2024版高考物理一轮总复习专题四曲线运动万有引力与航天第1讲曲线运动运动的合成与分解课件

第1讲曲线运动、运动的合成与分解核心素养重要考点物理观念(1)理解物体做曲线运动的条件，掌握曲线运动的特点；(2)掌握平抛运动规律，会用运动的合成与分解处理平抛运动；(3)熟练掌握描述圆周运动的物理量如线速度、角速度、向心加速度、向心力等，以及各物理量之间的关系；(4)掌握万有引力定律的应用，会计算环绕速度1.运动的合成与分解2.抛体运动3.匀速圆周运动的运动学与动力学问题科学思维(1)理解将复杂运动转化为简单运动的思想方法，运动的合成与分解是处理曲线运动的一种重要思想方法；(2)熟练运用运动的合成与分解分析平抛运动；(3)掌握运用动力学方法分析圆周运动的向心力来源；(4)运用万有引力定律和圆周运动的知识分析天体运动问题科学探究(1)探究平抛运动的特点，会用实验的方法描述运动的轨迹；(2)探究影响向心力大小的因素，知道向心力大小与哪些因素有关4.万有引力定律及其应用，宇宙速度5.实验：探究平抛运动的特点科学态度与责任(1)联系生活中的曲线运动模型，特别是平抛运动模型，让学生掌握生活中的物理应用；(2)能运用圆周运动的相关知识解决生活中的实际问题，体会用物理学解决实际应用的学科魅力；(3)关注物理学定律与航天技术等现代科技的联系，增强社会责任感和使命感一、曲线运动1.速度方向：质点在某一点的瞬时速度的方向，沿曲线上该点的________方向.

2.运动性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻改变，故曲线运动一定是__________运动，即必然具有加速度.

切线变速3.物体做曲线运动的条件.(1)运动学角度：物体的________方向跟速度方向不在同一条直线上.

(2)动力学角度：物体所受________的方向跟速度方向不在同一条直线上.

加速度合外力4.速率变化情况判断.(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率________.

(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率________.

(3)当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速率________.

增大减小不变二、运动的合成与分解1.合运动与分运动的关系(合运动指物体的实际运动).(1)等时性：合运动和分运动经历相等的________，即同时开始、同时运动、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________进行，不受其他运动的影响.

(3)等效性：各分运动的规律合成起来与合运动的规律有____________的效果.

时间独立完全相同

平行四边形(1)曲线运动速度方向时刻在变，但速度的大小可能不变.(2)任何物体的实际运动皆为合运动，如小船渡河时的实际运动.(3)运动的合成与分解中的时间是分运动与分运动、分运动与合运动建立联系的关键量，即t是运动规律方程组所共有的“元”.1.[曲线运动条件]如图所示，在观察小球在桌面上运动轨迹的实验中，在原本的直线路径旁放一磁铁，钢球的运动轨迹不再是一条直线，此过程中磁铁位置不变.下列说法正确的是(

)A.钢球所受合外力一定不为零B.钢球受到的摩擦力恒定C.钢球受磁铁的吸引力恒定D.钢球的动能一定增加【答案】A2.[合运动与轨迹的判断]如图所示，舰载机沿辽宁号甲板曲线MN向上爬升，速度逐渐增大.下图中画出表示该舰载机受到合力的四种方向，其中可能正确的是(

)ABCD【答案】B3.[运动的合成与分解](多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目.如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，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(

)A.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【答案】BC

【解析】水平方向的风力对竖直方向运动没有影响，运动员下落时间与风力无关.无风时，运动员在水平方向速度为零，有风时，运动员在水平方向上因风力作用做加速运动，风力越大，着地时水平方向速度越大，着地速度也越大，B、C正确，A、D错误.考点1合运动与轨迹的判断[基础考点]1.曲线运动的类型(1)匀变速曲线运动：合力(加速度)恒定不变.(2)变加速曲线运动：合力(加速度)变化.2.合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的“凹”侧.3.合力方向与速率变化的关系1.如图所示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，则下列说法正确的是(

)A.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【答案】C

考点2运动的合成与分解[能力考点]1.合运动与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有完全相同的效果

2.如图为某校学生跑操的示意图，跑操队伍宽d＝3m，某时刻队伍前排刚到达出口的B端，正在A点的体育老师准备从队伍前沿直线匀速横穿到达对面出口BC，且不影响跑操队伍，已知学生跑操的速度v＝2m/s，出口BC宽度L＝4m，则以下说法正确的是(

)A.体育老师只能沿直线AC到达出口B.体育老师可能沿直线AD到达出口C.体育老师的速度一定为1.5m/sD.体育老师到达对面出口的时间可能大于2s【答案】B

考点3运动分解中的两类模型[能力考点]1.小船渡河问题的三种情境渡河时间最短

渡河位移最短

如果v船＞v水，当船头方向与上游河岸夹角θ满足v船cosθ＝v水时，合速度垂直河岸，渡河位移最短，等于河宽d

2.绳(杆)关联速度问题(1)用绳、杆相牵连的两物体，在运动过程中，两物体的速度通常不同，但物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等.(2)常用的解题思路和方法：先确定合运动的方向(物体实际运动的方向)，然后分析这个合运动所产生的实际效果(一方面使绳或杆伸缩；另一方面使绳或杆转动)，以确定两个分速度的方向(沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度，且沿绳或杆方向的分速度大小相同).

[解题方法]

小船渡河模型的分析思路

[解题方法]

绳杆关联速度解题思路

“化曲为直”的思想“化曲为直”在运动的合成与分解中的应用(1)分析运动的合成与分解问题时，要注意运动的分解方向，一般情况下按运动效果进行分解，切记不可按分解力的思路来分解运动.(2)要注意分析物体在两个分方向上的受力及运动规律，分别列式求解.(3)两个分方向上的运动具有等时性，这常是处理运动分解问题的关键点.例4

(2022年重庆巴蜀中学检测)往复式活塞压缩机是通过活塞在汽缸内做往复运动来压缩和输送气体的压缩机，简图如图所示，圆盘与活塞通过铰链A、B连接在轻杆两端，左侧活塞被轨道固定，只能在AO方向运动，圆盘绕圆心O(定点)做角速度为ω的匀速圆周运动，已知OB距离为r，AB杆长L＞2r，则(

)A.当OB距离不变时，杆长L越大，活塞运动的范围越大B.活塞运动范围与杆长L无关C.当OB垂直于AO时，若AB与AO夹角为θ，则活塞速度为ωrcosθD.当OB垂直于AB时，活塞速度为ωr【答案】B

1.2022年世乒赛团体锦标赛在成都举行.如图所示，运动员水平持拍，乒乓球从某一高度自由下落，以4m/s的速度碰撞球拍，同时球拍水平移动，乒乓球与球拍碰撞后的速度大小为5m/s，且反弹后的高度与下落高度相等.忽略空气阻力及碰撞过程中乒乓球重力的影响，碰撞时间极短.则(

)A.乒乓球反弹至最高点时速度为0B.乒乓球撞击过程的速度变化为1m/sC.乒乓球拍水平移动的速度可能是2m/sD.乒乓球与球拍之间的动摩