【优化方案】浙江省高考物理总复习 第4章第一节 曲线运动 运动的合成与分解课件 大纲人教

第一节曲线运动运动的合成与分解

课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练第一节曲线运动运动的合成与分解基础知识梳理基础知识梳理一、曲线运动1．运动特点(1)速度方向：质点在某点的速度，沿曲线上该点的______方向．(2)运动性质：做曲线运动的物体，速度的_____时刻改变，所以曲线运动一定是____运动，即必然具有_______．切线方向变速加速度2．曲线运动的条件(1)从动力学角度看：物体所受_____方向跟它的速度方向不在同一条直线上．(2)从运动学角度看：物体的________方向跟它的速度方向不在同一条直线上．特别提示：曲线运动一定是变速运动，至少速度的方向在时刻改变，而变速运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动．合力加速度思考感悟怎样判断一个物体是否做曲线运动？提示：看合外力(加速度)与速度方向是否在一条直线上．二、运动的合成与分解1．基本概念2．分解原则根据运动的________分解，也可采用_________．3．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________________．实际效果正交分解平行四边形定则(1)如果各分运动在同一直线上，需选取_______，与___________的量取“＋”号，与__________的量取“－”号，从而将矢量运算简化为_________．(2)两分运动不在同一直线上时，按照_______________进行合成，如图4－1－1所示．正方向正方向同向正方向反向代数运算平行四边形定则图4－1－14．合运动和分运动的关系(1)等时性：合运动与分运动经历的时间______．(2)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，不受其他分运动的影响．(3)等效性：各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果．相等课堂互动讲练一、曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系1．合力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合力方向指向轨迹的“凹”侧．2．合力方向与速度方向的关系物体做曲线运动时，所受合力的方向与速度方向一定不在同一条直线上，这是判断物体是否做曲线运动的依据．3．合力方向与速度大小变化的关系合力沿切线方向的分力改变速度的大小，沿径向的分力改变速度的方向，如图4－1－2所示的两个情景．图4－1－2(1)当合力力方向向与速速度方方向的的夹角角为锐锐角时时，物物体运运动的的速率率将增增大；；(2)当合力力方向向与速速度方方向的的夹角角为钝钝角时时，物物体运运动的的速率率将减减小；；(3)当合力力方向向与速速度方方向垂垂直时时，物物体运运动的的速率率不变变．即时应应用(即时突突破，，小试试牛刀刀)1.(原创题题)“嫦娥二二号”卫星于于2010年10月1日18时59分发射射升空空．如如图4－1－3所示，，“嫦娥二二号”探月卫卫星在在由地地球飞飞向月月球时时，沿沿曲线线从M点到N点的飞飞行过过程中中，速速度逐逐渐减减小．．在此此过程程中探探月卫卫星所所受合合力的的方向向可能能是()图4－1－3解析：：选C.做曲线线运动动的物物体所所受合合力的的方向向总是是指向向曲线线凹侧侧，A、D错误；；由于于速度度逐渐渐减小小，故故力F的方向向与速速度方方向的的夹角角应大大于90°°，C正确．．二、合合运动动的性性质和和轨迹迹的判判定1．物体体运动动的性性质由由加速速度决决定，，常见见的类类型有有(1)a＝0：匀速速直线线运动动或静静止．．(2)a恒定：：性质质为匀匀变速速运动动，分分为：：①v、a同向，，匀加加速直直线运运动；；②v、a反向，，匀减减速直直线运运动；；③v、a成一角角度，，匀变变速曲曲线运运动(轨迹在在v、a之间，，和速速度v的方向向相切切，方方向逐逐渐向向a的方向向接近近，但但不可可能达达到)．(3)a变化：：性质质为变变加速速运动动．如如简谐谐运动动，加加速度度大小小、方方向都都随时时间变变化．．2．物体体的运运动轨轨迹由由物体体的速速度和和加速速度的的方向向关系系决定定，如如图4－1－4.(1)速度与与加速速度共共线时时，物物体做做直线线运动动．(2)速度与与加速速度不不共线线时，，物体体做曲曲线运运动．．图4－1－4特别提提醒：：匀变速速曲线线运动动的特特例是是平抛抛运动动，非非匀变变速曲曲线运运动的的特例例是匀匀速圆圆周运运动，，非匀匀变速速直线线运动动的特特例是是弹簧簧振子子的振振动，，掌握握这些些运动动具有有非常常重要要的意意义．．