2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)-第4章-第1課時(shí)-曲線運(yùn)動(dòng)-平拋運(yùn)動(dòng)課件-人教大綱版2

考綱要求三年考情熱點(diǎn)考向考點(diǎn)要求2007年2008年2009年運(yùn)動(dòng)的合成和分解Ⅰ廣東理科(T16·選擇)寧夏理綜(T23·計(jì)算)全國(guó)理綜(T14·選擇)廣東物理(T11·選擇)江蘇物理(T13·計(jì)算)江蘇物理(T5·選擇)福建卷(T20·計(jì)算)江蘇卷(T4·選擇)全國(guó)卷Ⅱ(T23·實(shí)驗(yàn))運(yùn)動(dòng)的合成與分解在高考中單獨(dú)命題的機(jī)會(huì)較少，但是它是曲線運(yùn)動(dòng)的研究方法，也是掌握的重點(diǎn)．平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其研究方法是高考的命題熱點(diǎn)，有時(shí)與電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力一起綜合考查.曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)的速度沿軌道的切線方向，且必須具有加速度Ⅰ平拋運(yùn)動(dòng)Ⅱ第四章曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力定律第1課時(shí)曲線運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)第一頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第一頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。1．運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)曲線運(yùn)動(dòng)的速度：曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是在曲線上某點(diǎn)的

方向，是時(shí)刻

的，具有加速度，因此曲線運(yùn)動(dòng)一定是

運(yùn)動(dòng)，但變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)．切線改變變速第二頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第二頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。2．物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件(1)從動(dòng)力學(xué)角度看，如果物體所受合外力方向跟物體的

方向不在同一條直線上，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)．(2)從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看，就是加速度方向與

方向不在同一條直線上．經(jīng)常研究的曲線運(yùn)動(dòng)有平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)．速度速度第三頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第三頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。3．運(yùn)動(dòng)的合成與分解

已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)的

；已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)的

．兩者互為逆運(yùn)算．在對(duì)物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析時(shí)，可以根據(jù)

分解，也可以采用正交分解．分解實(shí)際效果合成第四頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第四頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。4．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.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(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有

的效果都按其自身規(guī)律進(jìn)行時(shí)間相等完全相同5.遵循的法則

運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指描述運(yùn)動(dòng)的各物理量，即

、

、

的合成與分解，由于它們都是矢量，故遵循

．位移速度加速度平行四邊形定則第五頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第五頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。1．不同運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的分類(lèi)分析軌跡分類(lèi)條件直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)F合＝0勻變速直線運(yùn)動(dòng)F合為恒力且與速度同線非勻變速直線運(yùn)動(dòng)F合為變力且與速度同線曲線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)F合≠0為恒力與速度不同線非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)F合≠0為變力與速度不同線第六頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第六頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。2.合力方向與軌跡的關(guān)系

