2017年高考物理一轮复习课件 基础课时（8）曲线运动、运动的合成与分解

2017年高考物理一轮复习课件 基础课时（8）曲线运动、运动的合成与分解内容摘要：

1、高考导航 考点内容 要求 说明 高考命题实况 命题热点 2014 卷 2014卷 2015卷 2015卷 运动的合成与分解 斜抛运动只作定性分析 (1)速度、加速度、位移的合成与分解在实际问题中的应用； (2)平抛运动的处理方法以及平抛运动在具体生活情境中的应用； (3)描述圆周运动的物理量及它们之间的关系和应用； (4)圆周运动与牛顿运动定律、机械能守恒等内容的综合应用； (5)天体质量和密度的估算； (6)第一宇宙速度的计算； (7)天体的运动及卫星的变轨问题 抛体运动 匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度 匀速圆周运动的向心力 离心现象 万有引力定律及其应用 环绕速度 第二宇宙速度和 2、第三宇宙速度 经典时空观和相对论时空观 基础课时 8 曲线运动 运动的合成与分解 知识梳理 知识点一 、 曲线运动 质点在某一点的速度方向 ， 沿曲线在这一点的 _。 做曲线运动的物体 ， 速度的 _时刻在改变 ， 所以曲线运动一定是 _运动。 切线方向 方向 变速 思考 (1)如图所示，桌面上运动的小铁球在磁铁的引力作用下做曲线运动；人造卫星绕地球运行，在地球引力作用下做曲线运动。 小球 、 人造卫星所受合外力的方向有什么特点。 小球 、 人造卫星的加速度的方向有什么特点。 小球靠近磁铁时，速率如何变化。 远离磁铁时呢。 合外力的方向如何影响速率的变化呢。 (2)当物体的初速度 分别满足下 3、列问题中所给定的条件时 ， 物体的运动情况将会是怎样的。 0， F 0。 _运动 0， F 0。 _运动 0， F 0且恒定 ， 两者方向相同。 _运动 0， F 0且恒定 ， 两者方向相反。 _运动 0， F 0且恒定 ， 两者方向不在一条直线上。 _运动 0， F 0不恒定且大小 、 方向都随着时间变化。 _运动 知识点二 、 运动的合成与分解 (1)运动的合成：已知 _求合运动。 (2)运动的分解：已知 _求分运动。 根据运动的 _分解 ， 也可采用 _。 位移 、 速度 、 加速度都是矢量 ， 故它们的合成与分解都遵循 _。 平行四边形定则 分运动 合运动 正交分解 实际 4、效果 思考 如图所示，在军事演习中，飞机常常一边匀加速收拢绳索提升战士，一边沿着水平方向匀速飞行。 (1)战士在水平方向上和竖直方向上分别做什么运动。 (2)战士的合速度的大小、合位移的大小如何计算。 诊断自测 1.(多选 )下列说法正确的是 ( ) 答案 .(多选 )下列说法正确的是 ( ) 沿垂直速度方向的合力一定不为零 解析 物体是否做曲线运动 ， 取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线 ， 只要两者不共线 ， 无论物体所受合外力是恒力还是变力 ， 物体都做曲线运动 ， 若两者共线 ， 则物体做直线运动 ， 选项 垂直速度方向的力改变速度的方向 ， 沿速度方向的力改变速度的大小 5、可知 ， 个直线运动的合运动可能是直线运动 ， 也可能是曲线运动 ， 选项 所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹 (铅球视为质点 )，A、 B、 关于铅球在 下列说法正确的是 ( ) 图 1 解析 由于做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向 ， 因此 ， 铅球在 答案 C ， v与 角 ， 如图 2所示。 与此同时对质点加上沿 y， 则 ( ) 图 2 x， 质点一定做曲线运动 y 质点向 D . 如果 F x F ，质点向 x 轴一侧做曲线运动 解析 若 F x F ，则 F x 和 F y 的合力 F 与 v 在同一直线上，此时质点做直线运动。 若 F x F ，则 F x 6、 、 F y 的合力 F 与 x 轴正方向的夹角 ，则质点向 x 轴一侧做曲线运动，故选项 D 正确。 答案 D 5.(多选 )(2015江苏盐城二模 )如图 3所示 ， 在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水 ， 水中放一红蜡块 R(。 将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与 在 3 cm/ 玻璃管沿 合速度的方向与。 则红蜡块 ) 图 3 y与 与时间 解析 由运动的合成与分解可知 y v 0 t ， x 12以有 x 12a ()2，可见分位移 y 的平方与 x 成正比，选项 A 错误， B 正确；合速度 v （ 2，所以选项 C 错误；对于合速度的方向与 y 轴的夹角为 ，有 v xv 7、 y，所以选项 D 正确。 答案 点一 物体做曲线运动的条件及轨迹分析 物体受到的合外力与初速度不共线。 无力不弯曲 ， 弯曲必有力。 曲线运动轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间 ， 而且向合力的方向弯曲 ， 或者说合力的方向总是指向轨迹的 “ 凹 ” 侧。 (1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时 ， 物体的速率增大。 (2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时 ， 物体的速率减小。 (3)当合力方向与速度方向垂直时 ， 物体的速率不变。 【 例 1】 (2016河南名校联考 )如图 4， 这是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。 已知物体在 则下列说法中正确的是 ( ) 图 4 8、 点的速率 点的加速度大 点的速率 点到 率是先减小后增大 解析 质点做匀变速曲线运动 ， 点的加速度方向与速度方向夹角小于 90 ， 所以 ， 点速率大 ， 故 点做匀变速曲线运动 ， 则加速度大小和方向不变 ，所以质点经过 点的相同 ， 故 质点从 点 ， 质点运动到 则有 0 ， 0 ， 故 答案 C 【 变式训练 】 所示，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动 (俯视为逆时针转动 )。 某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力 俯视图 )中，正确的是 ( ) 图 5 解析 因为做曲线运动的物体所受 9、的合力要指向轨迹凹侧 ，圆盘转速不断增大 ， 且橡皮块仍相对圆盘静止 ， 故橡皮块所受的合力其分力一是指向圆心充当向心力 ， 二是与运动的方向相同 ， 故 答案 C 考点二 运动的合成与分解及应用 等时性 各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等 独立性 一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响 等效性 各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果 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，故合成与分解都遵守平行四边形定则。 【 例 2】 (2015新课标全国 ， 16)由于卫星的发射场不在赤道上 ， 同步卫星发 10、射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。 当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时 ， 发动机点火 ， 给卫星一附加速度 ， 使卫星沿同步轨道运行。 已知同步卫星的环绕速度约为 103 m/s， 某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为 103 m/s， 此时卫星的高度与同步轨道的高度相同 ， 转移轨道和同步轨道的夹角为 30 ， 如图 6所示 ，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为 ( ) 图 6 103 m/s 103 m/s 103 m/s 103 m/s 解析 卫星在转移轨道上飞经赤道上空时速度 v 1 103m/s ，同步卫星的环绕速度 v 103m/s ，设发动机给卫星的附加速度为 v 2 ，由平行四边形定则知，三个速度间的关系如图所示。 由余弦定理可知， v 2 2 v 1 v 0 103m/s ，方向东偏南方向，故 B 正确， A 、 C 、 D 错误。 答案 B 【 变式训练 】 t 0时刻起，在 所示，则 ( ) 图 7 m/s 2 解析 由 x 轴方向的位移图象可知物体。