福建省高中物理第一輪總復(fù)習(xí)曲線運(yùn)動運(yùn)動合成與分解魯科版新課標(biāo)PPT課件

1、主要內(nèi)容要求說明運(yùn)動的合成與分解斜拋運(yùn)動只作定性要求拋體運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動、角速度、線速度、向心加速度勻速圓周運(yùn)動的向心力離心現(xiàn)象萬有引力定律及其應(yīng)用環(huán)繞速度第二宇宙速度和第三宇宙速度第1頁/共51頁 曲線運(yùn)動是高考的必考內(nèi)容之一，特別是曲線運(yùn)動的研究方法運(yùn)動的合成與分解，運(yùn)用這一方法解決平拋或類平拋運(yùn)動在高考中時有出現(xiàn)(如2006年江蘇卷第17題，2008年高考全國卷第14題，2009年高考福建卷第20題等)，分析近年的高考命題可以發(fā)現(xiàn)，高考對運(yùn)動的合成與分解、平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動向心力和向心加速度的考查情有獨(dú)鐘，并經(jīng)常與電場、磁場相關(guān)知識進(jìn)行深度的綜合命題第2頁/共51頁 萬有引力定律及其應(yīng)用

2、是高考的熱點(diǎn)(2009年高考全國各地多套試卷都有相關(guān)命題，全國卷第19題，全國卷第26題，福建卷第14題，安徽卷第15題，山東卷第18題)，2010年福建卷第16題再次從命題背景和內(nèi)容上側(cè)重考查了萬有引力定律在天體運(yùn)動中的應(yīng)用，還出現(xiàn)了考查引力大小的計(jì)算的問題(如全國卷與福建卷的“引力異?！眴栴})從題型來看，偏重于選擇題的命題第3頁/共51頁 曲線運(yùn)動與其他知識的結(jié)合點(diǎn)較多，通常對平拋運(yùn)動的考查和圓周運(yùn)動的考查都是在以現(xiàn)實(shí)生活情景為背景的綜合試題中進(jìn)行因此本章的復(fù)習(xí)備考的重點(diǎn)應(yīng)將平拋運(yùn)動的研究方法和圓周運(yùn)動的分析方法放在首位，并解決好方法的歸納、遷移、轉(zhuǎn)化和類比 (1)平拋運(yùn)動的研究方法是運(yùn)動

3、的合成與分解，正確理解運(yùn)動的獨(dú)立性原理是掌握此方法的關(guān)鍵同時，要學(xué)會靈活地將此方法轉(zhuǎn)移應(yīng)用于在其他環(huán)境中的類平拋運(yùn)動中，“化曲為直”“化難為易”第4頁/共51頁 (2)描述圓周運(yùn)動的物理量是一套自成體系的方法，首先要明確這些物理量之間的關(guān)系；其次研究圓周運(yùn)動的關(guān)鍵在于尋找向心力的來源，因此正確進(jìn)行受力分析是重要的前提，而后根據(jù)牛頓第二定律就可將力與運(yùn)動學(xué)量聯(lián)系起來另外還要重視圓周運(yùn)動中的功能關(guān)系第5頁/共51頁 (3)萬有引力定律是力學(xué)的基本定律之一，在高中物理階段，萬有引力定律的應(yīng)用主要是與圓周運(yùn)動相結(jié)合解決簡單的天體運(yùn)動問題此類問題往往背景新穎、問題多變，但是其本質(zhì)是簡單的：一是天體(人造

4、衛(wèi)星)問題，由萬有引力提供向心力；二是地球(或某星球)表面的物體，萬有引力近似等于重力，此時可靈活選用公式進(jìn)行求解復(fù)習(xí)過程中要注意在新背景中建立合適的物理模型第6頁/共51頁第7頁/共51頁 一、曲線運(yùn)動 1.定義：軌跡是曲線的運(yùn)動. 2.特點(diǎn)：速度的時刻改變，是變速運(yùn)動. 3.做曲線運(yùn)動的條件：質(zhì)點(diǎn)所受合外力(或加速度)的方向與速度方向上.方向不在同一直線第8頁/共51頁 二、運(yùn)動的合成與分解 1.運(yùn)動合成與分解的法則：. 2.運(yùn)動合成與分解中的幾個關(guān)系： (1)等時性：合運(yùn)動所需時間與對應(yīng)的每個分運(yùn)動所需時間相等. (2)獨(dú)立性：一個物體可以同時參與幾個不同的分運(yùn)動，各分運(yùn)動獨(dú)立進(jìn)行，互不

