南方新高考年高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題四運(yùn)動的合成與分解課件新人教版

1、專題四 曲線運(yùn)動 萬有引力定律考點(diǎn)內(nèi)容要求熱點(diǎn)1.運(yùn)動的合成與分解1.本專題是牛頓運(yùn)動定律在曲線運(yùn)動中的具體應(yīng)用，萬有引力定律是力學(xué)中一個重要的、獨(dú)立的基本定律運(yùn)動的合成與分解是研究復(fù)雜運(yùn)動的基本方法2平拋運(yùn)動的規(guī)律及其研究思想在前幾年高考題中都有所體現(xiàn)，在近兩年的考題中考查得較少，但仍要引起注意3勻速圓周運(yùn)動及其重要公式，特別是勻速圓周運(yùn)動的動力學(xué)特點(diǎn)要引起足夠的重視，對天體運(yùn)動的考查都離不開勻速圓周運(yùn)動4萬有引力定律及利用它解決相關(guān)的一些實際問題，特別是天體運(yùn)動問題是近幾年考查的熱點(diǎn)，幾乎年年有題，年年翻新，以近幾年中國及世界空間技術(shù)和宇宙探索為背景的題目備受青睞5本專題的一些考題常是本章

2、內(nèi)容與電場、磁場、機(jī)械能等知識的綜合題和與實際生活、新科技、新能源等結(jié)合的應(yīng)用題，這種題難度較大，學(xué)習(xí)過程中應(yīng)加強(qiáng)綜合能力的培養(yǎng).2.拋體運(yùn)動3.勻速圓周運(yùn)動、角速度、線速度、向心加速度4. 勻速圓周運(yùn)動的向心力5.離心現(xiàn)象6. 萬有引力定律及其應(yīng)用7.環(huán)繞速度8. 第二宇宙速度和第三宇宙速度9. 經(jīng)典時空觀和相對論時空觀第1講運(yùn)動的合成與分解1速度的方向：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的_方向變速不在不在2運(yùn)動的性質(zhì)：做曲線運(yùn)動的物體，速度_時刻在改變，所以曲線運(yùn)動一定是_運(yùn)動3曲線運(yùn)動的條件：物體所受合外力的方向跟它的速度方向_同一條直線上或它的加速度方向與速度方向_同一條直線上切

3、線方向一、曲線運(yùn)動4合外力方向與軌跡的關(guān)系合外力速度物體做曲線運(yùn)動的軌跡一定夾在_方向與_方向之間，速度方向與軌跡相切，合外力方向指向軌跡的“凹”側(cè)5速率變化情況判斷(1)當(dāng)合外力方向與速度方向的夾角為銳角時，物體的速率_增大(2)當(dāng)合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時，物體的速率_減小不變(3)當(dāng)合外力方向與速度方向垂直時，物體的速率_二、運(yùn)動的合成與分解分運(yùn)動1分運(yùn)動和合運(yùn)動：一個物體同時參與幾個運(yùn)動，參與的這幾個運(yùn)動都是_，物體的實際運(yùn)動就是合運(yùn)動2運(yùn)動的合成：已知分運(yùn)動求合運(yùn)動，叫做運(yùn)動的合成(1)同一條直線上的兩個分運(yùn)動的合成：同向_，反向_相加相減(2)不在同一條直線上的兩個分運(yùn)動合

4、成時，遵循_平行四邊形定則【基礎(chǔ)檢測】(2014 年廣東十校聯(lián)考)下列關(guān)于曲線運(yùn)動的說法中，正確的是()A做平拋運(yùn)動的物體，加速度是恒定的B做曲線運(yùn)動的物體的加速度一定是變化的C做曲線運(yùn)動的物體其速度大小一定是變化的D騎自行車沖到圓弧形橋頂時，人對自行車車座的壓力增加，這是由于超重原因造成的解析：物體做曲線運(yùn)動的條件是合加速度與合初速度有一定的夾角，例如平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動，加速度恒定，故選項 A 正確，B 錯誤；勻速圓周運(yùn)動的速度大小不變，C 錯誤；自行車沖到圓弧形橋頂時，重力和支持力的合力提供向心力，人對自行車車座壓力減小，這是由于失重原因造成的，故選項D 錯誤答案：A考點(diǎn)1 曲線運(yùn)動

5、的理解 重點(diǎn)歸納物體所受合外力與速度不共線，物體就做曲線運(yùn)動當(dāng)合外力恒定時，物體做勻變速曲線運(yùn)動，如平拋運(yùn)動；當(dāng)合外力變化時，物體做非勻變速曲線運(yùn)動，如圓周運(yùn)動【考點(diǎn)練透】1(多選，2014 年廣東惠州調(diào)研)一物體受三個恒力作用做勻速直線運(yùn)動，若將其中一個力突然撤去，則物體的運(yùn)動狀態(tài)可能是()A仍然做勻速直線運(yùn)動B勻變速直線運(yùn)動C勻速圓周運(yùn)動D類平拋運(yùn)動解析：去掉一個力后，所受的合力仍為恒力，但不為零，因此不可能做勻速直線運(yùn)動，A 錯；若力的方向與運(yùn)動方向在一條直線上，物體做勻變速直線運(yùn)動，B 正確；若合力的方向與運(yùn)動方向不在同一條直線上，物體做勻變速曲線運(yùn)動，特別當(dāng)合力的方向與初速度方向垂直

