2024版高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題四曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力與航天第1講曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解課件

第1講曲線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的合成與分解核心素養(yǎng)重要考點(diǎn)物理觀念(1)理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，掌握曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；(2)掌握平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解處理平拋運(yùn)動(dòng)；(3)熟練掌握描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量如線速度、角速度、向心加速度、向心力等，以及各物理量之間的關(guān)系；(4)掌握萬有引力定律的應(yīng)用，會(huì)計(jì)算環(huán)繞速度1.運(yùn)動(dòng)的合成與分解2.拋體運(yùn)動(dòng)3.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)問題科學(xué)思維(1)理解將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為簡單運(yùn)動(dòng)的思想方法，運(yùn)動(dòng)的合成與分解是處理曲線運(yùn)動(dòng)的一種重要思想方法；(2)熟練運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解分析平拋運(yùn)動(dòng)；(3)掌握運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法分析圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來源；(4)運(yùn)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)分析天體運(yùn)動(dòng)問題科學(xué)探究(1)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，會(huì)用實(shí)驗(yàn)的方法描述運(yùn)動(dòng)的軌跡；(2)探究影響向心力大小的因素，知道向心力大小與哪些因素有關(guān)4.萬有引力定律及其應(yīng)用，宇宙速度5.實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任(1)聯(lián)系生活中的曲線運(yùn)動(dòng)模型，特別是平拋運(yùn)動(dòng)模型，讓學(xué)生掌握生活中的物理應(yīng)用；(2)能運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問題，體會(huì)用物理學(xué)解決實(shí)際應(yīng)用的學(xué)科魅力；(3)關(guān)注物理學(xué)定律與航天技術(shù)等現(xiàn)代科技的聯(lián)系，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感和使命感一、曲線運(yùn)動(dòng)1.速度方向：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向，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，速度的方向時(shí)刻改變，故曲線運(yùn)動(dòng)一定是__________運(yùn)動(dòng)，即必然具有加速度.

切線變速3.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.(1)運(yùn)動(dòng)學(xué)角度：物體的________方向跟速度方向不在同一條直線上.

(2)動(dòng)力學(xué)角度：物體所受________的方向跟速度方向不在同一條直線上.

加速度合外力4.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(shí)，物體的速率________.

(2)當(dāng)合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí)，物體的速率________.

(3)當(dāng)合外力方向與速度方向垂直時(shí)，物體的速率________.

增大減小不變二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(合運(yùn)動(dòng)指物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)).(1)等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷相等的________，即同時(shí)開始、同時(shí)運(yùn)動(dòng)、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)________進(jìn)行，不受其他運(yùn)動(dòng)的影響.

(3)等效性：各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律合成起來與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有____________的效果.

時(shí)間獨(dú)立完全相同

平行四邊形(1)曲線運(yùn)動(dòng)速度方向時(shí)刻在變，但速度的大小可能不變.(2)任何物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)皆為合運(yùn)動(dòng)，如小船渡河時(shí)的實(shí)際運(yùn)動(dòng).(3)運(yùn)動(dòng)的合成與分解中的時(shí)間是分運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)建立聯(lián)系的關(guān)鍵量，即t是運(yùn)動(dòng)規(guī)律方程組所共有的“元”.1.[曲線運(yùn)動(dòng)條件]如圖所示，在觀察小球在桌面上運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)驗(yàn)中，在原本的直線路徑旁放一磁鐵，鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡不再是一條直線，此過程中磁鐵位置不變.下列說法正確的是(

)A.鋼球所受合外力一定不為零B.鋼球受到的摩擦力恒定C.鋼球受磁鐵的吸引力恒定D.鋼球的動(dòng)能一定增加【答案】A2.[合運(yùn)動(dòng)與軌跡的判斷]如圖所示，艦載機(jī)沿遼寧號(hào)甲板曲線MN向上爬升，速度逐漸增大.下圖中畫出表示該艦載機(jī)受到合力的四種方向，其中可能正確的是(

)ABCD【答案】B3.[運(yùn)動(dòng)的合成與分解](多選)跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目.如圖所示，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從直升機(jī)上由靜止跳下后，在下落過程中將會(huì)受到水平風(fēng)力的影響.下列說法中正確的是(

)A.風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長，運(yùn)動(dòng)員可完成更多的動(dòng)作B.風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員著地速度越大，有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害C.運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力無關(guān)D.運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力無關(guān)【答案】BC

【解析】水平方向的風(fēng)力對(duì)豎直方向運(yùn)動(dòng)沒有影響，運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力無關(guān).無風(fēng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員在水平方向速度為零，有風(fēng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員在水平方向上因風(fēng)力作用做加速運(yùn)動(dòng)，風(fēng)力越大，著地時(shí)水平方向速度越大，著地速度也越大，B、C正確，A、D錯(cuò)誤.考點(diǎn)1合運(yùn)動(dòng)與軌跡的判斷[基礎(chǔ)考點(diǎn)]1.曲線運(yùn)動(dòng)的類型(1)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)：合力(加速度)恒定不變.(2)變加速曲線運(yùn)動(dòng)：合力(加速度)變化.2.合外力方向與軌跡的關(guān)系物體做曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡一定夾在合外力方向與速度方向之間，速度方向與軌跡相切，合外力方向指向軌跡的“凹”側(cè).3.合力方向與速率變化的關(guān)系1.如圖所示是物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡的示意圖.已知物體在B點(diǎn)的加速度方向與速度方向垂直，則下列說法正確的是(

