2018年版高考物理一輪復習第4章曲線運動萬有引力第1講曲線運動運動的合成與分解課件

2018年版高考物理一輪復習第4章曲線運動萬有引力第1講曲線運動運動的合成與分解課件第一頁，共59頁。物理人教版精準高考第二頁，共59頁。第四章曲線運動萬有引力必修二第三頁，共59頁?？键c內(nèi)容要求說明高考命題實況2014Ⅰ卷2014Ⅱ卷2015Ⅰ卷2015Ⅱ卷2016Ⅰ卷2016Ⅱ卷2016Ⅲ卷運動的合成與分解Ⅱ斜拋運動只作定性分析拋體運動ⅡT166分T186分勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度ⅠT186分勻速圓周運動的向心力Ⅱ離心現(xiàn)象ⅠT206分T176分T226分T166分萬有引力定律及其應用ⅡT146分環(huán)繞速度ⅡT196分T186分T176分第二宇宙速度和第三宇宙速度ⅠT216分經(jīng)典時空觀和相對論時空觀Ⅰ第四頁，共59頁。1．拋體運動和圓周運動規(guī)律是本章的重點考查內(nèi)容。高難度的壓軸題經(jīng)常都和本專題有關(guān)，題型以選擇題和計算題為主。有時也通過與生產(chǎn)、生活、科技相聯(lián)系的命題進行考查。2．萬有引力定律及其應用和人造地球衛(wèi)星也是本章的重點考查內(nèi)容，主要以選擇題的形式出現(xiàn)。第五頁，共59頁。1．根據(jù)高考對本章的命題特點，復習時，應加強各類題型的總結(jié)歸納，如豎直平面內(nèi)的圓周運動模型、錐體運動的臨界問題等。2．復習過程中要讓學生理解處理復雜運動的基本方法——運動的合成與分解，使學生具備將所學到的知識進行合理的遷移的能力和綜合運用數(shù)學知識的能力。3．本章的另一個重點是萬有引力定律的應用、衛(wèi)星問題，學習過程中要注意從圓周運動與牛頓第二定律出發(fā)分析天體運動規(guī)律。第六頁，共59頁。第七頁，共59頁。第八頁，共59頁。第九頁，共59頁。第1講曲線運動運動的合成與分解第十頁，共59頁。1知識梳理自測2核心考點突破3階段培優(yōu)微專題42年高考模擬5課后限時訓練第十一頁，共59頁。知識梳理自測第十二頁，共59頁。1．速度方向：質(zhì)點在某一點的速度方向，沿曲線上該點的________方向。2．運動性質(zhì)：做曲線運動的物體，速度的_________時刻改變，故曲線運動一定是_________運動，即必然具有加速度。3．曲線運動的條件：(1)運動學角度：物體的_________方向跟速度方向不在同一條直線上。(2)動力學角度：物體所受________的方向跟速度方向不在同一條直線上。曲線運動切線方向變速加速度合外力第十三頁，共59頁。思考：(1)如圖所示，桌面上運動的小鐵球在磁鐵的引力作用下做曲線運動；人造衛(wèi)星繞地球運行，在地球引力作用下做曲線運動。①小球、人造衛(wèi)星所受合外力的方向有什么特點？小球、人造衛(wèi)星的加速度的方向有什么特點？②小球靠近磁鐵時，速率如何變化？遠離磁鐵時呢？合外力的方向如何影響速率的變化呢？第十四頁，共59頁。(2)當物體的初速度v0和所受的外力F分別滿足下列問題中所給定的條件時，物體的運動情況將會是怎樣的？①v0＝0，F(xiàn)＝0。_________運動②v0≠0，F(xiàn)＝0。____________運動③v0≠0，F(xiàn)≠0且恒定，兩者方向相同。____________運動④v0≠0，F(xiàn)≠0且恒定，兩者方向相反。_____________運動⑤v0≠0，F(xiàn)≠0且恒定，兩者方向不在一條直線上。___________運動⑥v0≠0，F(xiàn)≠0不恒定且大小、方向都隨著時間變化。_________運動。答案：(1)①不斷變化，不斷變化②增大，減小。合外力的方向與速度的夾角大于90°時，速率減小，小于90°時，速率增大，等于90°時，速率不變。靜止勻速直線勻加速直線勻變速直線勻變速曲線變速曲線第十五頁，共59頁。1．分運動和合運動的關(guān)系(1)等時性、獨立性、等效性各分運動與合運動總是同時_________，同時_________。經(jīng)歷的時間一定_________；各分運動是各自_________，不受其他分運動的影響；各分運動的疊加與合運動具有_________的效果。(2)合運動的性質(zhì)是由分運動的性質(zhì)決定的運動的合成與分解開始結(jié)束相等獨立的相同第十六頁，共59頁。2．運動的合成與分解(1)運動的合成由幾個分運動求_________。合成的方法是___________________。(2)運動的分解已知合運動求_________，分解時應根據(jù)運動的效果確定___________的方向，然后由平行四邊形定則確定大小，分解時也可按正交分解法分解，運動的分解與合成是_________運算。合運動平行四邊形定則分運動兩分運動互逆第十七頁，共59頁。思考：如圖所示，在軍事演習中，飛機常常一邊勻加速收攏繩索提升戰(zhàn)士，一邊沿著水平方向勻速飛行。(1)戰(zhàn)士在水平方向上和豎直方向上分別做什么運動？(2)戰(zhàn)士的合速度的大小、合位移的大小如何計算？答案：(1)水平方向做勻速直線，豎直方向做勻加速直線(2)求出分速度、分位移，再利用平行四邊形定則求合速度、合位移。第十八頁，共59頁。思維辨析：(1)曲線運動一定是變速運動。()(2)曲線運動的速度大小可能不變。()(3)曲線運動的加速度可以為零。()(4)曲線運動的加速度可以不變。()(5)合運動不一定是物體的實際運動。()(6)合運動的速度一定大于分運動的速度。()答案：(1)√(2)√(3)×曲線運動為變速運動，其加速度一定不為零。(4)√(5)×合運動一定為物體的實際行動。(6)×合運動的速度可能大于、等于或小于分運動的速度。第十九頁，共59頁。[解析]

