高考物理一轮复习课件：第四章 第1讲 曲线运动 运动的合成与

1、第第1讲曲线运动运动的合成与分解讲曲线运动运动的合成与分解 1. 速度的方向速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这 一点的一点的 2运动的性质运动的性质：做曲线运动的物体，速度的：做曲线运动的物体，速度的 时刻在时刻在 改变，所以曲线运动一定是改变，所以曲线运动一定是 运动运动 3曲线运动的条件曲线运动的条件：物体所受：物体所受 的方向跟它的速的方向跟它的速 度方向不在同一条直线上或它的度方向不在同一条直线上或它的 方向与速度方向方向与速度方向 不在同一条直线上不在同一条直线上 切线方向切线方向 变速变速 合外力合外力 加速度加速度 方向方向 【针对

2、训练【针对训练】 1下面说法中正确的是下面说法中正确的是() A做曲线运动的物体速度方向必定变化做曲线运动的物体速度方向必定变化 B速度变化的运动必定是曲线运动速度变化的运动必定是曲线运动 C加速度恒定的运动不可能是曲线运动加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D加速度变化的运动必定是曲线运动加速度变化的运动必定是曲线运动 【解析【解析】做曲线运动的物体速度大小不一定变化，但速做曲线运动的物体速度大小不一定变化，但速 度方向必定变化，度方向必定变化，A项正确速度变化的运动可能是速度大项正确速度变化的运动可能是速度大 小在变，也可能是速度方向在变化，不一定是曲线运动，小在变，也可能是速度方向在变化，

3、不一定是曲线运动，B 项错误加速度恒定的运动可能是匀变速直线运动，也可能项错误加速度恒定的运动可能是匀变速直线运动，也可能 是匀变速曲线运动，是匀变速曲线运动，C项错误加速度变化的运动可能是变项错误加速度变化的运动可能是变 加速直线运动，也可能是变加速曲线运动，加速直线运动，也可能是变加速曲线运动，D项错误项错误 【答案【答案】A 【针对训练【针对训练】 2(2013届天津南开中学检测届天津南开中学检测)各种大各种大 型的货运站中少不了旋臂式起重机，如型的货运站中少不了旋臂式起重机，如 图图411所示，该起重机的旋臂保持所示，该起重机的旋臂保持 不动，可沿旋臂不动，可沿旋臂“行走行走”的天车有

4、两个的天车有两个 功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，功能，一是吊着货物沿竖直方向运动， 二是吊着货物沿旋臂水平方向运动现二是吊着货物沿旋臂水平方向运动现 天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速 行驶，同时又使货物沿竖直方向做匀减行驶，同时又使货物沿竖直方向做匀减 速运动此时，我们站在地面上观察到速运动此时，我们站在地面上观察到 货物运动的轨迹可能是下图中的货物运动的轨迹可能是下图中的() 【解析【解析】由于货物在水平方向做匀速运动，在竖直方向由于货物在水平方向做匀速运动，在竖直方向 做匀减速运动，故货物所受的合外力竖直向下，由曲线运动做匀减速运动，故货物所受的合外

5、力竖直向下，由曲线运动 的特点：所受的合外力要指向圆弧内侧可知，对应的运动轨的特点：所受的合外力要指向圆弧内侧可知，对应的运动轨 迹可能为迹可能为D. 【答案【答案】D 1. 物体做曲线运动的条件物体做曲线运动的条件：合力与速度不共线：合力与速度不共线 2曲线运动中轨迹或合力方向的判断曲线运动中轨迹或合力方向的判断：曲线运动的轨迹：曲线运动的轨迹 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，或者说合力的方向总是指向曲线的“凹凹”侧侧 质点仅在恒力质点仅在恒力F的作用下，由的作用下，由O点点 运动到运

6、动到A点的轨迹如图点的轨迹如图412所示，在所示，在 A点时速度的方向与点时速度的方向与x轴平行，则恒力轴平行，则恒力F 的方向可能沿的方向可能沿() Ax轴正方向轴正方向Bx轴负方向轴负方向 Cy轴正方向轴正方向 Dy轴负方向轴负方向 【审题视点【审题视点】(1)观察曲线走向及观察曲线走向及O、A两点速度方向两点速度方向 (2)恒力恒力F的方向不可能与的方向不可能与v的方向相同的方向相同 【解析【解析】质点的初速度沿质点的初速度沿y轴正方向的分速度到轴正方向的分速度到A点时减点时减 为零，说明质点受的恒力为零，说明质点受的恒力F有沿有沿y轴负方向的分量，又知在轴负方向的分量，又知在A 点时速

7、度的方向与点时速度的方向与x轴平行，故选项轴平行，故选项D对对 【答案【答案】D 【即学即用【即学即用】 1(2012阜阳模拟阜阳模拟)一个物体在相互垂直的恒力一个物体在相互垂直的恒力F1和和F2的的 作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2， 则物体的运动情况可能是则物体的运动情况可能是() A物体做匀变速曲线运动物体做匀变速曲线运动 B物体做变加速曲线运动物体做变加速曲线运动 C物体做匀速直线运动物体做匀速直线运动 D物体沿物体沿F1的方向做匀加速直线运动的方向做匀加速直线运动 【答案【答案】A 两直线运动的合运动的性质和轨迹，由

