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【针对训练】【针对训练】1下面

2、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，不一定是曲线运动，B项错误加速度恒定

3、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”的天车有两个的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动

4、，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，

5、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】D1. 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

6、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

7、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

8、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

9、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

10、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，

11、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/sC2 s末物体的速度大小为末物体的速度大小为8 m/sD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

12、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

13、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

14、的最短时间为船渡河的最短时间为60 sB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

15、错错【答案】【答案】B1.“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

16、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

17、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】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

18、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vBv1vsin ，在，在t0时刻时刻0，vB0，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

19、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，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，

20、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