【优化方案】高三物理一轮复习 第4章第一节《曲线运动　运动的合成与分解》课件

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)当合合力力方方向向与与速速度度方方向向的的夹夹角角为为锐锐角角时时，，物物体体运运动动的的速速率率将将增增大大；；(2)当合合力力方方向向与与速速度度方方向向的的夹夹角角为为钝钝角角时时，，物物体体运运动动的的速速率率将将减减小小；；(3)当合合力力方方向向与与速速度度方方向向垂垂直直时时，，物物体体运运动动的的速速率率不不变变．．即时时应应用用(即时时突突破破，，小小试试牛牛刀刀)1.(原创创题题)““嫦娥娥二二号号”卫星星于于2010年10月1日18时59分发发射射升升空空．．如如图图4－1－3所示示，，“嫦娥娥二二号号”探月月卫卫星星在在由由地地球球飞飞向向月月球球时时，，沿沿曲曲线线从从M点到到N点的的飞飞行行过过程程中中，，速速度度逐逐渐渐减减小小．．在在此此过过程程中中探探月月卫卫星星所所受受合合力力的的方方向向可可能能是是()图4－1－3解析析：：选C.做曲曲线线运运动动的的物物体体所所受受合合力力的的方方向向总总是是指指向向曲曲线线凹凹侧侧，，A、D错误误；；由由于于速速度度逐逐渐渐减减小小，，故故力力F的方方向向与与速速度度方方向向的的夹夹角角应应大大于于90°°，C正确确．．二、、合合运运动动的的性性质质和和轨轨迹迹的的判判定定1．物物体体运运动动的的性性质质由由加加速速度度决决定定，，常常见见的的类类型型有有(1)a＝0：匀匀速速直直线线运运动动或或静静止止．．(2)a恒定定：：性性质质为为匀匀变变速速运运动动，，分分为为：：①v、a同向向，，匀匀加加速速直直线线运运动动；；②v、a反向向，，匀匀减减速速直直线线运运动动；；③v、a成一一角角度度，，匀匀变变速速曲曲线线运运动动(轨迹迹在在v、a之间间，，和和速速度度v的方方向向相相切切，，方方向向逐逐渐渐向向a的方方向向接接近近，，但但不不可可能能达达到到)．(3)a变化化：：性性质质为为变变加加速速运运动动．．如如简简谐谐运运动动，，加加速速度度大大小小、、方方向向都都随随时时间间变变化化．．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、加速速度为为10m/s2的匀变变速直直线运运动D．物体体的合合运动动是加加速度度为10m/s2的曲线线运动动(3)过河路路径最最短(v2>v1时)：合速度不不可能垂直直于河岸，，无法垂直直渡河．确确定方法如如下：如图图4－1－5所示，以v2矢量末端为为圆心，以以v1矢量的大小小为半径画画弧，从v2矢量的始端端向圆弧作作切线，则则合速度沿沿此切线方方向航程最最短．图4－1－5特别提醒：：(1)船的航行方方向与船头头指向一致致(v1的方向)，是分速度度方向，而而船的航行行方向是实实际运动的的方向，也也就是合速速度的方向向．(2)小船过河的的最短时间间与水流速速度无关．．即时应用(即时突破，，小试牛刀刀)3.(2011年成都模拟拟)河水的流速速随离河岸岸的距离的的变化关系系如图4－1－6甲所示，船船在静水中中的速度与与时间的关关系如图乙乙所示，若若要使船以以最短时间间渡河，则则()图4－1－6A．船渡河的的最短时间间是60sB．船在行驶驶过程中，，船头始终终与河岸垂垂直C．船在河水水中航行的的轨迹是一一条直线D．船在河水水中的最大大速度是5m/s经典题型探究题型一对曲线运动的理解例1一个质点受受两个互成成锐角的恒恒力F1和F2作用，由静静止开始运运动，若运运动过程中中保持二力力方向不变变，但F1突然增大到到F1＋ΔF，则质点以以后()A．继续做匀匀变速直线线运动B．在相等时时间内速度度的变化一一定相等C．可能做匀匀速直线运运动D．可能做变变加速曲线线运动【思路点拨】先判定是曲曲线运动还还是直线运运动，方法法是看力的的方向与速速度方向是是否在一条条直线上；；再判定是是加速运动动还是匀速速运动，方方法是看F合是否为零以以及是否变变化．【答案】B【规律总结】对于质量一一定的物体体，我们应应抓住加速速度与合力力两个关键键因素，判判断一个物物体的运动动轨迹是曲曲线还是直直线，就是是要看其速速度方向与与合力的方方向是否在在同一直线线上．变式训练1(2011年浙江金华华模拟)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，一一个长直直轻杆两两端分别别固定一一个小球球A和B，两球的的质量均均为m，两球半半径忽略略不计，，杆AB的长度为为l，现将杆杆AB竖直靠放放在竖直直墙上，，轻轻振振动小球球B，使小球球B在水平地地面上由由静止向向右运动动，求当当A球沿墙下下滑距离离为时时A、B两球的速速度vA和vB的大小．．(不计一切切摩擦)题型二“关联”速度的求解例2【思路点拨拨】解答本题题时要注注意两点点：(1)A、B两球的实实际运动动是它们们各自的的合运动动；(2)A、B两球沿杆杆方向的的分速度度相等．．图4－1－8图4－1－9【名师归纳纳】绳、杆等等长度不不变的物物体，在在运动过过程中，，其两端端点的速速度通常常不一样样，但是是有联系系的，称称之为“关联”速度．关关联速度度的关系系——沿杆(或绳)方向的速速度分量量大小相相等．变式训练练2如图4－1－10所示，在在不计滑滑轮摩擦擦和绳子子质量的的条件下下，当小小车匀速速向右运运动时，，物体A的受力情情况是()A．绳子的的拉力大大于A的重力B．绳子的的拉力等等于A的重力C．绳子的的拉力小小于A的重力D．拉力先先大于重重力，后后变为小小于重力力图4－1－10解析：选A.车水平向向右的速速度(也就是绳绳子末端端的运动动速度)为合速度度，它的的两个分分速度v1、v2如图所示示，其中中v2就是拉动动绳子的的速度，，它等于于