人教版高三物理总复习 5.1曲线运动 运动的合成与分解课件 鲁科.ppt

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1、第一节曲线运动运动的合成与分解第一节曲线运动运动的合成与分解2021/8/9 星期一1基础知识梳理基础知识梳理一、曲线运动一、曲线运动1速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的线在这一点的_2运动的性质：做曲线运动的物体，速度的运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向方向时刻在改变，所以曲线运动一定是时刻在改变，所以曲线运动一定是_运动运动3曲线运动的条件：物体所受曲线运动的条件：物体所受_的方向跟的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的它的速度方向不在同一条直线上或它的_方方向与速度方向不在同一条直线上向与速度方向不在同一条直线上切线方向

2、切线方向变速变速合外力合外力加速度加速度2021/8/9 星期一2二、运动的合成与分解二、运动的合成与分解1基本概念基本概念(1)运动的合成：已知运动的合成：已知_求合运动求合运动(2)运动的分解：已知运动的分解：已知_求分运动求分运动2分解原则：根据运动的分解原则：根据运动的_分解，也分解，也可采用可采用_3遵循的规律遵循的规律位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循分解都遵循_分运动分运动合运动合运动实际效果实际效果正交分解正交分解平行四边形定则平行四边形定则2021/8/9 星期一34合运动与分运动的关系合运动与分运动的关系(1)等时

3、性等时性合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始，合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始，同时进行，同时停止同时进行，同时停止(2)独立性独立性一个物体同时参与几个分运动，各分运动一个物体同时参与几个分运动，各分运动_，不受其他运动的影响，不受其他运动的影响(3)等效性等效性各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有_的效果的效果独立进行独立进行完全相同完全相同2021/8/9 星期一4思考感悟思考感悟如何判断合运动与分运动？合运动的速度一定大如何判断合运动与分运动？合运动的速度一定大于分运动的速度吗？于分运动的速度吗？提示：提示：合运动一定是物体的实际运动

4、合运动的合运动一定是物体的实际运动合运动的速度不一定大于分运动的速度，由于合运动的速速度不一定大于分运动的速度，由于合运动的速度与各分速度的关系遵循平行四边形定则，当两度与各分速度的关系遵循平行四边形定则，当两分速度的夹角小于分速度的夹角小于90时，合速度大于分速度；当时，合速度大于分速度；当两分速度的夹角大于两分速度的夹角大于90时，合速度小于分速度时，合速度小于分速度2021/8/9 星期一5课堂互动讲练课堂互动讲练一、曲线运动规律的理解一、曲线运动规律的理解1合力方向与速度方向的关系合力方向与速度方向的关系物体做曲线运动时，合力的方向与速度方向一定物体做曲线运动时，合力的方向与速度方向一

5、定不在同一条直线上，这是判断物体是否做曲线运不在同一条直线上，这是判断物体是否做曲线运动的依据动的依据2合力方向与轨迹的关系合力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合力方向指向方向之间，速度方向与轨迹相切，合力方向指向曲线的曲线的“凹凹”侧侧2021/8/9 星期一63速率变化情况判断速率变化情况判断(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率增大速率增大(2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的当合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率减小

6、速率减小(3)当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变4曲线运动类型的判断曲线运动类型的判断(1)物体做曲线运动时，如合外力物体做曲线运动时，如合外力(或加速度或加速度)的大小的大小和方向始终不变，则为匀变速曲线运动和方向始终不变，则为匀变速曲线运动(2)物体做曲线运动时，如合外力物体做曲线运动时，如合外力(或加速度或加速度)是变化是变化的的(包括大小改变、方向改变或大小、方向同时改包括大小改变、方向改变或大小、方向同时改变变)，则为非匀变速曲线运动，则为非匀变速曲线运动2021/8/9 星期一75两个直线运动的合运动性质的判断两个直线运动的合运动性

7、质的判断根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是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直线运动还是曲线运动(1)两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动动(2)一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动，当二者共线时为匀变速运动仍然是匀变速运动，当二者共线时为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动直线运动，不共线时为匀变速曲线运动2021/8/9 星期一8(3)两个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运两个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动；若合初速度与合加速度在同

8、一直线上，则合动；若合初速度与合加速度在同一直线上，则合运动为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动运动(4)两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动仍两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动然是匀加速直线运动2021/8/9 星期一9即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1.一个物体在相互垂直的恒力一个物体在相互垂直的恒力F1和和F2作用下，作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，则物体的运动情况将是，则物体的运动情况将是()A物体做匀变速曲线运动物体做匀变速曲

