届一轮复习 第四章 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解 教案江苏专用Word格式文档下载.docx

1、由匀速圆周运动知D错误2曲线运动的判断（多选）在地面上观察下列物体的运动，其中物体做曲线运动的是（）A正在竖直下落的雨滴突然遭遇一阵北风B向东运动的质点受到一个向西的力的作用C河水匀速流动，正在河里匀加速驶向对岸的汽艇D在以速度v前进的列车尾部，以相对列车的速度v水平向后抛出的小球3曲线运动的条件一个质点受两个互成锐角的恒力F1和F2作用，由静止开始运动，若运动过程中保持二力方向不变，但F1突然增大到F1F，则质点以后（）A继续做匀变速直线运动B在相等时间内速度的变化一定相等C可能做匀速直线运动D可能做变加速曲线运动答案B解析F1、F2为恒力，物体从静止开始做匀加速直线运动，F1突变后仍为恒力

2、，合力仍为恒力，但合力的方向与速度方向不再共线，所以物体将做匀变速曲线运动，故A错由加速度的定义式a知，在相等时间t内vat必相等，故B对做匀速直线运动的条件是F合0，所以物体不可能做匀速直线运动，故C错由于F1突变后，F1F和F2的合力仍为恒力，故加速度不可能变化，故D错4运动轨迹的分析（2014四川8（1）小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹图1中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是_（填轨迹字母代号），磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是_（填轨迹字母代号）

3、实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向_（选填“在”或“不在”）同一直线上时，物体做曲线运动图1答案bc不在解析因为磁铁对小钢珠只能提供引力，磁铁在A处时，F与v0同向，小钢珠做变加速直线运动，运动轨迹为b；当磁铁放在B处时，F与v0不在同一直线上，引力指向曲线的凹侧，运动轨迹为c.当合外力方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动合力、速度、轨迹之间的关系做曲线运动的物体，其速度方向与运动轨迹相切，所受的合力方向与速度方向不在同一条直线上，合力改变物体的运动状态，据此可以判断：（1）已知运动轨迹，可以判断合力的大致方向在轨迹的包围区间（凹侧），如图2所示在电场中，经常根据这一规律

4、确定带电粒子所受的电场力方向，进而分析粒子的电性或场强方向图2（2）运动轨迹在速度方向与合力方向所夹的区间，根据受力方向和速度方向可以判断轨迹的大致弯曲方向（3）根据合力方向与速度方向的夹角，判断物体的速率变化情况：夹角为锐角时，速率变大；夹角为钝角时，速率变小；合力方向与速度方向垂直时，速率不变，这是匀速圆周运动的受力条件考点二运动的合成及运动性质分析1遵循的法则位移、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2合运动与分运动的关系（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

5、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3合运动的性质判断4两个直线运动的合运动性质的判断标准：看合初速度方向与合加速度方向是否共线.两个互成角度的分运动合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两个初速度不为零的匀变速直线运动如果v合与a合共线，为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（1）两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等（）（2）合运动的速度一定比分运动的速度大（3）只要两个分运动为直线运动，合运动一定是直线运动（4）分运动的位移、速度、加

6、速度与合运动的位移、速度、加速度间满足平行四边形定则（）（5）合运动不一定是物体的实际运动（5运动性质的分析（多选）物体受到几个力的作用处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体可能做（）A匀速直线运动或静止 B匀变速直线运动C非匀变速曲线运动 D匀变速曲线运动答案BD解析物体处于平衡状态，则原来几个力的合力一定为零，现受到另一恒力作用，物体一定做变速运动，A错误若物体原来做匀速直线运动，且速度方向与恒力方向共线，则物体做匀变速直线运动，B正确若速度方向与恒力方向不在同一直线上，则物体做曲线运动因施加的力是恒力，物体的加速度也是恒定的，因此物体做匀变速曲线运动，C错误，D正确6.运动的合成的

7、实例分析（2015广东理综14）如图3所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物（）图3A帆船朝正东方向航行，速度大小为vB帆船朝正西方向航行，速度大小为vC帆船朝南偏东45方向航行，速度大小为vD帆船朝北偏东45答案D解析以帆板为参照物，帆船具有正东方向的速度v和正北方向的速度v，所以帆船相对帆板的速度v相对v，方向为北偏东45，D正确7运动的合成（多选）质量为0.2 kg的物体在水平面上运动，它的两个正交分速度图线分别如图4甲、乙所示，由图可知（）图4A最初4 s内物体的位移为8 mB从开始至6 s末物体都做曲线运动C最初4 s内物体做曲线运动，接

