第4章第1节运动的合成和分解.ppt

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1、第第1节节运动的合成和分解运动的合成和分解【例1】(双选)下列说法中正确的是()A做曲线运动的物体加速度一定改变B物体做曲线运动时速度大小一定变化C物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动D做曲线运动物体其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上 物体做曲线运动的条件【解析】在恒力作用下物体可以做曲线运动，则A错；做匀速圆周运动的物体其速度大小不变，方向时刻在变，则B错；物体是否做曲线运动与力的大小和大小的变化无关，关键是看各外力的合力与运动方向是否在同一直线上，如果在同一直线上，则物体做直线运动，否则物体做曲线运动，所以本题CD正确【答案】CD【点评】物体是否做曲线运动取决于速度方向与所受合外力

2、是否共线，不共线则做曲线运动恒力作用下物体也可能做曲线运动，如沿与水平方向成某一夹角抛出去的物体，若不考虑空气阻力，它只受重力(恒力)作用，物体做曲线运动变力作用下的物体也可以做直线运动【例2】(双选)小宇在学习运动的合成与分解后，对于两个分运动与合运动的关系及物体是否做曲线运动提出了下列观点，你认为小宇的说法正确的是()A合运动的速度一定大于两个分运动的速度B合运动方向就是物体的实际运动方向C若两个匀变速直线运动合加速度方向与合速度方向相同，则物体做直线运动D两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动运动的合成与分解【解析】速度是矢量，由平行四边形定则可知，合速度可大于分速度，也可小于分速度，

3、但不知分速度的方向，就无法确定合速度的大小和方向则A错，B正确；若合加速度方向与合速度方向共线，则物体做直线运动，则C对；D错【答案】BC【点评】高考考查相关知识点多以选择题的形式出现，考查的知识点也较多物体实际运动(合运动)的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，而分运动的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度以求两个分速度的合速度为例，当两个分速度v1和v2相互垂直时，其合运动为由两个分运动为邻边所组成的矩形的对角线，如图所示，1不理解物体做什么性质的运动是由初速度和受力情况决定的，错误地认为恒力作用下物体一定做直线运动 2不理解分运动的独立性，不知道联系两个分运

4、动的桥梁是时间 3对小船过河问题中的最短时间和最短位移不理解图416【错解】BD【纠错心得】绳拉物体的模型是高中物理常用的模型，也是最容易错的模型，同学们在分析此类问题时要注意绳只能沿收缩方向产生弹力，也就说，绳的运动只能按实际情况分解成两个方向，一是沿绳的方向；二是与绳垂直的方向【例4】设某段宽200m的小河，水流动速度v1=2m/s，船在静水中的速度为v2=4m/s，现使用小船渡河(1)如果要求船到对岸的航程最短，则船头应指向什么方向？最短航程是多长？(2)如果要求船划到对岸时间最短，则船头应指向什么方向？最短时间是多少？航程是多少？题型一小船过河模型题型一小船过河模型【解析】小船同时参与

5、两个分运动，因分运动之间具有等时性、独立性，若要船航程最短，则合速度方向与河岸垂直小船过河所用时间与水流速无关，若要小船渡河用的最短时间过河，则v2垂直于河岸 当船头指向斜上游，与岸夹角为时，合运动垂直于河岸，航程最短，数值等于200m宽，则：【思维拓展】在运动合成与分解中，可以把运动合成与分解的关系类比于前面学过的合力与分力的关系，另外准确作图有利于解题小船过河问题是指一个类型的问题，如人在车上运动，切割玻璃，雨滴通过运动的车窗等，这些同学们可以在今后学习中去总结和归纳【例5】小强同学通过定滑轮、小车、细绳、中间有孔能在杆上自由滑动的重物组成如图417所示的实验装置，重物M沿竖直杆下滑，并通

