【优化方案】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

第一节曲线运动运动的合成与分解第一节曲线运动运动的合成与分解基础知识梳理课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练基础知识梳理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．名师点拨：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__________________(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_______________实际效果正交分解．平行四边形定则．正方向正方向同向正方向反向代数运算．(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．图4－1－1平行四边形定则4．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________(3)等效性：各分运动叠加起来与合运动有完全相同的________相等．影响．效果．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)当合力方方向与速速度方向向的夹角角为锐角角时，物物体运动动的速率率将增大大；(2)当合力方方向与速速度方向向的夹角角为钝角角时，物物体运动动的速率率将减小小；(3)当合力方方向与速速度方向向垂直时时，物体体运动的的速率不不变．1.“嫦娥二号号”卫星于2010年10月1日18时59分发射升升空．如如图4－1－3所示，“嫦娥二号号”探月卫星星在由地地球飞向向月球时时，沿曲曲线从M点到N点的飞行行过程中中，速度度逐渐减减小．在在此过程程中探月月卫星所所受合力力的方向向可能是是()即时应用图4－1－3解析：选C.做曲线运动动的物体所所受合力的的方向总是是指向曲线线凹侧，A、D错误；由于于速度逐渐渐减小，故故力F的方向与速速度方向的的夹角应大大于90°，C正确．二、合运动动的性质和和轨迹的判判定1．物体运动动的性质由由加速度决决定常见的类型型有(1)a＝0：匀速直线线运动或静静止．(2)a恒定：性质质为匀变速速运动，分分为：①v、a同向，匀加加速直线运运动；②v、a反向，匀减减速直线运运动；③v、a成一角度，，匀变速曲曲线运动(轨迹在v、a之间，和速速度v的方向相切切，方向逐逐渐向a的方向接近近，但不可可能达到)．(3)a变化：性质质为变加速速运动．如如简谐运动动，加速度度大小、方方向都随时时间变化．．2．物体的运运动轨迹由由物体的速速度和加速速度的方向向关系决定定，如图4－1－4.(1)速度与加速速度共线时时，物体做做直线运动动．(2)速度与加速速度不共线线时，物体体做曲线运运动．图4－1－4特别提醒：：匀变速曲线线运动的特特例是平抛抛运动，非非匀变速曲曲线运动的的特例是匀匀速圆周运运动，非匀匀变速直线线运动的特特例是弹簧簧振子的振振动，掌握握这些运动动具有非常常重要的意意义．2.一物体运动动规律是x＝3t＋3t2m，y＝4t＋4t2m，则下列说说法中正确确的是()A．物体在x轴和y轴方向上都都是初速度度为零的匀匀加速直线线运动B．物体的合合运动是初初速度为5m/s、加速度为为5m/s2的匀加速直直线运动C．物体的合合运动是初初速度为5m/s、加速度为为10m/s2的匀变速直直线运动D．物体的合合运动是加加速度为10m/s2的曲线运动动即时应用三、渡河问问题1．船的实际际运动是水水流的运动动和船相对对静水的运运动的合运运动．2．三种速度度：v1(船在静水中中的速度)、v2(水流速度)、v(船的实际速速度)．3．三种情景景(3)过河路径最最短(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特别别提提示示：：(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)小船船过过河河的的最最短短时时间间与与水水流流速速度度无无关关．．3.(2011年成成都都模模拟拟)河水水的的流流速速随随离离河河岸岸的的距距离离的的变变化化关关系系如如图图4－1－6甲所所示示，，船船在在静静水水中中的的速速度度与与时时间间的的关关系系如如图图乙乙所所示示，，若若要要使使船船以以最最短短时时间间渡渡河河，，则则()A．船船渡渡河河的的最最短短时时间间是是60sB．船船在在行行驶驶过过程程中中，，船头头始始终终与与河河岸岸垂垂直直C．船船在在河河水水中中航航行行的的轨迹迹是是一一条条直直线线D．船船在在河河水水中中的的最最大大速速度度是是5m/s即时应用图4－1－6经典题型探究例1对曲线运动的理解题型一

一个质点受两个互成锐角的恒力F1和F2作用，由静止开始运动，若运动过程中保持二力方向不变，但F1突然增大到F1＋ΔF，则质点以后(

)A．继续做匀变速直线运动B．在相等时间内速度的变化一定相等C．可能做匀速直线运动D．可能做变加速曲线运动【思路点拨】先判定是曲线线运动还是直直线运动，方方法是看力的的方向与速度度方向是否在在一条直线上上；再判定是是加速运动还还是匀速运动动，方法是看看F合是否为零以及及是否变化．．做匀速直线运运动的条件是是F合＝0，所以物体不不可能做匀速速直线运动，，故C错．由于F1突变后，F1＋ΔF和F2的合力仍为恒恒力，故加速速度不可能变变化，故D错．【答案】B【规律总结】对于质量一定定的物体，我我们应抓住加加速度与合力力两个关键因因素，判断一一个物体的运运动轨迹是曲曲线还是直线线，就是要看看其速度方向向与合力的方方向是否在同同一直线上．．(2011年浙江金华模模拟)一质点在xOy平面内的运动动轨迹如图4－1－7所示，下列判判断正确的是是()A．若在x方向始终匀速速运动，则在在y方向先减速后后加速运动B．若在x方向始终匀速速运动，则在在y方向先加速后后减速运动变式训练1图4－1－7C．若在y方向始终匀速速运动，则在在x方向一直加速速运动D．若在在y方向始始终匀匀速运运动，，则在在x方向一一直减减速运运动解析：：选A.若在某某一坐坐标轴轴方向向上为为匀速速运动动，因因s＝vt.即s正比于于时间间t，则轴轴可看看作时时间轴轴．再再根据据图象象分析析另一一坐标标轴方方向上上的运运动性性质．．可以以看出出，若若x方向匀匀速，，y方向位位移的的斜率率是先先减小小后增增大，，故y方向先先减速速后加加速，，同理理，若若y方向匀匀速，，x方向是是先加加速后后减速速．例2“关联”速度的求解题型二图4－1－8【思路点点拨】解答本本题时时要注注意两两点：：(1)A、B两球的的实际际运动动是它它们各各自的的合运运动；；(2)A、B两球沿沿杆方方向的的分速速度相相等图4－1－9【解析】

A、B两球速度的分解情况如图4－1－9所示，由题意知，θ＝30°，由运动的合成与分解得vAsinθ＝vBcosθ①【规律总总结】绳、杆杆等长长度不不变的的物体体，在在运动动过程程中，，其两两端点点的速速度通通常不不一样样，但但是有有联系系的，，称之之为““关联联”速速度．．关联联速度度的关关系——沿杆(或绳)方向的的速度度分量量大小小相等等．如图4－1－10所示，，在不不计滑滑轮摩摩擦和和绳子子质量量的条条件下下，当当小车车匀速速向右右运动动时，，物体体A的受力力情况况是()A．绳子子的拉拉力大大于A的重力力B．绳子子的拉拉力等等于A的重力力C．绳子子的拉拉力小小于A的重力力D．拉力力先大大于重重力，，后变变为小小于重重力变式训练2图4－1－10解析：：选A.车水平平向右右的速速度(也就是是绳子子末端端的运运动速速度)为合速速度，，它的的两个个分速速度v1、v2如图所所示，，其中中v2就是拉拉动绳绳子的的速度度，它它等于于A上升的的速度度．由图得得，vA＝v2＝vcosθ小车匀匀速向向右运运动的的过程程中，，θ逐渐变变小，