物體做曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡一定夾在合力方向和速度方向之間，速度方向與軌跡相切，合力方向指向曲線的“凹”側(cè)．3．速率變化情況判斷第七頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第七頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。1.2008年5月12日，四川省發(fā)生里氏8.0級(jí)強(qiáng)烈地震，全國(guó)很多地區(qū)有明顯震感，給中國(guó)造成很大損失．由于交通隔斷，給救援工作帶來(lái)很大困難，5月14日，國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)總指揮部決定調(diào)用直升機(jī)趕赴災(zāi)區(qū)救援，如此大規(guī)模的航空運(yùn)力調(diào)用是民航歷史上的首次．如圖4－1－1所示，在一次救災(zāi)工作中，一架沿水平直線飛行的直升飛機(jī)A，用懸索(重力可忽略不計(jì))緊急救護(hù)傷員B.在直升飛機(jī)A和傷員B以相同的水平速度勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，懸索將傷員提起，在某一段時(shí)間內(nèi)，第八頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第八頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。A、B之間的距離以l＝H－t2(式中H為直升飛機(jī)A離地面的高度，各物理量的單位均為國(guó)際單位制單位)規(guī)律變化，則在這段時(shí)間內(nèi)，下面判斷中正確的是(不計(jì)空氣阻力)()A．懸索的拉力小于傷員的重力B．懸索成傾斜直線C．傷員做速度減小的曲線運(yùn)動(dòng)D．傷員做加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)第九頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第九頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。解析：傷員B參與了兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)：水平方向上和飛機(jī)A以相同的速度沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)；豎直方向上，由于A、B之間的距離以l＝H－t2規(guī)律變化，H為直升飛機(jī)A離地面的高度，所以傷員B與地面的豎直距離關(guān)系為s＝t2＝×a×t2，則a＝2m/s2，由此判斷傷員B在豎直方向上以2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)以上分析，傷員B應(yīng)該做加速度恒定的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，且速度不斷增加，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于加速度豎直向上，由牛頓第二定律可知懸索拉力大于傷員B的重力，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于傷員B水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，傷員B和飛機(jī)在水平方向上保持相對(duì)靜止，所以懸索應(yīng)成豎直狀態(tài)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：D第十頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第十頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。1．定義：水平方向拋出的物體只在

作用下的運(yùn)動(dòng)．2．性質(zhì)：平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為g的

曲線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡是

．3．平拋物體運(yùn)動(dòng)條件：(1)v0≠0，沿

，(2)只受

作用．重力勻加速拋物線水平方向重力第十一頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第十一頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。4．研究方法

運(yùn)動(dòng)的合成與分解．把平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的

運(yùn)動(dòng)和豎直方向的

運(yùn)動(dòng)．5．運(yùn)動(dòng)規(guī)律

以?huà)伋鳇c(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平初速度v0方向?yàn)閤軸正方向，豎直向下的方向?yàn)閥軸正方向，建立如圖4－1－2所示的坐標(biāo)系，則平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下表．圖4－1－2勻速自由落體第十二頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第十二頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。水平方向vx＝v0

x＝

豎直方向vy＝

y＝

合運(yùn)動(dòng)合速度：vt＝合位移：s＝合速度與水平方向的夾角tanα＝合位移與水平方向的夾角tanθ＝gtv0t第十三頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第十三頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。1．平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) (1)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量相等． 由Δv＝gt，速度的變化必沿豎直方向，如圖4－1－3所示． (2)物體由一定高度做平拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下落高度決定，與初速度無(wú) 關(guān)，由公式y(tǒng)＝

，可得t＝；落地點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平距 離x＝v0t，由水平速度和下落時(shí)間共同決定． (3)水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)同時(shí)存在，互不影響，具有獨(dú)立性．圖4－1－3第十四頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第十四頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。2．平拋運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)重要推論 推論1：從拋出點(diǎn)開(kāi)始，任意時(shí)刻速度偏向角的正切值等于位移偏向角的 正切值的2倍． 推論2：從拋出點(diǎn)開(kāi)始，任意時(shí)刻速度的反向延長(zhǎng)線與x軸的交點(diǎn)為此 時(shí)刻對(duì)應(yīng)水平位移的中點(diǎn)． 這兩個(gè)推論也可用于分析類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題．物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件：只受重力作用，初速度不為零且沿水平方向．物體受恒力作用，且初速度與恒力垂直，物體做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)．第十五頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第十五頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。如圖4－1－4所示，一小球以v0＝10m/s的速度水平拋出，在落地之前經(jīng)過(guò)空中A、B兩點(diǎn)，在A點(diǎn)小球速度方向與水平方向的夾角為45°，在B點(diǎn)小球速度方向與水平方向的夾角為60°(空氣阻力忽略不計(jì)，g取10m/s2)，以下判斷中正確的是()A．小球經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)間的時(shí)間t＝(－1)sB．小球經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)間的時(shí)間t＝sC．A、B兩點(diǎn)間的高度差h＝10mD．A、B兩點(diǎn)間的高度差h＝15m2.第十六頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第十六頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。解析：設(shè)A點(diǎn)豎直速度為vyA，vyA＝v0＝gtA，得tA＝1s，設(shè)B點(diǎn)的豎直速度為vyB，vyB＝v0tan60°＝gtB得tB＝s，則小球經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)間的時(shí)間為tB－tA＝(－1)s，故A正確．B錯(cuò)誤，A、B兩點(diǎn)間的高度差hAB＝

