南方新高考高考物理一轮总复习专题四第1讲运动的合成与分解课件新人教版

专题四曲线运动万有引力(wànyǒuyǐnlì)定律第一页，共37页。专题四曲线运动万有引力(wànyǒuyǐnl考点内容要求热点1.运动的合成与分解Ⅱ1.本专题是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用，万有引力定律是力学中一个重要的、独立的基本定律．运动的合成与分解是研究复杂运动的基本方法．2．平抛运动的规律及其研究思想在前几年高考题中都有所体现，在近两年的考题中考查得较少，但仍要引起注意．3．匀速圆周运动及其重要公式，特别是匀速圆周运动的动力学特点要引起足够的重视，对天体运动的考查都离不开匀速圆周运动．4．万有引力定律及利用它解决相关的一些实际问题，特别是天体运动问题是近几年考查的热点，几乎年年有题，年年翻新，以近几年中国及世界空间技术和宇宙探索为背景的题目备受青睐．5．本专题的一些考题常是本章内容与电场、磁场、机械能等知识的综合题和与实际生活、新科技、新能源等结合的应用题，这种题难度较大，学习过程中应加强综合能力的培养.2.抛体运动Ⅱ3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度Ⅰ4.匀速圆周运动的向心力Ⅱ5.离心现象Ⅰ6.万有引力定律及其应用Ⅱ7.环绕速度Ⅱ8.第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ9.经典时空观和相对论时空观Ⅰ第二页，共37页。考点内容要求热点1.运动的合成与分解Ⅱ1.本专题是牛顿运动定第1讲运动(yùndòng)的合成与分解第三页，共37页。第1讲运动(yùndòng)的合成与分解第三页，共37页。 1．速度的方向：质点(zhìdiǎn)在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的____________．方向(fāngxiàng)变速(biànsù)不在不在

2．运动的性质：做曲线运动的物体，速度____________时刻在改变，所以曲线运动一定是________运动．

3．曲线运动的条件：物体所受合外力的方向跟它的速度方向_______同一条直线上或它的加速度方向与速度方向_______同一条直线上．切线方向一、曲线运动第四页，共37页。 1．速度的方向：质点(zhìdiǎn)在某一点的速度方向，4．合外力方向(fāngxiàng)与轨迹的关系合外力(wàilì)速度(sùdù)

物体做曲线运动的轨迹一定夹在_______方向与_____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．