6、時，物體做類平拋運(yùn)動，D 正確；由于合力大小方向不變，因此不可能做勻速圓周運(yùn)動，C錯誤答案：BD2(2015 年河北邯鄲模擬)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動從 A 到 B 速率逐漸增加，如下列各圖所示，有四位同學(xué)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()ABCD答案：D考點(diǎn)2 運(yùn)動的合成與分解1合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系(1)獨(dú)立性：一個物體同時參與的幾個分運(yùn)動，彼此獨(dú)立，互不影響，這就是運(yùn)動的獨(dú)立性原理(2)等時性：各個分運(yùn)動與合運(yùn)動總是同時開始，同時結(jié)束，經(jīng)歷時間相等(不同時的運(yùn)動不能合成)(3)等效性：各分運(yùn)動疊加起來與合運(yùn)動有相同的效果(4)同一性：各分運(yùn)動與合運(yùn)動，是指同一

7、物體參與的分運(yùn)動和實際發(fā)生的運(yùn)動，不是幾個不同物體發(fā)生的不同運(yùn)動 重點(diǎn)歸納2兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動的性質(zhì)判斷：根據(jù)合加速度方向與合初速度方向判定合運(yùn)動是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動.兩個分運(yùn)動合運(yùn)動都是勻速直線運(yùn)動勻速直線運(yùn)動勻速直線運(yùn)動和勻變速直線運(yùn)動變速曲線運(yùn)動都是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動勻加速直線運(yùn)動都是初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動若v合、a合共線，為勻變速直線運(yùn)動，否則為勻變速曲線運(yùn)動典例剖析例 1 ：關(guān)于合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系，下列說法正確的是()A合運(yùn)動的速度一定大于分運(yùn)動的速度B分運(yùn)動的位移一定小于合運(yùn)動的位移C合運(yùn)動的時間等于各分運(yùn)動的時間之和D組成合運(yùn)動的各個分運(yùn)動具有獨(dú)立性思維點(diǎn)撥：

8、運(yùn)動的合成遵循的法則是平行四邊形定則或三角形定則，合運(yùn)動與分運(yùn)動具有等效性、等時性和分運(yùn)動的獨(dú)立性解析：運(yùn)動的合成遵循的法則是平行四邊形法則或三角形定則由三角形定則可知，合運(yùn)動的速度與兩個分運(yùn)動的速度構(gòu)成了三角形的三邊，兩個分速度首尾相連，合速度是首對首、尾對尾在三角形中，哪條邊都有可能表示合速度，也都有可能表示分速度，故不能明確說明合速度與分速度的大小關(guān)系對速度如此，對加速度、位移也都如此所以 A、B 錯誤依照合運(yùn)動與分運(yùn)動的等效性、等時性和分運(yùn)動的獨(dú)立性可知，C 錯誤，D 正確答案：D備考策略：在實際中物體所做的運(yùn)動一般都是曲線運(yùn)動，所有曲線運(yùn)動都涉及運(yùn)動的合成與分解【考點(diǎn)練透】3(多選，

9、2014 年廣東東莞萬江中學(xué)月考)有關(guān)運(yùn)動的合成，下列說法正確的是()A兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動B兩個不在同一直線上的勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動C兩個初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是勻加速直線運(yùn)動D勻加速直線運(yùn)動和勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動答案：BC4(多選，2015 年山西太原模擬)如圖 4-1-1 所示，在滅火搶險的過程中，消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè)為了節(jié)省救援時間，在消防車向前前進(jìn)的過程中，人同時相對梯子勻速向上運(yùn)動在地面上看消防隊)員的運(yùn)動，下列說法中正確的是(圖 4-1-1A當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時，消防隊員一定做勻加速直線

10、運(yùn)動B當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時，消防隊員一定做勻速直線運(yùn)動C當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時，消防隊員一定做勻變速曲線運(yùn)動D當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時，消防隊員一定做勻變速直線運(yùn)動答案：BC模型1小船渡河1 小船的運(yùn)動是水流的運(yùn)動和船相對靜水的運(yùn)動的合運(yùn)動2三種渡河情形的分析圖 4-1-2(3)若 v 水v 船，這時無論船頭指向什么方向，都無法使船垂直河岸渡河，即最短位移不可能等于河寬 d.按水流速度和船在靜水中的速度大小的作圖如圖 4-1-3 所示圖 4-1-3以出發(fā)點(diǎn) A 作矢量 v水，以 v水末端為圓心，v船為半徑畫圓弧，自出發(fā)點(diǎn) A 向圓弧作切線，就是船位移最小時的合運(yùn)動的方向這時船頭與河岸的夾角滿足 cos

