（浙江选考）2019版高考物理大一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第1讲曲线运动运动的合成与分解学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 1 讲 曲线运动 运动的合成与分解 考试标准 知识内容 必考要求 加试要求 说明 曲线运动 b b 不要求会画速度变化量矢量图 . 运动的合成与分解 b c 一、曲线运动 1速度的方向：质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的 切线 方向 2运动性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻改变，故曲线运动一定是 变速 运动，即必然具有加速度 3物体做曲线运动的条件： (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 4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

2、 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 自测 1 (2017 嘉兴市期末 )做曲线运动的物体，在运动过程中，一定发生变化的物理量是 ( ) A速度 B动能 C加速度 D合外力 答案 A 自测 2 如图 1 所示，一小球在光滑水平桌面上做匀速运动，若沿桌面对小球施加一个恒定外力，则小球一定做 ( ) 图 1 A直线运动 B曲线运动 C匀变速运动 D匀加速直线运动 【 精品教育资源文库 】 答案 C 解析 根据牛顿 运动定律知，产生的加速度是恒定的，故做匀变速运动，但不知受力方向与速度方向的关系，可以是匀变速直线运动或匀变速曲线运动， C 项正确 二、运动的合

3、成与分解 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 ? 加速度 或合外力 ? 变化： 非匀变速 运动不变： 匀变速 运动加速度 或合外力 方向与速度方向? 共线： 直线 运动不共线： 曲线 运动自测 3 如图 2 所示，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

4、落伞 ( ) 图 2 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落地时速度越大 答案 D 解析 风沿水平方向吹，不影响竖直速度，故下落时间不变， A、 B 项均错误；风速越大，落地时合速度越大，故 C 项错误， D 项正确 命题点一 曲线运动的条件及轨迹 1曲线运动的特点 【 精品教育资源文库 】 速度方向 时刻改变，某时刻的速度方向沿曲线上物体所处位置的切线方向 运动性质 变速运动 受力 合力与速度方向不共线 位移与路程的关系 位移大小小于路程 合力 合力不为 0，指向曲线凹侧 轨迹 夹在速度方向与合力方向之间 2.判断物体是否做曲线运动的方法 判断物体是做曲线运动还是做直线

5、运动，关键要看 a 和 v 的方向，两者方 向在同一直线上则做直线运动，不在同一直线上则做曲线运动 3判断物体速度增减的方法 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总是垂直时，速率不变 例 1 电动自行车绕如图 3 所示的 400 m 标 准跑道运动，车上的车速表指针一直指在 36 km/h处不动则下列说法 中正确的是 ( ) 图 3 A电动车的速度一直保持不变 B电动车沿弯道 BCD 运动过程中，车一直具有加速度 C电动车绕跑道一周需 40 s，此 40 s 内电动车的平均 速度等于 10 m/s D跑完一圈过

6、程中，由于电动车的速度没有发生改变，故电动车所受合力一直为零 答案 B 解析 电动车经 BCD 的运动为曲线运动，速度方向时刻变化，车一直有加速度，车受到的合力不为零， B 项正确， A、 D 项错误；电动车跑完一周的位移为零，其平均速度为零， C 项错误 【 精品教育资源文库 】 变式 1 (2017 湖州市高三上学期期末 )如图 4 所示，飞机水平飞行时向下投出一重物，不计空气阻力，图中虚线为重物的运动轨迹下列表示重物在 P 位置时速度和加速度方向的箭头分别为 ( ) 图 4 A B C D 答案 C 变式 2 在光滑水平面上沿直线运动的钢球，若在钢球运动路线旁放一磁铁，钢球将做曲线运动

7、，如图 5 所示，钢球在曲线运动过程中的速度 ( ) 图 5 A一直增大 B一直减小 C先增大后减小 D先减小后增大 答案 C 变式 3 (2016 舟山中学期中 )在长约 1.0 m 的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个适当的球形的红蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，并迅速竖直倒置，红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底将此玻璃管倒置安装在小车上，并将小车置于水平导轨上若小车一端连 接细线绕过光滑定滑轮悬挂小物体，小车从 A 位置由静止开始运动，同时红蜡块沿玻璃管匀速上升，经过一段时间后，小车运动到 B 位置，如图 6 所示，建立坐标系，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是 ( ) 图

