2017年高考一轮 4.1《曲线运动、运动的合成与分解》ppt课件内容摘要:

1、课标版 物理 第 1讲 曲线运动 运动的合成与分解 一、曲线运动 质点在曲线运动中的速度方向时刻在改变 ,所以曲线运动一定是变速运动 , 但变速运动不一定是曲线运动。 质点在某一点 (或某时刻 )的速度方向沿曲线在这一点的 方向。 (1)从动力学角度看 :物体所受合外力方向跟物体的速度方向 ,物体就做曲线运动。 (2)从运动学角度看 :物体加速度方向与速度方向 ,物体就做曲线运动。 教材研读 切线 不在同一条直线上 不在同一条直线上 自测 1 (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 其所受合外力的方向一定改变 答案 物体是否做曲线运动 ,取决于物体所受合外力方向与物 2、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 ,做直线运动 ,则选项 由于垂直 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可知 ,确 ;做平抛运动的物体的速率时刻在变化 ,但其所受合外力不变 ,则选项 误。 二、运动的合成与分解 一个物体同时参与几个运动 ,参与的这几个运动都是分运动 ,物体的 运动是合运动。 (1)同一条直线上的两分运动合成时 ,同向相加 ,反向相减。 (2)不在同一条直线上的两分运动的合成 ,按照 法则进行。 (1)运动的分解是运动的合成的逆运算。 (2)分解原则 :根据运动的 分解或正交分解 3、。 实际 矢量运算 实际效果 等时性 各分运动经历的时间均与合运动经历的时间 相等 等效性 各分运动叠加起来的效果与合运动的效果相同 同体性 各分运动和合运动必须描述同一个物体的运动 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 自测 2 (2015陕西第一次质检 ,16)质量为 2 运动。 在 下列说法正确的 是 ( ) N B.2 m/s m/s 答案 D 由 m/动 ,加速度 a=1.5 m/ 质点在 速度为 4 m/s,质点所受合外力为 F=3 N,2 速度大小为 6 m/s,则 2 m/s= m/s,故 错 ;质点初速度方向与合外力方向夹角 的正切值 4、 = = ,故 质 点初速度为 v= = m/s=5 m/s, 226452000测 3 某研究性学习小组进行了如下实验 :如图所示 ,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水 ,水中放一个红蜡做成的小圆柱体 R。 将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与 在 cm/玻璃管沿 学们测出某时刻 4 此时 cm/s。 ( 解析 由分运动的位移公式有 :y=x= 知某时刻 4,6), 则 t= s=2 s,a=2 cm/s2,vx=2 cm/s=4 cm/s,合速度 v= =5 cm/s 做类平抛运动 ,合外力 (加速度 )方向沿 方向 ,故轨迹向 163 220 答案 5 D 考点一 曲线运动的理解 5、(条件、轨迹 ) 物体做曲线运动时 ,合力的方向与速度方向一定不在同一条直线上 ,这是判 断物体是否做曲线运动的依据。 物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度方向之间 ,速度方向与轨 迹相切 ,合力方向指向曲线的“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。 