高考物理大一轮复习精讲课件：第4章曲线运动万有引力与航天第1课时曲线运动运动的合成与分解

1、强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破考点内容考点内容要求要求命题规律命题规律复习策略复习策略运动的合成与运动的合成与分解分解(1)速度、加速度、位速度、加速度、位移的合成与分解在实移的合成与分解在实际问题中的应用；际问题中的应用；(2)平抛运动的处理方平抛运动的处理方法以及平抛运动在具法以及平抛运动在具体生活情境中的应用体生活情境中的应用；(1)掌握研究曲线掌握研究曲线运动的基本方运动的基本方法法运动的合运动的合成与分解，提高成与分解，提高化曲为直的能力；化曲为直的能力；抛体运动抛体运动匀速圆周运动、匀速圆周运动、角速度、线速角速度、线速度、向心加速度、向心加速度度

2、强基固本强基固本考点突破考点突破匀速圆周运匀速圆周运动的向心力动的向心力(3)描述圆周运动的物描述圆周运动的物理量及它们之间的关系理量及它们之间的关系和应用；和应用；(4)圆周运动的动力学圆周运动的动力学问题；问题；(5)圆周运动的临界问圆周运动的临界问题；题；(6)天体质量和密度的天体质量和密度的计算；计算；(7)第一宇宙速度的计第一宇宙速度的计算；算；(8)天体的运动及卫星天体的运动及卫星的变轨问题的变轨问题(2)注意曲线运动注意曲线运动特别是圆周运动特别是圆周运动与生产、生活、与生产、生活、高科技的联系；高科技的联系；(3)注意复习思路注意复习思路将天体运动将天体运动看成匀速圆周运看成匀

3、速圆周运动，万有引力提动，万有引力提供向心力；供向心力；(4)天体运动公式天体运动公式繁多，容易混淆繁多，容易混淆，复习中注意理，复习中注意理解和区分解和区分离心现象离心现象万有引力定万有引力定律及其应用律及其应用环绕速度环绕速度第二宇宙速第二宇宙速度和第三宇度和第三宇宙速度宙速度经典时空观经典时空观和相对论时和相对论时空观空观强基固本强基固本考点突破考点突破第第1课时曲线运动运动的合成与分解课时曲线运动运动的合成与分解强基固本强基固本考点突破考点突破 知知 识识 梳梳 理理知识点一、曲线运动知识点一、曲线运动1速度的方向速度的方向：质质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点在某一点的速度方向，

4、沿曲线在这一点的点的 。2运动的性质运动的性质：做做曲线运动的物体，速度的曲线运动的物体，速度的 时刻在改时刻在改变，所以曲线运动一定是变，所以曲线运动一定是 运动。运动。切线方向切线方向方向方向变速变速强基固本强基固本考点突破考点突破3曲线运动的条件曲线运动的条件强基固本强基固本考点突破考点突破知识点二、运动的合成与分解知识点二、运动的合成与分解1基本概念基本概念(1)运运动的合成：已知动的合成：已知 求合运动。求合运动。(2)运动的分解：已知运动的分解：已知 求分运动。求分运动。2分解原则：分解原则：根根据运动的据运动的 分解，也可采分解，也可采用用 。3遵循的规律：位移、速度、加速度都是

5、矢量，故它们的遵循的规律：位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循合成与分解都遵循 。分运动分运动合运动合运动实际效果实际效果正交分解正交分解平行四边形定则平行四边形定则强基固本强基固本考点突破考点突破思维深化思维深化判断正误，正确的画判断正误，正确的画“”，错误的画，错误的画“”。(1)做曲线运动的物体，其所受合外力一定不为零，一定具有加速做曲线运动的物体，其所受合外力一定不为零，一定具有加速度。度。()(2)做曲线运动的物体，其瞬时速度的方向就是位移方向。做曲线运动的物体，其瞬时速度的方向就是位移方向。()(3)做曲线运动的物体，所受合外力的方向一定指向曲线的凹侧。做曲线运动的

6、物体，所受合外力的方向一定指向曲线的凹侧。()(4)两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等。两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等。()答案答案(1) (2)(3) (4)强基固本强基固本考点突破考点突破 题题 组组 自自 测测题组一物体做曲线运动的条件及轨迹分析题组一物体做曲线运动的条件及轨迹分析1(多选多选)下下列说法正确的是列说法正确的是()A物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动B物体在变力作用下一定是做曲线运动物体在变力作用下一定是做曲线运动C物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不

