南方新高考高考物理大一輪復習 專題四 曲線運動 萬有引力定律 第1講 運動的合成與分解課件

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1、專題四 曲線運動 萬有引力定律考點內容要求熱點1.運動的合成與分解1.本專題是牛頓運動定律在曲線運動中的具體應用，萬有引力定律是力學中一個重要的、獨立的基本定律.運動的合成與分解是研究復雜運動的基本方法.2.平拋運動的規(guī)律及其研究思想在前幾年高考題中都有所體現(xiàn)，在近兩年的考題中考查得較少，但仍要引起注意.3.勻速圓周運動及其重要公式，特別是勻速圓周運動的動力學特點要引起足夠的重視，對天體運動的考查都離不開勻速圓周運動.4.萬有引力定律及利用它解決相關的一些實際問題，特別是天體運動問題是近幾年考查的熱點，幾乎年年有題，年年翻新，以近幾年中國及世界空間技術和宇宙探索為背景的題目備受青睞.5.本專題

2、的一些考題常是本章內容與電場、磁場、機械能等知識的綜合題和與實際生活、新科技、新能源等結合的應用題，這種題難度較大，學習過程中應加強綜合能力的培養(yǎng).2.拋體運動3. 勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度4. 勻速圓周運動的向心力5.離心現(xiàn)象6. 萬有引力定律及其應用7.環(huán)繞速度8. 第二宇宙速度和第三宇宙速度9. 經(jīng)典時空觀和相對論時空觀第1講運動的合成與分解一、曲線運動1.速度的方向：質點在某一點的速度方向，沿曲線在這一點的_.切線方向方向變速2.運動的性質：做曲線運動的物體，速度_時刻在改變，所以曲線運動一定是_運動.不在不在3.曲線運動的條件：物體所受合外力的方向跟它的速度方向_同一

3、條直線上或它的加速度方向與速度方向_同一條直線上.4.合外力方向與軌跡的關系合外力速度物體做曲線運動的軌跡一定夾在_方向與_方向之間，速度方向與軌跡相切，合外力方向指向軌跡的“凹”側.5.速率變化情況判斷(1)當合外力方向與速度方向的夾角為銳角時，物體的速率_.增大減小(2)當合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時，物體的速率_.不變(3)當合外力方向與速度方向垂直時，物體的速率_.【基礎檢測】1.(多選，2016 年廣東廣州模擬)關于做曲線運動的物體，下列說法中正確的是()A.它所受的合外力一定不為零B.它所受的合外力一定是變力C.其速度可以保持不變D.其動能可以保持不變解析：物體做曲線運動，其

4、速度方向一定改變，故物體的加速度一定不為零，合外力也一定不為零，合外力若與速度始終垂直，動能可以保持不變，故 A、D 正確，B、C 錯誤.答案：AD二、運動的合成與分解分運動相加相減1.分運動和合運動：一個物體同時參與幾個運動，參與的這幾個運動都是_，物體的實際運動就是合運動.2.運動的合成：已知分運動求合運動，叫做運動的合成.(1)同一條直線上的兩個分運動的合成：同向_，反向_.四邊形定則(2)不在同一條直線上的兩個分運動合成時，遵循_.平行【基礎檢測】2.(2014 年廣東十校聯(lián)考)下列關于曲線運動的說法中，正確的是()A.做平拋運動的物體，加速度是恒定的B.做曲線運動的物體的加速度一定是

5、變化的C.做曲線運動的物體其速度大小一定是變化的D.騎自行車沖到圓弧形橋頂時，人對自行車車座的壓力增加，這是由于超重原因造成的答案：A考點 1 曲線運動的理解 重點歸納物體所受合外力與速度不共線，物體就做曲線運動.當合外力恒定時，物體做勻變速曲線運動，如平拋運動；當合外力變化時，物體做非勻變速曲線運動，如圓周運動. 典例剖析例 1：某學生在體育場上拋出鉛球，其運動軌跡如圖 4-1-1所示.已知在 B 點時的速度方向與加速度方向相互垂直，則下列說法中正確的是()圖 4-1-1A.D 點的速率比 C 點的速率大B.D 點的加速度比 C 點的加速度大C.從 B 到 D 加速度與速度方向始終垂直D.從

6、 B 到 D 加速度與速度方向的夾角先增大后減小解析：鉛球做斜拋運動，根據(jù)曲線運動的條件和題目中在B 點的速度方向與加速度方向相互垂直，即豎直方向上的分速度為零，可判斷 B 點是軌跡的最高點，根據(jù)加速度和速度方向間的關系可知 A 項正確；D 點和 C 點的加速度一樣大，都等于重力加速度，B 錯誤；過了 B 點后，在 D 點加速度與速度不可能再垂直，C 錯誤；根據(jù)曲線運動的特點，可判斷從 B 點到 D點加速度與速度的夾角一直減小，D 錯誤.答案：A【考點練透】1.(2015 年河北邯鄲模擬)質點做曲線運動從 A 到 B 速率逐漸增加，如下列各圖所示，有四位同學用示意圖表示 A 到 B 的軌跡及速

