名師導(dǎo)學(xué)高考物理一輪曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解課件

第四章曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力與航天

考點(diǎn)要求說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的合成與分解Ⅱ拋體運(yùn)動(dòng)Ⅱ斜拋運(yùn)動(dòng)只作定性要求勻速圓周運(yùn)動(dòng)、角速度、線速度、向心加速度Ⅰ勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力Ⅱ離心現(xiàn)象Ⅰ萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用Ⅱ環(huán)繞速度Ⅱ第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀Ⅰ(1)與舊考綱相比，新考綱增加了“經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀”，屬Ⅰ級(jí)要求；新考綱取消了“不要求會(huì)推導(dǎo)向心加速度的公式a＝”的說(shuō)明；對(duì)環(huán)繞速度的要求，已由過(guò)去的Ⅰ級(jí)要求上升為Ⅱ級(jí)要求．(2)由于拋體運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用等內(nèi)容是Ⅱ級(jí)要求，因此，類平拋問(wèn)題、轉(zhuǎn)盤問(wèn)題、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)(限于最高點(diǎn)和最低點(diǎn))問(wèn)題、行星(或衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題均屬于考綱要求范圍．從考綱中可以看出，本章絕大多數(shù)知識(shí)點(diǎn)是Ⅱ級(jí)要求．在高考試題中，這些知識(shí)點(diǎn)既會(huì)獨(dú)立出現(xiàn)，也會(huì)與其他知識(shí)點(diǎn)綜合出現(xiàn)，更多的是與其他知識(shí)點(diǎn)綜合出現(xiàn)．以最近幾年全國(guó)高考理綜物理試題為例，與本章相關(guān)的試題具有如下特點(diǎn)：1．它可以與其他章節(jié)知識(shí)相結(jié)合來(lái)進(jìn)行考查，特別是與牛頓第二定律、能量轉(zhuǎn)化和守恒、電場(chǎng)和磁場(chǎng)相結(jié)合來(lái)考查，也可以是單獨(dú)命題進(jìn)行考查．2．它可以以選擇題的形式出現(xiàn)，也可以是實(shí)驗(yàn)題和計(jì)算題．04～12年的全國(guó)理綜物理試卷中，每年都有以曲線運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力為主要考查對(duì)象的選擇題出現(xiàn)，基本上屬于中、低等難度．至于與類平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，則幾乎在每年的高考中必有一道難度較大的計(jì)算題出現(xiàn)(06年除外)．從最近幾年的全國(guó)高考理綜物理試題來(lái)看，涉及到本章的主要內(nèi)容有：①運(yùn)動(dòng)的合成．②平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用．③萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．④勻速圓周運(yùn)動(dòng)與萬(wàn)有引力定律相結(jié)合得出的規(guī)律及其應(yīng)用．這部分內(nèi)容2011年高考命題不少，如：2011全國(guó)卷Ⅰ第19題，2011全國(guó)理綜新課標(biāo)19題，2011天津第8題，2011浙江第19題，2011廣東第20題，2011山東第17題，2011江蘇第7題，2011北京第15題，2011重慶第21題，2011海南第12題，2011安徽第22題，2012年全國(guó)新課標(biāo)卷第15題、第21題，浙江卷第15題、第18題，四川卷第15題、第22題，福建卷第15題、第20題，全國(guó)大綱卷第25題、第26題，北京卷第22題，安徽卷第14題等等，幾乎成了必考題，很明顯是高考中的熱點(diǎn)．在2014年的高考中，本章將會(huì)涉及到的重點(diǎn)內(nèi)容是：運(yùn)動(dòng)的合成與分解原理的應(yīng)用；曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向與合力(加速度)方向的關(guān)系；圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與角速度的關(guān)系、周期與角速度的關(guān)系；向心力、向心加速度的理解及計(jì)算；萬(wàn)有引力定律在天體(包括人造天體)運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用．第1節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解

1．曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)速度的方向：運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向就是通過(guò)曲線的這一點(diǎn)的

方向．(2)質(zhì)點(diǎn)在曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向時(shí)刻改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是

運(yùn)動(dòng)．2．物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件(1)從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度說(shuō)，物體的加速度方向跟速度方向不在

上．切線變速同一條直線一、曲線運(yùn)動(dòng)(2)從動(dòng)力學(xué)角度來(lái)說(shuō)，物體所受合外力的方向跟物體的速度方向不在

上.3．曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其軌跡向合外力所指的方向彎曲．二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1．基本概念(1)運(yùn)動(dòng)的合成：已知

求合運(yùn)動(dòng)．(2)運(yùn)動(dòng)的分解：已知

求分運(yùn)動(dòng)．同一條直線分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)2．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

．4．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(1)等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的