7、为零D两个直线运动的合运动一定是直线运动两个直线运动的合运动一定是直线运动强基固本强基固本考点突破考点突破解析解析物体是否做曲线运动，取决于物体所受合外力方向与物体是否做曲线运动，取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线，只要两者不共线，无论物体所受合物体运动方向是否共线，只要两者不共线，无论物体所受合外力是恒力还是变力，物体都做曲线运动，若两者共线，做外力是恒力还是变力，物体都做曲线运动，若两者共线，做直线运动，则选项直线运动，则选项A正确，正确，B错误；由垂直速度方向的力改错误；由垂直速度方向的力改变速度的方向，沿速度方向的力改变速度的大小可知，变速度的方向，沿速度方向的力改变速度的

8、大小可知，C正正确；两个直线运动的合运动可能是直线运动，也可能是曲线确；两个直线运动的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，则选项运动，则选项D错误。错误。答案答案AC强基固本强基固本考点突破考点突破2.光滑平面上一运动质点以速度光滑平面上一运动质点以速度v通过原点通过原点O，v与与x轴正方向轴正方向成成角角(如图如图1)，与此同时对质点加上沿，与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力轴正方向的恒力Fx和沿和沿y轴正方向的恒力轴正方向的恒力Fy，则，则()图图1强基固本强基固本考点突破考点突破A因为有因为有Fx，质点一定做曲线运动，质点一定做曲线运动B如果如果FyFx，质点向，质点向y轴一侧做曲

9、线运动轴一侧做曲线运动C质点不可能做直线运动质点不可能做直线运动D如果如果FxFycot ，质点向，质点向x轴一侧做曲线运动轴一侧做曲线运动解析解析若若FyFxtan ，则，则Fx和和Fy的合力的合力F与与v在同一直线上，在同一直线上，此时质点做直线运动。若此时质点做直线运动。若FxFycot ，则，则Fx、Fy的合力的合力F与与x轴正方向的夹角轴正方向的夹角，则质点向，则质点向x轴一侧做曲线运动，故正轴一侧做曲线运动，故正确选项为确选项为D。答案答案D强基固本强基固本考点突破考点突破题组二运动的合成与分解题组二运动的合成与分解3(多选多选)跳跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图伞表演

10、是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图2所示，当运动员从直升飞机上由静止跳下后，在下落过所示，当运动员从直升飞机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是()图图2强基固本强基固本考点突破考点突破A风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C运动员下落时间与风力无关运动员下落时间与风力无关D运动员着地速度与风力无关运动员着地速度与风力无关解析解析水平风力不会

11、影响竖直方向的运动，所以运动员下落时水平风力不会影响竖直方向的运动，所以运动员下落时间与风力无关，间与风力无关，A错误，错误，C正确；运动员落地时竖直方向的速度正确；运动员落地时竖直方向的速度是确定的，水平风力越大，落地时水平分速度越大，运动员着是确定的，水平风力越大，落地时水平分速度越大，运动员着地时的合速度越大，有可能对运动员造成伤害，地时的合速度越大，有可能对运动员造成伤害，B正确，正确，D错误。错误。答案答案BC强基固本强基固本考点突破考点突破4(多选多选)在在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t0时刻起，由坐标原点时刻起，由坐标原点O

12、(0,0)开始运动，其沿开始运动，其沿x轴和轴和y轴轴方向运动的速度时间图像如图方向运动的速度时间图像如图3甲、乙所示，下列说法甲、乙所示，下列说法中正确的是中正确的是()图图3强基固本强基固本考点突破考点突破A前前2 s内物体沿内物体沿x轴做匀加速直线运动轴做匀加速直线运动B后后2 s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向轴方向C4 s末物体坐标为末物体坐标为(4 m,4 m)D4 s末物体坐标为末物体坐标为(6 m,2 m)强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破考点一物体做曲线运动的条件及轨迹分析考点一物体做曲线运动的

13、条件及轨迹分析1条件条件物物体受到的合外力与初速度不共线。体受到的合外力与初速度不共线。2合力方向与轨迹的关系合力方向与轨迹的关系无无力不拐弯，拐弯必有力。曲线运动轨迹始终夹在合力力不拐弯，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轨迹的合力的方向总是指向轨迹的“凹凹”侧。侧。强基固本强基固本考点突破考点突破3合力方向与速率变化的关系合力方向与速率变化的关系(1)当当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率增大。增大。(2)当合力方向与速度

14、方向的夹角为钝角时，物体的速率当合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率减小。减小。(3)当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变。当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变。强基固本强基固本考点突破考点突破【例【例1】如如图图4所示，图中红蜡块能在玻璃管的水中匀速上所示，图中红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的()图图4A直线直线P B曲线曲线QC曲线曲线R D无法确定无法确定强基固本强基固本考点突破考

