名师导学高考物理一轮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

考点要求说明运动的合成与分解Ⅱ抛体运动Ⅱ斜抛运动只作定性要求匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度Ⅰ匀速圆周运动的向心力Ⅱ离心现象Ⅰ万有引力定律及其应用Ⅱ环绕速度Ⅱ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(1)与旧考纲相比，新考纲增加了“经典时空观和相对论时空观”，属Ⅰ级要求；新考纲取消了“不要求会推导向心加速度的公式a＝”的说明；对环绕速度的要求，已由过去的Ⅰ级要求上升为Ⅱ级要求．(2)由于抛体运动、匀速圆周运动、万有引力定律及其应用等内容是Ⅱ级要求，因此，类平抛问题、转盘问题、竖直平面内的圆周运动(限于最高点和最低点)问题、行星(或卫星)运动问题均属于考纲要求范围．从考纲中可以看出，本章绝大多数知识点是Ⅱ级要求．在高考试题中，这些知识点既会独立出现，也会与其他知识点综合出现，更多的是与其他知识点综合出现．以最近几年全国高考理综物理试题为例，与本章相关的试题具有如下特点：1．它可以与其他章节知识相结合来进行考查，特别是与牛顿第二定律、能量转化和守恒、电场和磁场相结合来考查，也可以是单独命题进行考查．2．它可以以选择题的形式出现，也可以是实验题和计算题．04～12年的全国理综物理试卷中，每年都有以曲线运动、万有引力为主要考查对象的选择题出现，基本上属于中、低等难度．至于与类平抛运动和匀速圆周运动有关的带电粒子在电场和磁场中运动的问题，则几乎在每年的高考中必有一道难度较大的计算题出现(06年除外)．从最近几年的全国高考理综物理试题来看，涉及到本章的主要内容有：①运动的合成．②平抛运动规律及其应用．③万有引力定律及其应用．④匀速圆周运动与万有引力定律相结合得出的规律及其应用．这部分内容2011年高考命题不少，如：2011全国卷Ⅰ第19题，2011全国理综新课标19题，2011天津第8题，2011浙江第19题，2011广东第20题，2011山东第17题，2011江苏第7题，2011北京第15题，2011重庆第21题，2011海南第12题，2011安徽第22题，2012年全国新课标卷第15题、第21题，浙江卷第15题、第18题，四川卷第15题、第22题，福建卷第15题、第20题，全国大纲卷第25题、第26题，北京卷第22题，安徽卷第14题等等，几乎成了必考题，很明显是高考中的热点．在2014年的高考中，本章将会涉及到的重点内容是：运动的合成与分解原理的应用；曲线运动的速度方向与合力(加速度)方向的关系；圆周运动的线速度与角速度的关系、周期与角速度的关系；向心力、向心加速度的理解及计算；万有引力定律在天体(包括人造天体)运动中的应用．第1节曲线运动运动的合成与分解

1．曲线运动的特点(1)速度的方向：运动质点在某一点的瞬时速度的方向就是通过曲线的这一点的

方向．(2)质点在曲线运动中速度的方向时刻改变，所以曲线运动一定是

运动．2．物体做曲线运动的条件(1)从运动学角度说，物体的加速度方向跟速度方向不在

上．切线变速同一条直线一、曲线运动(2)从动力学角度来说，物体所受合外力的方向跟物体的速度方向不在

上.3．曲线运动的轨迹：做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指的方向弯曲．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．同一条直线分运动合运动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

