【優(yōu)化方案】高考物理總復(fù)習(xí) 第4章第一節(jié)曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 大綱

第一節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解編輯ppt第一節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解基礎(chǔ)知識(shí)梳理課堂互動(dòng)講練經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練編輯ppt基礎(chǔ)知識(shí)梳理1．運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)(1)速度方向：質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的速度，沿曲線上該點(diǎn)的_______方向．(2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度的________時(shí)刻改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是________運(yùn)動(dòng)，即必然具有________切線方向變速加速度．編輯ppt2．曲線運(yùn)動(dòng)的條件(1)從動(dòng)力學(xué)角度看：物體所受_______方向跟它的速度方向不在同一條直線上．(2)從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看：物體的__________方向跟它的速度方向不在同一條直線上．名師點(diǎn)撥：曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，至少速度的方向在時(shí)刻改變，而變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，如勻變速直線運(yùn)動(dòng)．合力加速度編輯ppt思考感悟怎樣判斷一個(gè)物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)？提示：看合外力(加速度)與速度方向是否在一條直線上．二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1．基本概念編輯ppt2．分解原則根據(jù)運(yùn)動(dòng)的____________分解，也可采用_____________3．遵循的規(guī)律位移、速度、加速度都是矢量，故它們的合成與分解都遵循__________________(1)如果各分運(yùn)動(dòng)在同一直線上，需選取________，與_____________的量取“＋”號(hào)，與_______________的量取“－”號(hào)，從而將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為_______________實(shí)際效果正交分解．平行四邊形定則．正方向正方向同向正方向反向代數(shù)運(yùn)算．編輯ppt(2)兩分運(yùn)動(dòng)不在同一直線上時(shí)，按照________________進(jìn)行合成，如圖4－1－1所示．圖4－1－1平行四邊形定則編輯ppt4．合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(1)等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間_______(2)獨(dú)立性：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí)，各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，不受其他分運(yùn)動(dòng)的________(3)等效性：各分運(yùn)動(dòng)疊加起來與合運(yùn)動(dòng)有完全相同的________相等．影響．效果．編輯ppt課堂互動(dòng)講練一、曲線運(yùn)動(dòng)的合力、軌跡、速度之間的關(guān)系1．合力方向與軌跡的關(guān)系物體做曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡一定夾在合力方向和速度方向之間，速度方向與軌跡相切，合力方向指向軌跡的“凹”側(cè)．2．合力方向與速度方向的關(guān)系物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合力的方向與速度方向一定不在同一條直線上，這是判斷物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)的依據(jù)．編輯ppt3．合力方向與速度大小變化的關(guān)系合力沿切線方向的分力改變速度的大小，沿徑向的分力改變速度的方向，如圖4－1－2所示的兩個(gè)情景．圖4－1－2編輯ppt(1)當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速率將增大；(2)當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速率將減??；(3)當(dāng)合力方向與速度方向垂直時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速率不變．編輯ppt1.“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星于2010年10月1日18時(shí)59分發(fā)射升空．如圖4－1－3所示，“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星在由地球飛向月球時(shí)，沿曲線從M點(diǎn)到N點(diǎn)的飛行過程中，速度逐漸減?。诖诉^程中探月衛(wèi)星所受合力的方向可能是(

)即時(shí)應(yīng)用圖4－1－3編輯ppt解析：選C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力的方向總是指向曲線凹側(cè)，A、D錯(cuò)誤；由于速度逐漸減小，故力F的方向與速度方向的夾角應(yīng)大于90°，C正確．編輯ppt二、合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡的判定1．物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)由加速度決定常見的類型有(1)a＝0：勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止．(2)a恒定：性質(zhì)為勻變速運(yùn)動(dòng)，分為：①v、a同向，勻加速直線運(yùn)動(dòng)；②v、a反向，勻減速直線運(yùn)動(dòng)；③v、a成一角度，勻變速曲線運(yùn)動(dòng)(軌跡在v、a之間，和速度v的方向相切，方向逐漸向a的方向接近，但不可能達(dá)到)．編輯ppt(3)a變化：性質(zhì)為變加速運(yùn)動(dòng)．如簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，加速度大小、方向都隨時(shí)間變化．2．物體的運(yùn)動(dòng)軌跡由物體的速度和加速度的方向關(guān)系決定，如圖4－1－4.(1)速度與加速度共線時(shí)，物體做直線運(yùn)動(dòng)．(2)速度與加速度不共線時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．圖4－1－4編輯ppt特別提醒：勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的特例是平拋運(yùn)動(dòng)，非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的特例是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，非勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例是彈簧振子的振動(dòng)，掌握這些運(yùn)動(dòng)具有非常重要的意義．編輯ppt2.一物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律是x＝3t＋3t2m，y＝4t＋4t2m，則下列說法中正確的是(