8、下来的2 s内物体做直线运动D最初4 s内物体做直线运动，接下来的2 s内物体做曲线运动解析由运动的独立性并结合vt图象可得，在最初4 s内y轴方向的位移y8 m，x轴方向的位移x8 m，由运动的合成得物体的位移s8 m，A正确在04 s内，物体的加速度aay1 m/s2，初速度v0vx02 m/s，即物体的加速度与速度不共线，物体做曲线运动.4 s末物体的速度与x轴正方向夹角的正切tan 2，在46 s内，加速度与x轴正方向夹角的正切tan 2，初速度与加速度共线，物体做直线运动，C正确，B、D错误“化曲为直”思想在运动合成与分解中的应用1分析运动的合成与分解问题时，要注意运动的分解方向，一

9、般情况下按运动效果进行分解，切记不可按分解力的思路来分解运动2要注意分析物体在两个方向上的受力及运动规律，分别在两个方向上列式求解3两个分方向上的运动具有等时性，这常是处理运动分解问题的关键点考点三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：v1（船在静水中的速度）、v2（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）过河路径最短（v2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5所示，以v2矢量末端为圆心，以v1矢量的大小为半径画弧，从v2矢量的始端向圆弧作切线，则合

10、速度沿此切线方向航程最短由图可知：cos ，最短航程：s短d.图5分析小船渡河问题时主要是利用了合运动与分运动的哪些关系？答案等效性、等时性和分运动独立性8小船渡河的轨迹分析（多选）小船横渡一条两岸平行的河流，船本身提供的速度（即静水速度）大小不变、船身方向垂直于河岸，水流速度与河岸平行，已知小船的运动轨迹如图6所示，则（）图6A越接近河岸水流速度越小B越接近河岸水流速度越大C无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短D该船渡河的时间会受水流速度变化的影响解析从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，故A

11、正确，B错误；由于船身方向垂直于河岸，无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短，故C正确，D错误9小船渡河情景分析船在静水中的速度为3.0 m/s，它要渡过宽度为30 m的河，河水的流速为2.0 m/s，则下列说法中正确的是（）A船不能渡过河B船渡河的速度一定为5.0 m/sC船不能垂直到达对岸D船到达对岸所需的最短时间为10 s10运动情景综合分析（20144）有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为（）A. B. C. D. 解析

12、设大河宽度为d，小船在静水中的速度为v0，则去程渡河所用时间t1，回程渡河所用时间t2.由题知k，联立以上各式得v0，选项B正确，选项A、C、D错误求解小船渡河问题的方法求解小船渡河问题有两类：一是求最短渡河时间，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，船的航行方向也就是船头所指方向的运动，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

13、速v船与水流速度v水的大小情况用三角形定则求极限的方法处理考点四绳（杆）端速度分解模型1模型特点沿绳（或杆）方向的速度分量大小相等2思路与方法合速度绳拉物体的实际运动速度v分速度方法：v1与v2的合成遵循平行四边形定则3解题的原则把物体的实际速度分解为垂直于绳（杆）和平行于绳（杆）两个分量，根据沿绳（杆）方向的分速度大小相等求解常见的模型如图7所示图711绳牵连物体运动问题如图8所示，一铁球用细线悬挂于天花板上，静止垂在桌子的边缘，悬线穿过一光盘的中间孔，手推光盘在桌面上平移，光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动，当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时，悬线与竖直方向的夹角为，

14、此时铁球（）图8A竖直方向速度大小为vcos B竖直方向速度大小为vsin C竖直方向速度大小为vtan D相对于地面速度大小为v解析光盘的速度是水平向右的，将该速度沿绳和垂直于绳的方向分解，如图所示，沿绳方向的分量vvsin ，这就是桌面以上绳子变长的速度，也等于铁球上升的速度，B正确；由题意可知铁球在水平方向上速度与光盘相同，竖直方向速度为vsin ，可得铁球相对于地面速度大小为v，D错误12杆牵连物体运动问题两根光滑的杆互相垂直地固定在一起，上面分别穿有一个小球，小球a、b间用一细直棒相连，如图9所示当细直棒与竖直杆夹角为时，求两小球实际速度大小之比图9答案tan 根据速度的分解特点，可