9、线运动B物体做变加速曲线运动物体做变加速曲线运动C物体做匀速直线运动物体做匀速直线运动D物体沿物体沿F1的方向做匀加速直线运动的方向做匀加速直线运动2021/8/9 星期一102021/8/9 星期一11二、运动合成与分解的方法二、运动合成与分解的方法1运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解是指描述运动的各物理量，即运动的合成与分解是指描述运动的各物理量，即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们都位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们都是矢量，所以都遵循平行四边形定则是矢量，所以都遵循平行四边形定则(1)两分运动在同一直线上时，同向相加，反向相两分运动在同一直

10、线上时，同向相加，反向相减减(2)两分运动不在同一直线上时，按照平行四边形两分运动不在同一直线上时，按照平行四边形定则进行合成，如图定则进行合成，如图511所示所示2021/8/9 星期一12图图5112021/8/9 星期一13名师点睛：名师点睛：(1)只有深刻挖掘曲线运动的实际运动只有深刻挖掘曲线运动的实际运动效果，才能明确曲线运动分解为哪两个方向上的效果，才能明确曲线运动分解为哪两个方向上的直线运动这是分析处理曲线运动的出发点直线运动这是分析处理曲线运动的出发点(2)进行等效合成时，要寻找两分运动时间的联系进行等效合成时，要寻找两分运动时间的联系等时性，这往往是分析处理曲线运动问题的等时

11、性，这往往是分析处理曲线运动问题的切入点切入点2021/8/9 星期一14即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)图图5122021/8/9 星期一152(2010年高考江苏卷年高考江苏卷)如图如图512所示，一块橡所示，一块橡皮用细线悬挂于皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向点，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，则橡皮右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度运动的速度()A大小和方向均不变大小和方向均不变B大小不变，方向改变大小不变，方向改变C大小改变，方向不变大小改变，方向不变D大小和方向均改变大小和方向均改变2021/8/9

12、星期一16解解析析：选选A.橡橡皮皮参参与与了了两两个个分分运运动动，一一个个是是沿沿水水平平方方向向与与铅铅笔笔速速度度一一样样的的匀匀速速直直线线运运动动，另另一一个个是是竖竖直直方方向向上上与与铅铅笔笔移移动动速速度度大大小小相相等等的的匀匀速速直直线线运运动动，这这两两个个匀匀速速直直线线运运动动的的合合运运动动是是斜斜向向上上的匀速直线运动，故的匀速直线运动，故A正确正确2021/8/9 星期一17三、小船过河问题分析三、小船过河问题分析1处理方法：小船在有一定流速的水中过河时，处理方法：小船在有一定流速的水中过河时，实际上参与了两个方向的分运动，即随水流的运实际上参与了两个方向的分

13、运动，即随水流的运动动(水冲船的运动水冲船的运动)和船相对于水的运动和船相对于水的运动(即在静水即在静水中的船的运动中的船的运动)，船的实际运动是合运动，船的实际运动是合运动2021/8/9 星期一182021/8/9 星期一19图图5132021/8/9 星期一202021/8/9 星期一21名名师师点点睛睛：船船的的划划行行方方向向与与船船头头指指向向一一致致(v1的的方方向向)，是是分分速速度度方方向向，而而船船的的航航行行方方向向是是实实际际运运动动的方向，也就是合速度的方向的方向，也就是合速度的方向2021/8/9 星期一22即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)3

14、.(2009年高考广东理基卷年高考广东理基卷)如图如图514所示，船在所示，船在静水中的航速为静水中的航速为v1，水流的速度为，水流的速度为v2.为使船行驶到为使船行驶到河正对岸的码头，则河正对岸的码头，则v1相对相对v2的方向应为的方向应为()图图514解解析析：选选C.为为使使船船行行驶驶到到正正对对岸岸，v1、v2的的合合速速度度应指向正对岸，所以应指向正对岸，所以C正确正确2021/8/9 星期一23经典题型探究经典题型探究题型一题型一曲线运动条件的应用曲线运动条件的应用 如如图图515所所示示，“神神舟舟七七号号”的的返返回回舱舱进进入入大大气气层层沿沿曲曲线线从从M点点运运动动到到

15、N点点的的过过程程中中，速速度度逐逐渐渐减减小小，在在此此过过程程中中“神神舟舟七七号号”的的返返回回舱舱所所受受合力的方向可能是合力的方向可能是()例例例例1 1图图5152021/8/9 星期一24【思路点拨思路点拨】解决此题关键理解两点：解决此题关键理解两点：(1)轨迹为曲线，合外力方向指向曲线轨迹为曲线，合外力方向指向曲线“凹侧凹侧”(2)“速度逐渐减小速度逐渐减小”应有沿切线向后的效果应有沿切线向后的效果【解析解析】物体做曲线运动时，所受合力的方向物体做曲线运动时，所受合力的方向一定指向运动轨迹曲线的内侧，故选项一定指向运动轨迹曲线的内侧，故选项A、D错错误；由于物体速度逐渐减小，所