物體做曲線運動，其速度方向一定改變，故物體的加速度一定不為零，合外力也一定不為零，合外力若與速度始終垂直，動能可以保持不變，故A、D正確，B、C錯誤。AD第二十頁，共59頁。[解析]

合外力的方向指向軌跡彎曲的方向，A、B錯誤；摩擦力的方向與相對運動的方向相反，C對D錯。C第二十一頁，共59頁。B第二十二頁，共59頁。[解析]

物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，但是力的大小不一定變化，所以物體受到的可以是恒力，如平拋運動，所以A錯誤；當物體受到的是恒力的作用的時候，物體的加速度就不變，如平拋運動，所以B正確；物體做曲線運動時，物體速度的方向是一定變化的，但是速度的大小可以不變，比如勻速圓周運動，所以動能也可以不變，所以C錯誤；平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或者是勻速直線運動狀態(tài)，物體做曲線運動時，物體速度的方向是一定變化的，物體不可能處于平衡狀態(tài)，所以D錯誤。第二十三頁，共59頁。[解析]

河水流速從兩岸到中心逐漸增大，即小船從河岸到河心時沿河岸方向做加速運動，加速度指向下游，軌跡的凹側(cè)指向下游，從河心到另一側(cè)河岸時，小船沿河岸方向做減速運動，加速度指向上游，凹側(cè)指向上游，故選C。C第二十四頁，共59頁。核心考點突破第二十五頁，共59頁。1．運動類型的判斷(1)判斷物體是否做勻變速運動，要分析合力是否為恒力。(2)判斷物體是否做曲線運動，要分析合力方向是否與速度方向成一定夾角。①當合力方向與速度方向的夾角為銳角時，物體的速率增大；②當合力方向與速度方向的夾角為鈍角時，物體的速率減??；③當合力方向與速度方向垂直時，物體的速率不變。合運動的性質(zhì)和軌跡第二十六頁，共59頁。2．合運動的性質(zhì)和軌跡的判斷合運動的性質(zhì)和軌跡，由兩個分運動的性質(zhì)及合初速度與合加速度的方向關(guān)系決定。(1)根據(jù)加速度判定合運動的性質(zhì)：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)根據(jù)合加速度的方向與合初速度的方向判定合運動的軌跡：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。(3)合力(或合加速度)方向與軌跡的關(guān)系物體做曲線運動的軌跡一定夾在合力(或合加速度)方向和速度方向之間，速度方向與軌跡相切，合力(或合加速度)方向指向曲線的凹側(cè)。第二十七頁，共59頁。AD第二十八頁，共59頁。解題探究：(1)筆尖在水平方向和豎直方向上的運動性質(zhì)：水平方向：____________________；豎直方向：___________________________________。(2)請根據(jù)兩個分運動確定筆尖的運動性質(zhì)及軌跡。答案：(2)筆尖做勻變速曲線運動，其軌跡是拋物線。勻速直線運動初速度為零的勻加速直線運動[解析]

