由O點開始運動,其沿坐標(biāo)軸方向的兩個分速 度隨時間變化的圖像如圖9-4所示,則對該物體運動過程的描述正確的是 () A.物體在03 s做直線運動 B.物體在34 s做直線運動 C.物體在34 s做曲線運動 D.物體在03 s做變加速運動 圖9-4 考點互動探究 答案 B 考點互動探究 3.一質(zhì)量為2 kg的物體在如圖9-5甲所示的xOy平面

8、上運動,在x軸方向上的v-t圖像和 在y軸方向上的s-t圖像分別如圖乙、丙所示,下列說法正確的是() A.前2 s內(nèi)物體做勻變速曲線運動 B.物體的初速度為8 m/s C.2 s末物體的速度大小為8 m/s D.前2 s內(nèi)物體所受的合外力 為16 N 圖9-5 考點互動探究 答案 A 考點互動探究 要點總結(jié) 兩個互成角度的分運動合運動的性質(zhì) 兩個勻速直線運動勻速直線運動 兩個初速度為零的勻加速直線運動勻加速直線運動 兩個初速度不為零的勻變速直線運動 如果v合與a合共線,為勻變速直線運動 如果v合與a合不共線,為勻變速曲線運動 一個勻速直線運動和一個勻變速直線運 動 如果v合與a合共線,為勻變速

9、直線運動 如果v合與a合不共線,為勻變速曲線運動 考點互動探究 2.運動的合成與分解的運算法則 運動的合成與分解是指描述運動的各物理量,即位移、速度、加速度的合成與分解, 由于它們均是矢量,故合成與分解都遵循平行四邊形定則. 考點三小船渡河問題 考點互動探究 模型解讀分運動1分運動2合運動 運動 船相對于靜水的劃 行運動 船隨水漂流的運 動 船的實際運動 速度本質(zhì) 發(fā)動機給船的速度 v1 水流給船的速度 v2 船相對于岸的速度v 速度方向 沿船頭指向沿水流方向合速度方向,軌跡(切線)方向 考點互動探究 考點互動探究 考點互動探究 考點互動探究 答案 B 變式題 (多選)如圖9-6所示,民族運動

10、會上有一個騎射項目,運動員騎在奔馳的馬背 上沿跑道AB運動,且向他左側(cè)的固定目標(biāo)拉弓放箭.假設(shè)運動員騎馬奔馳的速度為 v1,運動員靜止時射出的箭的速度為v2,跑道離固定目標(biāo)的最近距離OC=d.若不計空 氣阻力的影響,要想命中目標(biāo)且 射出的箭在空中飛行時間最短, 則() 考點互動探究 圖9-6 考點互動探究 考點互動探究 答案 BC 考點互動探究 建模點撥 解小船渡河問題必須明確以下兩點: (1)解決這類問題的關(guān)鍵:正確區(qū)分船的分運動和合運動.船的航行方向也就是船頭 指向,是分運動;船的運動方向也就是船的實際運動方向,是合運動,一般情況下與船 頭指向不一致. (2)運動分解的基本方法:按實際效果

11、分解,一般用平行四邊形定則沿水流方向和船 頭指向進行分解. 考點四關(guān)聯(lián)速度問題 考點互動探究 用繩或桿牽連兩物體,在運動過程中,兩物體的速度通常不同,但物體沿繩或桿 方向的速度分量大小相等. 考點互動探究 考向一繩連接體的速度關(guān)聯(lián) 圖9-7 考點互動探究 答案 D 考點互動探究 圖9-8 考點互動探究 答案 A 考點互動探究 考向二桿連接體的速度關(guān)聯(lián) 圖9-9 考點互動探究 答案 C 考點互動探究 圖9-10 考點互動探究 答案 D 考點互動探究 要點總結(jié) 先確定合運動的方向(物體實際運動的方向),然后分析這個合運動所產(chǎn)生的實際效 果(一方面使繩或桿伸縮的效果;另一方面使繩或桿轉(zhuǎn)動的效果)以確

12、定兩個分速度 的方向(沿繩或桿方向的分速度和垂直于繩或桿方向的分速度,而沿繩或桿方向的 分速度大小相同). 教師備用習(xí)題 1.在長約1.0 m的一端封閉的玻璃管中注滿清水,水中放一個適當(dāng)?shù)膱A柱形的紅蠟 塊,將玻璃管的開口端用膠塞塞緊,并迅速豎直倒置,紅蠟塊就沿玻璃管由管口勻速 上升到管底.將此玻璃管倒置安裝在小車上,并將小車置于水平導(dǎo)軌上.若細線一端 連接小車,另一端繞過定滑輪懸掛小物體,小車從A位置由靜止開始運動,同時紅蠟 塊沿玻璃管勻速上升.經(jīng)過一段時間后,小車運動到B位置,如圖所示.按照圖建立坐 標(biāo)系,在這一過程中紅蠟塊實際運動的軌跡可能是圖中的() 教師備用習(xí)題 答案 C 教師備用習(xí)題 教師備用習(xí)題 答案 C 教師備用習(xí)題 教師備用習(xí)題 答案 AC 教師備用習(xí)題 4.如圖甲所示,有一根長為L的輕桿OA,O端用鉸鏈固定于地面,另一端固定著一個小 球A,圖甲中的小球A和圖乙中的桿分別靠著邊長為a和b的立方塊.當(dāng)立方塊沿地面 向右滑動到圖示位置(桿與地面的夾角為)時,其速度為v,則甲圖中小球的速度大小 vA和乙圖中小球的速度大小vA應(yīng)為 () 教師備用習(xí)題 答案 D 教師備用習(xí)題 教師備用習(xí)題 5.如圖所示,兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道相距