高考一輪復習通用版4-1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必備知識·自主排查一、曲線運動1．速度的方向：質點在某一點的速度，沿曲線在這一點的________．2．運動的性質：做曲線運動的物體，速度的方向時刻在改變，所以曲線運動一定是_______運動．切線方向變速3．運動的條件：二、運動的合成與分解1．分運動和合運動：一個物體同時參與幾個運動，參與的這幾個運動即________，物體的實際運動即________．2．運動的合成：已知_____________，包括位移、速度和加速度的合成．3．運動的分解：已知________________，解題時應按實際效果分解或正交分解．4．遵循的法則位移、速度、加速度都是矢量，故它們的合成與分解都遵循___________．分運動合運動分運動求合運動合運動求分運動平行四邊形定則

√√√√√關鍵能力·分層突破考點一物體做曲線運動的條件及軌跡分析1．合力方向與軌跡的關系無力不拐彎，拐彎必有力．曲線運動的軌跡始終夾在合力方向與速度方向之間，而且向合力的方向彎曲，或者說合力的方向總是指向軌跡的“凹”側．2．合力方向與速率變化的關系跟進訓練1.[人教版必修2P6演示實驗改編]在演示“做曲線運動的條件”的實驗中，有一個在水平桌面上向右做直線運動的小鋼球，第一次在其速度方向上放置條形磁鐵，第二次在其速度方向上的一側放置條形磁鐵，如圖所示，虛線表示小球的運動軌跡．觀察實驗現(xiàn)象，以下敘述正確的是(

)A．第一次實驗中，小鋼球的運動是勻變速直線運動B．第二次實驗中，小鋼球的運動類似平拋運動，其軌跡是一條拋物線C．該實驗說明做曲線運動物體的速度方向沿軌跡的切線方向D．該實驗說明物體做曲線運動的條件是物體受到的合外力的方向與速度方向不在同一直線上答案：D解析：本題考查曲線運動的軌跡問題．第一次實驗中，小鋼球受到沿著速度方向的吸引力作用，做直線運動，并且隨著距離的減小吸引力變大，加速度變大，則小鋼球的運動是非勻變速直線運動，選項A錯誤；第二次實驗中，小鋼球所受的磁鐵的吸引力方向總是指向磁鐵，方向與大小均改變，是變力，故小鋼球的運動不是類似平拋運動，其軌跡也不是一條拋物線，選項B錯誤；該實驗說明物體做曲線運動的條件是物體受到的合外力的方向與速度方向不在同一直線上，但是不能說明做曲線運動物體的速度方向沿軌跡的切線方向，故選項C錯誤，D正確．2．(多選)一個質點在恒力F的作用下，由O點運動到A點的軌跡如圖所示，在A點時的速度方向與x軸平行，則恒力F的方向可能沿圖示中(

)

A．F1的方向B．F2的方向C．F3的方向D．F4的方向解析：曲線運動受到的合力總是指向曲線凹的一側，但和速度永遠不可能達到平行的方向，所以合力可能沿著F3的方向、F4的方向，不可能沿著F1的方向或F2的方向，C、D正確，A、B錯誤．答案：CD3．春節(jié)期間人們放飛孔明燈表達對新年的祝福．如圖所示，孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運動，在水平Ox方向做勻速運動．孔明燈的運動軌跡可能為圖乙中的(

)A．直線OAB．曲線OBC．曲線OCD．曲線OD

解析：孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運動，在水平Ox方向做勻速運動，則合外力沿Oy方向，所以合運動的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向不沿Oy方向，故孔明燈做曲線運動，結合合力指向軌跡內側可知運動軌跡可能為曲線OD，故D正確．答案：D考點二運動的合成與分解1．合運動與分運動的關系2.運動的合成與分解的運算法則運動的合成與分解是指描述運動的各物理量，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．

等時性各分運動經歷的時間與合運動經歷的時間相同獨立性一個物體同時參與幾個分運動，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疊加起來與合運動有相同的效果跟進訓練4.如圖所示，乒乓球從斜面上滾下，它以一定的速度做直線運動，在與乒乓球路徑相垂直的方向上放一個紙筒(紙筒的直徑略大于乒乓球的直徑)，當乒乓球經過筒口時，對著乒乓球橫向吹氣，則關于乒乓球的運動，下列說法中正確的是(

