高考一輪復(fù)習(xí)通用版4-1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)的合成與分解必備知識·自主排查一、曲線運(yùn)動(dòng)1．速度的方向：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度，沿曲線在這一點(diǎn)的________．2．運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度的方向時(shí)刻在改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是_______運(yùn)動(dòng)．切線方向變速3．運(yùn)動(dòng)的條件：二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1．分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)運(yùn)動(dòng)，參與的這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)即________，物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)即________．2．運(yùn)動(dòng)的合成：已知_____________，包括位移、速度和加速度的合成．3．運(yùn)動(dòng)的分解：已知________________，解題時(shí)應(yīng)按實(shí)際效果分解或正交分解．4．遵循的法則位移、速度、加速度都是矢量，故它們的合成與分解都遵循___________．分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)平行四邊形定則

√√√√√關(guān)鍵能力·分層突破考點(diǎn)一物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件及軌跡分析1．合力方向與軌跡的關(guān)系無力不拐彎，拐彎必有力．曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡始終夾在合力方向與速度方向之間，而且向合力的方向彎曲，或者說合力的方向總是指向軌跡的“凹”側(cè)．2．合力方向與速率變化的關(guān)系跟進(jìn)訓(xùn)練1.[人教版必修2P6演示實(shí)驗(yàn)改編]在演示“做曲線運(yùn)動(dòng)的條件”的實(shí)驗(yàn)中，有一個(gè)在水平桌面上向右做直線運(yùn)動(dòng)的小鋼球，第一次在其速度方向上放置條形磁鐵，第二次在其速度方向上的一側(cè)放置條形磁鐵，如圖所示，虛線表示小球的運(yùn)動(dòng)軌跡．觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以下敘述正確的是(

)A．第一次實(shí)驗(yàn)中，小鋼球的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．第二次實(shí)驗(yàn)中，小鋼球的運(yùn)動(dòng)類似平拋運(yùn)動(dòng)，其軌跡是一條拋物線C．該實(shí)驗(yàn)說明做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向沿軌跡的切線方向D．該實(shí)驗(yàn)說明物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是物體受到的合外力的方向與速度方向不在同一直線上答案：D解析：本題考查曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡問題．第一次實(shí)驗(yàn)中，小鋼球受到沿著速度方向的吸引力作用，做直線運(yùn)動(dòng)，并且隨著距離的減小吸引力變大，加速度變大，則小鋼球的運(yùn)動(dòng)是非勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；第二次實(shí)驗(yàn)中，小鋼球所受的磁鐵的吸引力方向總是指向磁鐵，方向與大小均改變，是變力，故小鋼球的運(yùn)動(dòng)不是類似平拋運(yùn)動(dòng)，其軌跡也不是一條拋物線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)說明物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是物體受到的合外力的方向與速度方向不在同一直線上，但是不能說明做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向沿軌跡的切線方向，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．2．(多選)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在恒力F的作用下，由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的軌跡如圖所示，在A點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸平行，則恒力F的方向可能沿圖示中(

)

A．F1的方向B．F2的方向C．F3的方向D．F4的方向解析：曲線運(yùn)動(dòng)受到的合力總是指向曲線凹的一側(cè)，但和速度永遠(yuǎn)不可能達(dá)到平行的方向，所以合力可能沿著F3的方向、F4的方向，不可能沿著F1的方向或F2的方向，C、D正確，A、B錯(cuò)誤．答案：CD3．春節(jié)期間人們放飛孔明燈表達(dá)對新年的祝福．如圖所示，孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，在水平Ox方向做勻速運(yùn)動(dòng)．孔明燈的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為圖乙中的(

)A．直線OAB．曲線OBC．曲線OCD．曲線OD

解析：孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，在水平Ox方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則合外力沿Oy方向，所以合運(yùn)動(dòng)的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向不沿Oy方向，故孔明燈做曲線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合合力指向軌跡內(nèi)側(cè)可知運(yùn)動(dòng)軌跡可能為曲線OD，故D正確．答案：D考點(diǎn)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2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解的運(yùn)算法則運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指描述運(yùn)動(dòng)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．

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)間相同獨(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)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)疊加起來與合運(yùn)動(dòng)有相同的效果跟進(jìn)訓(xùn)練4.如圖所示，乒乓球從斜面上滾下，它以一定的速度做直線運(yùn)動(dòng)，在與乒乓球路徑相垂直的方向上放一個(gè)紙筒(紙筒的直徑略大于乒乓球的直徑)，當(dāng)乒乓球經(jīng)過筒口時(shí)，對著乒乓球橫向吹氣，則關(guān)于乒乓球的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(