5、影響. (3)等效性：合運(yùn)動的效果與幾個分運(yùn)動同時作用的效果是相同的.(一般情況下，質(zhì)點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)動視為合運(yùn)動).平行四邊形定則第9頁/共51頁 如何確定合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡 一個物體在共點(diǎn)力作用下處于平衡，現(xiàn)去掉一個力，則物體() A.不可能做勻變速直線運(yùn)動 B.可能做勻變速曲線運(yùn)動 C.不可能做勻加速直線運(yùn)動 D.可能靜止第10頁/共51頁 物體原來所處的平衡狀態(tài)，可能是靜止，也可能是勻速直線運(yùn)動.撤掉其中一個力后，物體所受到的合力方向可能與速度方向在同一直線上，也可能不在同一直線上.若撤掉其中一個力前物體處于靜止，則撤掉一個力后物體在恒力作用下做勻加速直線運(yùn)動；若撤掉某一個力前物體做勻速運(yùn)動

6、，則撤掉一個力后合力與速度方向在同一直線上時做勻變速直線運(yùn)動，合力與速度方向不在同一直線上時做勻變速曲線運(yùn)動.選項(xiàng)B正確. 該題題設(shè)條件具有開放性，解答時需要全面考慮.第11頁/共51頁 下列關(guān)于力和運(yùn)動的說法正確的是() A.物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動 B.物體在變力作用下不可能做曲線運(yùn)動 C.物體在變力作用下有可能做曲線運(yùn)動 D.物體所受合外力方向與它的速度方向不在一條直線上時，有可能做直線運(yùn)動第12頁/共51頁 如圖4-1-1所示的起重塔吊臂上有一可以沿水平方向運(yùn)動的小車A，小車下裝有吊著物體B的吊鉤，在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動的同時，吊鉤將物體向上吊起，

7、A、B之間的距離以d=H-2t2規(guī)律變化，則物體做( )圖4-1-1第13頁/共51頁 A.速度大小不變的曲線運(yùn)動 B.速度大小減小的曲線運(yùn)動 C.加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動 D.加速度大小、方向均變化的曲線運(yùn)動第14頁/共51頁 物體B在水平方向上做勻速運(yùn)動，在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動，其位移與時間的變化關(guān)系為s=2t2，加速度a=4m/s2.根據(jù)矢量合成法則可得：物體B運(yùn)動中的合速度方向沿斜向左上方，而加速度方向沿豎直方向向上，即物體B的速度方向與加速度方向不在同一直線上，故其合運(yùn)動為勻變速曲線運(yùn)動，加速度恒定，但速度越來越大，選項(xiàng)AB錯誤；選項(xiàng)C正確；選項(xiàng)D錯誤.第15頁/共51

8、頁 解決此類運(yùn)動合成問題有兩個關(guān)鍵： (1)首先根據(jù)矢量合成法則，結(jié)合分運(yùn)動形式掌握合運(yùn)動的速度、加速度特點(diǎn)； (2)根據(jù)物體做曲線運(yùn)動或直線運(yùn)動的條件判斷物體合運(yùn)動的形式；除要求把握以上兩個關(guān)鍵之外，還要結(jié)合題意運(yùn)用數(shù)學(xué)知識挖掘物體B在豎直方向上的分運(yùn)動形式.第16頁/共51頁 在封閉且足夠長的玻璃管中裝滿清水,水中放一蠟球 (直徑略小于玻璃管的內(nèi)徑).將玻璃管豎直放置,蠟球在玻璃管內(nèi)每1s 上升的距離都是5cm.從t=0開始, 在蠟球上升的同時,將玻璃管由靜止水平向右勻加速平移,每1s通過的水平位移依次是4cm、12cm、20cm、28cm試分析、計(jì)算: (1)蠟球做直線運(yùn)動還是做曲線運(yùn)動

9、,簡述你的理由; (2)蠟球在t=2s時的運(yùn)動速度. 第17頁/共51頁(1)蠟球做勻變速曲線運(yùn)動；蠟球在水平方向上向右做勻加速直線運(yùn)動，豎直方向做勻速直線運(yùn)動，其合運(yùn)動為勻變速曲線運(yùn)動(2)蠟球在t=2s時的運(yùn)動速度大小為16.8cm/s, 方向與水平方向成a=arctan5/16角第18頁/共51頁 運(yùn)動獨(dú)立性的理解與應(yīng)用 小船在靜水中速度為v,今小船要渡過一條河流，渡河時小船垂直對岸劃行.若小船劃至河中間時，河水流速忽然增大，則渡河時間與預(yù)定時間相比，將() A.增長B.不變 C.縮短D.無法確定第19頁/共51頁 假若河水不流動，小船在靜水中將垂直對岸劃行；假如小船不劃行，小船將隨河水