)A.C點(diǎn)的速率小于B點(diǎn)的速率B.A點(diǎn)的加速度比C點(diǎn)的加速度大C.C點(diǎn)的速率大于B點(diǎn)的速率D.從A點(diǎn)到C點(diǎn)加速度與速度的夾角先增大后減小，速率是先減小后增大【答案】C

考點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)的合成與分解[能力考點(diǎn)]1.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等時(shí)性各分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間與合運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等獨(dú)立性各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，不受其他分運(yùn)動(dòng)的影響等效性各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動(dòng)有完全相同的效果

2.如圖為某校學(xué)生跑操的示意圖，跑操隊(duì)伍寬d＝3m，某時(shí)刻隊(duì)伍前排剛到達(dá)出口的B端，正在A點(diǎn)的體育老師準(zhǔn)備從隊(duì)伍前沿直線勻速橫穿到達(dá)對(duì)面出口BC，且不影響跑操隊(duì)伍，已知學(xué)生跑操的速度v＝2m/s，出口BC寬度L＝4m，則以下說法正確的是(

)A.體育老師只能沿直線AC到達(dá)出口B.體育老師可能沿直線AD到達(dá)出口C.體育老師的速度一定為1.5m/sD.體育老師到達(dá)對(duì)面出口的時(shí)間可能大于2s【答案】B

考點(diǎn)3運(yùn)動(dòng)分解中的兩類模型[能力考點(diǎn)]1.小船渡河問題的三種情境渡河時(shí)間最短

渡河位移最短

如果v船＞v水，當(dāng)船頭方向與上游河岸夾角θ滿足v船cosθ＝v水時(shí)，合速度垂直河岸，渡河位移最短，等于河寬d

2.繩(桿)關(guān)聯(lián)速度問題(1)用繩、桿相牽連的兩物體，在運(yùn)動(dòng)過程中，兩物體的速度通常不同，但物體沿繩或桿方向的速度分量大小相等.(2)常用的解題思路和方法：先確定合運(yùn)動(dòng)的方向(物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向)，然后分析這個(gè)合運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的實(shí)際效果(一方面使繩或桿伸縮；另一方面使繩或桿轉(zhuǎn)動(dòng))，以確定兩個(gè)分速度的方向(沿繩或桿方向的分速度和垂直繩或桿方向的分速度，且沿繩或桿方向的分速度大小相同).

[解題方法]

小船渡河模型的分析思路

[解題方法]

繩桿關(guān)聯(lián)速度解題思路

“化曲為直”的思想“化曲為直”在運(yùn)動(dòng)的合成與分解中的應(yīng)用(1)分析運(yùn)動(dòng)的合成與分解問題時(shí)，要注意運(yùn)動(dòng)的分解方向，一般情況下按運(yùn)動(dòng)效果進(jìn)行分解，切記不可按分解力的思路來分解運(yùn)動(dòng).(2)要注意分析物體在兩個(gè)分方向上的受力及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，分別列式求解.(3)兩個(gè)分方向上的運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，這常是處理運(yùn)動(dòng)分解問題的關(guān)鍵點(diǎn).例4

(2022年重慶巴蜀中學(xué)檢測)往復(fù)式活塞壓縮機(jī)是通過活塞在汽缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)來壓縮和輸送氣體的壓縮機(jī)，簡圖如圖所示，圓盤與活塞通過鉸鏈A、B連接在輕桿兩端，左側(cè)活塞被軌道固定，只能在AO方向運(yùn)動(dòng)，圓盤繞圓心O(定點(diǎn))做角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知OB距離為r，AB桿長L＞2r，則(

)A.當(dāng)OB距離不變時(shí)，桿長L越大，活塞運(yùn)動(dòng)的范圍越大B.活塞運(yùn)動(dòng)范圍與桿長L無關(guān)C.當(dāng)OB垂直于AO時(shí)，若AB與AO夾角為θ，則活塞速度為ωrcosθD.當(dāng)OB垂直于AB時(shí)，活塞速度為ωr【答案】B

1.2022年世乒賽團(tuán)體錦標(biāo)賽在成都舉行.如圖所示，運(yùn)動(dòng)員水平持拍，乒乓球從某一高度自由下落，以4m/s的速度碰撞球拍，同時(shí)球拍水平移動(dòng)，乒乓球與球拍碰撞后的速度大小為5m/s，且反彈后的高度與下落高度相等.忽略空氣阻力及碰撞過程中乒乓球重力的影響，碰撞時(shí)間極短.則(

)A.乒乓球反彈至最高點(diǎn)時(shí)速度為0B.乒乓球撞擊過程的速度變化為1m/sC.乒乓球拍水平移動(dòng)的速度可能是2m/sD.乒乓球與球拍之間的動(dòng)摩