15、点突破解答本题时可按以下思路进行：解答本题时可按以下思路进行：强基固本强基固本考点突破考点突破解析解析红蜡块参与了竖直方向的匀速直线运动和水平方向的红蜡块参与了竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀加速直线运动两个分运动，由于蜡块在任一点的合速度方匀加速直线运动两个分运动，由于蜡块在任一点的合速度方向是斜向右上方的，而合加速度方向水平向右，故蜡块的轨向是斜向右上方的，而合加速度方向水平向右，故蜡块的轨迹是曲线，根据曲线运动中加速度方向总是指向曲线的凹侧迹是曲线，根据曲线运动中加速度方向总是指向曲线的凹侧可知，选项可知，选项B正确正确。答案答案B强基固本强基固本考点突破考点突破【变式训练】【变式训

16、练】1.某某学生在体育场上抛出铅球，其运动轨迹如图学生在体育场上抛出铅球，其运动轨迹如图5所示。已知所示。已知在在B点时的速度方向与加速度方向相互垂直，则下列说法点时的速度方向与加速度方向相互垂直，则下列说法中正确的是中正确的是()图图5强基固本强基固本考点突破考点突破AD点的速率比点的速率比C点的速率大点的速率大BD点的加速度比点的加速度比C点的加速度大点的加速度大C从从B到到D加速度与速度方向始终垂直加速度与速度方向始终垂直D从从B到到D加速度与速度方向的夹角先增大后减小加速度与速度方向的夹角先增大后减小强基固本强基固本考点突破考点突破解析解析铅球做斜抛运动，根据曲线运动的条件和题目中在铅

17、球做斜抛运动，根据曲线运动的条件和题目中在B点的速度方向与加速度方向相互垂直，即竖直方向上的分速点的速度方向与加速度方向相互垂直，即竖直方向上的分速度为零，可判断度为零，可判断B点是轨迹的最高点，根据加速度和速度方点是轨迹的最高点，根据加速度和速度方向间的关系可知向间的关系可知A项正确；项正确；D点和点和C点的加速度一样大，都等点的加速度一样大，都等于重力加速度，于重力加速度，B错；过了错；过了B点后，在点后，在D点加速度与速度不可点加速度与速度不可能再垂直，能再垂直，C错；根据曲线运动的特点，可判断从错；根据曲线运动的特点，可判断从B点到点到D点点加速度与速度的夹角一直减小，加速度与速度的夹

18、角一直减小，D错。错。答案答案A强基固本强基固本考点突破考点突破考点二运动的合成与分解及应用考点二运动的合成与分解及应用1合运动和分运动的关系合运动和分运动的关系(1)等等时性：各个分运动与合运动总是同时开始，同时结时性：各个分运动与合运动总是同时开始，同时结束，经历时间相等束，经历时间相等(不同时的运动不能合成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。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等效性：各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果。果。强基固本强基固本考

19、点突破考点突破2运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解的运算法则运运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们均是矢量，故合成度、加速度的合成与分解，由于它们均是矢量，故合成与分解都遵守平行四边形定则。与分解都遵守平行四边形定则。强基固本强基固本考点突破考点突破【例【例2】有有一个质量为一个质量为2 kg的质点在的质点在xy平面上运动，在平面上运动，在x方向的速度图像和方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图方向的位移图像分别如图6甲、乙所甲、乙所示，下列说法正确的是示，下列说法正确的是()图图6强基固本强基

20、固本考点突破考点突破A质点所受的合外力为质点所受的合外力为3 NB质点的初速度为质点的初速度为3 m/sC质点做匀变速直线运动质点做匀变速直线运动D质点初速度的方向与合外力的方向垂直质点初速度的方向与合外力的方向垂直强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破【变式训练】【变式训练】2(2014广东汕头一模广东汕头一模)无无风时气球匀速竖直上升，速度为风时气球匀速竖直上升，速度为3 m/s。现吹水平方向的风，使气球获现吹水平方向的风，使气球获4 m/s的水平速度，气球经一定时的水平速度，气球经一定时间到达某一高度间到达某一高度h，则有风后，则

21、有风后()A气球实际速度的大小为气球实际速度的大小为7 m/sB气球的运动轨迹是曲线气球的运动轨迹是曲线C若气球获若气球获5 m/s的水平速度，气球到达高度的水平速度，气球到达高度h的路程变长的路程变长D若气球获若气球获5 m/s的水平速度，气球到达高度的水平速度，气球到达高度h的时间变短的时间变短强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破(2)过河路径最短过河路径最短(v2v1时时)：合速度垂直于河岸时，航程最：合速度垂直于河岸时，航程最短，短，x短短d。图图7强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固