5．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______．增大(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率______．减小不变(3)当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速率______．第五页，共37页。4．合外力方向(fāngxiàng)与轨迹的关系合外力(wà二、运动的合成(héchéng)与分解分运动(yùndòng) 1．分运动和合运动：一个物体(wùtǐ)同时参与几个运动，参与的这几个运动都是__________，物体(wùtǐ)的实际运动就是合运动． 2．运动的合成：已知分运动求合运动，叫做运动的合成． (1)同一条直线上的两个分运动的合成：同向__________，反向__________．相加相减(2)不在同一条直线上的两个分运动合成时，遵循_______________．平行四边形定则第六页，共37页。二、运动的合成(héchéng)与分解分运动(yùndòng【基础(jīchǔ)检测】 (2014年广东十校联考)下列关于曲线运动的说法中，正确的是() A．做平抛运动的物体，加速度是恒定的 B．做曲线运动(qǔxiànyùndònɡ)的物体的加速度一定是变化的 C．做曲线运动(qǔxiànyùndònɡ)的物体其速度大小一定是变化的 D．骑自行车冲到圆弧形桥顶时，人对自行车车座的压力增加，这是由于超重原因造成的第七页，共37页。【基础(jīchǔ)检测】的是() A．做平抛运动的物体，加 解析：物体做曲线运动的条件是合加速度与合初速度有一定的夹角(jiājiǎo)，例如平抛运动是匀变速曲线运动，加速度恒定，故选项A正确，B错误；匀速圆周运动的速度大小不变，C错误；自行车冲到圆弧形桥顶时，重力和支持力的合力提供向心力，人对自行车车座压力减小，这是由于失重原因造成的，故选项D错误． 答案：A第八页，共37页。 解析：物体做曲线运动的条件是合加速度与合初速度有一第八页，》》》考点(kǎodiǎn)1曲线运动的理解⊙重点(zhòngdiǎn)归纳 物体所受合外力与速度不共线，物体就做曲线运动(yùndòng)．当合外力恒定时，物体做匀变速曲线运动(yùndòng)，如平抛运动(yùndòng)；当合外力变化时，物体做非匀变速曲线运动(yùndòng)，如圆周运动(yùndòng)．第九页，共37页。》》》考点(kǎodiǎn)1曲线运动的理解⊙重点(z【考点练透】 1．(多选，2014年广东惠州调研)一物体受三个恒力作用做匀速直线运动，若将其中(qízhōng)一个力突然撤去，则物体的运动状态可能(kěnéng)是()A．仍然(réngrán)做匀速直线运动B．匀变速直线运动C．匀速圆周运动D．类平抛运动第十页，共37页。【考点练透】可能(kěnéng)是()A．仍然(réngrá 解析：去掉(qùdiào)一个力后，所受的合力仍为恒力，但不为零，因此不可能做匀速直线运动，A错；若力的方向与运动方向在一条直线上，物体做匀变速直线运动，B正确；若合力的方向与运动方向不在同一条直线上，物体做匀变速曲线运动，特别当合力的方向与初速度方向垂直时，物体做类平抛运动，D正确；由于合力大小方向不变，因此不可能做匀速圆周运动，C错误．答案(dáàn)：BD第十一页，共37页。 解析：去掉(qùdiào)一个力后，所受的合力仍为恒力， 2．(2015年河北邯郸模拟(mónǐ))质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加，如下列各图所示，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹(guǐjì)及速度方向和加速度的方向，其中正确的是()ABCD答案(dáàn)：D第十二页，共37页。 2．(2015年河北邯郸模拟(mónǐ))质点做曲线运动》》》考点2运动(yùndòng)的合成与分解1．合运动(yùndòng)与分运动(yùndòng)的关系(1)独立性：一个物体同时参与的几个分运动(yùndòng)，彼此独立，互不影响，这就是运动的独立性原理．(2)等时性：各个分运动与合运动总是同时开始，同时结束，经历时间相等(不同时的运动不能合成)．