，即同時(shí)開(kāi)始，同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)停止．(2)獨(dú)立性：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)，各分運(yùn)動(dòng)

，不受其它分運(yùn)動(dòng)的影響．(3)等效性：各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有

的效果．實(shí)際效果正交分解法平行四邊形定則時(shí)間相等獨(dú)立進(jìn)行完全相同特別提醒：合運(yùn)動(dòng)一定是物體參與的實(shí)際運(yùn)動(dòng)．5.兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷(1)兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻速直線運(yùn)動(dòng)．(2)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)與一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻變速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)二者共線時(shí)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，不共線時(shí)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．(3)兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．(4)兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻變速運(yùn)動(dòng)；若合初速度與合加速度在同一直線上，則合運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，如圖(甲)所示，不共線時(shí)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．如圖(乙)所示．例1如圖所示，“神舟九號(hào)”的返回艙進(jìn)入大氣層沿曲線從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，速度逐漸減小，在此過(guò)程中“神舟九號(hào)”的返回艙所受合力的方向可能是()【思路點(diǎn)撥】曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向由物體所受的合外力方向決定．題型一：對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的考查【解析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合力的方向一定指向運(yùn)動(dòng)軌跡曲線的內(nèi)側(cè)，故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；由于物體速度逐漸減小，所以合力方向與速度方向的夾角大于90°，故選項(xiàng)C正確，B錯(cuò)誤．【答案】C【方法遲與知趣識(shí)感閘悟】解決蚊該類喘問(wèn)題瓶關(guān)鍵籌是弄照清曲落線運(yùn)俯動(dòng)的核合力撐、軌卵跡、愁速度枝之間蜘的關(guān)旨系1．軌肚跡特匆點(diǎn)：馬軌跡熱在速愁度方邪向和瓦合力億方向站之間騙，且兔向合誼力方頌向一錦側(cè)彎悉曲．2．合棕力的觀效果遍：合恰力沿宗切線靜方向鎖的分紋力改率變速抓度的紀(jì)大小齊，沿放徑向紛的分圣力改織變速股度的鄰方向毯，有總?cè)鐖D親所示段的兩若種情紙況．例2一條陜寬為L(zhǎng)的河伙，水仿流速大度為v1，船慰在靜伍水中撒的速擋度為v2，那謎么(1修)怎樣偷渡河渠時(shí)間似最短爺？最嶼短時(shí)搖間是粘多少囑？(2狡)若v1<v2，怎臉樣渡壟河位足移最虹??？(3干)若v1>v2，怎設(shè)樣渡潑河船廢漂下手的距破離最只短？搜最短奸距離圖為多愧大？【思路翅點(diǎn)撥】渡河聾時(shí)間折取決吼于垂桿直河黎岸方織向的釘速度匯，渡毯河位瀉移取堵決于怠實(shí)際弱運(yùn)動(dòng)(合運(yùn)但動(dòng))方向優(yōu)．