16、以合力方向与速误；由于物体速度逐渐减小，所以合力方向与速度方向的夹角大于度方向的夹角大于90，故选项，故选项C正确，正确，B错误错误2021/8/9 星期一25【答案答案】C【规律总结规律总结】(1)做曲线运动的物体，其轨迹向做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指的一方弯曲，或合外力指向轨迹合外力所指的一方弯曲，或合外力指向轨迹“凹凹”侧侧(2)若合外力方向与速度方向夹角为若合外力方向与速度方向夹角为，则当，则当为锐为锐角时，物体做曲线运动的速率将变大；当角时，物体做曲线运动的速率将变大；当角为角为钝角时，物体做曲线运动的速率将变小；当钝角时，物体做曲线运动的速率将变小；当始始终为直角时，则该力

17、只改变速度的方向而不改变终为直角时，则该力只改变速度的方向而不改变速度的大小速度的大小2021/8/9 星期一26题型二题型二渡河类问题的计算渡河类问题的计算 (2011年漳州一中质检年漳州一中质检)一条宽度为一条宽度为L的河，的河，水流速度为水流速度为v水水，已知船在静水中的航速为，已知船在静水中的航速为v船船，那，那么：么：(1)怎样渡河时间最短？最短时间是多少？怎样渡河时间最短？最短时间是多少？(2)若若v水水v船船，怎样渡河位移最小？最小位移是多，怎样渡河位移最小？最小位移是多少？少？例例例例2 22021/8/9 星期一27【思路点拨思路点拨】(1)要使船渡河时间最短，则船必要使船渡

18、河时间最短，则船必须在垂直于河岸的方向上速度最大，即船头直指须在垂直于河岸的方向上速度最大，即船头直指对岸航行对岸航行(2)注意到注意到v船船v水水，则船的合速度可以垂直于河岸，则船的合速度可以垂直于河岸，渡河的最小位移显然是河宽渡河的最小位移显然是河宽2021/8/9 星期一282021/8/9 星期一29 甲乙甲乙 图图5172021/8/9 星期一302021/8/9 星期一31(2)当当v船船v水水时时，船船能能垂垂直直于于河河岸岸渡渡河河，河河宽宽即即是是最最小小位位移移；当当v船船v水水时时，船船不不能能垂垂直直于于河河岸岸渡渡河河，但但此此时时仍仍有有渡渡河河的的最最小小位位移移

19、，可可利利用用矢矢量量三三角角形形定则求极值的方法处理定则求极值的方法处理2021/8/9 星期一32题型三题型三绳拉物体的速度分解模型绳拉物体的速度分解模型 (满满分分样样板板12分分)(2011年年苏苏州州模模拟拟)一一辆辆车车通通过过一一根根跨跨过过定定滑滑轮轮的的轻轻绳绳子子提提升升一一个个质质量量为为m的的重重物物，开开始始车车在在滑滑轮轮的的正正下下方方，绳绳子子的的端端点点A离离滑滑轮轮的的距距离离是是H.车车由由静静止止开开始始向向左左做做匀匀加加速速运运动动，过过了了时时间间t绳绳子子与与水水平平方方向向的的夹夹角角为为，如如图图518所所示示问问：在在这这个个过过程程中中，

20、车车对对重重物物做做了了多少功？多少功？例例例例3 32021/8/9 星期一33图图518【思思路路点点拨拨】抓抓住住车车的的运运动动为为实实际际运运动动，然然后后将将车车的的速速度度沿沿绳绳和和垂垂直直于于绳绳分分解解，再再利利用用动动能能定定理理计计算功算功2021/8/9 星期一342021/8/9 星期一35图图5192021/8/9 星期一36【答案答案】见解题样板见解题样板2021/8/9 星期一37【规规律律总总结结】绳绳连连物物体体是是指指物物拉拉绳绳或或绳绳拉拉物物由由于于高高中中研研究究的的绳绳都都是是不不可可伸伸长长的的，即即绳绳的的长长度度不不会会改改变变，所所以以解解题题原原则则是是：把把物物体体的的实实际际速速度度分分解解为为垂垂直直于于绳绳和和平平行行于于绳绳方方向向的的两两个个分分量量，根根据绳连物体沿绳方向的分速度大小相同求解据绳连物体沿绳方向的分速度大小相同求解2021/8/9 星期一382021/8/9 星期一39