高考物理复习第四章曲线运动万有引力与航天基础课1曲线运动运动的合成与分解市赛课公开课一等奖省名师优质.pptx

课前自主梳理,课堂互动探究,高考模拟演练,高考导航,考点内容,要求,说明,全国高考命题实况,常考,题型,关联,考点,运动合成与分解,斜抛运动只作定性要求,卷,：,T,19,、,T,20,卷,：,T,17,、,T,18,卷,：,T,18,、,T,21,、,T,22,卷,：,T,16,卷,：,T,17,、,T,18,、,T,25,卷,：,T,16,、,T,25,卷,：,T,14,、,T,20,、,T,24,选择题,计算题,速度、位移,矢量计算方法：平行四边形定则,受力分析,牛顿第二定律,电场力,洛伦兹力,抛体运动,匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度,匀速圆周运动向心力,离心现象,万有引力定律及其应用,围绕速度,第二宇宙速度和第三宇宙速度,经典时空观和相对论时空观,1/51,基础课,1,曲线运动运动合成与分解,2/51,知识点一、曲线运动,1,速度方向,：在曲线运动中，质点在某一时刻,(,或某一位置,),速度方向就是曲线上这点,_,。,如图所表示曲线运动，,v,A,、,v,C,方向与,v,方向相同，,v,B,、,v,D,方向与,v,方向相反。,切线方向,2,运动性质,：做曲线运动物体，速度,_,时刻在改变，所以曲线运动是一个,_,运动。,方向,变速,3/51,3,曲线运动条件,4/51,知识点二、运动合成与分解,1,基本概念,(1),运动合成：已知,_,求合运动。,(2),运动分解：已知,_,求分运动。,2,分解标准,：依据运动,_,分解，也可采取,_,。,3,遵照规律,：位移、速度、加速度都是矢量，故它们合成与分解都遵照,_,定则。,分运动,合运动,实际效果,正交分解,平行四边形,5/51,思索判断,(1),曲线运动一定是变速运动。,(,),(2),两个分运动时间一定与它们合运动时间相等。,(,),(3),曲线运动加速度一定是改变。,(,),(4),合运动不一定是物体实际运动。,(,),(5),合速度一定大于分速度。,(,),(6),运动合成与分解实质是对描述运动物理量,(,位移、速度、加速度,),合成与分解。,(,),(7),两个直线运动合运动一定是直线运动。,(),(8),做曲线运动物体受到合外力一定是变力。,(,),答案,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),6/51,物体做曲线运动条件及特点,曲线运动条件及特点,条件,质点所受合外力方向跟它速度方向不在同一直线上(v00，F0),特点,(1)轨迹是一条曲线,(2)某点瞬时速度方向，就是经过这一点切线方向,(3)曲线运动速度方向时刻在改变，所以是变速运动，一定有加速度,(4)合外力F一直指向运动轨迹内(或凹)侧,7/51,2.,协力方向与速率改变关系,8/51,1,曲线运动条件,以下几个说法正确是,(,),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,物体所受协力方向与速度方向有夹角时，一定做曲线运动,D,假如协力方向与速度方向在同一直线上，则物体速度方向不改变，只是速率发生改变,9/51,解析,物体受到变力作用时，若协力方向与速度方向共线，则物体做直线运动，,A,错误；物体受到恒力作用时，若协力方向与速度方向有夹角，则物体做曲线运动，,B,错误，,C,正确；假如协力方向与速度方向相反，则物体速度成为零后反向加速运动，,D,错误。,答案,C,10/51,2,曲线运动速度方向,如图,1,所表示曲线为运动员抛出铅球运动轨迹,(,铅球视为质点,),，,A,、,B,、,C,为曲线上三点，关于铅球在,B,点速度方向，以下说法正确是,(,),图,1,A,沿,AB,方向,B,沿,BC,方向,C,沿,BD,方向,D,沿,BE,方向,解析,因为做曲线运动物体在某点速度方向沿曲线在该点切线方向，所以，铅球在,B,点速度方向沿,BD,方向，,C,正确。,答案,C,11/51,3,曲线运动轨迹分析,(,海安中学月考,),一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由,M,向,N,行驶，速度逐步减小。如图所表示，分别画出汽车转弯时所受协力四种方向，你认为可能正确是,(,),12/51,解析,曲线运动速度沿切线方向，物体所受协力指向曲线内侧，速度减小说明协力切向分力与速度方向相反，综合可得,B,正确。,答案,B,13/51,协力、速度、轨迹之间关系,做曲线运动物体，其速度方向与运动轨迹相切，所受协力方向与速度方向不在同一条直线上，协力改变物体运动状态，据此能够判断：,方法技巧,(1),已知运动轨迹，能够判断协力大致方向在轨迹包围区间,(,凹侧,),，如图所表示。,14/51,(2),运动轨迹在速度方向与协力方向所夹区间，依据受力方向和速度方向能够判断轨迹大致弯曲方向。