高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第讲曲线运动运动的合成与分解课件.ppt
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- 高考 物理 一轮 复习 第四 曲线运动 万有引力 航天 运动 合成 分解 课件
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1、第1讲曲线运动运动的合成与分解第四章曲线运动万有引力与航天1谢谢你的阅读2019年9月15内容索引基础知识梳理命题点一运动的合成及运动性质分析命题二小船渡河模型问题命题三绳(杆)端速度分解模型盘查拓展点课时作业2谢谢你的阅读2019年9月15基础知识梳理1一、曲线运动的基本概念一、曲线运动的基本概念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 .(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 运动.(3)曲线运动的条件:物体所受 的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的 方向与速度方向不在同一条直线上.切线方向变速合外力加速度4谢谢你的
2、阅读2019年9月152.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 方向与 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.二、运动的合成与分解二、运动的合成与分解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_ .合外力速度平行四边形定则5谢谢你的阅读2019年9月152.合运动与分运动的关系(1)等时性:合运动和分运动经历的 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 ,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 .时间独立进行效果6谢谢你的阅读2019年9月15
3、3.合运动的性质判断加速度(或合外力)加速度(或合外力)方向与速度方向变化:运动不变:运动共线:运动不共线:运动非匀变速匀变速直线曲线7谢谢你的阅读2019年9月154.两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 运动两个初速度为零的匀加速直线运动 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 运动如果v合与a合不共线,为 运动匀变速曲线匀加速直线匀变速直线匀变速曲线8谢谢你的阅读2019年9月151.(教科版必修2P4第2题)(多选)一质点做曲线运动,
4、它的速度方向和加速度方向的关系是A.质点速度方向时刻在改变B.质点加速度方向时刻在改变C.质点速度方向一定与加速度方向相同D.质点速度方向一定沿曲线的切线方向答案基础题组自测基础题组自测9谢谢你的阅读2019年9月152.(人教版必修2P7第2题改编)(多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图1所示,当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作B.风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害C.运动员下落时间与风力无关D.运动员着地速度与风力无关答案图110谢谢你的阅读2019年
5、9月153.(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11谢谢你的阅读2019年9月154.(人教版必修2P6演示实验改编)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).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
6、”)同一直线上时,物体做曲线运动.答案bc不在12谢谢你的阅读2019年9月155.(人教版必修2P4演示实验改编)如图甲所示,在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水,水中放置一个蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧.然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动.假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是10 cm,玻璃管向右匀加速平移,每1 s通过的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管运动的水平位移,t0时蜡块位于坐标原点.13谢谢你的阅读2019年9月15(1)请
7、在图乙中画出蜡块4 s内的运动轨迹;蜡块在竖直方向做匀速直线运动,在水平方向向右做匀加速直线运动,根据题中的数据画出的轨迹如图所示.答案见解析图解析14谢谢你的阅读2019年9月15(2)求出玻璃管向右平移的加速度大小;由于玻璃管向右为匀加速平移,根据xat2可求得加速度,由题中数据可得:x5.0 cm,相邻时间间隔为1 s,则a 5102 m/s2答案5102 m/s2解析15谢谢你的阅读2019年9月15(3)求t2 s时蜡块的速度大小v.由运动的独立性可知,竖直方向的速度为vy 0.1 m/s水平方向做匀加速直线运动,2 s时蜡块在水平方向的速度为vxat0.1 m/s答案解析16谢谢你
