第1课时 运动的合成与分解 抛体运动

必修2第四章曲线运动万有引力定律第1课时运动的合成与分解抛体运动知识梳理考点透析微课拓展知识梳理教材导引以题扣点教材导读1.教材中一个在水平面上做直线运动的钢球,受到磁铁的吸引而做曲线运动,那么钢球偏转的方向与受到磁铁的力的方向有什么关系?答案:钢球向受力的那侧偏转.2.由教材中研究平抛运动的速度的图中可以看出,抛体下落的方向越来越接近哪个分运动的方向?答案:抛体下落的方向越来越接近竖直向下的方向.基础提点知识点一曲线运动

1.速度的方向:质点在某一点的速度方向是沿曲线在这一点的

.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【试练1】

下列关于对曲线运动的认识,正确的是(

)A.曲线运动的合外力可以是零B.曲线运动的速度不断改变,加速度也一定不断改变C.曲线运动的速度方向一定不断变化,但加速度的大小和方向可以不变D.曲线运动一定是变加速运动解析:物体做曲线运动,合外力一定不为零,必有加速度,但加速度的大小和方向可以不变,选项C正确.C运动的合成与分解

知识点二1.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同独立性一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,互不干扰等效性各分运动叠加起来与合运动有相同的效果,即分运动与合运动是一种等效替代的关系2.运算法则:位移、速度和加速度都是矢量,故它们的合成与分解遵循

定则.平行四边形【试练2】

关于运动的合成,下列说法中正确的是(

)A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B.两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等C.只要两个分运动是直线运动,合运动就一定是直线运动D.两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动解析:一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动为曲线运动;只有当两个匀变速直线运动的合初速度方向与合加速度方向在同一直线上时,合运动才是匀变速直线运动,只有选项B正确.B平抛运动

知识点三1.定义:将物体以一定的初速度沿

抛出,物体只在

作用下所做的运动.2.性质:加速度为重力加速度的

运动,运动轨迹是

.水平方向重力匀变速曲线抛物线3.规律见附表【试练3】(2014佛山市质检)“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏.如图所示,某小孩和大人直立在界外,在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出圆环,并恰好套中前方同一物体.假设圆环的运动可以视为平抛运动,则(

)A.大人抛出的圆环运动的时间较短B.大人应以较小的速度抛出圆环C.小孩抛出的圆环发生的位移较大D.小孩抛出的圆环单位时间内速度的变化量较小B斜抛运动知识点四1.性质:加速度为重力加速度的

运动.2.基本规律

(以斜上抛为例,如图所示)(1)水平方向:v0x=

,F合x=

,在最高点,vx=

.

(2)竖直方向:v0y=

,F合y=

,在最高点,vy=

.

匀变速曲线v0cosθv0cosθv0sinθ0mg0【试练4】

做斜抛运动的物体,到达最高点时(

)A.速度为零,加速度方向向下B.速度为零,加速度为零C.具有水平方向的速度和竖直向下的加速度D.具有水平方向的速度和加速度解析:斜抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直上抛运动.因物体只受重力,且方向竖直向下,所以水平方向的分速度不变,竖直方向上的加速度也不变,所以只有选项C正确.C考点透析突破重难课堂探究合运动的性质与轨迹分析考点一1.合力方向与速率变化的关系当合力方向与速度方向的夹角

2.合运动性质的判断(1)根据加速度判定合运动的性质:若合加速度不变,则为匀变速运动;若合加速度(大小或方向)变化,则为非匀变速运动.(2)根据合加速度的方向与合初速度的方向判定合运动的轨迹:若合加速度的方向与合初速度的方向在同一直线上则为直线运动,否则为曲线运动.3.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与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合力方向指向轨迹的“凹”侧.【例1】

某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R.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轴正方向做初速为零的匀加速直线运动.同学们测出某时刻R的坐标为(4,6),此时R的速度大小为

cm/s.R在上升过程中运动轨迹的示意图是

.(R视为质点)

思路探究:

(1)R的合速度可用什么方法确定?答案:R的合速度可由平行四边形定则求解.(2)小圆柱体R的运动轨迹与加速度有怎样的定性关系?答案:小圆柱体R的运动轨迹向加速度方向弯曲.答案:5

D方法技巧(1)做类平抛运动物体的速度方向越来越接近匀加速分运动的方向.(2)曲线的轨迹只能平滑变化,不会出现急折,且趋向于分速度大的分运动方向.变式训练1-1:(2014天津南开中学检测)各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图(甲)所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平方向运动.现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又使货物沿竖直方向做匀减速运动.此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是图(乙)中的(

)D解析:由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直向下,由曲线运动的特点:所受的合外力要指向圆弧内侧可知,对应的运动轨迹可能为D.“关联”速度问题考点二把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量,根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解.常见的模型如图所示.【例2】(2014天津实验中学模拟)(多选)如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法正确的是(重力加速度为g)(

)ABD思路探究:(1)如何求出重物上升高度?答案:图中直角三角形的斜边与直角边之差是重物上升高度,或滑轮右侧绳子缩短的长度就是重物上升高度.(2)小环实际上是沿杆下落,该运动是合运动,其分运动是哪两个?答案:两个分运动:沿绳方向的运动和垂直于绳方向的运动.(3)如何求重物上升速度的大小?答案:重物上升速度的大小等于小环沿绳方向的分速度的大小.方法技巧解决此类问题时的方法(1)确定合速度,它应是物体的实际速度;(2)物体的运动引起了两个效果:一是绳子的收缩,二是绳绕滑轮的转动.应根据实际效果进行运动的分解.A平抛运动与斜面结合问题考点三常见两种情况:(1)物体从空中抛出落在斜面上;(2)从斜面上抛出落在斜面上.见附表审题图示答案:(1)1.7m

(2)0.125物理建模

平抛运动模型(1)运动特点:具有初速度.(2)受力特点:只受大小方向均不变化的恒力作用.(3)恒力与初速度方向垂直.B

平抛运动中的临界问题考点四【例4】

如图所示,水平屋顶高H=5m,围墙高h=3.2m,围墙到房子的水平距离L=3m,围墙外空地宽x=10m,为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上,g取10m/s2.求:(1)小球离开屋顶时的速度v0的大小范围;(2)小球落在空地上的最小速度大小.审题图示方法技巧

(1)极限分析法确定临界状态,v0不能太大,否则小球将落在空地外边;v0又不能太小,否则被围墙挡住而不能落在空地上.因而只要分析落在空地上的两个临界状态,即可解得所求的范围.(2)要画出过程示意图,它既直观,又可以使隐含的条件显露出来.小球落在墙外的空地上,其速度最小值所对应的落点不是空地的内侧边缘,而是围墙的最高点.答案:见解析微课拓展探究动向拓宽视野类平抛运动探究ABC

1.高考命题新动向高考中类平抛运动常被考到,特别是带电粒子在电场中偏