2022屆高考物理一輪復習 第4章 曲線運動 萬有引力與航天 第1節(jié) 曲線運動 運動的合成與分解教案 新人教版

1、2022屆高考物理一輪復習 第4章 曲線運動 萬有引力與航天 第1節(jié) 曲線運動 運動的合成與分解教案 新人教版2022屆高考物理一輪復習 第4章 曲線運動 萬有引力與航天 第1節(jié) 曲線運動 運動的合成與分解教案 新人教版年級：姓名：- 12 -第1節(jié) 曲線運動 運動的合成與分解高考備考指南考點內容要求高考(全國卷)三年命題情況對照分析202020192018命題分析運動的合成與分解卷t16：圓周運動繩模型應用。t15：萬有引力定律應用卷t16：平拋運動規(guī)律應用t15衛(wèi)星運行參數計算卷t16：衛(wèi)星運行參數計算卷t21：萬有引力定律綜合應用卷t19：平拋運動與圖象t14：萬有引力與圖象卷t15：衛(wèi)

2、星運行參數的比較卷t20：雙星模型卷t16：天體密度的估算卷t15：衛(wèi)星運動參量的計算卷t17：斜面上的平拋運動1.天體運動一般單獨命題，題型多為選擇題，命題熱點集中在運動的合成與分解、平拋運動、圓周運動、萬有引力與天體運動。2平拋運動、圓周運動常與牛頓運動定律、功能關系、能量守恒定律、電磁學知識綜合命題，常為壓軸性質的計算題。拋體運動勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度勻速圓周運動的向心力離心現象萬有引力定律及其應用環(huán)繞速度第二宇宙速度和第三宇宙速度經典時空觀和相對論時空觀核心素養(yǎng)物理觀念：合運動、分運動、平拋運動、斜拋運動、圓周運動、向心力、向心加速度、線速度、角速度、萬有引力、宇宙速

3、度、經典時空觀、相對論時空觀(如2020卷t16,2019卷t14)?？茖W思維：運動的合成與分解、平拋斜面模型、豎直平面圓周運動模型、萬有引力定律、開普勒定律、雙星模型、多星運動模型(如2019卷t21,2020卷t16)。科學態(tài)度與責任：離心現象與行車安全、萬有引力與衛(wèi)星發(fā)射、變軌、回收(如2018卷t20)。第1節(jié)曲線運動運動的合成與分解一、曲線運動1速度的方向質點在某一點的速度方向，為沿曲線在這一點的切線方向。2運動的性質做曲線運動的物體，速度的方向時刻在改變，所以曲線運動一定是變速運動。3曲線運動的條件二、運動的合成與分解1遵循的法則位移、速度、加速度都是矢量，故它們的合成與分解都遵循

4、平行四邊形定則。2合運動與分運動的關系合運動與分運動是等效替代關系，且具有等時性和獨立性。3合運動的性質判斷4兩個直線運動的合運動性質的判斷兩個互成角度的分運動合運動的性質兩個勻速直線運動勻速直線運動一個勻速直線運動、一個勻變速直線運動勻變速曲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、思考辨析(正確的畫“”，錯誤的畫“”)1曲線運動的速度大小可能不變。()2曲線運動的加速度可以為零。()3合運動的速度一定大于分運動的速度。()4只要兩個分運動為直線運動，合運動一定是直線運動。(

5、)5船的實際運動即為船的合運動，其軌跡與水流速度和船在靜水中的速度有關。()6船頭指向的運動方向為船在靜水中的速度方向。()二、走進教材1(人教版必修2p6“演示實驗”改編)如圖所示，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，下列關于小球運動的說法正確的是()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，小鐵球做變加速曲線運動d磁鐵放在a處時，小鐵球做變加速直線運動，選項a、b錯誤；磁鐵放在b處時，小鐵球做變加速曲線運動，選項c錯誤，d正確。2(人教版必修2p4“演示實驗”