)A．乒乓球將偏離原有的運動路徑，但不能進入紙筒B.乒乓球將保持原有的速度方向繼續(xù)前進C．乒乓球一定能沿吹氣方向進入紙筒D．只有用力吹氣，乒乓球才能沿吹氣方向進入紙筒答案：A解析：當乒乓球經過筒口時，對著乒乓球橫向吹氣，乒乓球沿著原方向做勻速直線運動的同時也會沿著吹氣方向做加速運動，實際運動是兩個運動的合運動，故一定不會進入紙筒，要提前吹氣才會進入紙筒，故A正確，B、C、D錯誤．5．2020年3月3日消息，國網武漢供電公司每天用無人機對火神山醫(yī)院周邊線路進行巡檢，一次最長要飛130分鐘，它們是火神山醫(yī)院的電力“保護神”．如圖所示，甲、乙兩圖分別是某一無人機在相互垂直的x方向和y方向運動的v-t圖象．在0～2s內，以下判斷正確的是(

)A．無人機的加速度大小為10m/s2，做勻變速直線運動B．無人機的加速度大小為10m/s2，做勻變速曲線運動C．無人機的加速度大小為14m/s2，做勻變速直線運動D．無人機的加速度大小為14m/s2，做勻變速曲線運動解析：在0～2s內，由速度－時間圖象可知，x方向初速度為v0x＝0，加速度為ax＝6m/s2，y方向初速度為v0y＝0，加速度為ay＝8m/s2，根據平行四邊形定則可以得到合初速度為v＝0，合加速度為a＝10m/s2，而且二者方向在同一直線上，可知合運動為勻變速直線運動，故A正確，B、C、D錯誤．答案：A6．[2022·廣東深圳模擬]我國五代戰(zhàn)機“殲-20”再次閃亮登場．表演中，戰(zhàn)機先水平向右，再沿曲線ab向上(如圖所示)，最后沿陡斜線直入云霄．設飛行路徑在同一豎直面內，飛行速率不變，則沿ab段曲線飛行時，戰(zhàn)機(

)A．所受合外力大小為零B．所受合外力方向豎直向上C．豎直方向的分速度逐漸增大D．水平方向的分速度不變答案：C解析：戰(zhàn)機在同一豎直面內做曲線運動，且運動速率不變，由于速度方向是變化的，則速度是變化的，故戰(zhàn)機的加速度不為零，根據牛頓第二定律可知，戰(zhàn)機所受的合力不為零，故A錯誤；戰(zhàn)機在同一豎直平面內做勻速率曲線運動，所受合力與速度方向垂直，由于速度方向時刻在變化，則合外力的方向也時刻在變化，故B錯誤；由以上分析可知，戰(zhàn)機所受合力始終都與速度方向垂直，斜向左上方，對合力和速度進行分解，豎直方向上做加速運動，水平方向上做減速運動，即豎直分速度增大，水平分速度減小，所以選項C正確，D錯誤．考點三小船渡河模型和關聯(lián)速度模型素養(yǎng)提升角度1小船渡河問題1.合運動與分運動合運動→船的實際運動v合→平行四邊形對角線分運動→船相對靜水的運動v船水流的運動v水→平行四邊形兩鄰邊2．兩類問題、三種情景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

答案：B

角度2關聯(lián)速度問題例2.如圖所示，一輛貨車利用跨過光滑定滑輪的輕質纜繩提升一箱貨物，已知貨箱的質量為m0，貨物的質量為m，貨車以速度v向左做勻速直線運動，在將貨物提升到圖示的位置時，下列說法正確的是(

)A．貨箱向上運動的速度大于vB．纜繩中的拉力FT等于(m0＋m)gC．貨箱向上運動的速度等于vcosθD．貨物對貨箱底部的壓力等于mg答案：C解析：將貨車的速度進行正交分解，如圖所示．由于繩子不可伸長，貨箱和貨物整體向上運動的速度和貨車速度沿著繩子方向的分量相等，有v1＝vcosθ，故選項C正確；由于θ不斷減小，v1不斷增大，故貨箱和貨物整體向上做加速運動，加速度向上，故選項A錯誤；拉力大于(m0＋m)g，故選項B錯誤；貨箱和貨物整體向上做加速運動，加速度向上，屬于超重，故箱中的物體對箱底的壓力大于mg，故選項D錯誤