2024版高考物理一輪總復習專題四曲線運動萬有引力與航天第1講曲線運動運動的合成與分解課件

第1講曲線運動、運動的合成與分解核心素養(yǎng)重要考點物理觀念(1)理解物體做曲線運動的條件，掌握曲線運動的特點；(2)掌握平拋運動規(guī)律，會用運動的合成與分解處理平拋運動；(3)熟練掌握描述圓周運動的物理量如線速度、角速度、向心加速度、向心力等，以及各物理量之間的關系；(4)掌握萬有引力定律的應用，會計算環(huán)繞速度1.運動的合成與分解2.拋體運動3.勻速圓周運動的運動學與動力學問題科學思維(1)理解將復雜運動轉化為簡單運動的思想方法，運動的合成與分解是處理曲線運動的一種重要思想方法；(2)熟練運用運動的合成與分解分析平拋運動；(3)掌握運用動力學方法分析圓周運動的向心力來源；(4)運用萬有引力定律和圓周運動的知識分析天體運動問題科學探究(1)探究平拋運動的特點，會用實驗的方法描述運動的軌跡；(2)探究影響向心力大小的因素，知道向心力大小與哪些因素有關4.萬有引力定律及其應用，宇宙速度5.實驗：探究平拋運動的特點科學態(tài)度與責任(1)聯(lián)系生活中的曲線運動模型，特別是平拋運動模型，讓學生掌握生活中的物理應用；(2)能運用圓周運動的相關知識解決生活中的實際問題，體會用物理學解決實際應用的學科魅力；(3)關注物理學定律與航天技術等現(xiàn)代科技的聯(lián)系，增強社會責任感和使命感一、曲線運動1.速度方向：質點在某一點的瞬時速度的方向，沿曲線上該點的________方向.

2.運動性質：做曲線運動的物體，速度的方向時刻改變，故曲線運動一定是__________運動，即必然具有加速度.

切線變速3.物體做曲線運動的條件.(1)運動學角度：物體的________方向跟速度方向不在同一條直線上.

(2)動力學角度：物體所受________的方向跟速度方向不在同一條直線上.

加速度合外力4.速率變化情況判斷.(1)當合外力方向與速度方向的夾角為銳角時，物體的速率________.

(2)當合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時，物體的速率________.

(3)當合外力方向與速度方向垂直時，物體的速率________.

增大減小不變二、運動的合成與分解1.合運動與分運動的關系(合運動指物體的實際運動).(1)等時性：合運動和分運動經歷相等的________，即同時開始、同時運動、同時停止.

(2)獨立性：一個物體同時參與幾個分運動，各分運動________進行，不受其他運動的影響.

(3)等效性：各分運動的規(guī)律合成起來與合運動的規(guī)律有____________的效果.

時間獨立完全相同

平行四邊形(1)曲線運動速度方向時刻在變，但速度的大小可能不變.(2)任何物體的實際運動皆為合運動，如小船渡河時的實際運動.(3)運動的合成與分解中的時間是分運動與分運動、分運動與合運動建立聯(lián)系的關鍵量，即t是運動規(guī)律方程組所共有的“元”.1.[曲線運動條件]如圖所示，在觀察小球在桌面上運動軌跡的實驗中，在原本的直線路徑旁放一磁鐵，鋼球的運動軌跡不再是一條直線，此過程中磁鐵位置不變.下列說法正確的是(

)A.鋼球所受合外力一定不為零B.鋼球受到的摩擦力恒定C.鋼球受磁鐵的吸引力恒定D.鋼球的動能一定增加【答案】A2.[合運動與軌跡的判斷]如圖所示，艦載機沿遼寧號甲板曲線MN向上爬升，速度逐漸增大.下圖中畫出表示該艦載機受到合力的四種方向，其中可能正確的是(

)ABCD【答案】B3.[運動的合成與分解](多選)跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項目.如圖所示，當運動員從直升機上由靜止跳下后，在下落過程中將會受到水平風力的影響.下列說法中正確的是(

)A.風力越大，運動員下落時間越長，運動員可完成更多的動作B.風力越大，運動員著地速度越大，有可能對運動員造成傷害C.運動員下落時間與風力無關D.運動員著地速度與風力無關【答案】BC