10、一起向下游漂動.以上這兩個運(yùn)動具有獨(dú)立性，即無論河水是否流動、無論河水流動速度大小如何，小船在垂直河岸方向上的分運(yùn)動總不受沿河水流動方向上分運(yùn)動的影響.因而河水流速的忽然增大不影響小船在垂直河岸方向分運(yùn)動時間，小船渡河時間不變(注意：小船運(yùn)動軌跡、到達(dá)對岸地點(diǎn)會變化).選項(xiàng)B正確.第20頁/共51頁 由運(yùn)動和力之間關(guān)系可知，物體的運(yùn)動性質(zhì)決定于其受到的合外力與速度之間的關(guān)系.物體在某一方向上的分運(yùn)動性質(zhì)決定于該方向上的分力與分速度之間的關(guān)系，而與物體在其他方向上受到的力無關(guān).如本題中的小船無論在河流方向上是否有運(yùn)動或運(yùn)動情況如何變化，垂直河流方向的分運(yùn)動都不會隨之變化.第21頁/共51頁 如圖

11、4-1-2所示，水平拋出的物體，抵達(dá)斜面上端P處，其速度方向恰好沿斜面方向，然后沿斜面無摩擦滑下，下列圖象是描述物體沿x方向和y方向運(yùn)動的速度時間圖象，其中正確的是()圖4-1-2第22頁/共51頁 分析x、y兩個方向上的受力，推知a的大小(圖線中的斜率)第23頁/共51頁 關(guān)于繩拉物體運(yùn)動的速度分解 如圖4-1-3所示，在離水面高為H的岸邊有人以v0的速度勻速向左拉繩使船靠岸，船靠岸的速度是2v0時，船到定滑輪的水平距離s是多少？圖4-1-3第24頁/共51頁 設(shè)此時繩與水面的夾角為，對船的速度進(jìn)行分解，如圖所示，有 ， 所以=60 因此00cos2vv3cot603sHH第25頁/共51頁

12、 (1)本題的解題關(guān)鍵是明確船的實(shí)際運(yùn)動是合運(yùn)動，其速度為合速度，可把此速度分解到沿繩收縮的方向(即與拉繩的速度相同)和垂直繩(使繩繞軸轉(zhuǎn)動)兩個方向上.容易出現(xiàn)的錯誤解法是把拉繩的速度當(dāng)成合速度，然后分解成豎直向上和水平方向. (2)用不可伸長的繩連接的各物體的速度不相同，但其速度在繩方向的投影是相同的.第26頁/共51頁 如圖4-1-4所示，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動的汽車，通過定滑輪用繩子吊起一個物體，若汽車和被吊物體在同一時刻的速度分別為v1和v2，則下面說法正確的是( ) A.物體做勻速運(yùn)動，且v1=v2 B.物體做減速運(yùn)動，且v1v2 C.物體做加速運(yùn)動，且v1v2 D.物體做加速

13、運(yùn)動，且v1v2圖4-1-4第27頁/共51頁可以根據(jù)連接體沿繩方向投影的分速度相同，找出汽車速度與物體速度的關(guān)系式：v1cosa=v2，a為繩與水平方向夾角第28頁/共51頁1.某質(zhì)點(diǎn)同時受到同一平面內(nèi)的幾個力的作用而做勻速直線運(yùn)動，在運(yùn)動過程中撤去某一個力，則該質(zhì)點(diǎn)(其余力為恒力)( )A一定做勻加速直線運(yùn)動 B一定做勻減速直線運(yùn)動C其軌跡可能是拋物線 D可能做勻速圓周運(yùn)動【解析】撤去其中一個力則余下的力的合力為恒力，但質(zhì)點(diǎn)初速度方向不確定，故可判斷該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動是勻變速的，但曲線還是直線不能確定 C第29頁/共51頁2.(2010江蘇卷)如圖415所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著

14、線的左側(cè)水平向右勻速移動，運(yùn)動中始終保持懸線豎直，則橡皮運(yùn)動的速度( )A大小和方向均不變B大小不變，方向改變C大小改變，方向不變D大小和方向均改變圖415A第30頁/共51頁【解析】筆勻速向右移動時，x隨時間均勻增長，y隨時間均勻減小，說明橡皮水平方向勻速運(yùn)動，豎直方向也是勻速運(yùn)動所以橡皮實(shí)際運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，A正確第31頁/共51頁3.在平面上運(yùn)動的物體，其x方向上的分速度vx和y方向上的分速度vy隨時間變化的圖線如圖416所示，則最能反映物體運(yùn)動軌跡的是下圖中的( )圖416C第32頁/共51頁【解析】該物體在x方向做勻速直線運(yùn)動，在y方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，其合運(yùn)動為類平拋

