创新设计2017年高考物理全国ii一轮复习课件习题质量检测第4曲线运动万有引力与航天基础课时

[高考导航]考点内容要求说明高考命题实况命题热点2014Ⅰ卷2014Ⅱ卷2015Ⅰ卷2015Ⅱ卷运动的合成与分解Ⅱ斜抛运动只作定性分析

T166分(1)速度、加速度、位移的合成与分解在实际问题中的应用；(2)平抛运动的处理方法以及平抛运动在具体生活情境中的应用；(3)描述圆周运动的物理量及它们之间的关系和应用；(4)圆周运动与牛顿运动定律、机械能守恒等内容的综合应用；(5)天体质量和密度的估算；(6)第一宇宙速度的计算；(7)天体的运动及卫星的变轨问题抛体运动Ⅱ

T186分

匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度Ⅰ

匀速圆周运动的向心力ⅡT206分T176分T226分

离心现象Ⅰ

万有引力定律及其应用ⅡT196分T186分

环绕速度Ⅱ

T216分

第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ

经典时空观和相对论时空观Ⅰ

基础课时8曲线运动运动的合成与分解知识点一、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.曲线运动的条件切线方向方向变速[思考探究]判断物体的初速度v0和所受的外力F分别满足下列小题所给定的条件时，物体的运动情况。①v0＝0，F＝0。__________运动②v0≠0，F＝0。__________运动③v0≠0，F≠0且恒定，两者方向相同。____________运动④v0≠0，F≠0且恒定，两者方向相反。____________运动⑤v0≠0，F≠0且恒定，两者方向不在同一条直线上。____运动。⑥v0≠0，F≠0，大小、方向都随着时间变化。_________运动。答案①静止②匀速直线③匀加速直线④匀减速直线⑤匀变速曲线⑥非匀变速曲线知识点二、运动的合成与分解1.基本概念(1)运动的合成：已知_______求合运动。(2)运动的分解：已知_______求分运动。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________________。平行四边形定则分运动合运动正交分解实际效果[思考判断](1)曲线运动一定是变速运动。(

)(2)曲线运动的速度大小可能不变。(

)(3)曲线运动的加速度可以为零。(

)(4)曲线运动的加速度可以不变。(

)(5)合运动不一定是物体的实际运动。(

)(6)合运动的速度一定大于分运动的速度。(

)答案(1)√

(2)√

(3)×

(4)√

(5)×

(6)×考点一物体做曲线运动的条件及轨迹分析1.条件：物体受到的合外力与初速度不共线。2.合力方向与轨迹的关系

无力不弯曲，弯曲必有力。曲线运动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，或者说合力的方向总是指向轨迹的“凹”侧。3.合力方向与速率变化的关系 (1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率增大。 (2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率减小。 (3)当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变。【例1】

(2016·河南名校联考)如图1，这是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是(

)图1A.C点的速率小于B点的速率B.A点的加速度比C点的加速度大C.C点的速率大于B点的速率D.从A点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大解析质点做匀变速曲线运动，B点到C点的加速度方向与速度方向夹角小于90°，所以，C点的速率比B点速率大，故A错误，C正确；质点做匀变速曲线运动，则加速度大小和方向不变，所以质点经过C点时的加速度与A点的相同，故B错误；若质点从A点运动到C点，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则有A点速度与加速度方向夹角大于90°，C点的加速度方向与速度方向夹角小于90°，故D错误。答案

C【变式训练】1.如图2所示，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针转动)。某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中，正确的是(

)图2解析因为做曲线运动的物体所受的合力要指向轨迹凹侧，圆盘转速不断增大，且橡皮块仍相对圆盘静止，故橡皮块所受的合力其分力一是指向圆心充当向心力，二是与运动的方向相同，故C正确。答案

C考点二运动的合成与分解及应用1.合运动和分运动的关系等时性各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等独立性一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响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2.运动的合成与分解的运算法则

运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们均是矢量，故合成与分解都遵守平行四边形定则。【例2】

(2015·新课标全国Ⅱ，16)由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行。已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°，如图3所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为(

