2019届全国通用版高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天4.1曲线运动运动的合成与分解讲义.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,必修,2,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,【,知识导图,】,切线,方向,变速,不在同一条直线上,不在同一条直线上,实际,平行四边形,【,微点拨,】,1.,决定物体运动性质的两个因素,v,、,F(,或,a):,(1),两者共线时,:,物体做直线运动。,(2),两者不共线时,:,物体做曲线运动。,2.,合运动和分运动的关系,:,(1),等时性,:,经历时间相等。,(2),独立性,:,各分运动互不影响。,(3),等效性,:,分运动叠加起来与合运动效果相同。,(4),同一性,:,同一物体参与分运动和合运动。,【,慧眼纠错,】,(1),做曲线运动的物体,速度大小一定发生变化。,纠错,:_,_,。,(2),做曲线运动的物体加速度一定是变化的。,纠错,:_,_,。,曲线运动的速度方向一定变化,但速度大小可以,不变,曲线运动的加速度一定与速度不共线,但加速度,可能变化,也可能不变化,(3),曲线运动可能是匀速运动。,纠错,:_,。,(4),合运动的速度一定大于分运动的速度。,纠错,:_,_,。,曲线运动一定是变速运动,根据平行四边形定则,合运动的速度可能小于或,等于分运动的速度,(5),两个直线运动的合运动一定是直线运动。,纠错,:_,_,。,(6),曲线运动不可能是匀变速运动。,纠错,:_,_,。,两个直线运动的合运动的合加速度与合速度共,线时,合运动是直线运动,否则为曲线运动,曲线运动的加速度可能是恒定的,故曲线运动,可能是匀变速运动,考点,1,曲线运动的性质、轨迹分析,【,典题探究,】,【,典例,1】,(,多选,)(2016,全国卷,),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,则导学号,04450074(,),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,【,解析,】,选,B,、,C,。若施加一恒力与速度方向不在同一直线,质点做匀变速曲线运动,质点速度的方向与该恒力的方向夹角越来越小,A,错、,B,对,;,质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同,单位时间内速度的变化量总是不变,不是速率的变化量总是不变,C,对、,D,错。,【,通关秘籍,】,1.,运动轨迹的判断,:,(1),若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上,则物体做直线运动,;,若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上,则物体做曲线运动。,(2),物体做曲线运动时,合力指向轨迹的凹侧,;,运动轨迹在速度方向与合力方向所夹的区间。,2.,速率变化的判断,:,3.,合运动的性质的判断,:,合运动的性质由合加速度的特点决定。,(1),根据合加速度是否恒定判定合运动的性质,:,若合加速度不变,则为匀变速运动,;,若合加速度,(,大小或方向,),变化,则为非匀变速运动。,(2),根据合加速度的方向与合初速度的方向关系判定合运动的轨迹,:,若合加速度的方向与合初速度的方向在同一直线上,则为直线运动,否则为曲线运动。,【,考点冲关,】,1.,如图所示,一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面,做曲线运动,当物体从,M,点运动到,N,点时,其速度方向恰,好改变了,90,则在物体从,M,点到,N,点的运动过程中,物,体的速度将,(,),A.,不断增大,B.,不断减小,C.,先增大后减小,D.,先减小后增大,【,解析,】,选,D,。由于物体做曲线运动时,合力指向轨迹的凹侧,对,M,、,N,点进行分析,在,M,点恒力可能如图甲,在,N,点可能如图乙。综合分析知,恒力,F,只可能如图丙,所以开始时恒力与速度的夹角为钝角,后来夹角为锐角,故速度先减小后增大,选项,D,正确。,2.(,多选,)(2018,济南模拟,),光滑水平面上一运动质点以速度,v,0,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,F,x,和沿,y,轴正方向的恒力,F,y,则,(,),A.,因为有,F,x,质点一定做曲线运动,B.,如果,F,y,F,y,cot,质点向,x,轴一侧做曲线运动,【,解析,】,选,C,、,D,。如果,F,x,、,F,y,二力的合力沿,v,0,方向,即,F,y,=,F,x,tan,则质点做直线运动,选项,A,错误,C,正确,;,若,F,x,F,y,cot,则合力方向在,v,0,与,x,轴正方向之间,则轨迹向,x,轴一侧弯曲而做曲线运动,若,F,x,v,水,当船头方向与上游,夹角,满足,v,船,cos,=v,水,时,合,速度垂直河岸,渡河位移最短,等于河宽,d,如果,v,船,t,1,v,2,=v,1,B.t,2,t,1,v,2,=v,1,C.t,2,=t,1,v,2,=v,1,D.t,2,=t,1,v,2,=v,1,【,解析,】,选,D,。两次船相对于静水的速度都是不变的,船相对于水的速度可以分解为垂直于河岸和平行于河,岸两个方向。由于船速大小和方向不变,故垂直于河岸,的速度不变,所以渡河的时间相等即,t,2,=t,1,;,渡河的位移,x,1,=v,1,t,1,x,2,=v,2,t,2,解得,v,2,=v,1,所以选项,D,正确,A,、,B,、,C,错误。,2.,如图所示,船从,A,处开出后沿直线,AB,到达对岸,若,AB,与河岸成,37,角,水流速度为,4 m/s,则船从,A,点开出的最小速度为,(,),A.2 m/sB.2.4 m/s,C.3 m/sD.3.5 m/s,【,解析,】,选,B,。设水流速度为,v,1,船的静水速度为,v,2,船沿,AB,方向航行时,运动的分解如图所示,当,v,2,与,AB,垂直时,v,2,最小,v,2min,=v,1,sin37,=4,0.6 m/s=2.4 m/s,选项,B,正确。,【,加固训练,】,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,(,),【,解析,】,选,B,。去程时如图甲,所用时间,t,1,=,回程时,如图乙,所用时间,t,2,=,又,=k,联立解得,v,船,=,则,B,正确。,