高一物理曲线运动运动的合成与分解精品学习资料及习题及答案

1、曲线运动【高考热点】 1、利用物体做曲线运动的条件，判断合运动的轨迹是直线还是曲线。 2、考查分运动与合运动的特点。 3、根据平抛运动的分运动特点，解决平抛运动和类平抛运动问题。 4、运用匀速圆周运动的基本知识，解决实际问题。【命题规律】 本章内容是每年的必考内容，特别是曲线运动的研究方法运动的合成与分解，平抛运动和圆周运动，并与实际联系较多，综合性较强，像与万有引力定律、电场、磁场、机械能守恒等的结合，望同学们在复习当中引起足够的重视。第一节 曲线运动 运动的合成与分解【知识清单】一、 曲线运动1、 曲线运动与直线运动的明显区别是：做曲线运动的物体_时刻在改变。2、 在曲线运动中，质点在某一

2、点的速度方向是_。3、 物体做曲线运动的条件是_，因此，做曲线运动的物体，其加速度的方向和速度的方向也不在同一条直线上。二、 运动的合成与分解1、 一个 运动可以根据其效果分解为两个运动，这两个运动叫_，而那一个运动称为这两个运动的_。2、 合位移是指物体实际运动的位移，分位移是指_，合速度是指_，分速度是指物体在各个分运动方向上的速度。3、 合运动的位移、速度、加速度分别是两个分运动的位移、速度、加速度的_和。4、 已知分运动求合运动叫做_，已知合运动求分运动叫做_。5、 合运动与分运动可以是直线运动，也可以是曲线运动，一个曲线运动可以分解为两个方向上的直线运动。【考点导航】 一、曲线运动1

3、、特点：（1）质点的运动轨迹为曲线；（2）质点的速度时刻发生变化；（3）曲线运动一定是变速运动（即一定存在加速度）； 2、物体做曲线运动的条件： （1）物体做直线运动的条件：物体受到的合外力为零或者合外力不为零，但是合外力与初速度的方向在同一条直线上。 从运动学角度：物体的合加速度与合初速度不在同一条直线上。从动力学角度：物体的合外力与合初速度不在同一条直线上。（2）物体做曲线运动的条件考纲要求：二级1、 曲线运动1、曲线运动特点：做曲线运动的物体在某点的速度方向，沿着曲线在该点的切线方向，因此速度方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动2、匀变速曲线运动和非匀变

4、速曲线运动：加速度a恒定的曲线运动为匀变速曲线运动，加速度a变化的曲线运动为非匀变速曲线运动3、物体做曲线运动和直线运动的条件：如果物体所受合外力的方向和速度方向不在同一直线上(即加速度方向和速度方向不在同一直线上)，则物体做曲线运动反之，则物体做直线运动说明：如果合外力的大小和方向都是恒定的，即所受的力为恒力，物体就做匀变速曲线运动。如平抛运动。如果合外力大小恒定，方向始终与速度垂直，物体就做匀速圆周运动，匀速圆周运动 是非匀变速曲线运动。当物体受到合外力方向与速度的夹角为锐角时，物体运动的速率将增大；当物体受到的合外力方向与速度的夹角为钝角时，物体运动的速率将减小.做曲线运动的物体，其轨迹

5、向合外力所指的方向弯曲，物体的轨迹一定在合外力方向和速度方向之间若已知物体的运动轨迹，可判断出物体所受合外力的大致方向。若已知合外力的方向和速度的方向，可判断出物体运动轨迹的大致方向。2、 运动的合成与分解1、合运动与分运动一个物体的实际运动往往参与几个运动，我们把这几个运动叫做实际运动的分运动，把这个实际运动叫做这几个分运动的合运动2、运动的合成：已知分运动求合运动的过程，叫运动的合成3、运动的分解：已知合运动求分运动的过程，叫运动的分解4、运算法则：运动的合成与分解包括位移、速度和加速度的合成与分解，遵守平行四边形定则两分运动垂直时或正交分解后的合成：例1：关于互成角度的两个初速度不为零的

6、匀变速直线运动的合运动,下述说法正确的是( C )A.一定是直线运动B.一定是抛物线运动C.可能是直线运动,也可能是抛物线运动D.以上说法都不对5、合运动与分运动的特征运动的合成与分解符合平行四边形定则分运动共线时变成了代数相加减矢量性合运动与分运动具有时间上的对应关系同时性每个分运动都是独立的，不受其他运动的影响独立性合运动的性质是由分运动决定的相关性实际表现出来的运动是合运动速度、时间、位移、加速度要一一对应运动的分解要根据力的作用效果(或正交分解)注意：一个速度按矢量运算法则分解为两个分速度，数量关系上也许无误，但若与实际情况不符，则所得分速度毫无物理意义。速度分解的一个基本原则就是按实

