人教版高中物理2011高考复习：必修二曲线运动运动的合成与分解.ppt

物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 第二模块 必修2 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 考纲展示 1.运动的合成和分解 2.抛体运动 3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加 速度 4.匀速圆周运动的向心力 5.离心现象 6.万有引力定律及其应用 7.环绕速度 8.第二宇宙速度和第三宇宙速度 9.经典时空观和相对论时 空观(湖南、天津 、浙江不作要求) 说明：斜抛运动只作定性要求 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 1理解曲线线运动动、平抛运动动、圆圆周运动动、合运动动、 分运动动、向心力、向心加速度、线线速度、角速度、周期等 基本概念的确切含义义以及它们们在简单简单 情况下的应应用理 解相关知识识之间间的联联系和区别别 2理解平抛运动动、圆圆周运动规动规 律的确切含义义及其在 简单简单 情况下的应应用理解平抛运动动的处处理方法，圆圆周运 动动向心力的计计算是牛顿顿运动动定律的具体应应用理解相关 知识识之间间的联联系和区别别 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 3理解万有引力定律的内容及适用条件、万有引力 和重力的关系、同步卫卫星的特点、三种宇宙速度 4掌握万有引力和重力的代换换运算、地球(或天体)的 卫卫星各物理量间间的关系 5会推导导第一宇宙速度 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 1在本章复习习中应侧应侧 重于曲线线运动动的研究方法，即 曲线线运动转动转 化为为直线线运动动来处处理 2竖竖直面内的圆圆周运动问题动问题 ，既可涉及临临界问题问题 ，又可涉及能量问题问题 ，是学生学习习中的一个难难点 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 3万有引力定律的应应用一般与天体运动动和航天问题问题 联联系在一起考查查，所以复习时应该习时应该 把万有引力与天体及 航天相结结合的问题问题 作为为复习习的重点复习时习时 分两条主线线 展开，一是万有引力提供向心力；二是重力与万有引力的 关系第一单单元 曲线线运动动 运动动的合成与分解 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 第一单元 曲线运动 运动的合成与分解 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 1曲线线运动动的速度特点 质质点做曲做运动时动时 ，在某一时时刻的瞬时时速度的方向 就是通过这过这 一点的方向，所以曲线线运动动一定是 运动动，但是变变速运动动不一定是曲线线运动动 切线 变速 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 2做曲线运动的条件 (1)从运动动学角度说说：物体的加速度的方向跟它的 不在同一直线线上，物体就做曲线线运动动 (2)从动动力学角度说说：如果运动动物体所受的 方向跟它的不在同一直线线上，物体就做曲 线线运动动 速度方向 合力 速度方向 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 特别提醒：注意区分物体做曲线运动的条件和物体做 匀变速运动的条件，如果物体所受合力为恒力，且合力与 速度方向不共线，则物体做匀变速曲线运动 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 1分运动动和合运动动：一个物体同时时参与几个运动动， 参与的这这几个都是分运动动，物体的实际实际 运 动动就是合运动动 2运动的合成：已知分运动动求合运动动，叫做运动动的 合成 (1)同一条直线线上的两分运动动的合成：同向 ， 反向 (2)不在同一条直线线上的两分运动动合成时时，遵循 运动 相加 相减 平行四边形定则 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 3运动的分解：已知合运动动求分运动动，叫做运动动的 分解 (1)运动动的分解是运动动的合成的 (2)分解方法：根据运动动的实际实际 效果分解或正交分解 逆过程 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 1做曲线线运动动的物体所受合力方向与轨轨迹的关系 无力不拐弯，拐弯必有力曲线线运动轨动轨 迹始终夹终夹 在 合力方向与速度方向之间间，而且向合力的方向弯曲，或者 说说合力的方向总总是指向曲线线的“凹”侧侧 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 2判断曲线运动的物体的速率变化情况 (1)当合力方向与速度方向的夹夹角为锐为锐 角时时，物体的 速率增大； (2)当合力方向与速度方向的夹夹角为钝为钝 角时时，物体的 速率减小； (3)当合力方向与速度方向垂直时时，物体的速率不变变 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 1运动动的独立性 一个物体同时时参与两个(或多个)运动动，其中的任何一 个运动动并不会受其他分运动动的干扰扰，而保持其运动动性质质 不变变，这这就是运动动的独立性原理虽虽然各分运动动互不干 扰扰，但是它们们共同决定合运动动的性质质和轨轨迹 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 2运动的等时性 各个分运动动与合运动总动总 是同时时开始，同时结时结 束，经经 历时间历时间 相等(不同时时的运动动不能合成) 3运动的等效性 各分运动动叠加起来与合运动动有相同的效果 4运动的同一性 各分运动动与合运动动，是指同一物体参与的分运动动和 实际发实际发 生的运动动，不是几个不同物体发发生的不同运动动 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 两直线线运动动的合运动动的性质质和轨轨迹，由两分运动动的 性质质及合初速度与合加速度的方向关系决定 1根据合加速度判定合运动动是匀变变速运动还动还 是非匀 变变速运动动，若合加速度不变则为变则为 匀变变速运动动；若合加速 度变变化(包括大小或方向)则为则为 