題型谷二：協(xié)小船頃渡河設(shè)問(wèn)題題型菜三：永繩(桿)連接餡物運(yùn)護(hù)動(dòng)問(wèn)叢題例3如圖拆所示獲，物側(cè)塊A通過(guò)點(diǎn)光滑赤的定滑房誠(chéng)輪用打細(xì)繩奇與圓屯環(huán)B相連疤，A位于光丘滑的狠水平毛桌面晚上，B套在來(lái)光滑的豎眼直桿剩上．翁當(dāng)細(xì)爺繩與攤水平織方向押的夾康角為θ時(shí)，A的速戒度為v，此源時(shí)B的速額度為_(kāi)_鴨__摟__銷__影__．【方法鋤與知疑識(shí)感停悟】正確帥地解尚決繩(桿)連接撈物速魂度問(wèn)傅題必謙須抓狐住以類下三愧個(gè)關(guān)襯鍵．(1傲)確定巨合速坡度，掩它應(yīng)緞是與源繩(桿)端點(diǎn)載相連埋接的哀物體瀉的實(shí)晃際速黨度．(2雕)確定抱分速治度的吉方向砍，一順個(gè)分蠅速度防是沿基繩(桿)的方熱向，悲另一問(wèn)個(gè)分魔速度哈是垂秒直于丟繩(桿)的方猶向．(3祖)繩子(桿)的長(zhǎng)亮度不任變，肺故連趁結(jié)在秧繩的步兩端漠點(diǎn)的雀物體表沿繩(桿)方向刺的分頌速度及大小倉(cāng)相等繞．*1.在如所圖所仍示的種平面賊直角坐易標(biāo)系Ox體y中，峰一質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)出樂(lè)發(fā)開(kāi)映始運(yùn)揀動(dòng)，將運(yùn)優(yōu)動(dòng)分簽解為x方向海和y方向池的直貞線運(yùn)久動(dòng)，衛(wèi)在同綁一坐豆標(biāo)系田中作盒出這貪兩個(gè)閃分運(yùn)綠動(dòng)的仇速度孩圖線浸分別傷為直留線a和直濾線b，圖名中a與t軸平挨行，b過(guò)原漂點(diǎn)．蝕下列析說(shuō)法煩中正饑確的揀是(阻)A．質(zhì)先點(diǎn)做鋸勻加挑速直捕線運(yùn)頑動(dòng)B．質(zhì)挪點(diǎn)做譽(yù)勻加繼速曲互線運(yùn)跟動(dòng)C．t1時(shí)刻英的速托度方調(diào)向與這初速棟度方軌向夾笛角為30醉°D．2t1時(shí)刻托的動(dòng)謀能是顫初動(dòng)謊能的5倍BD【解析】由速及度圖本象可密知，腿質(zhì)點(diǎn)腔做類淹平拋瞞運(yùn)動(dòng)閉；t1時(shí)刻雁的速富度方吼向與季初速騾度方府向夾膚角為45梯°；2t1時(shí)刻慢的速凡度為v，所壩以2t1時(shí)刻繳的動(dòng)尿能是枕初動(dòng)救能的5倍．*2．河匪水的輕流速槽隨離鏡河岸疊的距孫離的羽變化適關(guān)系觸如圖勿甲所陸示，檔船在怎靜水隊(duì)中的贊速度鵝與時(shí)觸間的戶關(guān)系急如圖久乙所乒示，靜若要佛使船真以最喬短時(shí)們間渡誓河，犁則(鈔)A．船滿渡河功的最俯短時(shí)推間是60緞sB．船邁在行續(xù)駛過(guò)難程中厲，船競(jìng)頭始阿終與陳河岸她垂直C．船德在河凈水中沉航行感的軌優(yōu)跡是沖一條侮直線D．船形在河那水中丈的最腫大速阿度是5首m/洪sBD3．如械圖所屯示，腔當(dāng)放點(diǎn)在墻橫角的勤均勻直桿A端靠蠅在豎陣直墻痰上，B端放在水真平地籍面上鄙，當(dāng)瞎滑到程圖示欲位置時(shí)，B點(diǎn)速西度為v，則A點(diǎn)速棟度是.怕(α為已壯知量)vco憑tα【解析】A點(diǎn)速械度沿省墻豎潔直向掠下vA，根索據(jù)桿科的兩斤端沿商桿方湖向的腥的方程向速財(cái)度相河等：vAco享s(嫩90設(shè)°－α)＝vco戚sα，vA＝vco竭tα.1．一伍質(zhì)點(diǎn)茂在某穿段時(shí)濃間內(nèi)社做曲年線運(yùn)織動(dòng)，捏則在蓋這段窗時(shí)間檢內(nèi)(榮)A．速攜度一短定不國(guó)斷改習(xí)變，悠加速蓬度也遍一定秒不斷向改變B．速蹤蝶度一善定不以斷改貧變，丙加速污度可括以不原變C．速群度可裁以不奪變，疑加速早度一平定不國(guó)斷改僻變D．速駕度可呆以不錫變，煮加速過(guò)度也公可以男不變【解析】做曲丹線運(yùn)燥動(dòng)的練物體逝速度澆方向襖不斷齊改變駐，加燈速度僑一定附不為婦零，和但加哥速度閃可能綁改變法也可便能不覺(jué)變，涌所以沖做曲速線運(yùn)常動(dòng)的費(fèi)物體柴可以盈是勻貸變速弓運(yùn)動(dòng)星也可祝以是壺變加闊速運(yùn)館動(dòng)．B【鞏固姿基礎(chǔ)】2．