6、过绳带动小车m沿斜面升高(1)当他通过传感器测得滑轮右侧绳与竖直方向夹角为时重物下滑的速度为v，此时小车的速度是多少？(2)若重物匀速下落，小车的动能如何变化？题型二绳拉物体运动的合成与分解题型二绳拉物体运动的合成与分解图417【解析】(1)物体M下滑的速度v为合速度，被M带动的绳参与了两种运动，一是沿绳的速度v1(径向)，二是沿绳摆动方向垂直于v1的速度v2，以v1和v2为邻边作平行四边形，v为对角线，v1与v的夹角为，如图所示，则v1=vcos=v (2)重物匀速下降过程中，拉重物的细绳与竖直方向的夹角不断变小，则cos值不断增大，则小车的速度v也不断增大，其动能也增大【思维拓展】绳的速度

7、是解题过程中的同学们经常出现错误的地方，在进行运动合成与分解时一定要与力的合成与分解区分开来，速度是按运动的实际效果进行分解，每个分速度都有其实际物理意义跟跟踪踪训训练练如图418所示，用船A拖着车B前进，若船匀速前进，速度为vA，当OA绳与水平方向夹角为时，求：(1)车B运动的速度vB多大？(2)车B是否做匀速运动？图418【解析】船的前进速度vA产生了绳子的下拉速度v1(沿绳方向)和绳子以滑轮为轴的转动速度v2，车前进的速度vB取决于由船前进而使绳子OB变短的速度 (1)取绳子与船的连接点A为研究对象它实际的运动即合运动向右，A点同时参与两个分运动，一个沿着绳子运动，另一个以O为圆心转动把

8、vA分解为一个沿绳子方向的分速度v1和一个垂直于绳子的分速度v2，如右图所示，车前进的速度vB应等于vA的分速度v1，即vB=v1=vAcos.(2)当船匀速向前运动时，角逐渐减小，车速vB将逐渐增大，因此，B不做匀速运动1.(单选)(2010江苏卷)如图419所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度()A大小和方向均不变B大小不变，方向改变C大小改变，方向不变D大小和方向均改变A图419【解析】考查运动的合成与分解橡皮水平方向上与铅笔一起做匀速运动，由于悬线的总长一定，悬点到铅笔间的线均匀变长，铅笔到橡皮的长度则均匀变短，说

9、明橡皮在竖直方向的位移随时间均匀变化，因此在竖直方向也做匀速运动，因此合运动仍为匀速运动，速度大小和方向不变，A项正确2.(单选)(2011全国理综)一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()D【解析】主要考查电场力方向和曲线运动所受合外力与轨迹的关系正确答案是D.图4110C【解析】关键是画运动的合成与分解图如图所示：船速为v沿绳方向的分量4.(单选)(珠海模拟)在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体R，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧，如图4111甲将

10、玻璃管倒置(如图乙)，蜡块沿玻璃管匀速上升再次将玻璃管上下颠倒，在蜡块上升的同时，让玻璃管沿水平方向向右(设为x方向)做匀加速直线运动(如图丙)下图中能正确反映蜡块运动轨迹的是()答案：C图4111【解析】考查物体做曲线运动的条件及运动的合成与分解知识蜡块沿y轴方向做匀速运动，而沿x方向做匀加速运动，即其所受合外力方向沿x轴，与速度方向不在一条直线上，故物体做曲线运动，A错；物体做曲线运动时，其轨迹偏向合外力一侧，所以B、D错误，而C正确5.(双选)(湛江模拟)质量为1kg的物体在水平面内做曲线运动，已知互相垂直方向上的速度图象分别如图4112所示下列说法正确的是()A质点的初速度为4m/sB质点所受的合外力为3NC质点初速度的方向与合外力方向垂直D2s末质点速度大小为7m/s图4112AC6.(单选)在平面上运动的物体，其x方向分速度vx和y方向分速度vy随时间t变化的图线如图4113所示，则图中最能反映物体运动轨迹的是()图4113答案：C【解析】由图中所给图线可知，物体在x方向上做匀速直线运动，在y方向做匀加速直线运动，即在y方向受到力的作用，因此物体的运动轨迹向着受力方向弯曲，选项C正确