8、6 【 精品教育资源文库 】 答案 C 解析 蜡块所受合外力沿 x 轴正方向，指向轨迹的凹侧 命题点二 运动的合成与分解 1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 2两个分方向上的运动具有等时性，这是处理运动分解问题的切入点 3合运动是物 体的实际运动，而分运动是物体同时参与的几个运动，并不是物体的实际运动 4两个分运动是直线运动的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，这是由合初速度与合加速度是否共线决定的 例 2 有一个质量为 2 kg 的质点在 xOy 平面上运动，在 x 方向的速度时间图象和 y 方向

9、的位移时间图象如图 7 甲、乙所示，下列说法正确的是 ( ) 图 7 A质点所受的合外力为 3 N B质点的初速度为 3 m/s C质点做匀变速直线运动 D质点初速度的方向与合外力的方向垂直 答案 A 解析 由题图乙知， vy | y| t 4 m/s， ax v t 1.5 m/s2，所以 F 合 max 3 N，选项 A正确；质点的初速度为 v v 2x0 v 2y 5 m/s，选项 B 错误；质点的初速度与 F 合 不垂直，也不同向，故选项 C、 D 错误 【 精品教育资源文库 】 变式 4 如图 8 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

10、为参照物 ( ) 图 8 A帆船朝正东方向航行，速度大小为 v B帆船朝正西方向航行，速度大小为 v C帆船朝南偏东 45 方向航行，速度大小为 2v D帆船朝北偏东 45 方向航行，速度大小为 2v 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 2v，方向为北偏东 45 ， D 正确 命题点三 运动合成与分解的实例分析 例 3 (2016 宁波市奉化区调研 )如图 9 所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸正北方向的目标要击中目标，射击方向应 ( ) 图 9 A对准目标 B偏向目标的西侧 C偏向目标

11、的东侧 D无论对准哪个方向都无法击中目标 答案 B 解析 炮弹的实际速度方向沿目标方向，该速度是炮艇的速度与射击速度的合速度，根据平行四边形定则，知射击的方向应偏向目标的西侧，故 B 正确， A、 C、 D 错误 【 精品教育资源文库 】 【 精品教育资源文库 】 变式 5 某人骑自行车以 4 m/s 的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速为 4 m/s，那么，骑车人感觉到的风向和风速为 ( ) A西北风 风速为 4 m/s B西北风 风速为 4 2 m/s C东北风 风速为 4 m/s D东北风 风速为 4 2 m/s 答案 D 变式 6 民族运动会上有一骑射项目如图 10

12、 所示，运动员骑在奔跑的马上，弯弓放箭射击侧向的固定目标假设运动员骑马奔驰的速度为 v1，运动员静止时射出的弓箭速度为 v2，跑道离固定目标的最近距离为 d.要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则 ( ) 图 10 A运动员放箭处离目标的距离为 dv2v1B运动员放箭处离目标的距离为 d v 21 v 22v1 C箭射到固定目标的最短时间为 dv2D箭射到固定目标的最短时间为 dv 22 v 21答案 C 解析 要想使箭在空中飞行的时间最短， v2必须垂直于 v1，并且 v1、 v2的合速度方向指向目标，如图所示，故箭射到目标的最短时间为 dv2， C 正确， D 错误；运动员放箭处离目

13、标的距离为 d2 x2， 又 x v1t v1 dv2， 【 精品教育资源文库 】 故 d2 x2 d2 v1dv22 d v 21 v 22v2 ， A、 B 错误 1 (2017 绍兴一中高一期末 )一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内 ( ) A速度一定在不断地改变，加速度也一定在不断地改变 B速度一定在不断地改变，加速度可以不变 C速度可以不变，加速度一定在不断地改变 D速度可以不变，加速度也可以不变 答案 B 解析 做曲线运动的物体速度方向一定变化，故速度一定在变，加速度可以不变，选项 B正确， A、 C、 D 错误 2做曲线运动的物体，在其轨迹上某一点的加速度方 向 ( ) A为通过该点的曲线的切线方向 B与物体在这一点时所受的合外力方向垂直 C与物体在这一点的速度方向一致 D与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零 答案 D 解析 做曲线运动的物体，所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，而加速度方向与合外力方向相同，速度的方向与该点曲线的切线方向相同，所以加速度方向与速度方向不在同一直线上，故 D 正确 3 (2017 湖州市高一期末 )如图 1 所示，一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由 M 向 N 行驶，速度逐渐增大下图中分别画出了汽车转弯时所受合力 F 的四种方向，其中 正确的是( ) 图 1 【 w