,(3),依据协力方向与速度方向间夹角，判断物体速率改变情况：夹角为锐角时，速率变大；夹角为钝角时，速率变小；协力方向与速度方向垂直时，速率不变，这是匀速圆周运动受力条件。,15/51,运动合成及运动性质分析,1,合运动和分运动关系,等时性,各分运动经历时间与合运动经历时间相等,独立性,一个物体同时参加几个分运动，各分运动独立进行，不受其它分运动影响,等效性,各分运动规律叠加起来与合运动规律有完全相同效果,16/51,2.,运动合成与分解运算法则,运动合成与分解是指描述运动各物理量即位移、速度、加速度合成与分解，因为它们均是矢量，故合成与分解都恪守平行四边形定则。,17/51,1,对合运动和分运动了解,(,南充适应性测试,),如图,2,所表示，在光滑水平面上有两条相互平行直线,l,1,、,l,2,，,AB,是两条直线垂线，其中,A,点在直线,l,1,上，,B,、,C,两点在直线,l,2,上。一个,图,2,物体沿直线,l,1,以确定速度匀速向右运动，假如物体要从,A,点运动到,C,点，图中,1,、,2,、,3,为可能路径，则能够使物体经过,A,点时,(,),18/51,A,取得由,A,指向,B,任意瞬时速度；物体路径是,2,B,取得由,A,指向,B,确实定瞬时速度；物体路径是,2,C,连续受到平行,AB,任意大小恒力；物体路径可能是,1,D,连续受到平行,AB,确实定大小恒力；物体路径可能是,3,19/51,解析,物体取得由,A,指向,B,任意瞬时速度时，由运动合成可知，物体运动路径是直线，但不一定是路径,2,，只有该瞬时速度为某确定值时，物体路径才是,2,，故,A,错误，,B,正确；物体连续受到平行,AB,任意大小恒力时，物体做曲线运动，且运动路径弯向恒力方向，但物体不一定会经过,C,点，且路径一定不会是路径,3,，故,C,、,D,错误。,答案,B,20/51,2,运动独立性和运动合成,降落伞在匀速下降过程中，碰到水平方向吹来风，则风速越大，降落伞,(,),A,下落时间越短,B,下落时间越长,C,落地时速度越小,D,落地时速度越大,答案,D,21/51,3,合成与分解方法应用,(,多项选择,),如图,3,所表示，在一端封闭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,v,0,3 cm/s,匀速上浮同时，玻璃管沿,x,轴正方向做初速度为零匀加速直线运动，合速度方向与,y,轴夹角为,。则红蜡块,R,(,),图,3,22/51,A,分位移,y,与,x,成正比,B,分位移,y,平方与,x,成正比,C,合速度,v,大小与时间,t,成正比,D,tan,与时间,t,成正比,答案,BD,23/51,运动合成与分解是研究曲线运动规律最基本方法，在处理实际物体运动合成与分解问题时，一定要注意合运动与分运动含有等时性，且分运动相互独立，但每一个运动改变都会影响到合运动效果。,方法技巧,24/51,小船渡河模型,1,船实际运动：,是水流运动和船相对静水运动合运动。,2,三种速度：,船在静水中速度,v,船,、水流速,v,水,、船实际速度,v,。,25/51,3两种渡河方式,26/51,【典例】,如图,4,所表示，一艘轮船正在以,4 m/s,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,v,1,3 m/s,，行驶中，轮船发动机牵引力与船头朝向方向相同。,图,4,某时刻发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，轮船相对于水速度逐步减小，但船头方向一直未发生改变。求：,(1),发动机未熄灭时，轮船相对于静水行驶速度大小；,(2),发动机熄火后，轮船相对于河岸速度最小值。,27/51,28/51,(2),熄火前，船牵引力沿,v,2,方向，水阻力与,v,2,方向相反，熄火后，牵引力消失，在阻力作用下，,v,2,逐步减小，但其方向不变，当,v,2与,v,1,矢量和与,v,2,垂直时，轮船合速度最小，则,v,min,v,1,cos,3,0.8 m/s,2.4 m/s,。,答案,(1)5 m/s,(2)2.4 m/s,29/51,1,“,三模型、两方案,”,处理小船渡河问题,方法技巧,30/51,2,处理这类问题关键,正确区分分运动和合运动，船划行方向也就是船头指向，是分运动。船运动方向也就是船实际运动方向，是合运动，普通情况下与船头指向不一致。,31/51,1,小船过河模型应用,(,南通二模,),如图,5,所表示，河水以相同速度向右流动，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，则救生员乙相对水运动方向应为图中,(,),图,5,32/51,A,Oa,方向,B,Ob,方向,C,Oc,方向,D,Od,方向,解析,落水者和救生员都伴随水流运动，水流速度对他们之间距离无影响。他们之间距离一直沿,Ob,方向，救生员只需相对于水流沿,Ob,直线运动，就能实施救助，,B,项正确。