＝10m．故C正確，D錯(cuò)誤．答案：AC

第十七頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第十七頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分?！纠?】一快艇要從岸邊某一不確定位置處到達(dá)河中離岸邊100m遠(yuǎn)的一浮標(biāo)處，已知快艇在靜水中的速度vx圖象和流水的速度vy圖象如圖4－1－5甲、乙所示，則() A．快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線 B．快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線 C．能找到某一位置使快艇最 快到達(dá)浮標(biāo)處的時(shí)間為20s D．快艇最快到達(dá)浮標(biāo)處經(jīng)過(guò)的位移為100m第十八頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第十八頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。解析：艇沿河岸方向的勻速運(yùn)動(dòng)與垂直于河岸的勻加速運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是類(lèi)平拋性質(zhì)的曲線運(yùn)動(dòng)．最快到達(dá)浮標(biāo)處的方式是使垂直于河岸的速度vx保持圖甲所示的加速度a＝0.5m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，則at2＝x，代入x＝100m有t＝20s．但實(shí)際位移為x＝＞100m，D項(xiàng)錯(cuò)．答案：BC第十九頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第十九頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。1．此類(lèi)題應(yīng)用矢量合成與分解的方法，因?yàn)樗俣仁鞘噶?，在合成和分解時(shí)，采用矢量合成與分解的平行四邊形定則．將艇的運(yùn)動(dòng)分解為沿河岸的勻速運(yùn)動(dòng)和垂直于河岸的勻加速運(yùn)動(dòng)．2．研究曲線運(yùn)動(dòng)的思維過(guò)程(欲知)曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律

(只需研究)兩分運(yùn)動(dòng)規(guī)律

(得知)曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律．第二十頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第二十頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。1－1現(xiàn)在城市的滑板運(yùn)動(dòng)非常流行．在水平地面上一名滑板運(yùn)動(dòng)員雙腳站在滑板上以一定速度向前滑行，在橫桿前起跳并越過(guò)桿，從而使人與滑板分別從桿的上下通過(guò)，如圖4－1－6所示．假設(shè)人和滑板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的各種阻力忽略不計(jì)，運(yùn)動(dòng)員能順利完成該動(dòng)作，最終仍落在滑板原來(lái)的位置上．要使這個(gè)表演成功，運(yùn)動(dòng)員除了跳起的高度足夠外，在起跳時(shí)雙腳對(duì)滑板作用力的合力方向應(yīng)該() A．豎直向下 B.豎直向上 C．向下適當(dāng)偏后 D．向下適當(dāng)偏前第二十一頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第二十一頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。解析：本題考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解，要使運(yùn)動(dòng)員落在滑板原來(lái)的位置，則運(yùn)動(dòng)員在跳起后和滑板在水平方向的運(yùn)動(dòng)情況相同，由于慣性，運(yùn)動(dòng)員和滑板的水平初速度相同，因此只要水平方向上不受力即可，故雙腳對(duì)滑板的作用力方向應(yīng)該豎直向下，A正確．答案：A第二十二頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第二十二頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分?！纠?】如圖4－1－7所示，一架在500m高空以200m/s的速度水平勻速飛行的轟炸機(jī)，要用兩枚炸彈分別炸山腳和山頂?shù)哪繕?biāo)A和B.已知山高180m，山腳與山頂?shù)乃骄嚯x為600m，若不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則投彈的時(shí)間間隔應(yīng)為() A．6s B．5s C．3s D．2s第二十三頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第二十三頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。解析：第一枚炸彈從釋放到落地過(guò)程中水平方向通過(guò)的位移為：s1＝

