高考物理大一輪復(fù)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解課件人教版.ppt

高考導(dǎo)航,基礎(chǔ)課1 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解,知識(shí)點(diǎn)一、曲線運(yùn)動(dòng) 1速度的方向：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的_。 如圖所示的曲線運(yùn)動(dòng)，vA、vC的方向與v的方向相同，vB、vD的方向與v的方向相反。,切線方向,2運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度的_時(shí)刻在改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是_運(yùn)動(dòng)。,方向,變速,3曲線運(yùn)動(dòng)的條件,知識(shí)點(diǎn)二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1基本概念 (1)運(yùn)動(dòng)的合成：已知_求合運(yùn)動(dòng)。 (2)運(yùn)動(dòng)的分解：已知_求分運(yùn)動(dòng)。 2分解原則：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的_分解，也可采用_。 3遵循的規(guī)律：位移、速度、加速度都是矢量，故它們的合成與分解都遵循_定則。,分運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng),實(shí)際效果,正交分解,平行四邊形,思考判斷 (1)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。( ) (2)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定與它們合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等。( ) (3)曲線運(yùn)動(dòng)的加速度一定是變化的。( ) (4)合運(yùn)動(dòng)不一定是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)。( ) (5)合速度一定大于分速度。( ) (6)運(yùn)動(dòng)合成與分解的實(shí)質(zhì)是對(duì)描述運(yùn)動(dòng)的物理量(位移、速度、加速度)的合成與分解。( ) (7)兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)。( ) (8)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力一定是變力。( ),答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8),物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件及特點(diǎn),曲線運(yùn)動(dòng)條件及特點(diǎn),2.合力方向與速率變化的關(guān)系,1曲線運(yùn)動(dòng)的條件下列幾種說(shuō)法正確的是( ) A物體受到變力作用，一定做曲線運(yùn)動(dòng) B物體受到恒力作用，一定做直線運(yùn)動(dòng) C物體所受的合力方向與速度方向有夾角時(shí)，一定做曲線運(yùn)動(dòng) D如果合力方向與速度方向在同一直線上，則物體的速度方向不改變，只是速率發(fā)生變化,解析 物體受到變力作用時(shí)，若合力方向與速度方向共線，則物體做直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；物體受到恒力作用時(shí)，若合力方向與速度方向有夾角，則物體做曲線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤，C正確；如果合力方向與速度方向相反，則物體的速度成為零后反向加速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。 答案 C,2曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向如圖1所示的曲線為運(yùn)動(dòng)員拋出的鉛球運(yùn)動(dòng)軌跡(鉛球視為質(zhì)點(diǎn))，A、B、C為曲線上的三點(diǎn)，關(guān)于鉛球在B點(diǎn)的速度方向，下列說(shuō)法正確的是( ),圖1,A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 由于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某點(diǎn)的速度方向沿曲線在該點(diǎn)的切線方向，因此，鉛球在B點(diǎn)的速度方向沿BD的方向，C正確。 答案 C,3曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡分析(2017海安中學(xué)月考)一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小。如圖所示，分別畫出汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力的四種方向，你認(rèn)為可能正確的是( ),解析 曲線運(yùn)動(dòng)的速度沿切線方向，物體所受合力指向曲線的內(nèi)側(cè)，速度減小說(shuō)明合力的切向分力與速度方向相反，綜合可得B正確。 答案 B,合力、速度、軌跡之間的關(guān)系 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度方向與運(yùn)動(dòng)軌跡相切，所受的合力方向與速度方向不在同一條直線上，合力改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，據(jù)此可以判斷：,方法技巧,(1)已知運(yùn)動(dòng)軌跡，可以判斷合力的大致方向在軌跡的包圍區(qū)間(凹側(cè))，如圖所示。,(2)運(yùn)動(dòng)軌跡在速度方向與合力方向所夾的區(qū)間，根據(jù)受力方向和速度方向可以判斷軌跡的大致彎曲方向。 (3)根據(jù)合力方向與速度方向間的夾角，判斷物體的速率變化情況：夾角為銳角時(shí)，速率變大；夾角為鈍角時(shí)，速率變小；合力方向與速度方向垂直時(shí)，速率不變，這是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的受力條件。