非匀变变速运动动 2根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动动是 直线线运动还动还 是曲线线运动动，若合加速度与合初速度的方向 在同一直线线上则为则为 直线线运动动，否则为则为 曲线线运动动 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 3合运动动的常见见情形 初速度为为v0、加速度为为a的匀变变速直线线运动动，可以 看做是一个速度为为v0的匀速直线线运动动和一个初速度为为零、 加速度为为a的匀加速直线线运动动的合运动动 两个互成角度的匀速直线线运动动的合成运动动一定是匀 速直线线运动动因为为两个分运动动速度恒定(加速度为为零)，所 以其合速度也恒定(合加速度为为零) 互成角度的一个匀速直线线运动动和一个匀变变速直线线 运动动的合运动动一定是曲线线运动动 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 互成角度的两个匀变变速直线线运动动的合运动动，可能 是匀变变速直线线运动动(合速度与合加速度方向在一条直线线上) ，也可能是匀变变速曲线线运动动(合加速度与合速度不在一条 直线线上) 判断合运动动是直线线运动还动还 是曲线线运动动，依据是物体 所受的合外力(或物体的合加速度)与合速度方向是否在一 条直线线上，只要合力(或合加速度)与合速度方向在一条直 线线上，物体的合运动动一定是直线线运动动；只要合力(或合加 速度)与合速度方向不在一条直线线上，物体的合运动动一定 是曲线线运动动 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 由以上可知，判断是否做匀变变速运动动，要分析合外力 是否为为恒力；判断是否做曲线线运动动，要分析合外力与速度 是否成一夹夹角 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 一条宽为宽为 L的河流，水流的速度为为v1，船在静水中的 速度为为v2，船从河的一边边渡到对对岸船过过河的过过程同时时 参与了两种运动动，即船相对对于水的运动动和随水流的运动动 ，船的实际实际 运动为动为 合运动动 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 图1 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 【例1】 物体受几个恒力的共同作用做匀速直线线运 动动，突然撤去其中一个力，则则物体的可能运动动形式是 ( ) A匀速直线线运动动 B匀加速直线线运动动 C匀变变速曲线线运动动 D变变加速曲线线运动动 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 解析：物体原来做匀速直线线运动动，说说明物体所受几个 恒力的合力为为零，当撤去一个力后，物体所受合力不为为零 ，因此物体不可能做匀速直线线运动动，所以A项错误项错误 ；又因 为为剩余的几个力的合力是恒力，所以物体也不可能做变变加 速运动动，因此D项错误项错误 ；如果剩余几个力的合力方向跟原 来速度方向在同一方向上，则则物体可以做匀变变速直线线运 动动，如果剩余几个力的合力方向跟原来的速度方向不在一 条直线线上，则则物体也可以做匀变变速曲线线运动动 答案：BC 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 高分通道 只要物体所受合力与速度不共线，就做曲线运动 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 变式1：如图图2(a)所示，汽车车在一段弯曲水平路面 上匀速行驶驶，关于它受到的水平方向的作用力方向的示意 图图(b)，可能正确的是(图图中F为牵为牵 引力，f为车为车 行驶时驶时 所 受的阻力)( ) 图图2 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 解析：首先，汽车车所受的阻力与其运动动方向相反，即 沿轨轨迹的切线线方向向后；因合力必指向轨轨迹弯曲的一方， 即左上方，只有C图满图满 足上述要求 答案：C 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 【例2】 在向右匀速行驶驶的火车车中，向后水平抛出 一物体，在站在地面上的人看来，该该物体的运动轨动轨 迹可能 是图图3中的( ) AA、D、E BB、C、D CC、D、E DA、B、C 图3 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 解析：在地面上的人看来，物体抛出后，对对地速度可 与火车车运动动方向一致，也可相反，同时时也可以为为零，故 轨轨迹可能是A、D、E中的一个答案为为A. 答案：A 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 高分通道 参考系的不同造成运动的不同，本题要认识清楚是在 什么参考系下观察该运动 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 变式2：如图图4所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向 运动动的小车车A，小车车下装有吊着物体B的吊钩钩，在小车车A 与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动动的同时时， 吊钩钩将物体B向上吊起，A、B之间间的距离以dH 2t2(SI)(SI表示国际单际单 位制，式中H为为吊臂离地面的高度) 规规律变变化，则则物体做 ( ) 图图4 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 A速度大小不变变的曲线线运动动 B速度大小增加的曲线线运动动 C加速度大小方向均不变变的曲线线运动动 D加速度大小方向均变变化的曲线线运动动 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 答案：BC 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 【例3】 河宽宽l300 m，水速u1 m/s，船在静水 中的速度v3 m/s，欲分别别按下列要求过过河时时，船的航向 应应与河岸成多大角度？过过河时间时间 是多少？ (1)以最短时间过时间过 河； (2)以最小位移过过河； (3)到达正对对岸上游100 m处处 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 解析：渡河时间时间 由垂直于河岸的速度大小决定，故欲 要渡河时间时间 最短，只有船头头正对对河岸；欲要位移最小， 只有船的运动轨动轨 迹垂直于河岸 (1)以最短时间时间 渡河时时，船头应头应 垂直于河岸航行，即 与河岸成90角，最短时间为时间为 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 (2)以最小位移过过河，船的实际实际 航向应应垂直河岸，即 船头应头应 指向上游河岸设设船头头与上游河岸夹夹角为为，有 vcosu， 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 (3)设设船头头与上游河岸夹夹角为为，则则有 (vcosu)tx vtsinl 两式联联立得：53，t125 s. 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 答案：(1)船头头垂直河岸 100 s (2)船头头与上游河岸夹夹角为为arccos (3)船头头与上游河岸夹夹角为为53 125 s 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 高分通道 小船渡河问题，要分清题是最短时间渡河，还是最小 位移渡河能垂直到达正对岸的条件是船的实际速度垂直 河岸，且v船v水 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 图5 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 解析：水流速度是定值值，只要保证证合速度方向指向对对 岸危险险区上游即可，但对应对应 最小值应为刚值应为刚 好指向对对岸危 险险区边缘边缘 ，如图图6所示 则则v船minv水sin302 m/s，所以C正确 答案：C 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 【例4】 如图图7所示，已知h2 m，小船以v4 m/s 的速度匀速向左运动动，并拉动动岸上的车车，当船经图经图 中的A 点时时，绳绳与水平方向的夹夹角为为60，当船经过图经过图 中B点 时时，绳绳与水平方向的夹夹角30，求该过该过 程车车的速度变变 化了多少？ 图7 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 答案：1.46 m/s 图8 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 高分通道 (1)速度分解的一个基本原则就是按实际效果来进行分 解. 物体的实际运动方向是合速度的方向，然后分析由这 个合速度所产生的实际效果，以确定两个分速度的方向 (2)跨过定滑轮物体拉绳(或绳拉物体)运动的速度分解 ：物体速度v沿绳方向的分速度就是绳子拉长或缩短的速 度，另一个分速度就是使绳子摆动的速度 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 变式4：如图图9所示，在不计计滑轮轮摩擦和绳绳子质质量 的条件下，当小车车匀速向右运动时动时 ，物体A的受力情况是 ( ) A绳绳子的拉力大于A的重力 B绳绳子的拉力等于A的重力 C绳绳子的拉力小于A的重力 D拉力先大于重力，后变为变为 小于重力 图9 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 解析：车车水平向右的速度(也就是绳绳子末端的运动动速 度)为为合速度，它的两个分速度v1、v2如图图10所示，其中v2 就是拉动绳动绳 子的速度，它等于A上升的速度 由图图得，vAv2vcos 小车车匀速向右运动动的过过程中， 逐渐变渐变 小，知vA逐渐变渐变 大， 故A做加速运动动，由A的受力及 牛顿顿第二定律知绳绳的拉力大于 A的重力 答案：A 图10 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 1下面说说法中正确的是( ) A物体在恒力作用下可能做曲线线运动动 B物体在变变力作用下不可能做曲线线运动动 C做曲线线运动动的物体，其速度方向与加速度的方向 不在同一直线线上 D物体在变变力作用下有可能做曲线线运动动 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 解析：物体在恒力作用下运动时动时 ，只要恒力的方向与 物体速度的方向不在同一直线线上，物体就做曲线线运动动，所 以选项选项 A是正确的；物体受变变力作用时时，只要变变力的方向 与物体速度的方向不在同一直线线上，物体就做曲线线运动动， 所以选项选项 B是错误错误 的，而选项选项 D是正确的；做曲线线运动动的 物体，受到的合力方向与速度的方向不在同一直线线上，所 以它的加速度方向和速度方向也不在同一直线线上，所以选选 项项C是正确的 答案：ACD 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 2如图图11所示，物体在恒力F作用下沿曲线线A运动动到 B，这时这时 突然使它所受的力反向而大小不变变(即由F变为变为 F)，在此力作用下，物体以后的运动动情况，下列说说法正确 的是( ) 图11 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 A物体可能沿曲线线Ba运动动 B物体可能沿直线线Bb运动动 C物体可能沿曲线线Bc运动动 D物体可能沿原曲线线由B返回A 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 解析：物体在A点时时的速度vA沿A点的切线线方向，物 体在恒力F作用下沿曲线线AB运动动，此力F必有垂直于vA的 分量，即力F只可能为为右图图所示的各种方向之一；当物体 到达B点时时，瞬时时速度vB沿B的切线线方向，这时这时 受力F F，即F只可能为图为图 中所示的方向之一；可知物体以后 只可能沿曲线线Bc运动动，所以本题题的正确答案为为C. 答案：C 图12 物理 高考总复习人教版新课标 第二模块 必修2 3关于运动动的合成与分解，下列说说法中正确的是 ( ) A合运动动的速度大小等于分运动动的速度大小之和 B物体的两个分运动动若是直线线运动动，则则它的合运动动 可能是曲线线运动动 C合运动动和分运动动具有等时时性 D若合运动动是曲线线运动动，则则其分运动动中至少有一个 是曲线线运动动 物理 高考总复习人教版新