曲线运动运动的合成与分解 (2).ppt

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1、第二模块必修2考纲展示1.运动的合成和分解2.抛体运动3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度4.匀速圆周运动的向心力5.离心现象6.万有引力定律及其应用7.环绕速度8.第二宇宙速度和第三宇宙速度9.经典时空观和相对论时空观(湖南、天津、浙江不作要求)说明：斜抛运动只作定性要求1理解曲线运动、平抛运动、圆周运动、合运动、分运动、向心力、向心加速度、线速度、角速度、周期等基本概念的确切含义以及它们在简单情况下的应用理解相关知识之间的联系和区别2理解平抛运动、圆周运动规律的确切含义及其在简单情况下的应用理解平抛运动的处理方法，圆周运动向心力的计算是牛顿运动定律的具体应用理解相关知识之间的联系和

2、区别3理解万有引力定律的内容及适用条件、万有引力和重力的关系、同步卫星的特点、三种宇宙速度4掌握万有引力和重力的代换运算、地球(或天体)的卫星各物理量间的关系5会推导第一宇宙速度1在本章复习中应侧重于曲线运动的研究方法，即曲线运动转化为直线运动来处理2竖直面内的圆周运动问题，既可涉及临界问题，又可涉及能量问题，是学生学习中的一个难点3万有引力定律的应用一般与天体运动和航天问题联系在一起考查，所以复习时应该把万有引力与天体及航天相结合的问题作为复习的重点复习时分两条主线展开，一是万有引力提供向心力；二是重力与万有引力的关系第一单元曲线运动运动的合成与分解第一单元曲线运动运动的合成与分解1曲线运动

3、的速度特点质点做曲做运动时，在某一时刻的瞬时速度的方向就是通过这一点的方向，所以曲线运动一定是 运动，但是变速运动不一定是曲线运动切线切线变速变速2做曲线运动的条件(1)从运动学角度说：物体的加速度的方向跟它的 不在同一直线上，物体就做曲线运动(2)从动力学角度说：如果运动物体所受的方向跟它的不在同一直线上，物体就做曲线运动速度方向速度方向合力合力速度方向速度方向特别提醒：注意区分物体做曲线运动的条件和物体做匀变速运动的条件，如果物体所受合力为恒力，且合力与速度方向不共线，则物体做匀变速曲线运动1分运动和合运动：一个物体同时参与几个运动，参与的这几个都是分运动，物体的实际运动就是合运动2运动的

4、合成：已知分运动求合运动，叫做运动的合成(1)同一条直线上的两分运动的合成：同向 ，反向(2)不在同一条直线上的两分运动合成时，遵循 运动运动相加相加相减相减平行四边形定则平行四边形定则3运动的分解：已知合运动求分运动，叫做运动的分解(1)运动的分解是运动的合成的(2)分解方法：根据运动的实际效果分解或正交分解逆过程逆过程1做曲线运动的物体所受合力方向与轨迹的关系无力不拐弯，拐弯必有力曲线运动轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间，而且向合力的方向弯曲，或者说合力的方向总是指向曲线的“凹”侧2判断曲线运动的物体的速率变化情况(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率增大；(2)当合力方向

5、与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率减小；(3)当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变1运动的独立性一个物体同时参与两个(或多个)运动，其中的任何一个运动并不会受其他分运动的干扰，而保持其运动性质不变，这就是运动的独立性原理虽然各分运动互不干扰，但是它们共同决定合运动的性质和轨迹2运动的等时性各个分运动与合运动总是同时开始，同时结束，经历时间相等(不同时的运动不能合成)3运动的等效性各分运动叠加起来与合运动有相同的效果4运动的同一性各分运动与合运动，是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动，不是几个不同物体发生的不同运动两直线运动的合运动的性质和轨迹，由两分运动的性质及合初速度与合加速度的

6、方向关系决定1根据合加速度判定合运动是匀变速运动还是非匀变速运动，若合加速度不变则为匀变速运动；若合加速度变化(包括大小或方向)则为非匀变速运动2根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲线运动，若合加速度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3合运动的常见情形初速度为v0、加速度为a的匀变速直线运动，可以看做是一个速度为v0的匀速直线运动和一个初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动的合运动两个互成角度的匀速直线运动的合成运动一定是匀速直线运动因为两个分运动速度恒定(加速度为零)，所以其合速度也恒定(合加速度为零)互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的

