高考物理一轮复习第四章第1节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定律课标要求热点考向1.会用运动合成与分解的方法分析抛体运动2.会描述匀速圆周运动.知道向心加速度3.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力，分析生活和生产中的离心现象4.关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生活的联系5.通过有关事实了解万有引力定律的发现过程.知道万有引力定律.认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用6.会计算人造卫星的环绕速度.知道第二宇宙速度和第三宇宙速度1.对运动的合成与分解的考查2.对平抛运动规律的考查3.对圆周运动中角速度、线速度关系及向心力的考查4.平抛运动、圆周运动与功能关系的综合考查课标要求热点考向7.初步了解经典时空观和相对论时空观，知道相对论对人类认识世界的影响8.初步了解微观世界中的量子化现象，知道宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子论的建立深化了人类对于物质世界的认识9.通过实例，了解经典力学的发展历程和伟大成就，体会经典力学创立的价值与意义，认识经典力学的适用范围和局限性10.体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用.举例说明物理学的进展对于自然科学的促进作用5.天体质量、密度的计算6.卫星运动的各物理量间的比较7.卫星的发射与变轨问题(续表)第1节曲线运动运动的合成与分解一、曲线运动的条件和轨迹的判断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__________.切线方向变速

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

3.运动的条件：物体所受________的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上.4.合外力方向与轨迹的关系.合外力速度

物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与________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.等时性合运动和分运动、分运动和分运动经历的______相等，即同时开始、同时进行、同时停止独立性各分运动相互独立，不受其他运动的影响.各分运动共同决定合运动的性质和轨迹等效性各分运动叠加起来与合运动有完全相同的______二、运动的合成与分解1.合运动与分运动的关系.时间效果2.分解原则：一般根据运动的_________进行分解.3.运算法则：位移、速度、加速度的合成或分解遵循______________定则.实际效果平行四边形【基础自测】1.判断下列题目的正误.(1)做曲线运动的物体加速度一定是变化的.()(2)曲线运动可能是匀变速运动.()(3)合运动的速度一定比分运动的速度大.()(4)只要两个分运动为直线运动，合运动一定是直线运动.(

)(5)分运动的位移、速度、加速度与合运动的位移、速度、加速度间都满足平行四边形定则.()答案：(1)×

(2)√

(3)×

(4)×

(5)√

2.如图4-1-1所示，水平桌面上一小铁球沿直线运动.若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁，下列关于小铁球运动的说法正确的是()图4-1-1A.磁铁放在A处时，小铁球做匀速直线运动B.磁铁放在A处时，小铁球做匀加速直线运动C.磁铁放在B处时，小铁球做匀速圆周运动D.磁铁放在B处时，小铁球做变加速曲线运动

解析：磁铁放在A处时，小铁球受磁力作用向前加速，逐渐靠近磁铁，磁力增大，加速度增大，故A、B错误.磁铁放在B处时，小铁球受到的磁力与速度方向不共线，做曲线运动，因磁力的大小和方向均随距离的变化而变化，故加速度大小是变化的，故C错误，D正确.答案：D

3.(2021年广东深圳月考)如图4-1-2所示，一牵引车沿水平地面以v＝5m/s的速度向左运动，牵引车连接轻绳跨过滑轮拉升重物，使重物沿竖直杆上升.某一时刻拴在车上的绳子与水平方向的夹角θ＝37°，跨过滑轮的绳子恰好相互垂直，此时重物的速度大小为()图4-1-2A.5m/sB.4m/sC.3m/sD.3.2m/s答案：A

4.(2022年广东模拟)《西游记》中，一只大龟浮水作舟，驮着唐僧师徒四人和白龙马渡过了通天河.已知大龟在静水中游动的速度大小与河水的流速大小之比为2∶1，出发点A到正对岸B点的距离为d，河岸平直.若大家以最短的时间渡河，则大家上岸的地点与B点的距离为()A.d4B.d2C.2dD.4d解析：要使渡河时间最短，大龟游动的速度应垂直河岸，渡答案：B条件特点情景质点所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上(v0≠0，F≠0)(1)轨迹是一条曲线.(2)某点的瞬时速度的方向，就是通过这一点的切线的方向.热点1物体做曲线运动的条件与轨迹分析考向1曲线运动的轨迹特征[热点归纳]条件特点情景质点所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上(v0≠0，F≠0)(3)曲线运动的速度方向时刻在改变，所以是变速运动，一定有加速度.(4)合外力F始终指向运动轨迹的内(或凹)侧(续表)

【典题1】(2023

年全国乙卷)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加.如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图中可能正确的是()ABCD

解析：小车做曲线运动，所受合外力指向曲线的凹侧，AB错误.小车沿轨道从左向右运动，动能一直增加，故合外力与运动方向夹角为锐角，C错误，D正确.