7、度方向和加速度的方向，其中正確的是()ABCD答案：D考點 2 運動的合成與分解 典例剖析例 2：有一個質量為 2 kg 的質點在 x-y 平面上運動，在 x方向的速度圖象和 y 方向的位移圖象分別如圖 4-1-2 甲、乙所示，下列說法正確的是()甲乙圖 4-1-24 m/s，在x 方向上做勻加速直線運動，aA.質點所受的合外力為 3 NB.質點的初速度為 3 m/sC.質點做勻變速直線運動D.質點初速度的方向與合外力的方向垂直解析：由題圖乙可知，質點在 y 方向上做勻速運動，vyxtvt1.5 m/s2，故質點所受合外力 Fma3 N，A 正確；質點的初速度 v 5 m/s，B 錯誤；質點做

8、勻變速曲線運動，C 錯誤；質點初速度的方向與合外力的方向不垂直，如圖4-1-3 所示，圖 4-1-353，D 錯誤.答案：A【考點練透】2.一光滑水平面內建立平面直角坐標系，一物體從 t0 時刻起，由坐標原點 O(0,0)開始運動，其沿 x 軸和 y 軸方向運動的速度-時間圖象如圖 4-1-4 甲、乙所示，下列說法中正確的是()甲乙圖 4-1-4A.前 2 s 內物體沿 x 軸做勻加速直線運動B.后 2 s 內物體繼續(xù)做勻加速直線運動，但加速度沿 y 軸方向C.4 s 末物體坐標為(4 m,4 m)D.4 s 末物體坐標為(6 m,2 m)解析：前 2 s 內物體在 y 軸方向速度為 0，由題

9、圖甲知只沿x 軸方向做勻加速直線運動，A 正確；后 2 s 內物體在 x 軸方向做勻速運動，在 y 軸方向做初速度為 0 的勻加速運動，加速度沿 y 軸方向，合運動是曲線運動，B 錯誤；4 s 內物體在 x 軸方向上的位移是 x m6 m，在 y 軸方向上的位C 錯誤，D 正確.答案：AD移為 y 22 m2 m，所以 4 s 末物體坐標為(6 m，2 m)，12模型 1 小船渡河1.小船渡河問題的分析思路渡河時間最短當船頭方向垂直河岸時，渡河時間 d最短，最短時間 tmin v船渡河位移最短如果 v船 v水，當船頭方向與上游夾角 滿足 v船 cos v水時，合速度垂直河岸，渡河位移最短，等于

10、河寬 d如果 v船 v水，當船頭方向(即 v船方向)與合速度方向垂直時，渡河位移dv 水最短，等于v 船2.小船渡河的兩類問題、三種情景例 3：(2014 年四川卷)有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為 v 的大河.小明駕著小船渡河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路線與河岸垂直.去程與回程所用時間的比值為 k，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為()思維點撥：去程時船頭垂直于河岸，用時最短；回程時位移垂直于河岸，位移最短.答案：B【觸類旁通】1.一小船渡河，河寬 d180 m，水流速度 v12.5 m/s.若船在靜水中的速度為 v25 m/s，求：(1)欲使船在最短

11、的時間內渡河，船頭應朝什么方向？用多長時間？位移是多少？(2)欲使船渡河的航程最短，船頭應朝什么方向？用多長時間？位移是多少？解：(1)欲使船在最短時間內渡河，船頭應朝垂直河岸方向當船頭垂直河岸時，如圖 D18 甲所示甲乙圖 D18(2)欲使船渡河航程最短，合運動應垂直河岸，船頭應朝上游與河岸方向成某一夾角，如圖乙所示有 v2cos v1 ，得60所以當船頭與上游河岸成 60角時航程最短xd180 m模型 2 關聯(lián)速度的繩桿模型1.模型特點沿繩(或桿)方向的速度分量大小相等.2.思路與方法合速度物體的實際運動速度 v方法：v1 與 v2 的合成遵循平行四邊形定則.3.常見模型把物體的實際速度分

12、解為沿繩(桿)和垂直于繩(桿)的兩個分量，根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相等求解.常見的模型如下列各圖所示.例 4：如圖 4-1-5 所示，將質量為 2m 的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質量為 m 的小環(huán)，小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為 d.現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的 A 處由靜止釋放，當小環(huán)沿直桿下滑距離也為 d 時)(圖中 B 處)，下列說法正確的是(重力加速度為 g)(圖 4-1-5A.小環(huán)剛釋放時輕繩中的張力一定大于 2mg解析：小環(huán)釋放后，v 增加，而 v1vcos ，v1增大，由此可知小環(huán)剛釋放時重物具有向上的加速度，故繩中張力一定大于2mg，A 項

13、正確；小環(huán)到達B 處時，繩與直桿間的夾角為45，重物上升的高度 h( 1)d，B 項正確；如圖 4-1-6 所示，將2小環(huán)速度 v 進行正交分解，其分速度 v1 與重物上升的速度大小相等，v1vcos 45v，所以，小環(huán)在B 處的速度與重物上升的速度大小之比等于 ，C 項錯誤，D 項正確.圖 4-1-6答案：ABD222【觸類旁通】2.(多選，2016 年東北師大附中模擬)如圖 4-1-7 所示，人在岸上拉船，已知船的質量為 m，水的阻力恒為 Ff ，當輕繩與水平面的夾角為 時，船的速度為 v，此時人的拉力大小為 F，則此時()A.人拉繩行走的速度為 vcos B.人拉繩行走的速度為vcos C.船的加速度為Fcos FfmD.船的加速度為FFfm圖 4-1-7解析：人拉繩行走的速度等于船的速度 v 沿繩方向的分量vcos ，A 正確，B 錯誤；由牛頓第二定律得：Fcos Ffma，答案：AC