7、际效果来进行分解，物体的实际运动方向就是合速度的方向。注：只有物体的实际运动，才是能供分解的“合运动”。例2.如图所示，货车正在以a1=0.1 m/s2的加速度启动，同时，一只壁虎以v2=0.2 m/s的速度在货车壁上向上匀速爬行。试求：(1)经过2 s时，地面上的人看到壁虎的速度大小和方向。(2)经过2 s时壁虎相对于地面发生的位移大小。(3)在地面上观察壁虎做直线运动还是曲线运动？答案：(1)0.28 m/s，与水平方向成45 (2)0.45 m (3)曲线运动例3：如图所示，一物体在水平恒力作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从A点运动到B点时，其速度方向恰好改变900，则物体在A点到B

8、点的运动过程中，动能将（ C ）A、不断增大B、不断减小vAvBABC、先减小后增大vAvBABD、先增大后减小甲例4.如图所示，甲、乙两运动员同时从水流湍急的河流两岸下水游泳，甲在乙的下游且游速大于乙，欲使两人尽快在河中相遇，则应选择的游泳方向是（ ）A、都沿虚线偏下游方向游B、都沿虚线方向朝对方游C、甲沿虚线方向，乙沿虚线偏上游方向游乙D、乙沿虚线方向，甲沿虚线偏上游方向游甲乙三、运动合成与分解的两种模型vAvBABvAvBAB1小船过河模型分析(1)把握三种速度：v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、v合(船的实际速度即合速度)(2)分清三种情景过河时间最短：船头正对河岸如图(甲)

9、所示最短时间为 (d为河宽)过河位移最短(v2v1)时：合速度垂直河岸，船头偏向上游如图(乙)所示此情景最短位移sd(d为河宽)过河时间 .过河路径最短(v2v1)时：合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河确定方法如下：如图(丙)所示，以v2矢量末端为圆心，以v1矢量的大小为半径画弧，从v2矢量的始端向圆弧作切线，则合速度沿此切线方向航程最短。由图可知： 渡河时间：最短航程：船漂下的最短距离：例5：小船过河，河宽为90 m，船在静水中航行速度是3 m/s，水流速度是4 m/s，则 ( A C )A.船渡过河的最短时间为30 sB.小船渡河的最短路程为90 mC.船头偏向上游某一角度可使船以最短路

10、程过河D.小船渡河的最短路程为150 m例6：有一小船正在横渡一条宽为30 m的河流，在正对岸下游40 m处有一危险水域，假若水流速度为5 m/s，为了使小船在危险水域之前到达对岸。那么，小船相对于静水的最小速度是多少? 答案：3m/s例7：南风速度为4 m/s，大河中的水流正以3 m/s的速度向东流动，船上的乘客看见轮船烟囱冒出的烟柱是竖直的，求轮船相对于水的航行速度是多大? 什么方向?答案;5m/s 北偏西37度2“绳牵物体”或“物体牵绳”类模型分析(1)合运动方向：物体实际运动的方向就是合运动的方向(2)两个分运动的方向：绳子末端运动的效果有两个，一个是沿牵引方向的平动效果，改变速度的大

11、小；二是垂直于牵引方向的转动效果，改变速度的方向因此，此类问题中两分运动的方向分别为沿绳和垂直于绳的方向提示： 解答绳、杆类问题时要注意，不可伸长的绳或杆尽管各点的速度不同，但各点速度沿绳或杆方向的投影相同例8：如图所示，在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸，拉绳的速度为v，当拉船头的绳索与水平面的夹角为时，船的速度是多少？答案：V/cos例9：如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与轻绳连接跨过定滑轮(不计绳子与滑轮，滑轮与轴之间的摩擦)，当用水平拉力F拉物体B沿水平向右做匀速直线运动的过程中( BD )A物体A也做匀速直线运动B绳子拉力始终大于物体A所受的重力C绳子对A物体的拉力逐渐增大D

12、绳子对A物体的拉力逐渐减小 例10：如图所示，重物A、B由刚性绳拴接，跨过定滑轮处于图中实线位置，此时绳恰好拉紧，重物静止在水平面上，用外力水平向左推A，当A的水平速度为vA时，如图中虚线所示，求此时B的速度vB=_.答案：例11：如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连。由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，当A球上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度v10，若这时B的速度为v2，则( D )A. v2=v1 B. v2v1C. v20 D. v2=0例12：如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地上通过铰链联结形