6、改編)如圖所示，豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內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。則下列說法正確的是()av增大時，l減小bv增大時，l增大cv增大時，t減小dv增大時，t增大b紅蠟塊沿玻璃管上升的高度和速度不變，運動時間不變，由合運動與分運動的等時性知，玻璃管勻速運動的速度越大，則合速度越大，合位移越大，選項b正確。3.(人教版必修2p7t2改編)(多選)跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項目，如圖所示，當運動員從直升機上由靜止跳下后，在下落過程中將會受到

7、水平風力的影響，下列說法中正確的是()a風力越大，運動員下落時間越長，運動員可完成更多的動作b風力越大，運動員著地速度越大，有可能對運動員造成傷害c運動員下落時間與風力無關d運動員著地速度與風力無關bc運動員同時參與了兩個分運動，豎直方向向下落和水平方向隨風飄，兩個分運動同時發(fā)生，相互獨立，因而，水平風速越大，落地的合速度越大，但落地時間不變，故選項b、c正確，a、d錯誤。 曲線運動的條件與軌跡分析1關于物體的受力和運動，下列說法中正確的是()a物體在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不變b物體做曲線運動時，某點的加速度方向就是通過這一點曲線的切線方向c物體受到變化的合力作用時，它

8、的速度大小一定改變d做曲線運動的物體，一定受到與速度不在同一直線上的外力作用d如果合力與速度方向不垂直，必然有沿速度方向的分力，速度大小一定改變，故a錯誤；物體做曲線運動時，通過某一點的曲線的切線方向是該點的速度方向，而不是加速度方向，比如平拋運動，故b錯誤；物體受到變化的合力作用時，它的速度大小可以不改變，比如勻速圓周運動，故c錯誤；物體做曲線運動的條件是一定受到與速度不在同一直線上的外力作用，故d正確。2(2020青島模擬)質點做曲線運動，從a到b速率逐漸減小，如圖所示，有四位同學用示意圖表示a到b的軌跡及速度方向和加速度的方向，其中正確的是()abcda由于質點的速率逐漸減小，則加速度方

9、向與速度方向夾角大于90；因為曲線運動中，加速度指向軌跡的“凹側”，可知a正確，b、c、d錯誤。(1)物體做曲線運動時，速度沿軌跡的切線方向，合力指向軌跡凹側，可以速記為“無力不彎，力速兩邊”，如圖所示。(2)因為速度不能發(fā)生突變，所以曲線運動的軌跡也不能突變，除非速度和加速度同時減小為零并立刻開始沿其他方向加速運動。(3)若合外力的方向與速度方向夾角成銳角，則物體速率增大，如圖所示，若兩者夾角為鈍角，則速率減小。 運動的合成與分解1.在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運動，同時人頂著直桿以速度v0水平勻速移動，經過時間t，猴子沿桿向上移動的高度為h，人頂桿沿水平地

10、面移動的距離為s，如圖所示。關于猴子的運動情況，下列說法中正確的是()a相對地面的運動軌跡為直線b相對地面做變加速曲線運動ct時刻猴子對地速度的大小為v0atdt時間內猴子對地的位移大小為d猴子豎直向上做勻加速直線運動，水平向右做勻速直線運動，其合運動是勻變速曲線運動，a、b錯誤；t時刻猴子對地速度的大小為v，c錯誤；t時間內猴子對地的位移是指合位移，其大小為，d正確。2某質點在xoy平面上運動。t0時，質點位于y軸上。它在x方向運動的速度時間圖象如圖甲所示，它在y方向的位移時間圖象如圖乙所示。甲乙(1)求t0.5 s時質點速度的大小；(2)寫出t0.5 s時質點的位置；(3)在平面直角坐標系

11、上大致描繪質點在2 s內的運動軌跡。解析(1)質點x方向的分運動是勻加速直線運動，初速度v0x4 m/s，加速度a m/s22 m/s2x方向的速度vxv0xat(42t) m/st0.5 s時，vx5 m/sy方向做勻速直線運動，vy5 m/s，方向沿y軸負向t0.5 s時，v5 m/s。(2)質點的橫坐標為xv0tat2(4tt2)m縱坐標為y(105t)mt0.5 s時，x2.25 m，y7.5 m質點的位置為(2.25 m,7.5 m)。(3)兩式聯立得軌跡方程(10y)220(10y)25 x是一條拋物線答案(1)5 m/s(2)(2.25 m,7.5 m) (3)見解析1合運動軌跡

