【金版教程】2015屆高考物理大一輪總復(fù)習(xí)()4-1 曲線運(yùn).ppt

1、,01主干回顧固基礎(chǔ),知識點(diǎn)1曲線運(yùn)動 1.定義 物體運(yùn)動軌跡是的運(yùn)動，稱為“” 2曲線運(yùn)動物體的速度方向 曲線運(yùn)動中質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向就是曲線上這一點(diǎn)的如圖,曲線,曲線運(yùn)動,切線方向,3物體做曲線運(yùn)動的條件 物體所受的合外力的方向與速度的方向不在同一條直線上 4曲線運(yùn)動的性質(zhì) 做曲線運(yùn)動的物體，速度的方向時刻改變，故曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動，即必然有加速度.,知識點(diǎn)2運(yùn)動的合成與分解 1.如果一個物體產(chǎn)生的效果跟另外兩個運(yùn)動共同產(chǎn)生的 ，我們就把這一物體 叫做這兩個運(yùn)動的，這兩個運(yùn)動叫做這一實(shí)際運(yùn)動的 2合運(yùn)動與分運(yùn)動是的(同時性)，分運(yùn)動之間 (獨(dú)立性),實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動,效果相同,實(shí)際發(fā)

2、生的運(yùn)動,合運(yùn)動,分運(yùn)動,同時發(fā)生,不互相影響,3運(yùn)動的合成與分解實(shí)際上是表示運(yùn)動的矢量(_)的合成與分解，遵循 (1)如果各分運(yùn)動在同一條直線上，需要選取正方向，與正方向同向的量取“”號，與正方向相反的量取“”號，從而將矢量運(yùn)算簡化為運(yùn)算,位移、速度、加速度,平行四邊形定則,代數(shù),(2)如果兩分運(yùn)動不在同一條直線上時，按照平行四邊形定則進(jìn)行合成，如圖所示,一、基礎(chǔ)知識題組 1. 曲線運(yùn)動性質(zhì)的理解(多選)關(guān)于曲線運(yùn)動，下列說法中正確的是() A曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動 B變速運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動 C曲線運(yùn)動可能是勻變速運(yùn)動 D變加速運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動,解析：曲線運(yùn)動的速度方向沿曲線的切線方向，一

3、定是變化的，所以曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動變速運(yùn)動可能是速度的方向不變而大小變化，則可能是直線運(yùn)動當(dāng)物體受到的合力是大小、方向不變的恒力時，物體做勻變速運(yùn)動，但力的方向可能與速度方向不在一條直線上，這時物體做勻變速曲線運(yùn)動做變加速運(yùn)動的物體受到的合力可能大小不變，但方向始終與速度方向在一條直線上，這時物體做變速直線運(yùn)動 答案：AC,2. 對曲線彎曲方向的理解已知物體運(yùn)動的初速度v0的方向及受恒力F的方向如圖所示，則圖中可能正確的運(yùn)動軌跡是(),解析：由于物體所受合外力F與初速度v0不共線，故必做曲線運(yùn)動，所以C項(xiàng)錯而合外力F使曲線彎曲，也就是力向哪指，軌跡就向哪兒彎曲(合外力應(yīng)指向軌跡的凹側(cè))故A

4、、D項(xiàng)皆錯 答案：B,3. 關(guān)于合運(yùn)動和分運(yùn)動的理解關(guān)于運(yùn)動的合成，下列說法中正確的是() A合運(yùn)動的速度一定比分運(yùn)動的速度大 B兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動不一定是勻速直線運(yùn)動 C兩個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動不一定是勻變速直線運(yùn)動 D合運(yùn)動的兩個分運(yùn)動的時間不一定相等,解析：根據(jù)速度合成的平行四邊形定則可知，合速度的大小是在兩分速度的和與兩分速度的差之間，故合速度不一定比分速度大兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是勻速直線運(yùn)動兩個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動是否是勻變速直線運(yùn)動，決定于兩初速度的合速度方向是否與合加速度方向在一直線上如果在一直線上，合運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動；反之，是勻變速曲線運(yùn)動根據(jù)運(yùn)動的同時性