13、成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离为l。现在杆的另一端用力使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓缓转至水平位置(转过了90角)，此过程中下述说法正确的是(C )A重物M做匀速直线运动B重物M做匀变速直线运动C重物M的最大速度是lD重物M的速度先减小后增大创新训练1. 关于运动的合成的说法中，正确的是 （） A合运动的位移等于分运动位移的矢量和B合运动的时间等于分运动的时间之和C合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度 D合运动的速度方向与合运动的位移方向相同2. 物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其

14、余力的性质（大小、方向、作用点）不变，物体的运动情况可能是 （）A静止 B匀加速直线运动C匀速直线运动 D匀速圆周运动3.某质点做曲线运动时 （）A.在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向B.在任意时间内，位移的大小总是大于路程C.在某段时间里质点受到的合外力可能为零D.速度的方向与合外力的方向必不在同一直线上图4114. 如图411所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，说法正确的是()A为AB的方向 B为BC的方向C为BD的方向 D为BE的方向5.一个质点在恒力F作用下，在xOy平面内从O点运动到A点的轨迹如图所示，且在A点

15、的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向不可能（）A.沿x轴正方向B.沿x轴负方向C.沿y轴正方向D.沿y轴负方向6. 做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是（）A.速度 B.加速度C.速率D.合外力7质量为2 kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图415所示，下列说法正确的是()图415A质点的初速度为5 m/sB质点所受的合外力为3 NC质点初速度的方向与合外力方向垂直D2 s末质点速度大小为6 m/s8.下列关于物体做曲线运动的说法，正确的是（）A.曲线运动一定是变速运动B.有些曲线运动也可能是匀速运动C.变速运动一定是曲线运动D.做曲线运动的质

16、点的速度方向就是质点在曲线上这点的切线方向9.关于物体的运动，下列说法中正确的是（）A. 物体做曲线运动时，它所受的合力一定不为零B. 做曲线运动的物体，有可能处于平衡状态C. 做曲线运动的物体，速度方向一定时刻改变D. 做曲线运动的物体，所受的合外力的方向有可能与速度方向在一条直线上10. 一条河宽400 m，船在静水中的速度是4 m/s，水流速度是5 m/s，则（ ）A. 该船一定不能垂直渡到河岸B. 当船头垂直河岸横渡时过河所用时间最短C. 船横渡到对岸时，船对岸的最小位移为400 mD. 该船渡河的速度最小是4 m/s11. 船在静水中的航速为v1，水流的速度为v2.为使船行驶到河正对

17、岸的码头，则v1相对v2的方向应为 ()12加速度不变的运动( )A可能是直线运动 B可能是曲线运动C可能是匀速圆周运动 D一定是匀变速运动13降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞()A下落的时间越短 B下落的时间越长C落地时速度越小 D落地时速度越大ABCDRQP14.如图所示，蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升，若在蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管从AB位置水平向右做匀加速直线运动，则蜡块的实际运动轨迹可能是图中的 （ ）A直线P B曲线QC曲线R D三条轨迹都有可能15在加速度为a 的火车上，某人从窗口上相对于火车无初速度释放物体，在不计空气阻力的情况下

18、，车上的人看到物体的运动轨迹为（）.竖直的直线.倾斜的直线.不规则的曲线.抛物线 N F F F F F16.运动员沿操场的弯道部分由向跑步时，速度越来越大，如图所示，他所受到的地面的水平力的方向正确的是（）. . . C. D.v(17. 如图所示,人在河岸上用轻绳拉船，若人以速度v匀速行进，则船将做 ,在图示时船的速度为 A.匀速运动 B.匀加速运动C.变加速运动 D.减速运动18图414如图414所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OAOB.若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间t甲、t

19、乙的大小关系为 ()At甲t乙 D无法确定解析设两人在静水中的游速均为v0，水速为v，则t甲t乙故A、B、D错，C对答案C第一节 曲线运动 运动的合成与分解【知识清单】一、1、速度方向 2、曲线上该点的切线方向 3、物体所受的合外力与速度方向不在同一条直线上。二、1、分运动 ；合运动 2、物体在各个分运动方向上的位移；物体实际运动的速度3、矢量 4、运动的合成；运动的分解 C 1/2L V绳 O【变式训练】1、解析：由d = H 2t2可得，B以4 m/s2 的加速度向上做匀加速直线运动，故B得合运动为加速度为4 m/s2 的曲线运动，故选BC。2、解析：把杆中点的线速度进行分解得到如图所示的分解图，V绳 = 1/2 Lcos，逐渐减小，cos逐渐增大，V绳逐渐增大，当杆到达水平位置时，V绳 = L，达到最大，故选C。3、解析：