)A．物體在x軸和y軸方向上都是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．物體的合運(yùn)動(dòng)是初速度為5m/s、加速度為5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．物體的合運(yùn)動(dòng)是初速度為5m/s、加速度為10m/s2的勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．物體的合運(yùn)動(dòng)是加速度為10m/s2的曲線運(yùn)動(dòng)即時(shí)應(yīng)用編輯ppt編輯ppt三、渡河問題1．船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是水流的運(yùn)動(dòng)和船相對(duì)靜水的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)．2．三種速度：v1(船在靜水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的實(shí)際速度)．3．三種情景編輯ppt(3)過河路徑最短(v2>v1時(shí))：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4－1－5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．圖4－1－5編輯ppt特別提示：(1)船的航行方向與船頭指向一致(v1的方向)，是分速度方向，而船的航行方向是實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向，也就是合速度的方向．(2)小船過河的最短時(shí)間與水流速度無關(guān)．編輯ppt3.(2011年成都模擬)河水的流速隨離河岸的距離的變化關(guān)系如圖4－1－6甲所示，船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，若要使船以最短時(shí)間渡河，則(

)A．船渡河的最短時(shí)間是60sB．船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直C．船在河水中航行的軌跡是一條直線D．船在河水中的最大速度是5m/s即時(shí)應(yīng)用圖4－1－6編輯ppt編輯ppt經(jīng)典題型探究例1對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的理解題型一

一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)互成銳角的恒力F1和F2作用，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)過程中保持二力方向不變，但F1突然增大到F1＋ΔF，則質(zhì)點(diǎn)以后(

)A．繼續(xù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．在相等時(shí)間內(nèi)速度的變化一定相等C．可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．可能做變加速曲線運(yùn)動(dòng)編輯ppt【思路點(diǎn)撥】

先判定是曲線運(yùn)動(dòng)還是直線運(yùn)動(dòng)，方法是看力的方向與速度方向是否在一條直線上；再判定是加速運(yùn)動(dòng)還是勻速運(yùn)動(dòng)，方法是看F合是否為零以及是否變化．編輯ppt做勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件是F合＝0，所以物體不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)．由于F1突變后，F(xiàn)1＋ΔF和F2的合力仍為恒力，故加速度不可能變化，故D錯(cuò)．【答案】

B【規(guī)律總結(jié)】對(duì)于質(zhì)量一定的物體，我們應(yīng)抓住加速度與合力兩個(gè)關(guān)鍵因素，判斷一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線還是直線，就是要看其速度方向與合力的方向是否在同一直線上．編輯ppt(2011年浙江金華模擬)一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖4－1－7所示，下列判斷正確的是(

)A．若在x方向始終勻速運(yùn)動(dòng)，則在y方向先減速后加速運(yùn)動(dòng)B．若在x方向始終勻速運(yùn)動(dòng)，則在y方向先加速后減速運(yùn)動(dòng)變式訓(xùn)練1圖4－1－7編輯pptC．若在y方向始終勻速運(yùn)動(dòng)，則在x方向一直加速運(yùn)動(dòng)D．若在y方向始終勻速運(yùn)動(dòng)，則在x方向一直減速運(yùn)動(dòng)解析：選A.若在某一坐標(biāo)軸方向上為勻速運(yùn)動(dòng)，因s＝vt.即s正比于時(shí)間t，則軸可看作時(shí)間軸．再根據(jù)圖象分析另一坐標(biāo)軸方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．可以看出，若x方向勻速，y方向位移的斜率是先減小后增大，故y方向先減速后加速，同理，若y方向勻速，x方向是先加速后減速．編輯ppt例2“關(guān)聯(lián)”速度的求解題型二編輯ppt圖4－1－8編輯ppt【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)要注意兩點(diǎn)：(1)A、B兩球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是它們各自的合運(yùn)動(dòng)；(2)A、B兩球沿桿方向的分速度相等圖4－1－9【解析】

A、B兩球速度的分解情況如圖4－1－9所示，由題意知，θ＝30°，由運(yùn)動(dòng)的合成與分解得vAsinθ＝vBcosθ①編輯ppt編輯ppt【規(guī)律總結(jié)】繩、桿等長(zhǎng)度不變的物體，在運(yùn)動(dòng)過程中，其兩端點(diǎn)的速度通常不一樣，但是有聯(lián)系的，稱之為“關(guān)聯(lián)”速度．關(guān)聯(lián)速度的關(guān)系——沿桿(或繩)方向的速度分量大小相等．編輯ppt如圖4－1－10所示，在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當(dāng)小車勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體A的受力情況是(

)A．繩子的拉力大于A的重力B．繩子的拉力等于A的重力C．繩子的拉力小于A的重力D．拉力先大于重力，后變?yōu)樾∮谥亓ψ兪接?xùn)練2圖4－1－10編輯ppt解析：選A.車水平向右的速度(也就是繩子末端的運(yùn)動(dòng)速度)為合速度，它的兩個(gè)分速度v1、v2如圖所示，其中v2就是拉動(dòng)繩子的速度，它等于A上升的速度．由圖得，vA＝v2＝vcosθ小車勻速向右運(yùn)動(dòng)的過程中，θ逐漸變小，知vA逐漸變大，故A做加速運(yùn)動(dòng)，由A的受力及牛頓第二定律知繩的拉力大于A的重力．編輯ppt(滿分樣板13分)河寬l＝300m，水速u＝1m/s，船在靜水中的速度v＝3m/s，欲分別按下列要求過河時(shí)，船頭應(yīng)與河岸成