5、，合運(yùn)動的兩個分運(yùn)動是同時的 答案：C,4. 曲線運(yùn)動的條件某物體在幾個力作用下保持平衡狀態(tài)，其中一個力先減小，后增大到原來大小，其他力保持不變，則物體在此過程中，運(yùn)動情況描述正確的是() A物體一定做曲線運(yùn)動 B物體一定做直線運(yùn)動 C物體的速度先減小后增大 D物體的加速度先增大后減小,解析：設(shè)這個變化的力原來的大小為F，方向水平向右，那么其他力的作用效果可以等效為一個大小為F，方向水平向左的力，原來物體在這兩個力的作用下處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)在其中一個水平向右的力先減小，后增大到原來大小，另一個力保持不變，則在此變化過程中，物體所受合外力方向水平向左，大小是先增大后減小，根據(jù)牛頓第二定律，物體的加

6、速度先增大后減小，選項(xiàng)D正確；,因?yàn)椴恢牢矬w原來的運(yùn)動狀態(tài)，所以如果物體最初處于靜止?fàn)顟B(tài)或者合外力和初速度在同一條直線上，物體就做直線運(yùn)動，如果合外力與初速度不在一條直線上，物體就做曲線運(yùn)動，選項(xiàng)A、B錯誤；若物體原來水平向左運(yùn)動，在這個變化過程中，物體的加速度也向左，即與速度同向，所以物體做加速運(yùn)動，選項(xiàng)C錯誤 答案：D,二、規(guī)律方法題組 5. 合運(yùn)動與分運(yùn)動的等時性如圖所示，兩次渡河時船在靜水中的速度大小和方向都不變，已知第一次實(shí)際航程為A至B，位移為s1，實(shí)際航速為v1，所用時間為t1.由于水速增大，第二次實(shí)際航程為A至C，位移為s2，實(shí)際航速為v2，所用時間為t2，則(),答案：D,

7、6繩端速度的分解方法如圖所示，一輛汽車沿水平地面勻速行駛，通過跨過定滑輪的輕繩將一物體A豎直向上提起，在此過程中，物體A的運(yùn)動情況是(),A加速上升，且加速度不斷增大 B加速上升，且加速度不斷減小 C減速上升，且加速度不斷減小 D勻速上升 解析：物體A的速率即為左段繩子上移的速率，而左段繩子上移的速率與右段繩子在沿繩方向的分速率是相等的右段繩子實(shí)際上同時參與兩個運(yùn)動：沿繩方向拉長及繞定滑輪逆時針轉(zhuǎn)動將右段繩子與汽車相連的端點(diǎn)的運(yùn)動速度v沿繩子方向和垂直于繩方向分解，,如圖所示，則沿繩方向的速率即為物體A的速率vAv1vsin.隨著汽車的運(yùn)動，增大，vA增大，故物體A應(yīng)加速上升在090范圍內(nèi)增大

8、，由正弦曲線形狀可知vA的變化率減小，故物體A上升的加速度逐漸減小 答案：B,1在運(yùn)動的分解中，常利用分運(yùn)動的等時性，通過求解分運(yùn)動的時間來求合運(yùn)動的時間 2對繩端速度合成與分解的方法： (1)物體的實(shí)際運(yùn)動一定是合運(yùn)動 (2)繩端速度可分解為沿繩方向的速度和垂直于繩方向的速度 (3)速度投影定理：兩個物體在不可伸長的繩(或桿)連接下沿不同方向運(yùn)動，則兩物體沿繩(或桿)方向的分速度相同,02典例突破知規(guī)律,考點(diǎn)1合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡 考點(diǎn)解讀： 1運(yùn)動類型的判斷 (1)判斷物體是否做勻變速運(yùn)動，要分析合力是否為恒力 (2)判斷物體是否做曲線運(yùn)動，要分析合力方向是否與速度方向成一定夾角,當(dāng)合力方向