7、合运动一定是曲线运动互成角度的两个匀变速直线运动的合运动，可能是匀变速直线运动(合速度与合加速度方向在一条直线上)，也可能是匀变速曲线运动(合加速度与合速度不在一条直线上)判断合运动是直线运动还是曲线运动，依据是物体所受的合外力(或物体的合加速度)与合速度方向是否在一条直线上，只要合力(或合加速度)与合速度方向在一条直线上，物体的合运动一定是直线运动；只要合力(或合加速度)与合速度方向不在一条直线上，物体的合运动一定是曲线运动由以上可知，判断是否做匀变速运动，要分析合外力是否为恒力；判断是否做曲线运动，要分析合外力与速度是否成一夹角一条宽为L的河流，水流的速度为v1，船在静水中的速度为v2，船

8、从河的一边渡到对岸船过河的过程同时参与了两种运动，即船相对于水的运动和随水流的运动，船的实际运动为合运动图图1【例1】物体受几个恒力的共同作用做匀速直线运动，突然撤去其中一个力，则物体的可能运动形式是()A匀速直线运动B匀加速直线运动C匀变速曲线运动 D变加速曲线运动解析：物体原来做匀速直线运动，说明物体所受几个恒力的合力为零，当撤去一个力后，物体所受合力不为零，因此物体不可能做匀速直线运动，所以A项错误；又因为剩余的几个力的合力是恒力，所以物体也不可能做变加速运动，因此D项错误；如果剩余几个力的合力方向跟原来速度方向在同一方向上，则物体可以做匀变速直线运动，如果剩余几个力的合力方向跟原来的速

9、度方向不在一条直线上，则物体也可以做匀变速曲线运动答案：BC高分通道只要物体所受合力与速度不共线，就做曲线运动变式1：如图2(a)所示，汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶，关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图(b)，可能正确的是(图中F为牵引力，f为车行驶时所受的阻力)()图2解析：首先，汽车所受的阻力与其运动方向相反，即沿轨迹的切线方向向后；因合力必指向轨迹弯曲的一方，即左上方，只有C图满足上述要求答案：C【例2】在向右匀速行驶的火车中，向后水平抛出一物体，在站在地面上的人看来，该物体的运动轨迹可能是图3中的()AA、D、EBB、C、DCC、D、EDA、B、C图图3解析：在地面上的人看来，

10、物体抛出后，对地速度可与火车运动方向一致，也可相反，同时也可以为零，故轨迹可能是A、D、E中的一个答案为A.答案：A高分通道参考系的不同造成运动的不同，本题要认识清楚是在什么参考系下观察该运动变式2：如图4所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩，在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，A、B之间的距离以dH2t2(SI)(SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度)规律变化，则物体做()图4A速度大小不变的曲线运动B速度大小增加的曲线运动C加速度大小方向均不变的曲线运动D加速度大小方向均变化的曲线运动答案：BC【例3】

11、河宽l300 m，水速u1 m/s，船在静水中的速度v3 m/s，欲分别按下列要求过河时，船的航向应与河岸成多大角度？过河时间是多少？(1)以最短时间过河；(2)以最小位移过河；(3)到达正对岸上游100 m处解析：渡河时间由垂直于河岸的速度大小决定，故欲要渡河时间最短，只有船头正对河岸；欲要位移最小，只有船的运动轨迹垂直于河岸(1)以最短时间渡河时，船头应垂直于河岸航行，即与河岸成90角，最短时间为(2)以最小位移过河，船的实际航向应垂直河岸，即船头应指向上游河岸设船头与上游河岸夹角为，有vcosu，(3)设船头与上游河岸夹角为，则有(vcosu)txvtsinl两式联立得：53，t125