11、 ，最短位移 s 短例 2：(2014 年四川卷)有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為 v 的大河小明駕著小船渡河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路線與河岸垂直去程與回程所用時間的比值為 k，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為()思維點(diǎn)撥：去時船頭垂直于河岸，用時最短；回時位移垂直于河岸，位移最短答案：B【觸類旁通】1(多選，2015 年湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)一只小船在靜水中的速度為 3 m/s，它要渡過一條寬為 30 m 的河，河水流速為 4 m/s，則這只船()A過河時間不可能小于 10 sB不能沿垂直于河岸方向過河C渡過這條河所需的時間可以為 6 sD不可能渡過

12、這條河答案：AB2如圖 4-1-4 所示，人沿平直的河岸以速度 v 行走，且通過不可伸長的繩拖船，船沿繩的方向行進(jìn)，此過程中繩始終與)水面平行當(dāng)繩與河岸的夾角為時，船的速度大小為(圖 4-1-4Avsin B.vsin Cvcos D.vcos 答案：C模型2關(guān)聯(lián)速度的繩桿模型1模型的幾類情況(1)收繩：每段繩子至少有一端固定(2)轉(zhuǎn)桿：桿一端固定轉(zhuǎn)動(3)滑桿：桿兩端不固定，同時以不同的方式運(yùn)動，比如在豎直墻壁上往下滑2特點(diǎn)(1)合運(yùn)動：兩端點(diǎn)(或端點(diǎn)連接的物體)的實際運(yùn)動速度為合速度(2)速度關(guān)聯(lián)沿繩或桿方向的速度分量大小相等這是模型的核心注意：繩、桿兩端點(diǎn)的速度是其各分速度的合速度(3)

13、角速度：同一時刻，收繩和轉(zhuǎn)桿上每處的角速度都相等，垂直繩子或桿方向的分速度與該點(diǎn)到固定點(diǎn)的距離成正比(vr，可能會隨時間而改變)滑桿每點(diǎn)的速度都不同，角速度也不同(垂直壁面時，該點(diǎn)的軌跡是橢圓弧，滑桿中點(diǎn)的軌跡是圓弧)3速度分析(1)繩上某點(diǎn)的速度：先求端點(diǎn)沿繩方向的分速度 v和垂直的垂直分速度，最后結(jié)合 v v求出合速度(2)轉(zhuǎn)桿的合速度：桿方向上的分速度為零，故垂直桿方向的分速度就是該點(diǎn)的合速度(3)滑桿桿上的速度分析：桿上每點(diǎn)的運(yùn)動按兩端點(diǎn)的實際運(yùn)動方向分解，由滑桿三角比例關(guān)系建立分速度與端點(diǎn)速度之間的關(guān)系，再利用平行四邊形定則或三角形定則進(jìn)行分析求解4解題方法和步驟：確定物體的實際運(yùn)動

14、；沿繩方向分解速度；沿垂直繩方向分解速度離為 時，A、B兩球的速度vA和vB的大小(不計一切摩擦)例 3：如圖 4-1-5 所示，一根長直輕桿兩端分別固定一個小球 A 和 B，兩球的質(zhì)量均為 m，兩球半徑忽略不計，桿 AB 的長度為 l，現(xiàn)將桿 AB 豎直靠放在豎直墻上，輕輕振動小球 B，使小球 B 在水平地面上由靜止向右運(yùn)動求當(dāng) A 球沿墻下滑距l(xiāng)2圖 4-1-5審題突破：解答本題時要注意兩點(diǎn)：A、B 兩球的實際運(yùn)動是它們各自的合運(yùn)動；A、B 兩球沿桿方向的分速度相等解：A、B 兩球速度的分解情況如圖4-1-6 所示，由題意知，30，由運(yùn)動的合成與分解得圖 4-1-6vAsin vBcos

15、又 A、B 組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以題外拓展：如果要求輕桿中點(diǎn)的速度大小，則需將中點(diǎn)的速度沿兩個端點(diǎn)(小球)實際運(yùn)動的方向分解，并通過三角相似性質(zhì)確立它們的關(guān)系，從而進(jìn)行求解【觸類旁通】3(2015 年山東煙臺模擬)如圖 4-1-7 所示，物體 A、B 經(jīng)無摩擦的定滑輪用細(xì)線連在一起，A 物體受水平向右的力 F 的)作用，此時 B 勻速下降，A 水平向左運(yùn)動，可知(圖 4-1-7A物體 A 做勻速運(yùn)動B物體 A 做加速運(yùn)動C物體 A 所受摩擦力逐漸增大D物體 A 所受摩擦力不變解析：設(shè)系在 A 上的細(xì)線與水平方向夾角為，物體 B 的速度為 vB，大小不變，細(xì)線的拉力為 FT，則物體 A 的速度 vA物體 A 做加速運(yùn)動，A 錯誤，B 正確；物體 B 勻速下降，F(xiàn)T 不變，故隨增大，F(xiàn)fA 減小，C、D 均錯誤答案：B4(2015 年山西太原一中檢測)如圖 4-1-8 所示，開始時 A、B 間的細(xì)繩呈水平狀態(tài)，現(xiàn)由計算機(jī)控制物體 A 的運(yùn)動，使其恰好以速度 v 沿豎直桿勻速下