9、與速度方向的夾角為銳角時，物體的速率增大； 當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為鈍角時，物體的速率減??； 當(dāng)合力方向與速度方向垂直時，物體的速率不變 2合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡的判斷 合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡，由兩個分運(yùn)動的性質(zhì)及合初速度與合加速度的方向關(guān)系決定,(1)根據(jù)加速度判定合運(yùn)動的性質(zhì)：若合加速度不變，則為勻變速運(yùn)動；若合加速度(大小或方向)變化，則為非勻變速運(yùn)動 (2)根據(jù)合加速度的方向與合初速度的方向判定合運(yùn)動的軌跡：若合加速度的方向與合初速度的方向在同一直線上則為直線運(yùn)動，否則為曲線運(yùn)動 (3)合力(或合加速度)方向與軌跡的關(guān)系 物體做曲線運(yùn)動的軌跡一定夾在合力(或合加速度)方向和速度方向之間，速

10、度方向與軌跡相切，合力(或合加速度)方向指向曲線的凹側(cè),典例透析 2011四川高考某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R.將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v03 cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動同學(xué)們測出某時刻R的坐標(biāo)為(4,6)，此時R的速度大小為_cm/s.R在上升過程中運(yùn)動軌跡的示意圖是_(R視為質(zhì)點(diǎn)),解題探究(1)某時刻R在x軸方向的分速度如何求解？R的合速度可由什么定則確定？ (2)由x軸、y軸方向分運(yùn)動的特征，可確定小圓柱體R的合加速度

11、為哪個方向？合外力方向?yàn)槟膫€方向？ 提示：R的合加速度沿x軸正方向，合外力也沿x軸正方向，并且合外力指向軌跡曲線的凹側(cè),決定物體運(yùn)動的因素一是初速度，二是合力，而物體運(yùn)動的軌跡在合力與速度方向的夾角范圍內(nèi)，且彎向受力方向，這是分析該類問題的技巧,變式訓(xùn)練 (多選)一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動的軌跡如圖所示，下列判斷正確的是() A若x方向始終勻速，則y方向先加速后減速 B若x方向始終勻速，則y方向先減速后加速 C若y方向始終勻速，則x方向先加速后減速 D若y方向始終勻速，則x方向先減速后加速,解析：若x方向始終勻速，經(jīng)過相同的時間水平間距相同，則y方向的高度先增加地越來越慢，說明豎直速度在減小，后

12、來y方向的高度增加地越來越快，說明豎直速度增大，所以物體速度先減小后增大，故A錯誤，B正確若y方向始終勻速，經(jīng)過相同的時間豎直間距相同，則x方向的水平距離先增加地越來越快，說明水平速度在增大，后來x方向的水平間距增加地越來越慢，說明水平速度減小，所以物體的速度先增大后減小，故C正確，D錯誤 答案：BC,考點(diǎn)2小船渡河問題分析 考點(diǎn)解讀： 1三種速度：船在靜水中的速度v1、水的流速v2、船的實(shí)際速度v. 2合運(yùn)動分析：船的實(shí)際運(yùn)動是水流的運(yùn)動和船相對靜水的運(yùn)動的合運(yùn)動,溫馨提示船的劃行方向與船頭指向一致(v1的方向)，是分速度方向，而船的航行方向是實(shí)際運(yùn)動的方向，也就是合速度的方向,典例透析 河

13、寬L300 m，河水流速u3 m/s，船在靜水中的速度v5 m/s.欲按下列要求渡河，則船的航向應(yīng)與河岸成多大角度？渡河時間為多少？ (1)以最短時間過河； (2)以最小位移渡河,解題探究(1)“以最短時間過河”船在靜水中的速度v的方向_； 提示：垂直河岸(如圖甲) (2)“以最小位移渡河”船的實(shí)際速度的方向_,提示：垂直河岸(如圖乙),答案：C,考點(diǎn)3牽連速度 考點(diǎn)解讀： 用繩、桿相牽連的物體，在運(yùn)動過程中，其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(原因是繩和桿的長度不發(fā)生變化),常用的解題思路和方法： 先確定合運(yùn)動的方向(物體實(shí)際運(yùn)動的方向)，然后分析這個合運(yùn)動所產(chǎn)生的