【解析】水平方向的風力對豎直方向運動沒有影響，運動員下落時間與風力無關.無風時，運動員在水平方向速度為零，有風時，運動員在水平方向上因風力作用做加速運動，風力越大，著地時水平方向速度越大，著地速度也越大，B、C正確，A、D錯誤.考點1合運動與軌跡的判斷[基礎考點]1.曲線運動的類型(1)勻變速曲線運動：合力(加速度)恒定不變.(2)變加速曲線運動：合力(加速度)變化.2.合外力方向與軌跡的關系物體做曲線運動的軌跡一定夾在合外力方向與速度方向之間，速度方向與軌跡相切，合外力方向指向軌跡的“凹”側.3.合力方向與速率變化的關系1.如圖所示是物體做勻變速曲線運動的軌跡的示意圖.已知物體在B點的加速度方向與速度方向垂直，則下列說法正確的是(

)A.C點的速率小于B點的速率B.A點的加速度比C點的加速度大C.C點的速率大于B點的速率D.從A點到C點加速度與速度的夾角先增大后減小，速率是先減小后增大【答案】C

考點2運動的合成與分解[能力考點]1.合運動與分運動的關系等時性各分運動經歷的時間與合運動經歷的時間相等獨立性各分運動獨立進行，不受其他分運動的影響等效性各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動有完全相同的效果

2.如圖為某校學生跑操的示意圖，跑操隊伍寬d＝3m，某時刻隊伍前排剛到達出口的B端，正在A點的體育老師準備從隊伍前沿直線勻速橫穿到達對面出口BC，且不影響跑操隊伍，已知學生跑操的速度v＝2m/s，出口BC寬度L＝4m，則以下說法正確的是(

)A.體育老師只能沿直線AC到達出口B.體育老師可能沿直線AD到達出口C.體育老師的速度一定為1.5m/sD.體育老師到達對面出口的時間可能大于2s【答案】B

考點3運動分解中的兩類模型[能力考點]1.小船渡河問題的三種情境渡河時間最短

渡河位移最短

如果v船＞v水，當船頭方向與上游河岸夾角θ滿足v船cosθ＝v水時，合速度垂直河岸，渡河位移最短，等于河寬d

2.繩(桿)關聯(lián)速度問題(1)用繩、桿相牽連的兩物體，在運動過程中，兩物體的速度通常不同，但物體沿繩或桿方向的速度分量大小相等.(2)常用的解題思路和方法：先確定合運動的方向(物體實際運動的方向)，然后分析這個合運動所產生的實際效果(一方面使繩或桿伸縮；另一方面使繩或桿轉動)，以確定兩個分速度的方向(沿繩或桿方向的分速度和垂直繩或桿方向的分速度，且沿繩或桿方向的分速度大小相同).

[解題方法]

小船渡河模型的分析思路

[解題方法]

繩桿關聯(lián)速度解題思路

“化曲為直”的思想“化曲為直”在運動的合成與分解中的應用(1)分析運動的合成與分解問題時，要注意運動的分解方向，一般情況下按運動效果進行分解，切記不可按分解力的思路來分解運動.(2)要注意分析物體在兩個分方向上的受力及運動規(guī)律，分別列式求解.(3)兩個分方向上的運動具有等時性，這常是處理運動分解問題的關鍵點.例4

(2022年重慶巴蜀中學檢測)往復式活塞壓縮機是通過活塞在汽缸內做往復運動來壓縮和輸送氣體的壓縮機，簡圖如圖所示，圓盤與活塞通過鉸鏈A、B連接在輕桿兩端，左側活塞被軌道固定，只能在AO方向運動，圓盤繞圓心O(定點)做角速度為ω的勻速圓周運動，已知OB距離為r，AB桿長L＞2r，則(

)A.當OB距離不變時，桿長L越大，活塞運動的范圍越大B.活塞運動范圍與桿長L無關C.當OB垂直于AO時，若AB與AO夾角為θ，則活塞速度為ωrcosθD.當OB垂直于AB時，活塞速度為ωr【答案】B

1.2022年世乒賽團體錦標賽在成都舉行.如圖所示，運動員水平持拍，乒乓球從某一高度自由下落，以4m/s的速度碰撞球拍，同時球拍水平移動，乒乓球與球拍碰撞后的速度大小為5m/s，且反彈后的高度與下落高度相等.忽略空氣阻力及碰撞過程中乒乓球重力的影響，碰撞時間極短.則(

)A.乒乓球反彈至最高點時速度為0B.乒乓球撞擊過程的速度變化為1m/sC.乒乓球拍水平移動的速度可能是2m/sD.乒乓球與球拍之間的動摩