＝2000m，第二枚炸彈從釋放到落地過(guò)程中水平方向通過(guò)的位移為：s2＝

＝1600m，則兩枚炸彈水平距離為s＝s0＋s1－s2＝1000m，由t＝ ＝5s.答案：B第二十四頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第二十四頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。2－1 “5·12”汶川大地震，牽動(dòng)了全國(guó)人民的心．一架裝載救災(zāi)物資的直升飛機(jī)，以10m/s的速度水平飛行，在距地面180m的高度處，欲將救災(zāi)物資準(zhǔn)確投放至地面目標(biāo)，若不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則() A．物資投出后經(jīng)過(guò)6s到達(dá)地面目標(biāo) B．物資投出后經(jīng)過(guò)18s到達(dá)地面目標(biāo) C．應(yīng)在距地面目標(biāo)水平距離60m處投出物資 D．應(yīng)在距地面目標(biāo)水平距離180m處投出物資第二十五頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第二十五頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。解析：本題考查平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．物資投出后做平拋運(yùn)動(dòng)，其落地所用時(shí)間由高度決定，t＝＝6s，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；拋出后至落地的水平位移為s＝vt＝60m，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AC第二十六頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第二十六頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分?！纠?】如圖4－1－8所示，從傾角為θ的足夠長(zhǎng)的斜面頂端P以速度v0拋出一個(gè)小球，落在斜面上某處Q點(diǎn)，小球落在斜面上的速度與斜面的夾角α，若把初速度變?yōu)?v0，則() A．空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 B．夾角α將變大 C．PQ間距一定大于原來(lái)間距的3倍 D．夾角α與初速度大小無(wú)關(guān)第二十七頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第二十七頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。解析：由 故A正確； ，所以若v0加倍，PQ間距將為原來(lái)的4倍，C正確；設(shè)小球落到斜面上的速度與水平方向夾角為β，則tanβ＝＝2tanθ，可見(jiàn)β與v0無(wú)關(guān)，因此α＝β－θ也與初速度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤，D正確．答案：ACD第二十八頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第二十八頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。若初速度變?yōu)?v0，則(1)小球落在斜面上的速率變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍？(2)小球離斜面的最遠(yuǎn)距離為原來(lái)的多少倍？解析：(1)因?yàn)関t＝vt′＝所以vt′＝2vt所以速率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍．第二十九頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第二十九頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。(2)把初速度、重力加速度g沿斜面、垂直斜面兩個(gè)方向分解，則小球離斜面最遠(yuǎn)距離滿(mǎn)足：h＝h′＝所以h′＝4h，即最遠(yuǎn)距離變?yōu)樵瓉?lái)的4倍．答案：(1)2(2)4第三十頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第三十頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。研究平拋運(yùn)動(dòng)的基本思路是1．突出落點(diǎn)問(wèn)題一般要建立水平位移和豎直位移之間的關(guān)系．2．突出末速度的大小和方向問(wèn)題的，一般要建立水平速度和豎直速度之間的關(guān)系．3．要注意挖掘和利用好合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)及題設(shè)情景之間的幾何關(guān)系．第三十一頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第三十一頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。3－1如圖4－1－9所示，在斜面頂端a處以速度va水平拋出一小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間ta恰好落在斜面底端P處；今在P點(diǎn)正上方與a等高的b處以速度vb水平拋出另一小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間tb恰好落在斜面的中點(diǎn)處．若不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是() A．va＝vb B．va＝vb C．ta＝tb D．ta＝tb第三十二頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)三分。第三十二頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十五分。解析：本題考查平拋運(yùn)動(dòng)，中檔題．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間由豎直方向的高度決定t＝，a物體下落的高度是b的2倍，有ta＝tb，D正確；水平方向的距離由高度和初速度決定x＝v0，由題意得a的水平位移是b的2倍，可知va＝vb，B正確．答案：BD第三