步步高2015高三物理（新课标）一轮讲义 4.1曲线运动 运动的合成与分解

步步高2015高三物理（新课标）一轮讲义 4.1曲线运动 运动的合成与分解内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 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 第二宇宙速度和第三宇宙速度 经典时空观和相对论时空观 1平抛运动的规律及其研究方法、圆周运动的角速度、线速度及加速度是近年高考的热点，且多数与电场、磁场、机械能结合命制综合类试题2万有引力定律在天体中的应用，如分析人造卫星的运行规律、计算天体的质量和密度等，是高考必考内容以天体问题为背景的信息给予题，更是受到专家的青睐在课改区一般以选择题的形式呈现3从命题趋势上看，对本部分内容的考查仍将延续与生产、生活以及科技航天相结合， 课时曲线运动运动 2、的合成与分解考纲解读 对曲线运动性质的理解一辆轿车正在通过标有如图 1 所示图标的路段，关于该轿车在转弯的过程中，正确的是( )光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 轿车处于平衡状态B轿车的速度大小不一定变化C轿车加速度的方向一定沿运动路线的切线方向D轿车加速度的方向一定垂直于运动路线的切线方向答案对合运动与分运动关系的理解关于运动的合成，下列说法中正确的是()A合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等C只要两个分运动是直线运动，合运动就一定是直线运动D两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动答案合运动与分运动关系的应用在一光滑水平面内建立平面 3、直角坐标系，一物体从 t0 时刻起，由坐标原点 O(0,0)开始运动，其沿 x 轴和 y 轴方向运动的速度时间图象如图2 甲、乙所示，下列说法中正确的是()图 2A前 2 s 内物体沿 x 轴做匀加速直线运动B后 2 s 内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿 y 轴方向C4 s 末物体坐标为 (4 m,4 m)D4 s 末物体坐标为(6 m,2 m)答案 2 s 内物体在 y 轴方向速度为 0，由题图甲知只沿 x 轴方向做匀加速直线运动，A 正确；后 2 s 内物体在 x 轴方向做匀速运动，在 y 轴方向做初速度为 0 的匀加速运动，加速度沿 y 轴方向，合运动是曲线运动，B 错误；4 s 4、内物体在 x 轴方向上的位移是x( 2222) m6 m，在 y 轴方向上的位移为 y 22 m2 m，所以 4 s 末12 12光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (6 m,2 m)，C 错误，D 正确1曲线运动(1)速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向(2)运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动(3)曲线运动的条件：物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上2运动的合成与分解遵循的原则：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3合运动与分运动的关系 5、(1)等时性合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时停止(2)独立性一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他运动的影响(3)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考点一物体做曲线运动的条件及轨迹分析1条件物体受到的合外力与初速度不共线2合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的“凹”侧3速率变化情况判断(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率增大；(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率减小；(3)当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变光 6、世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 质量为 m 的物体，在 2、F 3 三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持 2不变，仅将 方向改变 90(大小不变)后，物体可能做()A加速度大小为 的匀变速直线运动速度大小为 的匀变速直线运动2速度大小为 的匀变速曲线运动2速直线运动解析物体在 2、F 3三个共点力作用下做匀速直线运动，必有 1、F 2的合力等大反向，当 向改变 90时，F 1、F 2的合力大小仍为 向与改变方向后的 