．4．合运动与分运动的关系(1)等时性：合运动和分运动经历的

，即同时开始，同时进行，同时停止．(2)独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动

，不受其它分运动的影响．(3)等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有

的效果．实际效果正交分解法平行四边形定则时间相等独立进行完全相同特别提醒：合运动一定是物体参与的实际运动．5.两个直线运动的合运动性质的判断(1)两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动．(2)一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动，当二者共线时为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动．(3)两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动仍然是初速度为零的匀加速直线运动．(4)两个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动；若合初速度与合加速度在同一直线上，则合运动为匀变速直线运动，如图(甲)所示，不共线时为匀变速曲线运动．如图(乙)所示．例1如图所示，“神舟九号”的返回舱进入大气层沿曲线从M点运动到N点的过程中，速度逐渐减小，在此过程中“神舟九号”的返回舱所受合力的方向可能是()【思路点拨】曲线运动轨迹的弯曲方向由物体所受的合外力方向决定．题型一：对曲线运动特点的考查【解析】物体做曲线运动时，所受合力的方向一定指向运动轨迹曲线的内侧，故选项A、D错误；由于物体速度逐渐减小，所以合力方向与速度方向的夹角大于90°，故选项C正确，B错误．【答案】C【方法迟与知趣识感闸悟】解决蚊该类喘问题瓶关键筹是弄照清曲落线运俯动的核合力撑、轨卵迹、愁速度枝之间蜘的关旨系1．轨肚迹特匆点：马轨迹热在速愁度方邪向和瓦合力亿方向站之间骗，且兔向合谊力方颂向一锦侧弯悉曲．2．合棕力的观效果遍：合恰力沿宗切线静方向锁的分纹力改率变速抓度的纪大小齐，沿放径向纷的分圣力改织变速股度的邻方向毯，有总如图亲所示段的两若种情纸况．例2一条陕宽为L的河伙，水仿流速大度为v1，船慰在静伍水中撒的速挡度为v2，那谜么(1修)怎样偷渡河渠时间似最短爷？最屿短时摇间是粘多少嘱？(2狡)若v1<v2，怎脸样渡垄河位足移最虹小？(3干)若v1>v2，怎设样渡泼河船废漂下手的距破离最只短？搜最短奸距离图为多愧大？【思路翅点拨】渡河聋时间折取决吼于垂杆直河黎岸方织向的钉速度汇，渡毯河位泻移取堵决于怠实际弱运动(合运但动)方向优．题型谷二：协小船顷渡河设问题题型菜三：永绳(杆)连接馅物运护动问丛题例3如图拆所示获，物侧块A通过点光滑赤的定滑房诚轮用打细绳奇与圆屯环B相连疤，A位于光丘滑的狠水平毛桌面晚上，B套在来光滑的竖眼直杆剩上．翁当细爷绳与摊水平织方向押的夹康角为θ时，A的速戒度为v，此源时B的速额度为__鸭__搂__销__影__．【方法锄与知疑识感停悟】正确帅地解尚决绳(杆)连接捞物速魂度问傅题必谦须抓狐住以类下三愧个关衬键．(1傲)确定巨合速坡度，掩它应缎是与源绳(杆)端点载相连埋接的哀物体泻的实晃际速党度．(2雕)确定抱分速治度的吉方向砍，一顺个分蝇速度防是沿基绳(杆)的方热向，悲另一问个分魔速度哈是垂秒直于丢绳(杆)的方犹向．(3祖)绳子(杆)的长亮度不任变，肺故连趁结在秧绳的步两端漠点的雀物体表沿绳(杆)方向刺的分颂速度及大小仓相等绕．*1.在如所图所仍示的种平面贼直角坐易标系Ox体y中，峰一质点从O点出乐发开映始运拣动，将运优动分签解为x方向海和y方向池的直贞线运久动，卫在同绑一坐豆标系田中作盒出这贪两个闪分运绿动的仇速度孩图线浸分别伤为直留线a和直滤线b，图名中a与t轴平挨行，b过原漂点．蚀下列析说法烦中正饥确的拣是(阻)A．质先点做锯匀加挑速直捕线运顽动B．质挪点做誉匀加继速曲互线运跟动C．t1时刻英的速托度方调向与这初速栋度方轨向夹笛角为30醉°D．2t1时刻托的动谋能是颤初动谎能的5倍BD【解析】由速及度图本象可密知，腿质点腔做类淹平抛瞒运动闭；t1时刻雁的速富度方吼向与季初速骡度方府向夹肤角为45梯°；2t1时刻慢的速凡度为v，所坝以2t1时刻缴的动尿能是枕初动救能的5倍．*2．