)A．乒乓球?qū)⑵x原有的運(yùn)動(dòng)路徑，但不能進(jìn)入紙筒B.乒乓球?qū)⒈３衷械乃俣确较蚶^續(xù)前進(jìn)C．乒乓球一定能沿吹氣方向進(jìn)入紙筒D．只有用力吹氣，乒乓球才能沿吹氣方向進(jìn)入紙筒答案：A解析：當(dāng)乒乓球經(jīng)過筒口時(shí)，對著乒乓球橫向吹氣，乒乓球沿著原方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)也會沿著吹氣方向做加速運(yùn)動(dòng)，實(shí)際運(yùn)動(dòng)是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，故一定不會進(jìn)入紙筒，要提前吹氣才會進(jìn)入紙筒，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．5．2020年3月3日消息，國網(wǎng)武漢供電公司每天用無人機(jī)對火神山醫(yī)院周邊線路進(jìn)行巡檢，一次最長要飛130分鐘，它們是火神山醫(yī)院的電力“保護(hù)神”．如圖所示，甲、乙兩圖分別是某一無人機(jī)在相互垂直的x方向和y方向運(yùn)動(dòng)的v-t圖象．在0～2s內(nèi)，以下判斷正確的是(

)A．無人機(jī)的加速度大小為10m/s2，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．無人機(jī)的加速度大小為10m/s2，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．無人機(jī)的加速度大小為14m/s2，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．無人機(jī)的加速度大小為14m/s2，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)解析：在0～2s內(nèi)，由速度－時(shí)間圖象可知，x方向初速度為v0x＝0，加速度為ax＝6m/s2，y方向初速度為v0y＝0，加速度為ay＝8m/s2，根據(jù)平行四邊形定則可以得到合初速度為v＝0，合加速度為a＝10m/s2，而且二者方向在同一直線上，可知合運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．答案：A6．[2022·廣東深圳模擬]我國五代戰(zhàn)機(jī)“殲-20”再次閃亮登場．表演中，戰(zhàn)機(jī)先水平向右，再沿曲線ab向上(如圖所示)，最后沿陡斜線直入云霄．設(shè)飛行路徑在同一豎直面內(nèi)，飛行速率不變，則沿ab段曲線飛行時(shí)，戰(zhàn)機(jī)(

)A．所受合外力大小為零B．所受合外力方向豎直向上C．豎直方向的分速度逐漸增大D．水平方向的分速度不變答案：C解析：戰(zhàn)機(jī)在同一豎直面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)速率不變，由于速度方向是變化的，則速度是變化的，故戰(zhàn)機(jī)的加速度不為零，根據(jù)牛頓第二定律可知，戰(zhàn)機(jī)所受的合力不為零，故A錯(cuò)誤；戰(zhàn)機(jī)在同一豎直平面內(nèi)做勻速率曲線運(yùn)動(dòng)，所受合力與速度方向垂直，由于速度方向時(shí)刻在變化，則合外力的方向也時(shí)刻在變化，故B錯(cuò)誤；由以上分析可知，戰(zhàn)機(jī)所受合力始終都與速度方向垂直，斜向左上方，對合力和速度進(jìn)行分解，豎直方向上做加速運(yùn)動(dòng)，水平方向上做減速運(yùn)動(dòng)，即豎直分速度增大，水平分速度減小，所以選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．考點(diǎn)三小船渡河模型和關(guān)聯(lián)速度模型素養(yǎng)提升角度1小船渡河問題1.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)→船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)v合→平行四邊形對角線分運(yùn)動(dòng)→船相對靜水的運(yùn)動(dòng)v船水流的運(yùn)動(dòng)v水→平行四邊形兩鄰邊2．兩類問題、三種情景渡河時(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

答案：B

角度2關(guān)聯(lián)速度問題例2.如圖所示，一輛貨車?yán)每邕^光滑定滑輪的輕質(zhì)纜繩提升一箱貨物，已知貨箱的質(zhì)量為m0，貨物的質(zhì)量為m，貨車以速度v向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在將貨物提升到圖示的位置時(shí)，下列說法正確的是(

)A．貨箱向上運(yùn)動(dòng)的速度大于vB．纜繩中的拉力FT等于(m0＋m)gC．貨箱向上運(yùn)動(dòng)的速度等于vcosθD．貨物對貨箱底部的壓力等于mg答案：C解析：將貨車的速度進(jìn)行正交分解，如圖所示．由于繩子不可伸長，貨箱和貨物整體向上運(yùn)動(dòng)的速度和貨車速度沿著繩子方向的分量相等，有v1＝vcosθ，故選項(xiàng)C正確；由于θ不斷減小，v1不斷增大，故貨箱和貨物整體向上做加速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；拉力大于(m0＋m)g，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；貨箱和貨物整體向上做加速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，屬于超重，故箱中的物體對箱底的壓力大于mg，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