(3)等效性：各分运动叠加起来与合运动有相同的效果．

(4)同一性：各分运动与合运动，是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动，不是几个不同物体发生的不同运动．⊙重点归纳第十三页，共37页。》》》考点2运动(yùndòng)的合成与分解1．合运动 2．两个直线运动的合运动的性质判断：根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是(háishi)曲线运动.两个分运动合运动都是匀速直线运动匀速直线运动匀速直线运动和匀变速直线运动变速曲线运动都是初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动都是初速度不为零的匀变速直线运动若v合、a合共线，为匀变速直线运动，否则为匀变速曲线运动第十四页，共37页。 2．两个直线运动的合运动的性质判断：根据合加速度方向两个分⊙典例剖析 例1：关于(guānyú)合运动与分运动的关系，下列说法正确的是() A．合运动的速度(sùdù)一定大于分运动的速度(sùdù) B．分运动的位移一定小于合运动的位移 C．合运动的时间等于各分运动的时间之和 D．组成合运动的各个分运动具有独立性 思维点拨：运动的合成遵循的法则是平行四边形定则或三角形定则，合运动与分运动具有等效性、等时性和分运动的独立性．第十五页，共37页。⊙典例剖析() A．合运动的速度(sùdù)一定大于分运动的 解析：运动的合成遵循的法则是平行四边形法则或三角形定则．由三角形定则可知，合运动的速度与两个分运动的速度构成了三角形的三边，两个分速度首尾相连，合速度是首对首、尾对尾．在三角形中，哪条边都有可能(kěnéng)表示合速度，也都有可能表示分速度，故不能明确说明合速度与分速度的大小关系．对速度如此，对加速度、位移也都如此．所以A、B错误．依照合运动与分运动的等效性、等时性和分运动的独立性可知，C错误，D正确．答案(dáàn)：D备考策略：在实际中物体所做的运动(yùndòng)一般都是曲线运动(yùndòng)，所有曲线运动都涉及运动的合成与分解．第十六页，共37页。 解析：运动的合成遵循的法则是平行四边形法则或三角形答案(d【考点(kǎodiǎn)练透】 3．(多选，2014年广东东莞万江中学月考)有关运动的合成，下列说法(shuōfǎ)正确的是() A．两个直线运动(yùndòng)的合运动(yùndòng)一定是直线运动(yùndòng) B．两个不在同一直线上的匀速直线运动(yùndòng)的合运动(yùndòng)一定是直线运动(yùndòng) C．两个初速度为零的匀加速直线运动(yùndòng)的合运动(yùndòng)一定是匀加速直线运动(yùndòng) D．匀加速直线运动(yùndòng)和匀速直线运动(yùndòng)的合运动(yùndòng)一定是直线运动(yùndòng) 答案：BC第十七页，共37页。【考点(kǎodiǎn)练透】下列说法(shuōfǎ)正确 4．(多选，2015年山西太原模拟)如图4-1-1所示，在灭火抢险的过程中，消防队员有时(yǒushí)要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业．为了节省救援时间，在消防车向前前进的过程中，人同时相对梯子匀速向上运动．在地面上看消防队)员的运动(yùndòng)，下列说法中正确的是( 图4-1-1第十八页，共37页。 4．(多选，2015年山西太原模拟)如图4-1-1所A．当消防车匀速前进时，消防队员一定(yīdìng)做匀加速直线运动B．当消防车匀速前进时，消防队员一定(yīdìng)做匀速直线运动C．当消防车匀加速前进时，消防队员一定(yīdìng)做匀变速曲线运动(yùndòng)D．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速直线运动答案：BC第十九页，共37页。A．当消防车匀速前进时，消防队员一定(yīdìng)做匀加速》》》模型(móxíng)1小船渡河 1．小船的运动(yùndòng)是水流的运动(yùndòng)和船相对静水的运动(yùndòng)的合运动(yùndòng)．第二十页，共37页。》》》模型(móxíng)1小船渡河 1．小船的运动(yù 2．三种(sānzhǒnɡ)渡河情形的分析

图4-1-2第二十一页，共37页。 2．三种(sānzhǒnɡ)渡河情形的分析第二十一页， (3)若v水>v船，这时无论船头指向什么方向(fāngxiàng)，都无法使船垂直河岸渡河，即最短位移不可能等于河宽d.按水流速度和船在静水中的速度大小的作图．如图4-1-3所示． 图4-1-3 以出发点A作矢量v水，以v水末端为圆心，v船为半径画圆弧，自出发点A向圆弧作切线，就是船位移最小时的合运动的方向．这时船头与河岸(héàn)的夹角θ满足cosθ＝，最短位移(wèiyí)s短第二十二页，共37页。 (3)若v水>v船，这时无论船头指向什么方向(fān 例2：(2014年四川卷)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速(liúsù)恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度(sùdù)大小为()第二十三页，共37页。 例2：(2014年四川卷)有一条两岸平直、河水均匀流动 思维点拨：去时船头(chuántóu)垂直于河岸，用时最短；回时位移垂直于河岸，位移最短．

答案(dáàn)：B第二十四页，共37页。 思维点拨：去时船头(chuántóu)垂直于河岸，用时最【触类旁通】 1．(多选，2015年湖北重点中学联考)一只小船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条(yītiáo)宽为30m的河，河水流速为4m/s，则这只船()A．过河时间不可能小于10sB．不能沿垂直于河岸(héàn)方向过河C．渡过这条河所需的时间可以为6sD．不可能渡过这条河答案：AB第二十五页，共37页。【触类旁通】则这只船()A．过河时间不可能小于10s第二 2．如图4-1-4所示，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长(shēnchánɡ)的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与)水面平行(píngxíng)．当绳与河岸的夹角为α时，船的速度大小为( 图4-1-4A．vsinαB.