筆尖水平方向是勻速直線運動，豎直方向是初速度為零的勻加速直線運動，故筆尖做勻變速曲線運動，其軌跡是拋物線，選項A、D正確。第二十九頁，共59頁。名師歸納：兩個直線運動的合運動性質(zhì)的判斷根據(jù)合加速度方向與合初速度方向判定合運動是直線運動還是曲線運動，具體分以下幾種情況：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，為勻變速曲線運動第三十頁，共59頁?！差愵}演練1〕C第三十一頁，共59頁。[解析]

質(zhì)點做勻變速曲線運動，B點到C點的加速度方向與速度方向夾角小于90°，所以，C點的速率比B點速率大，故A錯誤，C正確；質(zhì)點做勻變速曲線運動，則加速度大小和方向不變，所以質(zhì)點經(jīng)過C點時的加速度與A點的相同，故B錯誤；若質(zhì)點從A點運動到C點，質(zhì)點運動到B點時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則有A點速度與加速度方向夾角大于90°，C點的加速度方向與速度方向夾角小于90°，故D錯誤。第三十二頁，共59頁。1．合運動和分運動的關(guān)系(1)等時性：各個分運動與合運動總是同時開始，同時結(jié)束，經(jīng)歷時間相等(不同時的運動不能合成)。(2)獨立性：一個物體同時參與幾個分運動時，各分運動獨立進行，互不影響。運動的合成與分解及應用第三十三頁，共59頁。(3)等效性：各分運動疊加起來與合運動有完全相同的效果。(4)同一性：各分運動與合運動是指同一物體參與的分運動和實際發(fā)生的運動，不能是幾個不同物體發(fā)生的不同運動。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，故合成與分解都遵守平行四邊形定則。第三十四頁，共59頁。BC第三十五頁，共59頁。解題探究：(1)消防員同時參與了哪兩個分運動？(2)兩個直線運動的合運動是什么運動取決于什么？答案：(1)沿梯子向上和隨車前進。(2)合初速度與合加速度的方向。[解析]

兩個互成角度的勻速直線運動的合運動仍然是勻速直線運動，一個勻速直線運動與一個勻變速直線運動的合運動是勻變速曲線運動。當消防車勻速前進時，消防隊員一定做勻速直線運動，選項B正確，A錯誤；當消防車勻加速前進時，消防隊員一定做勻變速曲線運動，選項C正確，D錯誤。第三十六頁，共59頁。名師歸納：求解運動的合成與分解的技巧(1)求解運動的合成與分解問題，應抓住合運動與分運動具有等時性、獨立性。(2)物體的實際運動是合運動。第三十七頁，共59頁?！差愵}演練2〕AD第三十八頁，共59頁。第三十九頁，共59頁。繩、桿上速度的分解(牽連速度問題)第四十頁，共59頁。常見的模型如圖所示。第四十一頁，共59頁。C第四十二頁，共59頁。解題探究：(1)小船的運動有兩個運動效果，分別是什么？(2)將小船的速度沿哪兩個方向分解？答案：(1)沿繩方向的平動效果和繞定滑輪的轉(zhuǎn)動效果。(2)沿繩方向和垂直繩方向。[解析]

實際發(fā)生的運動為合運動，小船實際水平向左運動，因此合速度即v1水平向左，選項A、B、D錯誤。船在運動的同時，繩子長度變短，因此一個分速度沿繩子方向，與人的速度v大小相同，除去繩子長度變化不考慮，即可發(fā)現(xiàn)另外一個效果是繩子和豎直方向的夾角變小，即在以定滑輪為圓心以繩長為半徑做圓周運動，線速度方向和繩子垂直，所以另外一個分速度是和繩子垂直的，選項C對。第四十三頁，共59頁。名師歸納：解決“牽連”速度問題的三問第一問：分解誰？分解物體實際運動的速度即合速度；第二問：如何分解？沿桿或繩方向和垂直桿或繩方向分解；第三問：有何關(guān)系？沿桿或繩方向的速率