高考物理一轮复习第04章学案01 曲线运动 运动的合成与分解 导学案TK.docx

1、高考物理一轮复习第04章学案01 曲线运动 运动的合成与分解 导学案TK第04章 曲线运动 万有引力与航天高考导航 考点内容要求考点内容要求1运动的合成与分解5离心现象2抛体运动（斜抛只作定性要求）6万有引力定律及其应用3匀速圆周运动、角速度、7环绕速度线速度、向心加速度8第二宇宙速度和第三宇宙速度4匀速圆周运动的向心力9经典时空观和相对论时空观学案01 曲线运动 运动的合成与分解知识体系知识点一、曲线运动 1速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在该点的 方向。2运动的性质：(1)做曲线运动的物体，速度方向时刻 ，即速度时刻 ；(2)曲线运动一定是 运动，一定具有加速度a，合外力F合不为

2、零。3曲线运动的条件：(1)运动学角度：物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上。(2)动力学角度：物体所受合外力的方向跟速度方向不在同一条直线上。 即：做曲线运动的物体，F合(或a)与v的方向不共线。4直线运动中：(1) 若F合(或a)与v共线 ，做加速直线运动。v方向不变，为单向直线运动。(2) 若F合(或a)与v共线 ，做减速直线运动。5曲线运动中：(1)F合(或a)与v共线方向的分量（即切向分量）用来改变速度的 。(2)F合(或a)与v垂直方向的分量（即法向分量）用来改变速度的 。 若F合(或a)与v方向夹角为锐角，速率 。 若F合(或a)与v方向夹角为钝角，速率 。 若F合(或a)

3、与v方向始终垂直，90o，速率不变，F合(或a)一定为变量。6曲线运动的轨迹：(1) 做曲线运动的物体所受合外力F合(或a)必定指向轨迹 侧。(2) 即曲线运动的轨迹夹在v和F合(或a)的方向之间，与速度 ，速度方向会逐渐向F合(或a)的方向弯曲。(轨迹只能平滑变化，不会出现折线)。(3) 做匀变速曲线运动的物体，其速度将越来越接近力的方向，但不会与力的方向相同。7物体运动性质的判断：(1) 判断运动轨迹是“直线”还是“曲线”的关键： 。(2) 判断“匀变速”还是“变加速”的关键： 。若F合为恒力，则加速度a不变，做 运动。若F合为变力，则加速度a变化，做 运动。(3) 物体的运动性质。若F合

4、=0，a =0 若F合0，且与v共线 若F合为恒力，a不变， 运动若F合为变力，a变化， 运动若F合0，且与v不共线 若F合为恒力，a不变， 运动 如：平抛 若F合为变力，a变化， 运动 如：圆周知识点二、运动的合成与分解 1 质点的实际运动(合运动)，可根据产生的实际效果，看作同时参与了几个运动(分运动)。2 运动的合成与分解就是对位移、速度、加速度的合成与分解。遵循 运算法则。3 合运动与分运动的关系：(1) 性：各分运动独立进行，互不干扰。(2) 性：同时发生，同时进行，同时结束，时间相等。(3) 性：各分运动共同效果与合运动效果相同。4 互成角度（0o180o）的两个直线运动的合运动的

5、性质(1) 判断方法：将分运动的初速度与F合(或a)分别合成。看合运动的 F合(或a) 与合初速度是否共线：共线为 ，不共线为 ；看合运动的 F合(或a)是否恒定：恒定为 ，不恒定为 。(2) 两个互成角度（0o180o）的直线运动的合成 两个匀速直线运动的合运动一定是 运动。 两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是初速度为 的 运动。 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动一定是 运动。 两个初速度不为零的匀变速直线运动的合成，若合加速度与合初速度共线，则合运动为 运动；若合加速度与合初速度不共线，合运动为 运动。辨析理解1 曲线运动一定是变速运动。()2 两个分运动的时间一定与