河匪水的轻流速槽随离镜河岸叠的距孙离的羽变化适关系触如图勿甲所陆示，档船在怎静水队中的赞速度鹅与时触间的户关系急如图久乙所乒示，静若要佛使船真以最乔短时们间渡誓河，犁则(钞)A．船满渡河功的最俯短时推间是60缎sB．船迈在行续驶过难程中厉，船竞头始阿终与陈河岸她垂直C．船德在河净水中沉航行感的轨优迹是冲一条侮直线D．船形在河那水中丈的最肿大速阿度是5首m/洪sBD3．如械图所屯示，腔当放点在墙横角的勤均匀直杆A端靠蝇在竖阵直墙痰上，B端放在水真平地籍面上鄙，当瞎滑到程图示欲位置时，B点速西度为v，则A点速栋度是.怕(α为已壮知量)vco凭tα【解析】A点速械度沿省墙竖洁直向掠下vA，根索据杆科的两斤端沿商杆方湖向的腥的方程向速财度相河等：vAco享s(嫩90设°－α)＝vco戚sα，vA＝vco竭tα.1．一伍质点茂在某穿段时浓间内社做曲年线运织动，捏则在盖这段窗时间检内(荣)A．速携度一短定不国断改习变，悠加速蓬度也遍一定秒不断向改变B．速踪蝶度一善定不以断改贫变，丙加速污度可括以不原变C．速群度可裁以不夺变，疑加速早度一平定不国断改僻变D．速驾度可呆以不锡变，煮加速过度也公可以男不变【解析】做曲丹线运燥动的练物体逝速度浇方向袄不断齐改变驻，加灯速度侨一定附不为妇零，和但加哥速度闪可能绑改变法也可便能不觉变，涌所以冲做曲速线运常动的费物体柴可以盈是匀贷变速弓运动星也可祝以是壶变加阔速运馆动．B【巩固姿基础】2．如杜图所院示，停在灭绢火抢棚险的过程够中，铸消防饶队员骆有时呈要借助消离防车菜上的穿梯子蕉爬到剂高处进行咽救人驰或灭腹火作勿业。挨为了治节省钉救援重时间脖，人裹沿梯价子匀最加速拣向上写运动搭的同友时消莫防车池匀速摆后退纠，则破关于麻消防芬队员漆的运寻动，回下列夺说法果中正缸确的埋是(象)A．消浊防队泪员做即匀加化速直禽线运恨动B．消捡防队颂员做灶匀变紫速曲正线运锐动C．消归防队烫员做庸变加是速曲宰线运周动D．消孟防队挣员水怕平方疤向的煌速度疲保持砌不变B*3.一物我体在岩水平扬面上助运动需，其拼运动窗规律拖为：x＝1.仰5t2＋6t，y＝－2t2－9t，xO哄y为直挂角坐坐标系很，则伍下列勒说法温正确选的是(洲)A．物液体在x方向沙上的摄分运鲁动是脾匀加盒速直纺线运子动B．物刊体在y方向召上的轮分运妨动是茫匀减卖速直释线运车动C．物衫体运谨动的丝式轨迹继是一遮条曲哄线D．物缸体运厕动的司轨迹魂是直淹线ACC【解析】人沿忌河岸耻水平理向右握的速越度(也就是萄绳子鸡末端俩的运子动速编度)为合颗速度指，按其察运动滥效果疯可分同解为顶垂直熊绳方印向的必分速监度v1和沿历绳方廊向的倦分速圾度v2如图消所示绒，其旨中v2就是棵拉动君绳子叶的速恐度，章它等示于船欧行进略的速即度v船．由图农得v船＝v2＝vco变sα.故选C正确崇．5．如竹图所舍示，暮在不关计滑伟轮摩佛擦和尚绳子娇质量旧的条鸣件下心，当临小车烤匀速深向右释运动锅时，讯物体A的受冰力情逮况是(楚)A．绳泼的拉贴力大另于A的重牧力B．绳决的拉饿力等歪于A的重景力C．绳畜的拉石力小艇于A的重陕力D．拉太力先扁大于纳重力去，后仰小于茅重力A【提升肆能力】【解析】车水陆平向悟右的狼速度(也就勾是绳去子末端乘的运窗动速气度)为合臭速度樱，它陪的两今个分速盯度v1、v2如图瞒所示债，其中v2就是庄拉动童绳子浑的速竞度，仁它等懒于A上升受的速方度．登由图图得v1＝vsi常nθ，v2＝vco护sθ，袜小车少匀速瞧向右拍运动剖过程膛中，θ逐渐橡变小枕，可序知v2逐渐协变大披，故A做加烦速运片动，础由A的受互力及脊牛顿哲第二赞定律舒可知夕绳的参拉力傍大于A的重样力.故选A正确乳．BC【解析】细线较上的柔质点啄参与贱两个势分运动接，沿压斜面狱以v匀速调运动巨，竖乞直向上胶以v匀速层运动央，橡汁皮的得运动破与线上套的质狗点的族运动版相同汉，作皮出矢量图扔如右色：由碗几何梁知识抽可知斯，B、C均对问．7.如图绝所示础，甲呀、乙先两同搭学从河中O点出盟发，秆分别车沿直绑线游到A点和B点后欢，立邀即沿主原路线返叹回到O点，OA、OB分别情与水代流方写向平皮行和记垂直虚，且OA＝OB.若水罚流速拼度不过变，笋两人苍在静停水中尽游速慕相等诵，则疮他们键所用换时间t甲、t乙的大描小关魄系为(逮)A．t甲＜t乙B．t甲＝t乙C．t甲＞t乙D．无漆法确盾定C*8．一拆物体助在光忠滑的帆水平泪桌面记上运动依，在柄相互蜓垂直蹦的x方向瞎和y方向上缺的分厨运动逼的速躬度随净时间血变化的规府律如脾图所诱示．士关于塌物体材的运动，耻下列蚀说法医中正涉确的古是(盯)A．物爸体做怀匀变帽速曲牌线运纹动B．物纹体做顽变加逆速直躬线运符动C．物君体运枣动的欢初速趋度大荷小是5车m/乏sD