12、s.答案：(1)船头垂直河岸100 s(2)船头与上游河岸夹角为arccos(3)船头与上游河岸夹角为53125 s高分通道小船渡河问题，要分清题是最短时间渡河，还是最小位移渡河能垂直到达正对岸的条件是船的实际速度垂直河岸，且v船v水图图5解析：水流速度是定值，只要保证合速度方向指向对岸危险区上游即可，但对应最小值应为刚好指向对岸危险区边缘，如图6所示则v船minv水sin302 m/s，所以C正确答案：C【例4】如图7所示，已知h2 m，小船以v4 m/s的速度匀速向左运动，并拉动岸上的车，当船经图中的A点时，绳与水平方向的夹角为60，当船经过图中B点时，绳与水平方向的夹角30，求该过程车的

13、速度变化了多少？图图7答案：1.46 m/s图图8高分通道(1)速度分解的一个基本原则就是按实际效果来进行分解.物体的实际运动方向是合速度的方向，然后分析由这个合速度所产生的实际效果，以确定两个分速度的方向(2)跨过定滑轮物体拉绳(或绳拉物体)运动的速度分解：物体速度v沿绳方向的分速度就是绳子拉长或缩短的速度，另一个分速度就是使绳子摆动的速度变式4：如图9所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是()A绳子的拉力大于A的重力B绳子的拉力等于A的重力C绳子的拉力小于A的重力D拉力先大于重力，后变为小于重力图图9解析：车水平向右的速度(也就是绳子末端的运动速度

14、)为合速度，它的两个分速度v1、v2如图10所示，其中v2就是拉动绳子的速度，它等于A上升的速度由图得，vAv2vcos小车匀速向右运动的过程中，逐渐变小，知vA逐渐变大，故A做加速运动，由A的受力及牛顿第二定律知绳的拉力大于A的重力答案：A图图101下面说法中正确的是()A物体在恒力作用下可能做曲线运动B物体在变力作用下不可能做曲线运动C做曲线运动的物体，其速度方向与加速度的方向不在同一直线上D物体在变力作用下有可能做曲线运动解析：物体在恒力作用下运动时，只要恒力的方向与物体速度的方向不在同一直线上，物体就做曲线运动，所以选项A是正确的；物体受变力作用时，只要变力的方向与物体速度的方向不在同

15、一直线上，物体就做曲线运动，所以选项B是错误的，而选项D是正确的；做曲线运动的物体，受到的合力方向与速度的方向不在同一直线上，所以它的加速度方向和速度方向也不在同一直线上，所以选项C是正确的答案：ACD2如图11所示，物体在恒力F作用下沿曲线A运动到B，这时突然使它所受的力反向而大小不变(即由F变为F)，在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是()图图11A物体可能沿曲线Ba运动B物体可能沿直线Bb运动C物体可能沿曲线Bc运动D物体可能沿原曲线由B返回A解析：物体在A点时的速度vA沿A点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线AB运动，此力F必有垂直于vA的分量，即力F只可能为右图所示的

16、各种方向之一；当物体到达B点时，瞬时速度vB沿B的切线方向，这时受力FF，即F只可能为图中所示的方向之一；可知物体以后只可能沿曲线Bc运动，所以本题的正确答案为C.答案：C图图123关于运动的合成与分解，下列说法中正确的是()A合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和B物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运动可能是曲线运动C合运动和分运动具有等时性D若合运动是曲线运动，则其分运动中至少有一个是曲线运动解析：合速度的大小不一定等于两个分速度大小之和，除非两分运动同向，故A错；两个分运动若是直线运动，但它的合运动可能是曲线运动，合运动和分运动具有等时性，B、C正确；若合运动是曲线运动，但其分运动

17、可能都是直线运动，故D错答案：BC4船在静水中的航速为v1，水流的速度为v2，为使船行驶到河正对岸的码头，则v1相对v2的方向应为()解析：如图13所示，船行驶到河对岸必须要求v合与v2垂直，v1、v2的合速度能垂直一个分速度v2，只有C.答案：C图图135在民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，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，则()图图14答案：BC6(2010年重庆模拟)如图15所示，(a)图表示某物体在x轴方向上分速度的vt图象，(b)图表示该物体在y轴上分速度的vt图象求：图图15(1)物体在t0时的速度(2)t8 s时物体的速度(3)t4 s时物体的位移