12、和性質的判斷方法(1)若合加速度的方向與合初速度的方向在同一直線上，則為直線運動，否則為曲線運動。(2)若合加速度不變，則為勻變速運動；若合加速度(大小或方向)變化，則為非勻變速運動。2合運動與分運動的關系等時性合運動與分運動同時開始，同時進行，同時結束獨立性各分運動相互獨立，不受其他運動影響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3.規(guī)律運動的合成與分解本質上是加速度、速度和位移的合成與分解，滿足平行四邊形定則。 運動分解中的兩類模型模型1小船渡河的兩類問題、三種情境圖示說明渡河時間最短當船頭垂直河岸時，渡河時間最短，最短時間tmin渡河位移最短當v水v船時，如果船頭方向(

13、即v船方向)與合速度方向垂直，渡河位移最短，最短渡河位移為xmin1(多選)(2020黑龍江大慶實驗中學開學考試)某人劃船橫渡一條河，河的兩岸平行，河水流速處處相同，大小為v1，船速大小恒為v2，且v2v1。設人以最短時間t1過河時，渡河位移為s1；以最短位移s2過河時，所用時間為t2。則以下關系正確的是()a bc dac設河的寬度為d，人以最短時間過河時船頭指向對岸，t1，船的合速度為v，則s1vt1，人以最短位移過河，船頭斜指向上游方向，s2d，船的合速度v，渡河時間為t2，故，a、c正確，b、d錯誤。2如圖所示，河水流動的速度為v，且處處相同，河寬度為a。在船下水點a的下游距離為b處是

14、瀑布。為了使小船渡河安全(不掉到瀑布里去)，則()a小船船頭垂直河岸渡河時間最短，最短時間為tb小船軌跡垂直河岸渡河位移最小，渡河速度最大，最大速度為vmaxc當小船沿軌跡ab渡河時，船在靜水中的最小速度為vmind當小船沿軌跡ab渡河時，船在靜水中的最小速度為vmind當小船船頭垂直河岸渡河，時間最短，最短時間為t，且t必須小于或等于，故選項a錯誤；小船軌跡垂直河岸渡河，位移最小，大小為a，但船頭必須指向上游，合速度不是最大，故選項b錯誤；小船沿軌跡ab運動，船在靜水中的速度最小時，船頭方向與ab垂直，可得vmin，故選項c錯誤，d正確?！叭Ｐ?、兩方案、兩確定”解決小船渡河問題模型2繩(桿

15、)端速度分解(1)模型特點：繩(桿)拉物體或物體拉繩(桿)以及兩物體通過繩(桿)相連，物體運動方向與繩(桿)不在一條直線上，求解運動過程中它們的速度關系，都屬于該模型。(2)分解原則示例把物體的實際速度分解為垂直于繩(桿)和平行于繩(桿)兩個分量，根據沿繩(桿)方向的分速度大小相等求解。常見的模型如圖所示。甲乙丙丁3.一輕桿兩端分別固定質量為ma和mb的兩個小球a和b(均可視為質點)。將其放在一個光滑球形容器中從位置1開始下滑，如圖所示，當輕桿到達位置2時球a與球形容器球心等高，其速度大小為v1，已知此時輕桿與水平方向成30角，b球的速度大小為v2，則()av2v1bv22v1cv2v1dv2v1c因球a與球形容器球心等高，則此時其速度方向豎直向下，將速度v1分解如圖所示。由圖可知：v11v1sin 30v1，對球b分析知，球b此時速度方向與桿所在直線夾角為60，如圖所示，將球b的速度v2分解。由圖可知v21v2cos 60v2。又沿桿方向兩球分速度相等，即v21v11，解得v2v1，選項c正確。4.人用繩子通過定滑輪拉物體a，a穿在光滑的豎直桿上，當以速度v0勻速地拉繩使物體a到達如圖所示位置時，繩與豎直桿的夾角為，則物體a實際運動的速度是()av0sin b cv0cos dd由運動的合成與分解可知