高考物理一轮总复习第四章曲线运动万有引力与航天第10讲曲线运动运动的合成与分解课件

,曲线运动 万有引力与航天,第 四 章,第10讲 曲线运动 运动的合成与分解,栏目导航,1曲线运动 (1)速度的方向 质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的_ (2)运动的性质 做曲线运动的物体，速度的_时刻在改变，所以曲线运动是_运动,考点 曲线运动 运动的合成与分解,切线方向,方向,变速,(3)曲线运动的条件 物体所受合外力的方向跟它的速度方向_或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上 (4)合力方向与轨迹的关系 物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合力方向_ (5)运动类型的判断 判断物体是否做匀变速运动，要分析合外力是否为恒力 判断物体是否做曲线运动，要分析合外力是否与速度成一定夹角 匀变速曲线运动的条件：F合0，为恒力且与速度不共线 非匀变速曲线运动的条件：F合0，为变力且与速度不共线,不在同一条直线上,指向曲线的“凹”侧,实际效果,平行四边形定则,代数运算,1请判断下列表述是否正确，对不正确的表述，请说明原因 (1)曲线运动的物体速度大小一定发生变化( ) 解析：曲线运动速度的方向一定发生改变，但速度的大小不一定发生变化 (2)曲线运动的物体加速度一定是变化的( ) 解析：曲线运动的条件是加速度与速度不共线，加速度大小可以不变，比如平抛运动 (3)曲线运动一定是变速运动( ),(4)合运动的速度一定比每一个分运动的速度都大( ) 解析：由运动的合成与分解可知，合运动的速度可以比分运动的速度大，也可以比分运动的速度小或与分运动的速度相等 (5)两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等( ) (6)只要两个分运动是直线运动，合运动一定是直线运动( ) 解析：两个直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动，主要看合加速度与合初速度的方向是否共线 (7)两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动( ) 解析：同(6),2(曲线运动的条件与轨迹)质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图所示，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是( ) 3(合运动与分运动关系的理解)下列说法正确的是( ) A各分运动互相影响，不能独立进行 B合运动的时间一定比分运动的时间长 C合运动和分运动具有等时性，即同时开始、同时结束 D合运动的位移大小等于两个分运动位移大小之和,D,C,1曲线运动的类型 (1)匀变速曲线运动：合力(加速度)恒定不变 (2)变加速曲线运动：合力(加速度)变化 2合力方向与轨迹的关系 无力不拐弯，拐弯必有力曲线运动轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间，而且向合力的方向弯曲，或者说合力的方向总是指向曲线的“凹”侧,一 曲线运动的性质和轨迹判断,BC,尝试解答_,物体做曲线运动的轨迹特征 1判断物体是做曲线运动还是做直线运动，关键要看a和v的方向，两者方向在同一直线上则做直线运动，否则做曲线运动 2曲线上某点处合外力的方向在曲线上该点的切线的哪一侧，曲线就向哪一侧弯曲；曲线轨迹必定夹在a、v方向之间,1运动的合成与分解的运算法则：平行四边形定则 2两个直线运动的合运动性质的判断标准：看合初速度方向与合加速度方向是否共线,二 运动的合成与分解,例2(运动的合成)如图所示，在一次抗洪救灾工作中，一架离水面高为h，沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B，在直升机A和伤员B以相同的水平速率匀速运动的同时，悬索将伤员吊起设经t时间后，A、B之间的距离为l，且lh2t2.在这段时间内关于伤员B的受力情况和运动轨迹正确的是图中的( ),A,思维导引伤员B在水平方向和竖直方向分别做什么运动？ 伤员的运动轨迹是直线还是曲线，轨迹向哪个方向弯曲？ 尝试解答_ 解析：由lh2t2可知B在竖直方向为匀加速直线运动，悬索拉力大于重力，在水平方向为匀速直线运动，故运动轨迹为曲线，且向上弯曲，选项A正确 思维导引在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动伤员的运动轨迹是曲线，向上弯曲,合运动和分运动的关系 (1)等时性：各个分运动与合运动总是同时开始，同时结束，经历时间相等(不同时的运动不能合成) (2)独立性：一个物体同时参与几个分运动时，各分运动独立进行，互不影响 (3)等效性：各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果 (4)同一性：各分运动与合运动是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动，不能是几个不同物体发生的不同运动,例3(运动的分解)如图所示，距激光源O点h高处是水平天花板MN，现激光束以角速度沿顺时针方向绕水平轴O匀速转动，当激光束与竖直方向夹角为时，光斑在天花板MN上移动的速度大小是多少？ 