,答案,B,33/51,2,小船过河情景分析,如图,6,所表示，河宽,d,120 m,，设小船在静水中速度为,v,1,，河水流速为,v,2,。小船从,A,点出发，在过河时，船身保持平行移动。若出发时船头指向对岸上游,B,点，经过,10 min,，小船恰好抵达正对岸,C,点；若出发时船头指向正对岸,C,点，经过,8 min,，小船抵达,C点下游,D,点。求：,图,6,34/51,(1),小船在静水中速度,v,1,大小；,(2),河水流速,v,2,大小；,(3),在第二次过河中小船被冲向下游距离,s,CD,。,35/51,答案,(1)0.25 m/s,(2)0.15 m/s,(3)72 m,36/51,绳,(,杆,),端速度分解模型,1,模型特点：,绳,(,杆,),拉物体或物体拉绳,(,杆,),，以及两物体经过绳,(,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速度关系，都属于该模型。,37/51,3,解题标准,：依据沿绳,(,杆,),方向分速度大小相等求解。常见实例以下：,38/51,图,7A,v,A,v,B,B,v,A,v,B,C,绳拉力等于,B,重力,D,绳拉力大于,B,重力,39/51,解析,小车,A,向左运动过程中，小车速度是合速度，可分解为沿绳方向与垂直于绳方向速度，如图所表示，由图可知,v,B,v,A,cos,，则,v,B,v,A,，小车向左运动过程中,角减小，,v,B,增大，,B,向上做加速运动，故绳拉力大于,B,重力。故选项,A,、,D,正确。,答案,AD,40/51,图,8,41/51,解析,由运动合成与分解可知，物体,A,参加两个分运动：一个是沿着与它相连接绳子运动，另一个是垂直于绳子斜向上运动。而物体,A,实,答案,D,42/51,1,(,全国卷,，,16),因为卫星发射场不在赤道上，同时卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同时轨道。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，使卫星沿同时轨道运行。已知同时卫星围绕速度约为,3.1,10,3,m/s,，某次发射卫星飞经赤道上空时速度为,1.55,10,3,m/s,，此时卫星高度与同时轨道高度相同，转移轨道和同时轨道夹角为,30,，如图,9,所表示，发动机给卫星附加速度方向和大小约为,(,),43/51,图,9,A,西偏北方向，,1.9,10,3,m/s,B,东偏南方向，,1.9,10,3,m/s,C,西偏北方向，,2.7,10,3,m/s,D,东偏南方向，,2.7,103,m/s,44/51,解析,卫星在转移轨道上飞经赤道上空时速度,v,1,1.55,10,3,m/s,，同时卫星围绕速度,v,3.1,10,3,m/s,，设发动机给卫星附加速度,答案,B,45/51,2,(,全国卷,，,18),(,多项选择,),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力不发生改变，则,(,),A,质点速度方向总是与该恒力方向相同,B,质点速度方向不可能总是与该恒力方向垂直,C,质点加速度方向总是与该恒力方向相同,D,质点单位时间内速率改变量总是不变,46/51,解析,质点一开始做匀速直线运动，处于平衡状态，施加恒力后，则该质点所受合外力为该恒力。若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，质点速度方向与恒力方向不一样，故,A,错；若该恒力方向某一时刻与质点运动方向垂直，之后质点做曲线运动，力与速度方向不再垂直，比如平抛运动，故,B,正确；由牛顿第二定律可知，质点加速度方向总是与其所受合外力方向相同，,C,正确；依据加速度定义，相等时间内速度改变量相同，而速率改变量不一定相同，故,D,错。,答案,BC,47/51,3,(,南通一模,),如图,10,所表示，小船沿直线,AB,过河，船头一直垂直于河岸。若水流速度增大，为保持航线不变，以下办法与结论正确是,(,),图,10,48/51,A,增大船速，过河时间不变,B,增大船速，过河时间缩短,C,减小船速，过河时间变长,D,减小船速，过河时间不变,解析,水流速度和船速合速度方向沿虚线方向，水流速度变大，船速也应变大，河宽不变，过河时间变短，,B,项正确。,答案,B,49/51,图,11,50/51,A,小船渡河轨迹为直线,B,小船在河水中最大速度是,5 m/s,C,小船在距南岸,200 m,处速度小于在距北岸,200 m,处速度,D,小船渡河时间是,160 s,解析,小船在南北方向上为匀速直线运动，在东西方向上先加速，抵达河中间后再减速，小船合运动是曲线运动，,A,错误；当小船运动到河中间时，东西方向上分速度最大，此时小船合速度最大，最大值,v,m,5 m/s,，,B,正确；小船在距南岸,200 m,处速度等于在距北岸,200 m,处速度，,C,错误；小船渡河时间,t,200 s,，,D,错误。,答案,B,51/51,