15、運(yùn)動(其初速度方向沿x方向)第33頁/共51頁4.如圖417所示，平行豎直的兩塊鋼板高為H，相距距離為s，現(xiàn)從左上方D點(diǎn)水平拋出一個小球，球在C、B兩處與板發(fā)生彈性碰撞后剛好落到A點(diǎn)，則B、C、D三點(diǎn)高度之比為( )A1 3 5B9 8 5C5 8 9D無法確定 圖417C第34頁/共51頁【解析】雖然小球在水平方向不斷受到碰撞，但在豎直方向上從開始就做自由落體運(yùn)動且該分運(yùn)動不受影響；小球在水平方向上的各段內(nèi)(DC段、CB段、BA段)勻速運(yùn)動時間相等，故小球在DC段、CB段、BA段的豎直方向位移之比為1 3 5，則B、C、D高度之比為5 8 9，故選項(xiàng)C正確第35頁/共51頁5.一個物體以初速

16、度v0從A點(diǎn)開始在光滑水平面上運(yùn)動，一個水平力作用在物體上，物體的運(yùn)動軌跡如圖418中實(shí)線所示，圖中B為軌跡上的一點(diǎn)，虛線是過A、B兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，虛線和實(shí)線將水平面劃分為5個區(qū)域，則關(guān)于施力物體的位置，下面說法正確的是( )圖418第36頁/共51頁A如果這個力是引力，則施力物體一定在區(qū)域B如果這個力是引力，則施力物體一定在區(qū)域C如果這個力是斥力，則施力物體可能在區(qū)域D如果這個力是斥力，則施力物體可能在區(qū)域圖418答案：C第37頁/共51頁【解析】物體做曲線運(yùn)動時，受合外力方向總是指向曲線的凹側(cè)由此知物體若是受引力作用，施力物體一定在區(qū)域，若受斥力作用，則施力物體一定是在區(qū)域第38頁

17、/共51頁6.在抗洪搶險中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人，假設(shè)江岸是直的，洪水沿江而下，水流速度為v1，摩托艇在靜水中的航速為v2，戰(zhàn)士救人地點(diǎn)A離岸邊最近處O點(diǎn)的距離為d，若戰(zhàn)士想在最短時間內(nèi)將人送上岸，則摩托艇登陸的地點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為( )222A.dvvB 012C.dvv21D.dvvC第39頁/共51頁【解析】先運(yùn)用矢量三角形方法進(jìn)行速度合成，同時建立題設(shè)距離組成的幾何三角形，再根據(jù)速度矢量三角形與該幾何三角形相似關(guān)系求解第40頁/共51頁7.如圖419所示，在不計(jì)滑輪質(zhì)量、摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當(dāng)小車勻速向右運(yùn)動時，物體A的受力情況是( )A繩子拉力大于物體A的重力B繩子拉力等于物體A的重

18、力C繩子拉力小于物體A的重力D拉力先大于重力，后變?yōu)樾∮谥亓Α窘馕觥寇囁较蛴业乃俣?即繩末端速度)為合速度，其分速度在沿繩子方向和垂直繩子方向，物塊A加速上升圖419A第41頁/共51頁8.兩個寬度相同但長度不同的臺球框固定在水平面上，從兩個框的長邊同時以相同的速度分別發(fā)出小球A和B，如圖4110所示，設(shè)球與框邊碰撞時無機(jī)械能損失，不計(jì)摩擦，則兩球回到最初出發(fā)的框邊的先后是( )圖4110第42頁/共51頁AA球先回到出發(fā)框邊BB球先回到出發(fā)框邊C兩球同時回到出發(fā)框邊D因兩框長度不明，故無法確定哪一個先回到出發(fā)框邊圖4110答案：C第43頁/共51頁【解析】根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性關(guān)系可知，A、B兩球沿垂直長邊框方向的分運(yùn)動完全一樣，故兩球同時回到出發(fā)邊框第44頁/共51頁9.有一項(xiàng)趣味競賽，從光滑桌面的角A向B發(fā)射一個乒乓球，要求參賽者在角B處用細(xì)管吹，將乒乓球吹進(jìn)角C處的圓圈中，趙、錢、孫、李四位參賽者的吹氣方向如圖4111中各自的箭頭所示，其中有可能成功的參賽者是( )A趙 B錢C孫 D李圖4111C第45頁/共51頁【解析】要使從A向B運(yùn)動的小球能