8、两分运动的性质及两直线运动的合运动的性质和轨迹，由两分运动的性质及 合初速度与合加速度的方向关系决定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是匀变速运动还是非匀变速根据合加速度判定合运动是匀变速运动还是非匀变速 运动，若合加速度不变则为匀变速运动；若合加速度变化运动，若合加速度不变则为匀变速运动；若合加速度变化( 包括大小或方向包括大小或方向)则为非匀变速运动则为非匀变速运动 2根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线 运动还是曲线运动，若合加速度与合初速度的方向在同一直运动还是曲线运动，若合加速度与合初速度的方向在同一直

9、线上则为直线运动，否则为曲线运动线上则为直线运动，否则为曲线运动 (2013届保定一中检测届保定一中检测)物体在直角坐标系物体在直角坐标系xOy所在的所在的 平面内由平面内由O点开始运动，其沿坐标轴方向的两个分速度随时点开始运动，其沿坐标轴方向的两个分速度随时 间变化的图象如图间变化的图象如图413所示，则对该物体运动过程的描所示，则对该物体运动过程的描 述正确的是述正确的是() A物体在物体在03 s做直线运动做直线运动 B物体在物体在34 s做直线运动做直线运动 C物体在物体在34 s做曲线运动做曲线运动 D物体在物体在03 s做变加速运动做变加速运动 【审题视点【审题视点】(1)物体在物

10、体在03 s，x方向和方向和y方向分别做什方向分别做什 么运动？其合运动是直线运动，还是曲线运动？么运动？其合运动是直线运动，还是曲线运动？ (2)物体在物体在34 s，x方向和方向和y方向分别做什么运动？其合运方向分别做什么运动？其合运 动是直线运动，还是曲线运动？动是直线运动，还是曲线运动？ 【解析【解析】物体在物体在03 s内，内，x方向做匀速直线运动，方向做匀速直线运动，y方方 向做匀加速直线运动两运动合成，一定做曲线运动，且加向做匀加速直线运动两运动合成，一定做曲线运动，且加 速度恒定，则速度恒定，则A、D两项错误；物体在两项错误；物体在34 s内两个方向的内两个方向的 分运动都是匀

11、减速运动，在分运动都是匀减速运动，在3 s末，合速度与合加速度方向末，合速度与合加速度方向 相反，则做直线运动，故相反，则做直线运动，故B项正确，项正确，C项错误项错误 【答案【答案】B 【即学即用【即学即用】 2一质量为一质量为2 kg的物体在如图的物体在如图414甲所示的甲所示的xOy平面上平面上 运动，在运动，在x轴方向上的轴方向上的vt图象和在图象和在y轴方向上的轴方向上的st图象分别图象分别 如图乙、丙所示，下列说法正确的是如图乙、丙所示，下列说法正确的是() A前前2 s内物体做匀变速曲线运动内物体做匀变速曲线运动 B物体的初速度为物体的初速度为8 m/s C2 s末物体的速度大小

12、为末物体的速度大小为8 m/s D前前2 s内物体所受的合外力为内物体所受的合外力为16 N 【答案【答案】A (2012保亭模拟保亭模拟)一小船渡河，河宽一小船渡河，河宽d180 m，水流，水流 速度速度v12.5 m/s.若船在静水中的速度为若船在静水中的速度为v25 m/s，求：，求： (1)欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多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？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？间？位移是多少？ 【解析【解析】将船实际

13、的速度将船实际的速度(合速度合速度)分解为垂直河岸方向分解为垂直河岸方向 和平行河岸方向的两个分速度，垂直分速度影响渡河的时间，和平行河岸方向的两个分速度，垂直分速度影响渡河的时间， 而平行分速度只影响船在平行河岸方向的位移而平行分速度只影响船在平行河岸方向的位移 (1)欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向当欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向当 船头垂直河岸时，如图船头垂直河岸时，如图(a)所示，合速度为倾斜方向，垂直分所示，合速度为倾斜方向，垂直分 速度为速度为v25 m/s. 【即学即用【即学即用】 3(2013届山东省实验中学届山东省实验中学 检测检测)船在静水中的速度

14、与时船在静水中的速度与时 间的关系如图间的关系如图415甲所示甲所示 ，河水的流速与船离河岸的距，河水的流速与船离河岸的距 离的变化关系如图离的变化关系如图415乙乙 所示则所示则() A船渡河的最短时间为船渡河的最短时间为60 s B要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必 须始终与河岸垂直须始终与河岸垂直 C船在河水中航行的轨迹是一条直线船在河水中航行的轨迹是一条直线 D船在河水中的最大速度是船在河水中的最大速度是5 m/s 【解析【解析】船头始终与河岸垂直时，时间最短为船头始终与河岸垂直时，时间最短为100 s，A错错 ，B对；由于水流的速