,運(yùn)動(dòng)的合成及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分析,1合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解的運(yùn)算法則 運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指描述運(yùn)動(dòng)的各物理量即位移、速度、加速度的合成與分解，由于它們均是矢量，故合成與分解都遵守平行四邊形定則。,1對(duì)合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的理解 (2017南充適應(yīng)性測(cè)試)如圖2所示，在光滑水平面上有兩條互相平行的直線l1、l2，AB是兩條直線的垂線，其中A點(diǎn)在直線l1上，B、C兩點(diǎn)在直線l2上。一個(gè),圖2,物體沿直線l1以確定的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，如果物體要從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，圖中1、2、3為可能的路徑，則可以使物體通過(guò)A點(diǎn)時(shí)( ),A獲得由A指向B的任意瞬時(shí)速度；物體的路徑是2 B獲得由A指向B的確定瞬時(shí)速度；物體的路徑是2 C持續(xù)受到平行AB的任意大小的恒力；物體的路徑可能是1 D持續(xù)受到平行AB的確定大小的恒力；物體的路徑可能是3,解析 物體獲得由A指向B的任意瞬時(shí)速度時(shí)，由運(yùn)動(dòng)的合成可知，物體的運(yùn)動(dòng)路徑是直線，但不一定是路徑2，只有該瞬時(shí)速度為某確定值時(shí)，物體的路徑才是2，故A錯(cuò)誤，B正確；物體持續(xù)受到平行AB的任意大小的恒力時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)路徑彎向恒力方向，但物體不一定會(huì)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)，且路徑一定不會(huì)是路徑3，故C、D錯(cuò)誤。 答案 B,2運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和運(yùn)動(dòng)的合成 降落傘在勻速下降過(guò)程中，遇到水平方向吹來(lái)的風(fēng)，則風(fēng)速越大，降落傘( ) A下落的時(shí)間越短 B下落的時(shí)間越長(zhǎng) C落地時(shí)速度越小 D落地時(shí)速度越大,答案 D,3合成與分解方法的應(yīng)用(多選)如圖3所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R(R視為質(zhì)點(diǎn))。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v03 cm/s 勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合速度的方向與y軸夾角為。則紅蠟塊R的( ),圖3,A分位移y與x成正比 B分位移y的平方與x成正比 C合速度v的大小與時(shí)間t成正比 Dtan 與時(shí)間t成正比,答案 BD,運(yùn)動(dòng)的合成與分解是研究曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律最基本的方法，在解決實(shí)際物體運(yùn)動(dòng)的合成與分解問(wèn)題時(shí)，一定要注意合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，且分運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立，但每一個(gè)運(yùn)動(dòng)的變化都會(huì)影響到合運(yùn)動(dòng)的效果。,方法技巧,小船渡河模型,1船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)：是水流的運(yùn)動(dòng)和船相對(duì)靜水的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。 2三種速度：船在靜水中的速度v船、水的流速v水、船的實(shí)際速度v。,3兩種渡河方式,【典例】 如圖4所示，一艘輪船正在以4 m/s的速度沿垂直于河岸方向勻速渡河，河中各處水流速度都相同，其大小為v13 m/s，行駛中，輪船發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力與船頭朝向的方向相同。,圖4,某時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火，輪船牽引力隨之消失，輪船相對(duì)于水的速度逐漸減小，但船頭方向始終未發(fā)生變化。求： (1)發(fā)動(dòng)機(jī)未熄滅時(shí)，輪船相對(duì)于靜水行駛的速度大小； (2)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，輪船相對(duì)于河岸速度的最小值。,(2)熄火前，船的牽引力沿v2的方向，水的阻力與v2的方向相反，熄火后，牽引力消失，在阻力作用下，v2逐漸減小，但其方向不變，當(dāng)v2與v1的矢量和與v2垂直時(shí)，輪船的合速度最小，則vminv1cos 30.8 m/s2.4 m/s。 答案 (1)5 m/s (2)2.4 m/s,1“三模型、兩方案”解決小船渡河問(wèn)題,方法技巧,2解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵 正確區(qū)分分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)，船的劃行方向也就是船頭指向，是分運(yùn)動(dòng)。船的運(yùn)動(dòng)方向也就是船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向，是合運(yùn)動(dòng)，一般情況下與船頭指向不一致。,1小船過(guò)河模型的應(yīng)用 (2016南通二模)如圖5所示，河水以相同的速度向右流動(dòng)，落水者甲隨水漂流，至b點(diǎn)時(shí)，救生員乙從O點(diǎn)出發(fā)對(duì)甲實(shí)施救助，則救生員乙相對(duì)水的運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)為圖中的( ),圖5,AOa方向 BOb方向 COc方向 DOd方向 解析 落水者和救生員都隨著水流運(yùn)動(dòng)，水流的速度對(duì)他們之間的距離無(wú)影響。他們之間的距離始終沿Ob方向，救生員只需相對(duì)于水流沿Ob直線運(yùn)動(dòng)，就能實(shí)施救助，B項(xiàng)正確。 