6、它们合运动的时间相等。()3 曲线运动的加速度一定是变化的。()4 合运动不一定是物体的实际运动。()5 合速度一定大于分速度。()6 运动合成与分解的实质是对描述运动的物理量(位移、速度、加速度)的合成与分解。()7 两个直线运动的合运动一定是直线运动。()8 做曲线运动的物体受到的合外力一定是变力。()考点突破考点1、曲线运动 例1 曲线运动的条件 下列几种说法正确的是()A物体受到变力作用，一定做曲线运动B物体受到恒力作用，一定做直线运动C物体所受的合力方向与速度方向有夹角(0o180o)时，一定做曲线运动D如果合力方向与速度方向在同一直线上，则物体的速度方向不变，只是速率发生变化例2

7、曲线运动的轨迹分析 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。如图所示，分别画出汽车转弯时所受合力的四种方向，你认为可能正确的是()例3 2016全国卷18 一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则()A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D质点单位时间内速率的变化量总是不变考点2、运动的合成与分解 例4 运动的独立性和运动的合成 降落伞在匀速下降过程中，遇到水平方向吹来的风，则风速越大，降落伞( )A下落的时间越短 B下落的时间越长 C落地时速度越小 D落

8、地时速度越大例5 合成与分解方法的应用 如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R(R视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v03 cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，合速度的方向与y轴夹角为。则红蜡块R的()A分位移y与x成正比B分位移y的平方与x成正比C合速度v的大小与时间t成正比Dtan 与时间t成正比例6 2015全国卷16 由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发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

9、运行。已知同步卫星的环绕速度约为3.1103 m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55103 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，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为() A西偏北方向，1.9103 m/sB东偏南方向，1.9103 m/sC西偏北方向，2.7103 m/sD东偏南方向，2.7103 m/s例7 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甲、乙所示，由图可知( )A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，接下来的2 s内物体做直线运动D

10、最初4 s内物体做直线运动，接下来的2 s内物体做曲线运动考点3、小船渡河模型 1小船过河问题分析思路合运动：小船的实际运动 船的实际速度v (实际方向)分运动1：船随水漂流的运动 水流速度v1分运动2：船相对于静水的划行运动 船在静水中的速度v2 (船头方向)2两类问题（三种情景）(1) 过河时间最短：船头正对河岸时，渡河时间最短，tmin(d为河宽)。即：v2全部用来渡河。 (2) 过河路径最短：若v2 v1时：合速度垂直于河岸时，航程最短，xmind。船头指向上游与河岸夹角为，cos ，渡河时间为t。若 v2 v1时：合速度不能垂直于河岸，无法垂直渡河。据矢量运算法则，以v1矢量末端为圆

11、心，以v2矢量的大小为半径画弧，从v1矢量的始端向圆弧作切线，则合速度沿此切线方向时航程最短。即：v2 v合（船头垂直于船的实际速度方向），cos ，最短航程xmind，渡河时间为t3理解渡河实质(1) 渡河时间与用来渡河的速度大小有关（即：垂直于河岸方向的速度v2 sin ）。水流速度v1不会影响渡河速度。船头正对河岸时，v2全部用来渡河，所以时间最短。(2) 航程最短取决于v2和v1的大小关系，v2v1时，河宽即为最短位移；v2v1时，利用矢量圆和几何关系求解。例8 小船在200 m宽的河中横渡，水流速度为2 m/s，船在静水中的速度为4 m/s.(1) 若小船的船头始终正对对岸，它将在何

12、时、何处到达对岸？(2) 要使小船到达正对岸，应如何航行？历时多长？(3) 小船渡河的最短时间为多长？(4) 若水流速度是5 m/s，船在静水中的速度是3 m/s，则怎样渡河才能使船漂向下游的距离最短？最短距离是多少？例9 如图所示，河水由西向东流，河宽为800 m，河中各点的水流速度大小为v水，各点到较近河岸的距离为x，v水与x的关系为v水x(m/s)(x的单位为m)，让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度大小恒为v船4 m/s，则下列说法正确的是()A小船渡河的轨迹为直线B小船在河水中的最大速度是5 m/sC小船在距南岸200 m处的速度小于在距北岸200 m处的速度D小船渡河的时间