vsinαC．vcosαD.

vcosα答案(dáàn)：C第二十六页，共37页。 2．如图4-1-4所示，人沿平直的河岸以速度v行走》》》模型(móxíng)2关联(guānlián)速度的绳杆模型 1．模型的几类情况 (1)收绳：每段绳子至少有一端固定． (2)转杆：杆一端固定转动． (3)滑杆：杆两端不固定，同时以不同的方式运动(yùndòng)，比如在竖直墙壁上往下滑．第二十七页，共37页。》》》模型(móxíng)2关联(guānlián)速度的绳2．特点(tèdiǎn)(1)合运动：两端点(duāndiǎn)(或端点(duāndiǎn)连接的物体)的实际运动速度为合速度．(2)速度(sùdù)关联

沿绳或杆方向的速度分量大小相等．这是模型的核心．

注意：绳、杆两端点的速度是其各分速度的合速度．

(3)角速度：同一时刻，收绳和转杆上每处的角速度都相等，垂直绳子或杆方向的分速度与该点到固定点的距离成正比(v＝ωr，ω可能会随时间而改变)．滑杆每点的速度都不同，角速度也不同(垂直壁面时，该点的轨迹是椭圆弧，滑杆中点的轨迹是圆弧)．第二十八页，共37页。2．特点(tèdiǎn)(1)合运动：两端点(duāndi3．速度(sùdù)分析(1)绳上某点的速度：先求端点(duāndiǎn)沿绳方向的分速度v∥和垂直的垂直分速度(sùdù)，最后结合v′∥＝v∥求出合速度(sùdù)．(2)转杆的合速度：杆方向上的分速度为零，故垂直杆方向的分速度就是该点的合速度．

(3)滑杆杆上的速度分析：杆上每点的运动按两端点的实际运动方向分解，由滑杆三角比例关系建立分速度与端点速度之间的关系，再利用平行四边形定则或三角形定则进行分析求解．

4．解题方法和步骤：确定物体的实际运动；沿绳方向分解速度；沿垂直绳方向分解速度．第二十九页，共37页。3．速度(sùdù)分析(1)绳上某点的速度：先求端点(du离为时，A、B两球的速度vA和vB的大小．(不计一切(yīqiè)摩擦) 例3：如图4-1-5所示，一根长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，两球的质量均为m，两球半径忽略不计，杆AB的长度(chángdù)为l，现将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球B在水平地面上由静止向右运动．求当A球沿墙下滑距l2图4-1-5第三十页，共37页。离为时，A、B两球的速度vA和vB的大小．(不计一切( 审题突破：解答(jiědá)本题时要注意两点：①A、B两球的实际运动是它们各自的合运动；②A、B两球沿杆方向的分速度相等． 解：A、B两球速度的分解情况如图4-1-6所示，由题意知，θ＝30°，由运动(yùndòng)的合成与分解得图4-1-6第三十一页，共37页。 审题突破：解答(jiědá)本题时要注意两点：①A、B两vAsinθ＝vBcosθ又A、B组成的系统(xìtǒng)机械能守恒，所以 题外拓展：如果要求轻杆中点的速度大小，则需将中点的速度沿两个端点(小球)实际运动的方向分解，并通过三角相似性质(xìngzhì)确立它们的关系，从而进行求解．第三十二页，共37页。vAsinθ＝vBcosθ 题外拓展：如果要求轻杆中点的【触类旁通】 3．(2015年山东烟台模拟(mónǐ))如图4-1-7所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F的)作用(zuòyòng)，此时B匀速下降，A水平向左运动，可知(