新课标2023版高考物理一轮总复习第四章曲线运动万有引力与航天第1讲曲线运动运动的合成与分解课件

第四章|曲线运动万有引力与航天3讲基础内容第1讲曲线运动运动的合成与分解第2讲抛体运动第3讲圆周运动1讲重点内容(分2课时)第4讲万有引力与宇宙航行

相对论

第1课时

万有引力定律及其应用

(全面落实基础)

第2课时

“天体运动四大热点问题”的深入研究

(综合融会贯通)2讲实验第5讲实验：探究平抛运动的特点第6讲实验：探究影响向心力大小的因素第1讲曲线运动

运动的合成与分解一、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，所以曲线运动一定是______运动。3．运动的条件(1)运动学角度：物体的________方向与速度方向不在同一条直线上。(2)动力学角度：物体所受________的方向跟它的速度方向不在同一条直线上。切线方向方向变速加速度合外力二、运动的合成与分解1．合运动与分运动：物体的______运动是合运动，物体__________的几个运动是分运动。2．遵循的法则：位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循________________。3．运动分解的原则：根据运动的_________分解，也可采用正交分解法。实际同时参与平行四边形定则实际效果×√×√×(一)物体做曲线运动的条件与轨迹分析(固基点)[题点全练通]1．[物体做曲线运动的条件](2022·浙江湖州期末)如图所示，一个钢球从一斜面上滑下后在水平桌面上做直线运动，现在其运动路线的一侧放一块磁铁，钢球做曲线运动。下列说法正确的是

(

)A．钢球的运动轨迹为抛物线B．钢球所受合力为零时也可以做曲线运动C．钢球做曲线运动的条件是所受合力的方向与运动方向必须垂直D．钢球做曲线运动的条件是所受合力的方向与运动方向不在同一直线上解析：钢球的运动轨迹为曲线，由于磁铁对钢球的吸引力随钢球到磁铁的距离变化，所以钢球的运动轨迹不是抛物线，故A错误；钢球所受合力为零时，只能处于静止状态或匀速直线运动状态，不可能做曲线运动，故B错误；钢球做曲线运动的条件是所受合力的方向与运动方向不在同一直线上，故C错误，D正确。

答案：D

2．[轨迹、速度与力的位置关系]双人滑冰运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN。vM与vN正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的

(

)A．F1

B．F2

C．F3 D．F4解析：根据题图所示乙运动员由M向N做曲线运动，乙运动员向前的速度减小，同时向右的速度增大，故合外力的方向指向题图F2水平线右下方，故F3的方向可能是正确的，C正确，A、B、D错误。答案：C

3．[速率变化与力的方向的关系] (2022·江苏南京期末)如图为“嫦娥五号”返回器在绕地球运行回收过程一段时间内的运动轨迹，返回器沿曲线从M点向N点飞行的过程中速度逐渐减小，在此过程中返回器所受合力方向可能是

(

)解析：“嫦娥五号”返回器从M点运动到N点，曲线轨迹的左侧为凹侧，则合力一定有向左的分力，“嫦娥五号”返回器在该过程中减速，所以沿轨迹的切线方向有与速度相反的分力，结合平行四边形定则可知合力与速度的方向的夹角大于90°，故A正确。答案：A

[要点自悟明]1．合外力与轨迹、速度间的关系分析思路2．速率变化的判断(二)运动的合成与分解的应用(精研点)

研清微点1

合运动与分运动的关系1．(2021年8省联考·河北卷)如图，一小船以1.0m/s的速度

匀速前

行，站在船上的人竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度

为0.45m。当小球再次落入手中时，小船前进的距离为(假定抛接小球时人手的高度不变，不计空气阻力，g取10m/s2) (

)A．0.3mB．0.6mC．0.9m D．1.2m答案：B

一点一过合运动与分运动的关系等时性合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时停止等效性各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果独立性一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他运动的影响研清微点2合运动轨迹与性质的判断2．

(2022·北京高三模拟)国产大飞机C919是我国按照国际民航规章

自行研制、具有自主知识产权的喷气式民用飞机，于2017年5月

5日成功首飞。如图所示，飞机在起飞过程中的某时刻水平分速度为60m/s，竖直分速度为6m/s，已知在此后的1min内，飞机在水平方向做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，竖直方向做加速度为0.2m/s2的匀加速直线运动。关于这1min内飞机的运动与受力情况，下列选项正确的是

(

)A．飞机受到的合力竖直向上B．飞机的运动轨迹为曲线C．前20s内，飞机上升的高度为120mD．前20s内，飞机水平方向的平均速度为80m/s答案：D一点一过合运动的性质和轨迹的判断(1)若合加速度不变，则为匀变速运动；若合加速度(大小或方向)变化，则为非匀变速运动。(2)若合加速度的方向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。研清微点3根据运动轨迹分析物体运动情况3．(2022·重庆调研)

在光滑的水平面上，一质量为m＝2kg的滑块在水

平方向恒力F＝4N的作用下运动。如图所示给出了滑块在水平面

上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为v＝5m/s，滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α＝37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则下列说法正确的是

(

)A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角B．滑块从P点运动到Q点的时间为3sC．滑块从P点运动到Q点的过程中速度最小值为3m/sD．P、Q两点连线的距离为10m答案：B一点一过有关运动的合成和分解的三点提醒(1)由运动的合成与分解知识可知，合运动的位移、速度、加速度是各分运动的位移、速度、加速度的矢量和。(2)恒力作用下物体的匀变速曲线运动可分解为沿力的方向的匀变速直线运动和垂直于力的方向的匀速直线运动。(3)两个相互垂直方向的分运动具有等时性，这常是处理运动分解问题的关键点。(三)小船渡河模型(融通点)1．合运动与分运动2．两类问题、三种情境解析：因为船在静水中速度不变，水流速度在变化，可知船在沿河岸方向上有加速度，合速度的方向与加速度的方向不在同一条直线上，所以轨迹是曲线，故A错误；当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，则最短时间t＝150s，故B正确，D错误；船离开河岸400m时，离较近河岸的距离为200m，此时水流速度为2m/s，根据平行四边形定则可得v＝2m/s，故C正确。答案：BC

应用2

求小船渡河的最短位移2．一小船过河时，船头与上游河岸夹角为α，其航线恰好垂直于河岸。已知小船在静水中的速度为v。现水流速度稍有增大，为保持航线不变，且能准时到达河对岸，下列措施中可行的是

(

)A．减小α角，减小船速v B．减小α角，增大船速vC．增大α角，增大船速v D．增大α角，减小船速v解析：由题意可知，小船相对水的速度为v，其航线恰好垂直于河岸，如图所示，当水流速度v1稍有增大，为保持航线不变，且准时到达对岸，则船速变化如图v′所示，可知B正确。答案：B

应用3

小船渡河最短时间和最短位移的比较3．如图所示，一船夫摇船往返于河的两岸。若该船夫摇船从河岸A

点以v1的速度用最短的时间到对岸B点。第二次该船以v2的速度

从同一地点以最短的路程过河到对岸B点，船轨迹恰好与第一次

船轨迹重合。假设河水速度保持不变，该船两次过河所用时间之比是

(

)A