)图3A.西偏北方向，1.9×103m/sB.东偏南方向，1.9×103m/sC.西偏北方向，2.7×103m/sD.东偏南方向，2.7×103m/s答案

B【变式训练】2.物体在xOy平面内做曲线运动，从t＝0时刻起，在x轴方向的位移图象和y轴方向的速度图象如图4所示，则(

)图4A.物体的初速度沿x轴的正方向B.物体的初速度大小为5m/sC.t＝2s时物体的速度大小为0D.物体所受合力沿y轴的正方向答案

B考点三小船渡河模型1.船的实际运动：是水流的运动和船相对静水的运动的合运动。2.三种速度：船在静水中的速度v船、水的流速v水、船的实际速度v。3.三种情况图5【例3】一小船渡河，河宽d＝180m，水流速度v1＝2.5m/s。若船在静水中的速度为v2＝5m/s，求：

(1)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？(2)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？

解析(1)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，如图甲所示。有v2cosα＝v1，得α＝60°所以当船头与上游河岸成60°角时航程最短。反思总结1.抓住“两个区别”

(1)正确区分分运动和合运动(2)正确区分船头的指向与船的运动方向(航向)不同2.解题流程【变式训练】3.船在静水中的速度为4m/s，河岸笔直，河宽50m，适当调整船的行驶方向，使该船运动到河对岸时航程最短，设最短航程为L，下列说法中正确的是(

)A.当水流速度为2m/s时，L为60mB.当水流速度为6m/s时，L为50mC.当水流速度为6m/s时，L为75mD.当水流速度为2m/s时，L为150m答案

C考点四绳(杆)“关联”速度问题把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)的两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解。常见的模型如图6所示。图6【例4】

(多选)如图7所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水面的夹角为θ时，船的速度为v，人的拉力大小为F，则此时(

)图7答案AC【变式训练】4.如图8，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为α，船的速率为(

)图8解析将人的运动速度v沿着绳子方向和垂直于绳子方向进行正交分解，如图，由于绳子始终处于绷紧状态，因而小船的速度等于人沿着绳子方向的分速度，根据此图得v船＝vcosα，选项C正确。答案C1.(多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图9所示，当运动员从直升飞机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是(

)图9A.风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B.风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C.运动员下落时间与风力无关D.运动员着地速度与风力无关解析水平风力不会影响竖直方向的运动，所以运动员下落时间与风力无关，A错误，C正确；运动员落地时竖直方向的速度是确定的，水平风力越大，落地时水平分速度越大，运动员着地时的合速度越大，有可能对运动员造成伤害，B正确，D错误。答案BC2.(2016·四川新津中学第二次摸底)如图10所示，大河的两岸笔直且平行，现保持快艇船头始终垂直于河岸从岸边某处开始先匀加速而后匀速驶向对岸，在快艇离对岸还有一段距离时开始减速，最后安全靠岸。若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且整个河流中水的流速处处相等，则快艇实际运动的轨迹可能是图中的(

)图10A.①B.②C.③D.④解析在垂直于河岸方向上先做匀加速直线运动，即合力沿垂直于河岸方向并指向要驶向的对岸，并且指向轨迹的内侧，然后做匀速直线运动，轨迹是一条与河岸有夹角的直线，再做减速运动，合力沿垂直于河岸方向并指向驶出的河岸，所以轨迹为④，故D正确。答案

D3.(多选)(2015·江苏盐城二模)如图11所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R(R视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，合速度的方向与y轴夹角为α。则红蜡块R的(

)图11A.分位移y与x成正比

B.分位移y的平方与x成正比C.合速度v的大小与时间t成正比D.tanα与时间t成正比答案

BD4.如图12所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连。由于B的质量较大，在释放B后，A将沿杆上升，当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度v1≠0，若这时B的速度为v2，则(

)图12A.v2＝v1B.v2>v1C.v2<0D.v2＝0解析轻环上升过程中其速度v1可分解为两个分速度v∥和v⊥，如图所示，其中v∥为沿绳方向的速度，其大小等于重物B的速度v2；v⊥为绕定滑轮转动的线速度，则v2＝v1cosθ，θ为v1