考点突破 典例 1 一物体在 下列判断正确的是 ( ) 则在 则在 则在 则在 答案 D 解法一 物体运动轨迹上各点的切线方向为物体的合速度方 向 ,若物体在 根据合速度方向的变化 (由轨迹图可 6、知物 体的合速度方向与 ,结合下面图甲可知 :物 体在 选项 A、 同理 ,若物体在 方向上始终匀速 ,根据合速度方向的变化 ,结合下面图乙可知 :物体在 上的速度先增加后减小 ,选项 解法二 若物体在 则在 物 体受力与 再根据合外力指向轨迹的凹侧 ,可知在轨迹 力指向 如图丙所示 ,物体受合外力与物体实际速度在 分矢量 (向相反 ,所以在轨迹 同理可知物体 在轨迹 选项 A、 同样的方法可知 :若物体在 y 轴方向上始终匀速 ,则在 选项 (1)做曲线运动的物体 ,所受合外力一定指向曲线的凹侧 ,曲线运动的轨迹不 会出现急折 ,只能平滑变化 ,轨迹总在力与速度的夹角中 ,若已知物体的运 动 7、轨迹 ,可判断出合外力的大致方向 ;若已知合外力方向和速度方向 ,可知 道物体运动轨迹的大致情况。 (2)做曲线运动的物体其合外力可沿切线方向与垂直切线方向分解 ,其中沿 切线方向的分力只改变速度的大小 ,而垂直切线方向的分力只改变速度的 方向。 1 (2015江苏南京阶段检测 )(多选 )一小球在光滑水平面上以某速度做匀 速直线运动 ,运动途中受到与水平面平行的恒定风力作用 ,则小球的运动轨 迹可能是 ( ) 答案 风向与速度 风向与速度 锐角时 ,风向与速度 考点二 运动的合成及性质分析 运动 :0: 0 ,: 0 ,: 0 , 合合合合合合合合匀 速 直 线 运 动匀 变 速 直 线 运 8、 动直 线 运 动为 恒 力 且 与 速 度 共 线非 匀 变 速 直 线 运 动 为变 力 且 与 速 度 共 线匀 变 速 曲 线 运 动为 恒 力 且 与 速 度 不 共 线曲 线 运 动非 匀 变 速 曲 线 运 动为 变 力 且 与 速 度 不 共 (1)两个匀速直线运动的合运动为一匀速直线运动 ,因为 0。 (2)一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动为一匀变速运动 ,因 为 恒量。 若二者共线 ,则为匀变速直线运动 ,如竖直上抛运动 ;若二者不 共线 ,则为匀变速曲线运动 ,如平抛运动。 (3)两个匀变速直线运动的合运动为一匀变速运动 ,因为 恒量。 若合初 速度与合加速度共线 9、 ,则为匀变速直线运动 ;若合初速度与合加速度不共 线 ,则为匀变速曲线运动。 典例 2 (2015广东理综 ,14,4分 )如图所示 ,帆板在海面上以速度 向运动 ,帆船以速度 帆板为参照物 ( ) 速度大小为 v 速度大小为 v 5方向航行 ,速度大小为 v 5方向航行 ,速度大小为 v 2 答案 D 以帆板为参照物时 ,帆船相对于帆板同时具有向正北的速度 v 与向正东的速度 v,故由平行四边形定则可知 ,帆船相对于帆板的速度大小 为 v,方向为北偏东 45, 2 本题为“相对运动”和“运动的合成与分解”知识的综合考查 ,解答 此类问题要注意以下几点 :(1)理解好参考系的概念 ,参考系是 10、假定为不动 的物体 ;(2)应用“运动的合成与分解”的思想 ,先研究分运动 ,再研究合运 动。 2 (2015甘肃河西五市第一次联考 )把一个质量为 0.5 以 20 m/s 的初速度竖直向上抛出 ,运动过程中小球始终受到水平方向大小恒为 F=10 g=10 m/ : (1)小球上升的最大高度 H。 (2)小球在空中滞留的时间。 (3)小球落地点与抛出点之间的水平距离 (设地面水平 )。 答案 (1)20 m (2)4 s (3)160 m 解析 (1)小球同时进行两个方向的运动 ,竖直方向为竖直上抛运动 ,水平 方向为匀加速直线运动 对竖直上抛分运动有 =20=20 m (2)设单程的时间为 t,由 v0= t= =2 s 则小球在空中滞留的时间为 2t=4 s (3)水平方向的分运动为初速度为 0的匀加速直线运动 ,则加速度为 a= =20 m/所求水平距离 s= =160 m 0(2)(1)过河时间最短 :船头正对河岸时 ,过河时间最短 , (。 (2)过河路径最短 合速度不可能垂直于河岸 ,无法垂直渡河。 确定方法如下 :如图 所示 ,以 以 从 向圆弧作切线 ,则合速度沿此切线方向航程最短。 1小船过河模型。
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