即时应应用(即时突突破，，小试试牛刀刀)2.一物体体运动动规律律是x＝3t＋3t2m，y＝4t＋4t2m，则下下列说说法中中正确确的是是()A．物体体在x轴和y轴方向向上都都是初初速度度为零零的匀匀加速速直线线运动动B．物体体的合合运动动是初初速度度为5m/s、加速速度为为5m/s2的匀加加速直直线运运动C．物体体的合合运动动是初初速度度为5m/s、加加速速度度为为10m/s2的匀匀变变速速直直线线运运动动D．物物体体的的合合运运动动是是加加速速度度为为10m/s2的曲曲线线运运动动(3)过河河路路径径最最短短(v2>v1时)：合合速速度度不不可可能能垂垂直直于于河河岸岸，，无无法法垂垂直直渡渡河河．．确确定定方方法法如如下下：：如如图图4－1－5所示示，，以以v2矢量量末末端端为为圆圆心心，，以以v1矢量量的的大大小小为为半半径径画画弧弧，，从从v2矢量量的的始始端端向向圆圆弧弧作作切切线线，，则则合合速速度度沿沿此此切切线线方方向向航航程程最最短短．．图4－1－5特别别提提醒醒：：(1)船的的航航行行方方向向与与船船头头指指向向一一致致(v1的方方向向)，是是分分速速度度方方向向，，而而船船的的航航行行方方向向是是实实际际运运动动的的方方向向，，也也就就是是合合速速度度的的方方向向．．(2)小船过河河的最短短时间与与水流速速度无关关．即时应用用(即时突破破，小试试牛刀)3.(2011年镇海中中学模拟拟)河水的流流速随离离河岸的的距离的的变化关关系如图图4－1－6甲所示，，船在静静水中的的速度与与时间的的关系如如图乙所所示，若若要使船船以最短短时间渡渡河，则则()图4－1－6A．船渡河河的最短短时间是是60sB．船在行行驶过程程中，船船头始终终与河岸岸垂直C．船在河河水中航航行的轨轨迹是一一条直线线D．船在河河水中的的最大速速度是5m/s经典题型探究题型一对曲线运动的理解例1一个质点点受两个个互成锐锐角的恒恒力F1和F2作用，由由静止开开始运动动，若运运动过程程中保持持二力方方向不变变，但F1突然增大大到F1＋ΔF，则质点点以后()A．继续做做匀变速速直线运运动B．在相等等时间内内速度的的变化一一定相等等C．可能做做匀速直直线运动动D．可能做做变加速速曲线运运动【思路点拨拨】先判定是是曲线运运动还是是直线运运动，方方法是看看力的方方向与速速度方向向是否在在一条直直线上；；再判定定是加速速运动还还是匀速速运动，，方法是是看F合是否为零零以及是是否变化化．【答案】B【规律总结结】对于质量量一定的的物体，，我们应应抓住加加速度与与合力两两个关键键因素，，判断一一个物体体的运动动轨迹是是曲线还还是直线线，就是是要看其其速度方方向与合合力的方方向是否否在同一一直线上上．变式训练1(2011年金华模拟拟)一质点在xOy平面内的运运动轨迹如如图4－1－7所示，下列列判断正确确的是()图4－1－7A．若在x方向始终匀匀速运动，，则在y方向先减速速后加速运运动B．若在x方向始终匀匀速运动，，则在y方向先加速速后减速运运动C．若在y方向始终匀匀速运动，，则在x方向一直加加速运动D．若在y方向始终匀匀速运动，，则在x方向一直减减速运动解析：选A.若在某一坐坐标轴方向向上为匀速速运动，因因s＝vt.即s正比于时间间t，则轴可看看作时间轴轴．再根据据图象分析析另一坐标标轴方向上上的运动性性质．可以以看出，若若x方向匀速，，y方向位移的的斜率是先先减小后增增大，故y方向先减速速后加速，，同理，若若y方向匀速，，x方向是先加加速后减速速．如图4－1－8所示，一个个长直轻杆杆两端分别别固定一个个小球A和B，两球的质质量均为m，两球半径径忽略不计计，杆AB的长度为l，现将杆AB竖直靠放在在竖直墙上上，轻轻振振动小球B，使小球B在水平地面面上由静止止向右运动动，求当A球沿墙下滑滑距离为时时A、B两球的速度度vA和vB的大小．(不计一切摩摩擦)题型二“关联”速度的求解例2【思路点拨】解答本题时时要注意两两点：(1)A、B两球的实际际运动是它它们各自的的合运动；；(2)A、B两球沿杆方方向的分速速度相等．．图4－1－8图4－1－9【名师归纳】绳、杆等长长度不变的的物体，在在运动过程程中，其两两端点的速速度通常不不一样，但但是有联系系的，称之之为“关联”速度．关联联速度的关关系——沿杆(或绳)方向的速度度分量大小小相等．变式训练2如图4－1－10所示，在不不计滑轮摩摩擦和绳子子质量的条条件下，当当小车匀速速向右运动动时，物体体A的受力情况况是()A．绳子的拉拉力大于A的重力B．绳子的拉拉力等于A的重力C．绳子的拉拉力小于A的重力D．拉力先大大于重力，，后变为小小于重力图4－1－10解析：选A.车水平向右右的速度(也就是绳子子末端的运运动速度)为合速度，，它的两个个分速度v1、v2如图所示，，其中v2就是拉动绳绳子的速度度，它等于于A上升的速度度．由图得，vA＝v2＝vcosθ小车匀速向向右运动的的过程中，，θ逐渐变小，，知vA逐渐变大，，故A做