名師導(dǎo)學(xué)高考物理一輪曲線運動運動的合成與分解課件

第四章曲線運動萬有引力與航天

考點要求說明運動的合成與分解Ⅱ拋體運動Ⅱ斜拋運動只作定性要求勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度Ⅰ勻速圓周運動的向心力Ⅱ離心現(xiàn)象Ⅰ萬有引力定律及其應(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)典時空觀和相對論時空觀Ⅰ(1)與舊考綱相比，新考綱增加了“經(jīng)典時空觀和相對論時空觀”，屬Ⅰ級要求；新考綱取消了“不要求會推導(dǎo)向心加速度的公式a＝”的說明；對環(huán)繞速度的要求，已由過去的Ⅰ級要求上升為Ⅱ級要求．(2)由于拋體運動、勻速圓周運動、萬有引力定律及其應(yīng)用等內(nèi)容是Ⅱ級要求，因此，類平拋問題、轉(zhuǎn)盤問題、豎直平面內(nèi)的圓周運動(限于最高點和最低點)問題、行星(或衛(wèi)星)運動問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)知識點是Ⅱ級要求．在高考試題中，這些知識點既會獨立出現(xiàn)，也會與其他知識點綜合出現(xiàn)，更多的是與其他知識點綜合出現(xiàn)．以最近幾年全國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：1．它可以與其他章節(jié)知識相結(jié)合來進行考查，特別是與牛頓第二定律、能量轉(zhuǎn)化和守恒、電場和磁場相結(jié)合來考查，也可以是單獨命題進行考查．2．它可以以選擇題的形式出現(xiàn)，也可以是實驗題和計算題．04～12年的全國理綜物理試卷中，每年都有以曲線運動、萬有引力為主要考查對象的選擇題出現(xiàn)，基本上屬于中、低等難度．至于與類平拋運動和勻速圓周運動有關(guān)的帶電粒子在電場和磁場中運動的問題，則幾乎在每年的高考中必有一道難度較大的計算題出現(xiàn)(06年除外)．從最近幾年的全國高考理綜物理試題來看，涉及到本章的主要內(nèi)容有：①運動的合成．②平拋運動規(guī)律及其應(yīng)用．③萬有引力定律及其應(yīng)用．④勻速圓周運動與萬有引力定律相結(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全國卷Ⅰ第19題，2011全國理綜新課標(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．在2014年的高考中，本章將會涉及到的重點內(nèi)容是：運動的合成與分解原理的應(yīng)用；曲線運動的速度方向與合力(加速度)方向的關(guān)系；圓周運動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算；萬有引力定律在天體(包括人造天體)運動中的應(yīng)用．第1節(jié)曲線運動運動的合成與分解

1．曲線運動的特點(1)速度的方向：運動質(zhì)點在某一點的瞬時速度的方向就是通過曲線的這一點的

方向．(2)質(zhì)點在曲線運動中速度的方向時刻改變，所以曲線運動一定是

運動．2．物體做曲線運動的條件(1)從運動學(xué)角度說，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、曲線運動(2)從動力學(xué)角度來說，物體所受合外力的方向跟物體的速度方向不在

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

求合運動．(2)運動的分解：已知

求分運動．同一條直線分運動合運動2．分解原則：根據(jù)運動的

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．合運動與分運動的關(guān)系(1)等時性：合運動和分運動經(jīng)歷的

，即同時開始，同時進行，同時停止．(2)獨立性：一個物體同時參與幾個分運動，各分運動

，不受其它分運動的影響．(3)等效性：各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動的規(guī)律有