0，故 F 合 速度 a 合2物体做匀变速直线运动；若初速度方向与 F 合 方向不共线，则物体做匀变速曲线运动，综上所述本题选 B、如图 3 所示，光滑水平桌面上，一个小球 7、以速度 v 向右做匀速运动，它经过靠近桌边的竖直木板 时，木板开始做自由落体运动若木板开始运动时，与桌面相齐，则小球在木板上的投影轨迹是()图 3解析木板做自由落体运动，若以木板作参考系，则小球沿竖直方向的运动可视为竖直向上的初速度为零、加速度为 g 的匀加速直线运动，所以小球在木板上的投影轨迹是 1合外力或加速度指向轨迹的“凹”(内) 侧光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 曲线的轨迹不会出现急折，只能平滑变化，且与速度方向相切突破训练 1如图 4 所示为一个做匀变速曲线运动质点的轨迹示意图，已知在 B 点的速度与加速度相互垂直，且质点的运动方向是从 A 到 E，则下列说法中正确的是()图 8、 4AD 点的速率比 C 点的速率大BA 点的加速度与速度的夹角小于 90CA 点的加速度比 D 点的加速度大D从 A 到 D 加速度与速度的夹角先增大后减小答案点做匀变速曲线运动，合力的大小与方向均不变，加速度不变，故 C 错误；由 B 点速度与加速度相互垂直可知，合力方向与 B 点切线垂直且向下，故质点由 过程，合力做正功，速率增大， A 正确；A 点的加速度方向与过 A 的切线方向即速度方向的夹角大于 90，B 错误；从 A 到 D 加速度与速度的夹角一直变小，D 错误考点二运动的合成及运动性质分析1运动的合成与分解的运算法则：平行四边形定则2合运动的性质判断两个直线运动的合运动性质的判 9、断标准：运动的性质两个匀速直线运动 匀速直线运动一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动匀变速曲线运动两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，为匀变速直线运动两个初速度不为零的匀变速直线运动如果 v 合 与 a 合 不共线，为匀变速曲线运动例 3一个质点受到两个互成锐角的力 作用，由静止开始运动，若运动中保持两个力的方向不变，但 然增大 F，则质点此后()A一定做匀变速曲线运动B在相等时间内速度变化一定相等C可能做变加速曲线运动D一定做匀变速直线运动解析质点受到两个恒力 2的作用，由静止开始沿两个恒力的合力方向做匀加速直线运动，如图所示，此时运动方向与 10、 F 合 方向相同；当力 2的合力F 合 与原合力 F 合 相比，大小和方向都发生了变化，此时合力 F 合 方向不再与速度方向相同，但是 F 合 仍为恒力，故此后质点将做匀变速曲线运动，故 A 正确，C、D 错误；由于合力恒定不变，则质点的加速度也恒定不变，由a 可得 v在相等时间内速度变化也必然相等，则 B 正确如图 5 所示，吊车以 速度沿水平直线向右匀速行驶，同时以 速度匀速收拢绳索提升物体，下列表述正确的是()图 5A物体的实际运动速度为 v1v 2B物体的实际运动速度为 体相对地面做曲线运动D绳索保持竖直状态答案 物体在两个方向均做匀速运动，因此合外力 F0，绳索应在竖直方向，实际速 11、度为 ，因此选项 B、D 正确动的合成与分解实例小船渡河模型小船渡河问题分析(1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动(2)三种速度：v 1(船在静水中的速度 )、v 2(水流速度) 、v(船的实际速度)(3)三种情景过河时间最短：船头正对河岸时，渡河时间最短，t 短 (d 为河宽)河路径最短(v 2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 6 所示，以 合速度沿此切线方向航程最短由图可知： ，最短航程： 例 4已知河水的流速为 船在静水中的速度为 v2面用小箭头表示小船及船头的指向，则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景如图 7 所示，依次是()光世 12、昌老师高中物理精品资源免费下载地址 B C D解析船的实际速度是 v 1与河岸平行，对渡河时间没有影响，所以河时间最短为 ，式中 d 为河宽，此时合速的实际路线应为所示；最短位移即为 d，应使合速度垂直河岸，则 际路线为所示，综合可得选项 C 正确答案是求最短渡河时间，二是求最短渡河位移无论哪类都必须明确以下四点：(1)解决这类问题的关键是：正确区分分运动和合运动，在船的航行方向也就是船头指向方向的运动，是分运动船的运动也就是船的实际运动，是合运动，一般情况下与船头指向不共线(2)运动分解的基本方法，按实际效果分解，一般用平行四边形定则沿水流方向和船头指向分解(3)渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关，与水流速度无关(4)求最短渡河位移时，根据船速 v 船 与水流速度 v 水 的大小情况用三角形法则求极限的方法处理突破训练 3小船横渡一条河，船头始终垂直河岸且船本身提供的速度大小、方向都不变已知小船的运动轨迹如图 8 所示，则河水的流速()图 8A越接近 B 岸水速越大 B越接近 B 岸水速越小C由 A 到 B 水速先增后减 D水流速度恒定答案。