15、作出两小球的速度关系如图所示由图中几何关系可得，a、b沿杆方向的分速度分别为vacos 和vbsin ，根据“关联速度”的特点可知，两小球沿杆的分速度大小相等，即有vacos vbsin ，解得：tan .绳（杆）牵连物体的分析技巧1解题关键：找出合速度与分速度的关系是求解关联问题的关键2基本思路：（1）先确定合速度的方向（物体实际运动方向）（2）分析合运动所产生的实际效果：一方面使绳或杆伸缩；另一方面使绳或杆转动（3）确定两个分速度的方向：沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度，而沿绳或杆方向的分速度大小相同1篮球是深受广大人民群众喜爱的体育运动，某电视台为宣传全民健身运动，举办了一期

16、趣味投篮比赛，运动员站在一个旋转较快的大平台边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球如果运动员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中箭头指向表示投篮方向）（）答案C解析当沿圆周切线方向的速度和出手速度的合速度沿篮筐方向，球就会被投入篮筐，故C正确，A、B、D错误2.（多选）如图10所示，A、B两球分别套在两光滑的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮相连，现在将A球以速度v向左匀速移动，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为、，下列说法正确的是（）图10A此时B球的速度为B此时B球的速度为C在增大到90的过程中，B球做匀速运动D在增大到90的过程中，B球做加速运动答案

17、AD解析由于绳连接体沿绳方向的速度大小一定，因此vcos vBcos ，解得vBv，A项正确，B项错误；在增大到90的过程中，在减小，因此B球的速度在增大，B球在做加速运动，C项错误，D项正确3（多选）如图11所示，有一个沿水平方向做匀速直线运动的半径为R的半圆柱体，半圆柱面上搁着一个只能沿竖直方向运动的竖直杆，在竖直杆未达到半圆柱体的最高点之前（）图11A半圆柱体向右匀速运动时，竖直杆向上做匀减速直线运动B半圆柱体向右匀速运动时，竖直杆向上做减速直线运动C半圆柱体以速度v向右匀速运动，杆同半圆柱体接触点和柱心的连线与竖直方向的夹角为时，竖直杆向上的运动速度为vtan D半圆柱体以速度v向右匀

18、速运动，杆同半圆柱体接触点和柱心的连线与竖直方向的夹角为时，竖直杆向上的运动速度为vsin 答案BC解析O点向右运动，O点的运动使杆OA绕A点（定点）逆时针转动的同时，沿杆OA方向向上推动A点；竖直杆的实际速度（A点的速度）方向竖直向上，使A点绕O点（重新定义定点）逆时针转动的同时，沿OA方向（弹力方向）与OA具有相同速度速度分解如图乙所示，对于O点，v1vsin ，对于A点，vA，解得vAvtan .O点（半圆柱体）向右匀速运动时，杆向上运动，角减小，tan 减小，vA减小，但杆不做匀减速直线运动，A错误，B正确；由vAvtan 可知C正确，D错误4.如图12所示，一艘轮船正在以4 m/s的

19、速度沿垂直于河岸方向匀速渡河，河中各处水流速度都相同，其大小为v13 m/s，行驶中，轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同某时刻发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，轮船相对于水的速度逐渐减小，但船头方向始终未发生变化求：图12（1）发动机未熄火时，轮船相对于静水行驶的速度大小；（2）发动机熄火后，轮船相对于河岸速度的最小值答案（1）5 m/s（2）2.4 m/s （1）发动机未熄火时，轮船运动速度v与水流速度v1方向垂直，如图所示，故此时船相对于静水的速度v2的大小：v2m/s5 m/s，设v与v2的夹角为，则cos 0.8.（2）熄火前，船的牵引力沿v2的方向，水的阻力与v2的方向相反，熄