答案 B,2小船過(guò)河情景分析 如圖6所示，河寬d120 m，設(shè)小船在靜水中的速度為v1，河水的流速為v2。小船從A點(diǎn)出發(fā)，在過(guò)河時(shí)，船身保持平行移動(dòng)。若出發(fā)時(shí)船頭指向?qū)Π渡嫌蔚腂點(diǎn)，經(jīng)過(guò)10 min，小船恰好到達(dá)正對(duì)岸的C點(diǎn)；若出發(fā)時(shí)船頭指向正對(duì)岸的C點(diǎn)，經(jīng)過(guò)8 min，小船到達(dá)C點(diǎn)下游的D點(diǎn)。求：,圖6,(1)小船在靜水中的速度v1的大??； (2)河水的流速v2的大?。?(3)在第二次過(guò)河中小船被沖向下游的距離sCD。,答案 (1)0.25 m/s (2)0.15 m/s (3)72 m,繩(桿)端速度分解模型 1模型特點(diǎn)：繩(桿)拉物體或物體拉繩(桿)，以及兩物體通過(guò)繩(桿)相連，物體運(yùn)動(dòng)方向與繩(桿)不在一條直線上，求解運(yùn)動(dòng)過(guò)程中它們的速度關(guān)系，都屬于該模型。,3解題原則：根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相等求解。常見實(shí)例如下：,圖7,AvAvB BvAvB C繩的拉力等于B的重力 D繩的拉力大于B的重力,解析 小車A向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小車的速度是合速度，可分解為沿繩方向與垂直于繩方向的速度，如圖所示，由圖可知vBvAcos ，則vBvA，小車向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中角減小，vB增大，B向上做加速運(yùn)動(dòng)，故繩的拉力大于B的重力。故選項(xiàng)A、D正確。,答案 AD,圖8,解析 由運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知，物體A參與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)：一個(gè)是沿著與它相連接的繩子的運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是垂直于繩子斜向上的運(yùn)動(dòng)。而物體A的實(shí),答案 D,1(2015全國(guó)卷，16)由于衛(wèi)星的發(fā)射場(chǎng)不在赤道上，同步衛(wèi)星發(fā)射后需要從轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過(guò)調(diào)整再進(jìn)入地球同步軌道。當(dāng)衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上飛經(jīng)赤道上空時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，給衛(wèi)星一附加速度，使衛(wèi)星沿同步軌道運(yùn)行。已知同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度約為3.1103 m/s，某次發(fā)射衛(wèi)星飛經(jīng)赤道上空時(shí)的速度為1.55103 m/s，此時(shí)衛(wèi)星的高度與同步軌道的高度相同，轉(zhuǎn)移軌道和同步軌道的夾角為30，如圖9所示，發(fā)動(dòng)機(jī)給衛(wèi)星的附加速度的方向和大小約為( ),圖9,A西偏北方向，1.9103 m/s B東偏南方向，1.9103 m/s C西偏北方向，2.7103 m/s D東偏南方向，2.7103 m/s,解析 衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上飛經(jīng)赤道上空時(shí)速度v11.55103 m/s，同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度v3.1103 m/s，設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)給衛(wèi)星的附加速度,答案 B,2(2016全國(guó)卷，18)(多選)一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)其施加一恒力，且原來(lái)作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變，則( ) A質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同 B質(zhì)點(diǎn)速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直 C質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同 D質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速率的變化量總是不變,解析 質(zhì)點(diǎn)一開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，施加恒力后，則該質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為該恒力。若該恒力方向與質(zhì)點(diǎn)原運(yùn)動(dòng)方向不共線，則質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)速度方向與恒力方向不同，故A錯(cuò)；若該恒力的方向某一時(shí)刻與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向垂直，之后質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，力與速度方向不再垂直，例如平拋運(yùn)動(dòng)，故B正確；由牛頓第二定律可知，質(zhì)點(diǎn)加速度方向總是與其所受合外力方向相同，C正確；根據(jù)加速度的定義，相等時(shí)間內(nèi)速度變化量相同，而速率變化量不一定相同，故D錯(cuò)。 答案 BC,3(2016南通一模)如圖10所示，小船沿直線AB過(guò)河，船頭始終垂直于河岸。若水流速度增大，為保持航線不變，下列措施與結(jié)論正確的是( ),圖10,A增大船速，過(guò)河時(shí)間不變 B增大船速，過(guò)河時(shí)間縮短 C減小船速，過(guò)河時(shí)間變長(zhǎng) D減小船速，過(guò)河時(shí)間不變 解析 水流速度和船速的合速度方向沿虛線方向，水流速度變大，船速也應(yīng)變大，河寬不變，過(guò)河時(shí)間變短，B項(xiàng)正確。 答案 B,圖11,A小船渡河的軌