8、的阅读2019年9月15命题点一运动的合成及运动性质分析21.分析运动的合成与分解问题时,要注意运动的分解方向,一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.3.两个方向上的分运动具有等时性,这常是处理运动分解问题的关键点.18谢谢你的阅读2019年9月15 (2015新课标全国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,使卫星沿同步轨道运行.已知同步卫星的环绕速度约为3.1103 m/s,某次
9、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1】答案分析题眼19谢谢你的阅读2019年9月15题组阶梯突破题组阶梯突破1.如图所示,光滑水平桌面上,一小球以速度v向右匀速运动,当它经过靠近桌边的竖直木板的ad边正前方时,木板开始做自由落体运动.若木板开始运动时,cd边与桌面相齐,则小球在木板上的正投影轨迹是答案解析木板自由下
10、落,可以逆向思维,以木板为参照物,小球向上做匀加速运动,且向右做匀速运动,可以想象成重力“向上”的平抛运动,B正确.20谢谢你的阅读2019年9月152.(2015广东理综14)如图所示,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A.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方向航行,速度大小为 v答案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.21谢谢你的阅读2019年9月153.(多选)
11、如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其vt图象如图乙所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的xt图象如图丙所示.若以地面为参考系,下列说法正确的是A.猴子的运动轨迹为直线B.猴子在2 s内做匀变速曲线运动C.t0时猴子的速度大小为8 m/sD.猴子在2 s内的加速度大小为4 m/s2答案解析22谢谢你的阅读2019年9月15猴子在竖直方向做初速度为8 m/s,加速度为4 m/s2的匀减速运动,水平方向做速度大小为4 m/s的匀速运动,其合运动为曲线运动,故猴子在2 s内做匀变速曲线运动,选项A错误,B正确;猴子在2 s内的加速度大小为4 m/s2,选项D正确.23谢谢你的阅读2019年9
12、月15命题点二小船渡河模型问题31.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(1)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).(2)过河路径最短(v2v1时):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,则合速度沿此切线方向航程最短.由图可知:cos ,最短航程:s短 .26谢谢你的阅读2019年9月15 河宽l300 m,水速1 m/s,船在静水中的速度v3 m/s,欲分别按
13、下列要求过河时,船头应与河岸成多大角度?过河时间是多少?(1)以最短时间过河;【例2】答案见解析解析v水v船v27谢谢你的阅读2019年9月15(2)以最小位移过河;答案见解析船头应指向河岸上游,与河岸夹角为,有vcos,解析v水v船v28谢谢你的阅读2019年9月15(3)到达正对岸上游100 m处.答案见解析设船头与上游河岸夹角为,x100 m,则有(vcos)txvtsin l两式联立得53,t125 s.解析v水v船v100m29谢谢你的阅读2019年9月15求解小船渡河问题的方法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
14、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是按实际效果分解,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定则求极限的方法处理.方法感悟方法感悟30谢谢你的阅读2019年9月15题组阶梯突破题组阶梯突破4.(粤教版必修2P25第2题改编)已知河水的流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2v1,图中用小箭头表示小
15、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图依次是A.B.C.D.答案解析小船过河类问题,只要是小船在最短时间内渡河,都是船头垂直河岸,对,C项正确.31谢谢你的阅读2019年9月155.(多选)一只小船渡河,水流速度各处相同且恒定不变,方向平行于岸边.小船相对于水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,运动轨迹如图所示.船相对于水的初速度大小均相同,方向垂直于岸边,且船在渡河过程中船头方向始终不变.由此可以确定A.沿AD轨迹运动时,船相对于水做匀减速直线运动B.沿三条不同路径渡河的时间相同C.沿AC轨迹渡河所用的时间最短D.沿AC轨迹到达对岸的速度最小答案解析32谢谢你
16、的阅读2019年9月15当船沿AD轨迹运动时,加速度方向与船在静水中的速度方向相反,因此船相对于水做匀减速直线运动,故A正确;船相对于水的初速度大小均相同,方向垂直于岸边,因运动的性质不同,则渡河时间也不同,故B错误;船沿AB轨迹做匀速直线运动,则渡河所用的时间大于沿AC轨迹运动的渡河时间,故C正确;沿AC轨迹,船做匀加速运动,则船到达对岸的速度最大,故D错误.33谢谢你的阅读2019年9月156.(2014四川4)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
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