20、火后，牵引力消失，在阻力作用下，v2逐渐减小，但其方向不变，当v2与v1的矢量和与v2垂直时，轮船的合速度最小，则vminv1cos 30.8 m/s2.4 m/s.练出高分基础巩固1如图1所示，水平桌面上一小铁球沿直线运动若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁，下列关于小球运动的说法正确的是（）A磁铁放在A处时，小铁球做匀速直线运动B磁铁放在A处时，小铁球做匀加速直线运动C磁铁放在B处时，小铁球做匀速圆周运动D磁铁放在B处时，小铁球做变加速曲线运动解析磁铁放在A处时，小铁球做变加速直线运动，选项A、B错误；磁铁放在B处时，小铁球做变加速曲线运动，选项C错误，选项D正确2塔式起重机模型如

21、图2所示，小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动，同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起，下列选项中能大致反映Q运动轨迹的是（）解析水平方向做匀速直线运动，水平方向的合力为零，竖直方向做匀加速运动，竖直方向的合力不为零，做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧，可得选项B正确3.如图3所示，某登陆舰船头垂直海岸从A点出发，分别沿路径AB、AC在演练岛屿的BC两点登陆已知登陆舰在静水中速度恒定且大于水速，则下列说法正确的是（）A沿AC航行所用时间较长B沿AC航行时水速较大C实际航速两次大小相等D无论船头方向如何，登陆舰都无法在A点正对岸登陆答案A解析根据沿着水流方向的位移，因沿路径AC航行的方向位移长，

22、则所用时间较长，故A正确；不论沿哪种路径航行，水速不变，故B错误；根据速度的合成可知，实际航速两次大小不相等，故C错误；当船头偏向上游时，可以在A点正对岸登陆，故D错误4一小船渡河，已知河水的流速与距河岸的距离的变化关系如图4甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，则（）A船渡河的最短时间75 sB要使船以最短时间渡河，船在河水中航行的轨迹是一条直线C要使船以最短路程渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直D要使船以最短时间渡河，船在河水中的速度是5 m/s解析当船的速度与河岸垂直时，渡河时间最短，ts75 s，故A正确；船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动

23、，两运动的合运动是曲线运动，故B错误；要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直，故C错误；要使船以最短时间渡河，船在航行中与河岸垂直，根据速度的合成可知，船在河水中的最大速度是5 m/s，故D错误5如图5所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向左运动时，物体M的受力和运动情况是（）A绳的拉力等于M的重力B绳的拉力大于M的重力C物体M向上做匀速运动D物体M向上做匀加速运动解析当小车匀速向左运动时，沿绳子方向的速度vcos 增大，物体M向上做变加速运动，绳的拉力大于M的重力，选项B正确6（多选）质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持

24、F1、F2不变，仅将F3的方向改变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B加速度大小为C加速度大小为的匀变速曲线运动D匀速直线运动解析物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，必有F3与F1、F2的合力等大反向，当F3大小不变、方向改变90时，F1、F2的合力大小仍为F3，方向与改变方向后的F3夹角为90，故F合F3，加速度a.若初速度方向与F合方向共线，则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、C.7（多选）如图6所示，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业为了

25、节省救援时间，在消防车向前前进的过程中，人同时相对梯子（与消防车的角度固定不变）匀速向上运动在地面上看消防队员的运动，下列说法中正确的是（）A当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀加速直线运动B当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀速直线运动C当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动D当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速直线运动解析消防队员相对梯子匀速向上运动，当消防车匀速前进时，由两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动可知，消防队员一定做匀速直线运动，选项A错误，B正确；当消防车匀加速前进时，由不在同一直线上的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动一定是匀变速曲线运动可知，消防

26、队员一定做匀变速曲线运动，选项C正确，D错误8（多选）如图7甲、乙所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿跑道AB运动，且向他左侧的固定目标拉弓放箭假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭的速度为v2，跑道离固定目标的最近距离OCd.若不计空气阻力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（）A运动员放箭处离目标的距离为dB运动员放箭处离目标的距离为C箭射到固定目标的最短时间为D箭射到固定目标的最短时间为解析联系“小船渡河模型”可知，射出的箭同时参与了v1、v2两个运动，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，箭射出的方向应与马运动的方向垂直，故箭射到固定目标的最短时间为t，箭的速度v，所以运动员放箭处离固定目标的距离为xvtd，B、C正确综合应用9.汽车静止时，车内的人从矩形车窗ABCD看到窗外雨滴的运动方向如图8图线所示在汽车从静止开始匀加速启动阶段的t1、t2两个时刻，看到雨滴的运动方向分别如图线所示E是AB的中点则（）At22t1 Bt2t1Ct2t1 Dt2