思维导引光斑的速度是合速度,三 小船渡河问题,求解小船渡河问题的三点注意 (1)船的航行方向是船头指向，是分运动；船的运动方向是船的实际运动方向，是合运动，一般情况下与船头指向不一致 (2)渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关，与水流速度无关 (3)船渡河位移的最小值与v船和v水的大小关系有关，v船v水时，河宽即为最小位移；v船v水时，应利用图解法求极值的方法处理,例4一小船渡河，河宽d180 m，水流速度v12.5 m/s.若船在静水中的速度为v25 m/s，求： (1)欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？ (2)欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？ (3)若船在静水中的速度v21.5 m/s，其他条件不变，要使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？ 尝试解答_,1模型特点 绳(杆)拉物体或物体拉绳(杆)，以及两物体通过绳(杆)相连，物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上，求解运动过程中它们的速度关系，都属于该模型 2思路与原则 (1)思路 明确合速度物体的实际运动速度v； 明确分速度其一：沿绳或杆的速度v1；其二：与绳或杆垂直的分速度v2. (2)原则：v1与v2的合成遵循平行四边形定则,四 关联速度问题,3解题方法 把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解常见的模型如图所示,绳(杆)端速度分解的技巧 1明确分解谁分解不沿绳(杆)方向运动物体的速度； 2知道如何分解沿绳(杆)方向和垂直绳(杆)方向分解； 3求解依据因为绳(杆)不能伸长，所以沿绳(杆)方向的速度分量大小相等,例5(多选)如图所示，做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和小车速度的大小分别为vB、vA，则( ) AvAvB BvAvB C绳的拉力等于B的重力 D绳的拉力大于B的重力 思维导引(1)重物B沿绳方向运动，速度与绳速相等，小车速度与绳不在一条直线上，车沿绳方向的分速度与绳速相等；(2)小车匀速运动，B是否匀速上升，需根据vB的表达式分析 尝试解答_,AD,1(多选)如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中，正确的是( ) A笔尖留下的痕迹是一条抛物线 B笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线 C在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变 D在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终保持不变,AD,解析：笔尖水平方向是匀速直线运动，竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动，故笔尖做匀变速曲线运动，其轨迹是抛物线，选项A、D正确,2如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速下降，A水平向左运动，可知( ) A物体A做匀速运动 B物体A做加速运动 C物体A所受摩擦力逐渐增大 D物体A所受摩擦力不变,B,B,C,例1(2016江苏常州质检6分)如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度( ) A大小和方向均不变 B大小不变，方向改变 C大小改变，方向不变 D大小和方向均改变,答题送检来自阅卷名师报告,规范答题 解析 本题考查运动的合成与分解铅笔向右匀速移动，则在水平方向橡皮向右匀速运动，由于细线不能伸长，所以橡皮在竖直方向也做匀速运动，且速度大小与水平方向速度大小相等，橡皮的实际运动为这两个运动的合运动，所以橡皮运动的速度大小方向均不变，选项A正确 答案 A,1如右图所示，细线一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为时，小球上升的速度大小为( ) Avsin Bvcos Cvtan Dvcot 解析：将光盘水平向右移动的速度v分解为沿细线方向的速度和垂直于细线方向的速度，而小球上升的速度大小与速度v沿细线方向的分速度大小相等，故可得：v球vsi