如杜圖所院示，停在滅絹火搶棚險(xiǎn)的過(guò)程夠中，鑄消防饒隊(duì)員駱有時(shí)呈要借助消離防車菜上的穿梯子蕉爬到劑高處進(jìn)行咽救人馳或滅腹火作勿業(yè)。挨為了治節(jié)省釘救援重時(shí)間脖，人裹沿梯價(jià)子勻最加速揀向上寫運(yùn)動(dòng)搭的同友時(shí)消莫防車池勻速擺后退糾，則破關(guān)于麻消防芬隊(duì)員漆的運(yùn)尋動(dòng)，回下列奪說(shuō)法果中正缸確的埋是(象)A．消濁防隊(duì)淚員做即勻加化速直禽線運(yùn)恨動(dòng)B．消撿防隊(duì)頌員做灶勻變紫速曲正線運(yùn)銳動(dòng)C．消歸防隊(duì)燙員做庸變加是速曲宰線運(yùn)周動(dòng)D．消孟防隊(duì)掙員水怕平方疤向的煌速度疲保持砌不變B*3.一物我體在巖水平揚(yáng)面上助運(yùn)動(dòng)需，其拼運(yùn)動(dòng)窗規(guī)律拖為：x＝1.仰5t2＋6t，y＝－2t2－9t，xO哄y為直掛角坐坐標(biāo)系很，則伍下列勒說(shuō)法溫正確選的是(洲)A．物液體在x方向沙上的攝分運(yùn)魯動(dòng)是脾勻加盒速直紡線運(yùn)子動(dòng)B．物刊體在y方向召上的輪分運(yùn)妨動(dòng)是茫勻減賣速直釋線運(yùn)車動(dòng)C．物衫體運(yùn)謹(jǐn)動(dòng)的絲式軌跡繼是一遮條曲哄線D．物缸體運(yùn)廁動(dòng)的司軌跡魂是直淹線ACC【解析】人沿忌河岸恥水平理向右握的速越度(也就是萄繩子雞末端倆的運(yùn)子動(dòng)速編度)為合顆速度指，按其察運(yùn)動(dòng)濫效果瘋可分同解為頂垂直熊繩方印向的必分速監(jiān)度v1和沿歷繩方廊向的倦分速圾度v2如圖消所示絨，其旨中v2就是棵拉動(dòng)君繩子葉的速恐度，章它等示于船歐行進(jìn)略的速即度v船．由圖農(nóng)得v船＝v2＝vco變sα.故選C正確崇．5．如竹圖所舍示，暮在不關(guān)計(jì)滑偉輪摩佛擦和尚繩子?jì)少|(zhì)量舊的條鳴件下心，當(dāng)臨小車烤勻速深向右釋運(yùn)動(dòng)鍋時(shí)，訊物體A的受冰力情逮況是(楚)A．繩潑的拉貼力大另于A的重牧力B．繩決的拉餓力等歪于A的重景力C．繩畜的拉石力小艇于A的重陜力D．拉太力先扁大于納重力去，后仰小于茅重力A【提升肆能力】【解析】車水陸平向悟右的狼速度(也就勾是繩去子末端乘的運(yùn)窗動(dòng)速氣度)為合臭速度櫻，它陪的兩今個(gè)分速盯度v1、v2如圖瞞所示債，其中v2就是莊拉動(dòng)童繩子渾的速競(jìng)度，仁它等懶于A上升受的速方度．登由圖圖得v1＝vsi常nθ，v2＝vco護(hù)sθ，襪小車少勻速瞧向右拍運(yùn)動(dòng)剖過(guò)程膛中，θ逐漸橡變小枕，可序知v2逐漸協(xié)變大披，故A做加煩速運(yùn)片動(dòng)，礎(chǔ)由A的受互力及脊牛頓哲第二贊定律舒可知夕繩的參拉力傍大于A的重樣力.故選A正確乳．BC【解析】細(xì)線較上的柔質(zhì)點(diǎn)啄參與賤兩個(gè)勢(shì)分運(yùn)動(dòng)接，沿壓斜面獄以v勻速調(diào)運(yùn)動(dòng)巨，豎乞直向上膠以v勻速層運(yùn)動(dòng)央，橡汁皮的得運(yùn)動(dòng)破與線上套的質(zhì)狗點(diǎn)的族運(yùn)動(dòng)版相同漢，作皮出矢量圖扔如右色：由碗幾何梁知識(shí)抽可知斯，B、C均對(duì)問(wèn)．7.如圖絕所示礎(chǔ)，甲呀、乙先兩同搭學(xué)從河中O點(diǎn)出盟發(fā)，稈分別車沿直綁線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后歡，立邀即沿主原路線返嘆回到O點(diǎn)，OA、OB分別情與水代流方寫向平皮行和記垂直虛，且OA＝OB.若水罰流速拼度不過(guò)變，筍兩人蒼在靜停水中盡游速慕相等誦，則瘡他們鍵所用換時(shí)間t甲、t乙的大描小關(guān)魄系為(逮)A．t甲＜t乙B．t甲＝t乙C．t甲＞t乙D．無(wú)漆法確盾定C*8．一拆物體助在光忠滑的帆水平淚桌面記上運(yùn)動(dòng)依，在柄相互蜓垂直蹦的x方向瞎和y方向上缺的分廚運(yùn)動(dòng)逼的速躬度隨凈時(shí)間血變化的規(guī)府律如脾圖所誘示．士關(guān)于塌物體材的運(yùn)動(dòng)，恥下列蝕說(shuō)法醫(yī)中正涉確的古是(盯)A．物爸體做懷勻變帽速曲牌線運(yùn)紋動(dòng)B．物紋體做頑變加逆速直躬線運(yùn)符動(dòng)C．物君體運(yùn)棗動(dòng)的歡初速趨度大荷小是5車m/乏sD