15、度是变化的，船在河水中航行的轨迹对；由于水流的速度是变化的，船在河水中航行的轨迹 应是一条曲线，应是一条曲线，C错；调整船头的方向，船的最大速度可以错；调整船头的方向，船的最大速度可以 大于大于5 m/s，D错错 【答案【答案】B 1.“关联速度关联速度”问题特点问题特点 沿杆沿杆(或绳或绳)方向的分速度和与杆方向的分速度和与杆(或绳或绳)相连物体的速度大相连物体的速度大 小相等小相等 2常用的解题思路和方法常用的解题思路和方法 先确定合运动的方向先确定合运动的方向(物体实际运动的方向物体实际运动的方向)，然后分析这，然后分析这 个合运动所产生的实际效果个合运动所产生的实际效果(一方面使绳或杆

16、伸缩的效果；一方面使绳或杆伸缩的效果； 另一方面使绳或杆转动的效果另一方面使绳或杆转动的效果)以确定两个分速度的方向以确定两个分速度的方向(沿沿 绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度) (2013届天津实验中学模拟届天津实验中学模拟)如图如图 416所示，将质量为所示，将质量为2m的重物悬的重物悬 挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一 质量为质量为m的小环，小环套在竖直固定的小环，小环套在竖直固定 的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的 距离为距离为d.现将小环从与定滑轮等高的现将小环从与定滑

17、轮等高的A 处由静止释放，当小环沿直杆下滑距处由静止释放，当小环沿直杆下滑距 离也为离也为d时时(图中图中B处处)，下列说法正确，下列说法正确 的是的是(重力加速度为重力加速度为g)() 【潜点探究】【潜点探究】(1)由图示显示的几何关系，可找出重物由图示显示的几何关系，可找出重物 下落高度下落高度 (2)小环实际上是沿杆下落，该运动是合运动，绳的运动小环实际上是沿杆下落，该运动是合运动，绳的运动 是分运动是分运动 (3)绳子绕过定滑轮与重物相连，所以重物上升速度的大绳子绕过定滑轮与重物相连，所以重物上升速度的大 小等于小环沿绳方向的分速度的大小小等于小环沿绳方向的分速度的大小 【答案】【答案

18、】ABD 【即学即用】【即学即用】 4.(2013届太原一中检测届太原一中检测)如图如图417 所示，开始时所示，开始时A、B间的细绳呈水平状间的细绳呈水平状 态，现由计算机控制物体态，现由计算机控制物体A的运动，使的运动，使 其恰好以速度其恰好以速度v沿竖直杆匀速下滑，经沿竖直杆匀速下滑，经 细绳通过定滑轮拉动物体细绳通过定滑轮拉动物体B在水平面上在水平面上 运动，则下列运动，则下列vt图象中，最接近物体图象中，最接近物体 B的运动情况的是的运动情况的是() 【解析】【解析】 与物体与物体A相连的绳端速度相连的绳端速度v 分解为沿绳伸长方向的速度分解为沿绳伸长方向的速度v1和垂直和垂直 于绳

19、方向的速度于绳方向的速度v2，则物体，则物体B的速度的速度vB v1vsin ，在，在t0时刻时刻0，vB 0，C项错误；之后随项错误；之后随增大，增大，sin 增大，增大，B的速度增大，但开始时的速度增大，但开始时变化变化 快，速度增加得快，图线的斜率大，快，速度增加得快，图线的斜率大， 若绳和杆足够长，则物体若绳和杆足够长，则物体B的速度趋的速度趋 近于近于A的速度，的速度，A项正确项正确 【答案】【答案】A 运动的合成及合运动轨迹判断运动的合成及合运动轨迹判断 1(2011四川高考四川高考)某研究性学习小组进行某研究性学习小组进行 了如下实验：如图了如下实验：如图418所示，在一端封所示

20、，在一端封 闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个 红蜡做成的小圆柱体红蜡做成的小圆柱体R.将玻璃管的开口端用将玻璃管的开口端用 胶塞塞紧后竖直倒置且与胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在轴重合，在R从坐从坐 标原点以速度标原点以速度v03 cm/s匀速上浮的同时，玻匀速上浮的同时，玻 璃管沿璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直轴正方向做初速度为零的匀加速直 线运动同学们测出某时刻线运动同学们测出某时刻R的坐标为的坐标为(4,6) ，此时，此时R的速度大小为的速度大小为_cm/s，R在上升过在上升过 程中运动轨迹的示意图是程中运动轨迹的示意图是_(R视为质点视为质点) 【答案】【答案】5D 夹角不同的运动合成比较夹角不同的运动合成比较 2(2011江苏高考江苏高考)如图如图419所示所示 ，甲、乙两同学从河中，甲、乙两同学从河中O点出发，分别点出发，分别 沿直线游到沿直线游到A点和点和B点后，立即沿原路线点后，立即沿原路线 返回到返回到O点，点，OA、OB分别与水流方向分别与水流方向 平行和垂直，且平行和垂直，且OAOB.若水流速度不若水流速度不 变，两人在静水中游速相等，则他们所变，两人在静水中游速相等，则他们所 用时间用时间t甲 甲、 、t乙 乙的