创新设计高考物理全国一轮复习课件习题检测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

T166分经典时空观和相对论时空观Ⅰ

T186分

基础课时8曲线运动运动的合成与分解[知识梳理]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](1)如图所示，桌面上运动的小铁球在磁铁的引力作用下做曲线运动；人造卫星绕地球运行，在地球引力作用下做曲线运动。①小球、人造卫星所受合外力的方向有什么特点？小球、人造卫星的加速度的方向有什么特点？②小球靠近磁铁时，速率如何变化？远离磁铁时呢？合外力的方向如何影响速率的变化呢？(2)当物体的初速度v0和所受的外力F分别满足下列问题中所给定的条件时，物体的运动情况将会是怎样的？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，两者方向不在一条直线上。___________________________________________________运动⑥v0≠0，F≠0不恒定且大小、方向都随着时间变化。___________________________________________________运动知识点二、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]如图所示，在军事演习中，飞机常常一边匀加速收拢绳索提升战士，一边沿着水平方向匀速飞行。(1)战士在水平方向上和竖直方向上分别做什么运动？(2)战士的合速度的大小、合位移的大小如何计算？[诊断自测]

1.(多选)下列说法正确的是(

)

A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动的速度大小可能不变C.曲线运动的加速度可以为零D.曲线运动的加速度可以不变

答案

ABD2.(多选)下列说法正确的是(

)A.物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动B.物体在变力作用下一定是做曲线运动C.物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零D.两个直线运动的合运动一定是直线运动

解析物体是否做曲线运动，取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线，只要两者不共线，无论物体所受合外力是恒力还是变力，物体都做曲线运动，若两者共线，则物体做直线运动，选项A正确，B错误；由垂直速度方向的力改变速度的方向，沿速度方向的力改变速度的大小可知，C正确；两个直线运动的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，选项D错误。AC3.如图1所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是(

)图1A.沿AB的方向 B.沿BC的方向C.沿BD的方向 D.沿BE的方向解析由于做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向，因此，铅球在B点的速度方向沿BD的方向，C正确。答案C4.光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成α角，如图2所示。与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，则(

)图2A.因为有Fx，质点一定做曲线运动B.如果Fy＞Fx，质点向y轴一侧做曲线运动C.质点不可能做直线运动答案D5.(多选)(2015·江苏盐城二模)如图3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3A.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

BD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4，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4A.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5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5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6所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为(

)图6A.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7所示，则(

)图7A.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【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

C1.(多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图8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8A.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.手持滑轮把悬挂重物的细线拉至如图9所示的实线位置，然后滑轮水平向右匀速移动，运动中始终保持悬挂重物的细线竖直，则重物运动的速度(

)图9A.大小和方向均不变

B.大小不变，方向改变C.大小改变，方向不变

D.大小和方向均改变解析滑轮向右运动，使水平部分的细线延长，重物上升，所以重物同时参与了两个分运动：随滑轮向右匀速运动和向上由于细线缩短的匀速运动。因此两个方向上的匀速运动合成为重物的运动，也是匀速的，故A正确，B、C、D错误。答案

A3.(2016·四川