14、實(shí)際效果(一方面使繩或桿伸縮的效果；另一方面使繩或桿轉(zhuǎn)動的效果)以確定兩個分速度的方向(沿繩或桿方向的分速度和垂直繩或桿方向的分速度，而沿繩或桿方向的分速度大小相同),典例透析 2011上海高考如圖，人沿平直的河岸以速度v行走，且通過不可伸長的繩拖船，船沿繩的方向行進(jìn)，此過程中繩始終與水面平行當(dāng)繩與河岸的夾角為，船的速率為(),解題探究(1)誰的速度為合速度？_. 提示：實(shí)際運(yùn)動速度 (2)合速度產(chǎn)生的效果是_ 提示：其一是使繩子轉(zhuǎn)動，其二是沿繩子方向前進(jìn),嘗試解答選C. 將人的運(yùn)動分解為沿繩方向的分運(yùn)動v1和與繩垂直方向的分運(yùn)動v2，如圖所示船的速率等于沿繩方向的分速度v1vcos，C正確,

15、不可伸長的繩或桿上，盡管兩端點(diǎn)的速度不同，但兩端點(diǎn)速度沿繩或桿方向的分速度一定相同,變式訓(xùn)練 如圖，重物M沿豎直桿下滑，并通過繩帶動小車m沿斜面升高則：當(dāng)滑輪右側(cè)的繩與豎直方向成角，且重物下滑的速率為v時，小車的速度為多少？,解析：解決此類問題的重要思想就是通過對物體的運(yùn)動進(jìn)行分解，找到兩個物體速度之間的關(guān)系就本題而言，重物M的速度v是它的合速度，繩運(yùn)動的速度既是小車的合速度又是重物的一個分速度；問題就是另一個分速度是什么，實(shí)質(zhì)上重物在下滑的過程中，既有沿繩向下運(yùn)動的趨勢，同時又有繞滑輪轉(zhuǎn)動的速度，繩的伸長效果與轉(zhuǎn)動效果相互垂直，且為M的兩個分運(yùn)動 如圖乙所示，將重物的速度v分解，由幾何關(guān)系得

16、出小車的速度vvcos. 答案：vcos,03特色培優(yōu)增素養(yǎng),建模提能：小船渡河模型 1模型構(gòu)建 在運(yùn)動的合成與分解問題中，兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍是勻速直線運(yùn)動，其中一個速度大小和方向都不變，另一個速度大小不變，方向在180范圍內(nèi)(在速度不變的分運(yùn)動所在直線的一側(cè))變化我們對合運(yùn)動或分運(yùn)動的速度、時間、位移等問題進(jìn)行研究這樣的運(yùn)動系統(tǒng)可看作“小船渡河模型”,2模型條件 (1)物體同時參與兩個勻速直線運(yùn)動 (2)一個分運(yùn)動速度大小和方向保持不變，另一個分運(yùn)動速度大小不變，方向可在一定范圍內(nèi)變化 3模型特點(diǎn) (1)船的實(shí)際運(yùn)動是水流的運(yùn)動和船相對靜水的運(yùn)動的合運(yùn)動 (2)三種速度：船在靜水中的

17、速度v1、水的流速v2、船的實(shí)際速度v.,典題例證一小船渡河，河寬d180 m，水流速度v12.5 m/s. (1)若船在靜水中的速度為v25 m/s，求： 欲使船在最短的時間內(nèi)渡河，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長時間？位移是多少？ 欲使船渡河的航程最短，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長時間？位移是多少？ (2)若船在靜水中的速度v21.5 m/s，要使船渡河的航程最短，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長時間？位移是多少？,解析將船實(shí)際的速度(合速度)分解為垂直河岸方向和平行河岸方向的兩個分速度，垂直分速度影響渡河的時間，而平行分速度只影響船在平行河岸方向的位移 (1)若v25 m/s. 欲使船在最短時間內(nèi)渡河，船頭應(yīng)朝垂直河岸方向，當(dāng)船頭垂直河岸時，如圖1所示，合速度為傾斜方向，垂直分速度為v25 m/s.,答案(1)見解析(2)見解析,名師指津求解小船渡河問題的方法 求解小船渡河問題有兩類：一是求渡河時間