的效果．實際效果正交分解法平行四邊形定則時間相等獨立進行完全相同特別提醒：合運動一定是物體參與的實際運動．5.兩個直線運動的合運動性質(zhì)的判斷(1)兩個勻速直線運動的合運動仍然是勻速直線運動．(2)一個勻速直線運動與一個勻變速直線運動的合運動仍然是勻變速運動，當(dāng)二者共線時為勻變速直線運動，不共線時為勻變速曲線運動．(3)兩個初速度為零的勻加速直線運動的合運動仍然是初速度為零的勻加速直線運動．(4)兩個勻變速直線運動的合運動仍然是勻變速運動；若合初速度與合加速度在同一直線上，則合運動為勻變速直線運動，如圖(甲)所示，不共線時為勻變速曲線運動．如圖(乙)所示．例1如圖所示，“神舟九號”的返回艙進入大氣層沿曲線從M點運動到N點的過程中，速度逐漸減小，在此過程中“神舟九號”的返回艙所受合力的方向可能是()【思路點撥】曲線運動軌跡的彎曲方向由物體所受的合外力方向決定．題型一：對曲線運動特點的考查【解析】物體做曲線運動時，所受合力的方向一定指向運動軌跡曲線的內(nèi)側(cè)，故選項A、D錯誤；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C正確，B錯誤．【答案】C【方法遲與知趣識感閘悟】解決蚊該類喘問題瓶關(guān)鍵籌是弄照清曲落線運俯動的核合力撐、軌卵跡、愁速度枝之間蜘的關(guān)旨系1．軌肚跡特匆點：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)怎樣偷渡河渠時間似最短爺？最嶼短時搖間是粘多少囑？(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？【思路翅點撥】渡河聾時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際弱運動(合運但動)方向優(yōu)．題型谷二：協(xié)小船頃渡河設(shè)問題題型菜三：永繩(桿)連接餡物運護動問叢題例3如圖拆所示獲，物側(cè)塊A通過點光滑赤的定滑房誠輪用打細繩奇與圓屯環(huán)B相連疤，A位于光丘滑的狠水平毛桌面晚上，B套在來光滑的豎眼直桿剩上．翁當(dāng)細爺繩與攤水平織方向押的夾康角為θ時，A的速戒度為v，此源時B的速額度為__鴨__摟__銷__影__．【方法鋤與知疑識感停悟】正確帥地解尚決繩(桿)連接撈物速魂度問傅題必謙須抓狐住以類下三愧個關(guān)襯鍵．(1傲)確定巨合速坡度，掩它應(yīng)緞是與源繩(桿)端點載相連埋接的哀物體瀉的實晃際速黨度．(2雕)確定抱分速治度的吉方向砍，一順個分蠅速度防是沿基繩(桿)的方熱向，悲另一問個分魔速度哈是垂秒直于丟繩(桿)的方猶向．(3祖)繩子(桿)的長亮度不任變，肺故連趁結(jié)在秧繩的步兩端漠點的雀物體表沿繩(桿)方向刺的分頌速度及大小倉相等繞．*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)點從O點出樂發(fā)開映始運揀動，將運優(yōu)動分簽解為x方向海和y方向池的直貞線運久動，衛(wèi)在同綁一坐豆標(biāo)系田中作盒出這貪兩個閃分運綠動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過原漂點．蝕下列析說法煩中正饑確的揀是(阻)A．質(zhì)先點做鋸勻加挑速直捕線運頑動B．質(zhì)挪點做譽勻加繼速曲互線運跟動C．t1時刻英的速托度方調(diào)向與這初速棟度方軌向夾笛角為30醉°D．2t1時刻托的動謀能是顫初動謊能的5倍BD【解析】由速及度圖本象可密知，腿質(zhì)點腔做類淹平拋瞞運動閉；t1時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時刻慢的速凡度為v，所壩以2t1時刻繳的動尿能是枕初動救能的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，檔船在怎靜水隊中的贊速度鵝與時觸間的戶關(guān)系急如圖久乙所乒示，靜若要佛使船真以最喬短時們間渡誓河，犁則(鈔)A．船滿渡河功的最俯短時推間是60緞sB．船邁在行續(xù)駛過難程中厲，船競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，B點速西度為v，則A點速棟度是.怕(α為已壯知量)vco憑tα【解析】A點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)點茂在某穿段時濃間內(nèi)社做曲年線運織動，捏則在蓋這段窗時間檢內(nèi)(榮)A．速攜度一短定不國斷改習(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斷改僻變D．速駕度可呆以不錫變，煮加速過度也公可以男不變【解析】做曲丹線運燥動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變，涌所以沖做曲速線運常動的費物體柴可以盈是勻貸變速弓運動星也可祝以是壺變加闊速運館動．B【鞏固姿基礎(chǔ)】2．如杜圖所院示，停在滅絹火搶棚險的過程夠中，鑄消防饒隊員駱有時呈要借助消離防車菜上的穿梯子蕉爬到劑高處進行咽救人馳或滅腹火作勿業(yè)。挨為了治節(jié)省釘救援重時間脖，人裹沿梯價子勻最加速揀向上寫運動搭的同友時消莫防車池勻速擺后退糾，則破關(guān)于麻消防芬隊員漆的運尋動，回下列奪說法果中正缸確的埋是(象)A．消濁防隊淚員做即勻加化速直禽線運恨動B．消撿防隊頌員做灶勻變紫速曲正線運銳動C．消歸防隊燙員做庸變加是速曲宰線運周動D．消孟防隊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面上助運動需，其拼運動窗規(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，則伍下列勒說法溫正確選的是(洲)A．物液體在x方向沙上的攝分運魯動是脾勻加盒速直紡線運子動B．物刊體在y方向召上的輪分運妨動是茫勻減賣速直釋線運車動C．物衫體運謹動的絲式軌跡繼是一遮條曲哄線D．物缸體運廁動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子動速編度)為合顆速度指，按其察運動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就是棵拉動君繩子葉的速恐度，章它等示于船歐行進略的速即度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)計滑偉輪摩佛擦和尚繩子嬌質(zhì)量舊的條鳴件下心，當(dāng)臨小車烤勻速深向右釋運動鍋時，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窗動速氣度)為合臭速度櫻，它陪的兩今個分速盯度v1、v2如圖瞞所示債，其中v2就是莊拉動童繩子渾的速競度，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sθ，襪小車少勻速瞧向右拍運動剖過程膛中，θ逐漸橡變小枕，可序知v2逐漸協(xié)變大披，故A做加煩速運片動，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】細線較上的柔質(zhì)點啄參與賤兩個勢分運動接，沿壓斜面獄以v勻速調(diào)運動巨，豎乞直向上膠以v勻速層運動央，橡汁皮的得運動破與線上套的質(zhì)狗點的族運動版相同漢，作皮出矢量圖扔如右色：由碗幾何梁知識抽可知斯，B、C均對問．7.如圖絕所示礎(chǔ)，甲呀、乙先兩同搭學(xué)從河中O點出盟發(fā)，稈分別車沿直綁線游到A點和B點后歡，立邀即沿主原路線返嘆回到O點，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動依，在柄相互蜓垂直蹦的x方向瞎和y方向上缺的分廚運動逼的速躬度隨凈時間血變化的規(guī)府律如脾圖所誘示．士關(guān)于塌物體材的運動，恥下列蝕說法醫(yī)中正涉確的古是(盯)A．物爸體做懷勻變帽速曲牌線運紋動B．物紋體做頑變加逆速直躬線運符動C．物君體運棗動的歡初速趨度大荷小是5車m/乏sD