答案：D

考向2曲线运动的性质

【典题2】(多选)一个质点受到两个互成锐角的力F1和F2

的作用，由静止开始运动，若运动中保持两个力的方向不变，但F1突然增大ΔF，则质点此后()A.一定做匀变速曲线运动B.在相等时间内速度变化一定相等C.可能做变加速曲线运动D.一定做匀变速直线运动

解析：质点原来是静止的，在F1、F2的合力的作用下开始运动，此时质点沿合力方向做直线运动，运动一段时间之后，物体就有了速度，而此时将F1突然增大为F1＋ΔF，F1

变大了，它们的合力也就变了，原来合力的方向与速度的方向在一条直线上，质点做的是直线运动，把F1

改变之后，由平行四边形定则可以知道，合力的大小变了，合力的方向也变了，就不再和速度的方向在同一条直线上了，所以此后质点将做曲线运动，因为F1、F2

都是恒力，改变之后它们的合力还是恒力，质点的加速度就是定值，所以质点以后做匀变速曲线运动，在相等的时间内速度的变化一定相等.A、B正确，C、D错误.答案：AB

思路导引“质点受到两个互成锐角的力F1和F2的作用，由静止开始运动”锁定了速度方向，根据“保持两个力的方向不变，F1

突然增大ΔF”判断合外力是否恒定及合外力方向与速度方向的关系.考向3速率变化情况的判断[热点归纳]

【典题3】如图4-1-3所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，)则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法正确的是( A.质点经过C点的速率比D点的大

B.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90° C.质点经过D点时的加速度比B点的大

D.质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小图4-1-3

解析：质点做匀变速曲线运动，所以加速度不变；由于在D点速度方向与加速度方向垂直，则在C点时速度方向与加速度方向的夹角为钝角，所以质点由C到D速率减小，所以C点速率比D点大.答案：A热点2运动的合成与分解的应用考向1运动的合成与分解的方法[热点归纳]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，故合成与分解都遵循平行四边形定则.

【典题4】(2023

年福建厦门月考)如图4-1-4甲所示为无人机配送快递的情景.无人机在0～5s内的飞行过程中，其水平、竖直方向速度vx、vy与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示，规定竖直方向向上为正方向.下列说法正确的是()甲丙

乙图4-1-4A.0～2s内，无人机做匀加速直线运动B.2～4s内，无人机做匀减速直线运动C.t＝4s时，无人机运动到最高点D.0～5s内，无人机的位移大小为9m

解析：0～t1

时间内，无人机在水平方向做匀加速运动，在竖直方向也做匀加速运动，但初速度沿水平方向，合力与速度方向有夹角，因此，无人机做匀加速曲线运动，故选项A错误.2～4s时间内，无人机在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，则合运动为匀变速曲线运动，故选项B错误.0～4s时间内，竖直方向速度一直为正，即一直向上运动，则t＝4s时刻，竖直方向速度为0，所以无人机运动到最高点，C正确.0～5s内，无人机的水平位移为9m，竖直位移为1.75m，则合位移为答案：C考向2两个直线运动的合运动性质的判断[热点归纳]1.运动轨迹的判断：(1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动.(2)若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动.2.合运动的性质的判断：合运动的性质由合加速度的特点决定.

(1)根据合加速度是否恒定判定合运动的性质：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关系判定合运动的轨迹：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.

【典题5】(2023

年陕西西安月考)在某次杂技表演中，一猴子沿竖直杆向上做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动，同时人顶着直杆以速度v0

水平匀速运动，经过时间t，猴子沿杆向上运动的高度为h，人顶杆沿水平地面运动的距离为x，如图4-1-5所示.关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是()图4-1-5A.猴子相对于地面的运动轨迹为直线B.猴子相对于地面做变加速曲线运动C.t时刻猴子相对于地面的速度大小为v0答案：D两个互成角度的分运动合运动的性质两个匀速直线运动匀速直线运动一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动匀变速曲线运动两个初速度为零的 匀加速直线运动匀加速直线运动两个初速度不为零的匀变速直线运动如果

v合与

a合共线，为匀变速直线运动如果

v合与

a合不共线，为匀变速曲线运动方法技巧两个直线运动的合运动性质的判断类别时间最短位移最短渡河情景热点3小船渡河问题[热点归纳]小船渡河的两类模型.类别时间最短位移最短渡河条件船头垂直于河岸船头斜向上游且

v船>v水船头斜向上游，与合速度方向垂直，且v水>v船渡河结果最短时间tmin

＝

dv船最短位移为河宽d

v水最短位移为d

v船(续表)

【典题6】(多选，2023年湖北黄冈月考)船在静水中速度与时间的关系如图4-1-6甲所示，河水流速与某河岸边的距离的变化关系如图乙所示，则()甲乙图4-1-6A.船渡河的最短时间50sB.要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直C.船在河水中航行的轨迹是一条直线D.船以最短时间渡河，船在河水中的最大速度是5m/s解析：当船在静水中速度与河岸垂直时，渡河时间最短，最上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲线，C错误.船在静水中速度与河岸垂直时有最大速度

答案：BD易错点拨渡河的最短时间与水流速度无关，取决于垂直河岸方向的分速度，渡河的最大速度是由沿河岸与垂直河岸两个分速度的大小和方向共同决定的，与二者间的夹角有必然关系，夹角不同，最大速度也不同.绳或杆末端速度的分解

1.模型特点：绳(杆)拉物体或物体拉绳(杆)，以及两物体通过绳(杆)相连，物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上，求解运动过程中它们的速度关系，都属于该模型.情景图示(注：A沿斜面下滑)分解图示定量结论vB＝v1＝vAcosθv0＝v1＝vAcosθvA1＝vB1，即vAcosα＝vBcosβvA1＝vB1，即vBsin

α＝vAcos

α2.常见的模型如图所示.A.船的速度为F－fFcosθ－f

【典题7】(多选，2023年四川眉山月考)如图4-1-7所示，人在岸上用绳拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当绳与水平面的夹角为θ时，人的速度为v，人的拉力为F(不计滑轮与绳之间的摩)擦)，则下