13、是160 s考点4、关联速度模型 1 模型特点：绳(杆)拉物体或物体拉绳(杆)，以及两物体通过绳(杆)相连，物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上，求解运动过程中它们的速度关系，都属于该模型。用绳(或杆)相牵连的两物体，其速度通常不同，但物体沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等。2 模型分析及解题思路：(1) 先定结点，确定合运动绳拉物体的实际运动速度v的方向。(2) 分析合运动的实际效果。(3) 根据两个物体沿绳(或杆)方向的分速度大小相等列式求解。3 常见实例：例10 如图所示，做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和小车速度的大小分别为vB、vA，则() AvAv

14、B BvAvBC绳的拉力等于B的重力 D绳的拉力大于B的重力例11 用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图示位置时，绳与竖直杆的夹角为，则物体A实际运动的速度是() Av0sin B Cv 0cos D课时作业1 1 下列说法正确的是()A物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动B物体在变力作用下一定是做曲线运动C物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零D两个直线运动的合运动一定是直线运动2 如图，这是质点做匀变速曲线运动的轨迹的示意图已知质点在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是( )AC点的速率小于B点的速率BA点的加

15、速度比C点的加速度大CC点的速率大于B点的速率D从A点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大3 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加速度大小为的匀变速直线运动C加速度大小为的匀变速曲线运动D匀速直线运动4 如图所示，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

16、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5 光滑水平面上一运动质点以速度v0通过点O，如图所示，与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，则()A因为有Fx，质点一定做曲线运动B如果FyFx，质点向y轴一侧做曲线运动C如果FyFxtan ，质点做直线运动D如果FxFycot ，质点向x轴一侧做曲线运动6 质量为2 kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是( )

17、A质点的初速度为5 m/sB质点所受的合外力为3 N，做匀加速曲线运动C2 s末质点速度大小为6 m/sD2 s内质点的位移大小约为12 m7 一质点在xOy平面内运动轨迹如图所示，下列判断正确的是( )A质点沿x方向可能做匀速运动B质点沿y方向可能做变速运动C若质点沿y方向始终匀速运动，则x方向可能先加速后减速D若质点沿y方向始终匀速运动，则x方向可能先减速后反向加速课时作业2 1 如图所示，河水以相同的速度向右流动，落水者甲随水漂流，至b点时，救生员乙从O点出发对甲实施救助，则救生员乙相对水的运动方向应为图中的( )AOa方向 BOb方向 COc方向 DOd方向2 如图，在河水速度恒定的小

18、河中，一小船保持船头始终垂直河岸从一侧岸边向对岸行驶，船的轨迹是一个弯曲的“S”形，则()A小船垂直河岸的速度大小恒定不变B小船垂直河岸的速度大小先增大后减小C与船以出发时的速度匀速过河相比，过河时间长了D与船以出发时的速度匀速过河相比，过河时间短了3 某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时，驾驶一艘快艇进行了实地演练。如图所示，在宽度一定的河中的O点固定一目标靶，经测量该目标靶距离两岸的最近距离分别为MO15 m、NO12 m，水流的速度平行河岸向右，且速度大小为v18 m/s，快艇在静水中的速度大小为v210 m/s。现要求快艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程：第一个过程以最短

19、的时间运动到目标靶；第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸，则下列说法正确的是()A快艇的出发点位于M点左侧8 m处B第一个过程所用的时间约为1.17 sC第二个过程快艇的船头方向应垂直河岸D第二个过程所用的时间为2 s4如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为Ff，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时()A人拉绳行走的速度为vcos B人拉绳行走的速度为C船的加速度为D船的加速度为5 绳牵连物体运动问题 如图所示，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

20、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，此时铁球()A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v6 2014四川 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. 7 如图所示，一艘轮船正在以4 m/s的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：(1) 发动机未熄灭时，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。