2021届高考物理第一轮总复习 曲线运动课件.ppt

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1、温故自温故自查查1曲曲线线运运动动的的特特点点：做做曲曲线线运运动动的的质质点点在在某某一一点点的的瞬瞬时时速速度度的的方方向向，就就是是通通过过这这一一点点的的曲曲线线的的 ，质质点点在在曲曲线线运运动动中中的的速速度度方方向向时时刻刻在在变变，所所以以曲曲线线运运动动一一定是定是 ，但是，但是变变速运速运动动不一定是曲不一定是曲线线运运动动2物体做曲物体做曲线线运运动动的条件：的条件：切线方向切线方向变速运动变速运动物体所受的合外力的方向物体所受的合外力的方向跟物体的速度方向不在一条直线上，即加速度方向与速度跟物体的速度方向不在一条直线上，即加速度方向与速度方向不在同一条直线上方向不在同一

2、条直线上考点精析考点精析1受力特点受力特点物物体体所所受受合合外外力力与与速速度度方方向向不不在在一一条条直直线线上上，且且指指向向轨轨道内道内侧侧，高中，高中阶阶段所受合外力一般分段所受合外力一般分为为两种情况：两种情况：(1)合合外外力力为为恒恒力力，与与速速度度成成某某一一角角度度如如在在重重力力作作用用下下的的平平抛抛运运动动、带带电电粒粒子子垂垂直直于于电电场场方方向向进进入入匀匀强强电电场场所所做做的的类类平平抛抛运运动动等等，此此类类问问题题速速度度的的大大小小和和方方向向均均发发生生变变化化(2)合合外外力力大大小小不不变变，方方向向改改变变，且且合合外外力力的的方方向向与与速

3、速度度方方向向垂垂直直，如如匀匀速速圆圆周周运运动动等等，此此时时速速度度的的大大小小不不发发生生变变化，化，仅仅方向方向发发生生变变化化2运动学特点运动学特点曲曲线线运运动动一一定定是是变变速速运运动动，因因为为其其速速度度方方向向一一定定在在变变化化曲曲线线运运动动可可以以是是加加速速度度恒恒定定的的匀匀变变速速运运动动，也也可可以以是是加速度加速度变变化的非匀化的非匀变变速运速运动动3曲线运动的轨迹特点曲线运动的轨迹特点向向受受力力的的一一侧侧偏偏，且且与与初初速速度度方方向向相相切切曲曲线线运运动动的的轨轨迹迹不不会会出出现现急急折折，只只能能平平滑滑变变化化轨轨迹迹总总在在力力与与速

4、速度度的的夹夹角中角中4曲线运动的合外力方向与速度方向的关系曲线运动的合外力方向与速度方向的关系做做曲曲线线运运动动的的物物体体，其其轨轨迹迹向向合合外外力力所所指指的的一一方方弯弯曲曲，或或合合外外力力指指向向轨轨迹迹“凹凹”侧侧，若若已已知知物物体体的的运运动动轨轨迹迹，可可判判断断出出合合外外力力的的大大致致方方向向，若若合合外外力力为为变变力力，则则为为变变加加速速运运动动；若若合合外外力力为为恒恒力力，则则为为匀匀变变速速运运动动；若若合合外外力力为为恒恒力力且且与与初初速速度度方方向向不不在在一一条条直直线线上上，则则物物体体做做匀匀变变速速曲曲线线运运动动；若若合合外外力力方方向

5、向与与速速度度方方向向夹夹角角为为，则则当当为为锐锐角角时时，物物体体做做曲曲线线运运动动的的速速率率将将变变大大；当当为为钝钝角角时时，物物体体做做曲曲线线运运动动的的速速率率将将变变小小；当当始始终终为为直直角角时时，则则该该力力只只改改变变速度的方向而不改速度的方向而不改变变速度的大小速度的大小.温故自温故自查查1分运动和合运动的关系分运动和合运动的关系(1)等等时时性、独立性、等效性性、独立性、等效性各各分分运运动动与与合合运运动动总总是是同同时时 ，同同时时 经经历历的的时时间间一一定定 ；各各分分运运动动是是各各自自 ，不不受受其其他他分分运运动动的影响；各分运的影响；各分运动动的

6、叠加与合运的叠加与合运动动具有具有 的效果的效果(2)合运合运动动的性的性质质是由分运是由分运动动的性的性质质决定的决定的开始开始结束结束相等相等独立的独立的相同相同2运动的合成与分解运动的合成与分解(1)运运动动的合成的合成由几个分运由几个分运动动求求 合成的方法是合成的方法是 (2)运运动动的分解的分解已已知知合合运运动动求求 ，分分解解时时应应根根据据运运动动的的效效果果确确定定 的的方方向向，然然后后由由平平行行四四边边形形确确定定大大小小，分分解解时时也可按正交分解法分解，运也可按正交分解法分解，运动动的分解与合成是的分解与合成是 运算运算合运动合运动平行四边形定则平行四边形定则分运

7、动分运动两分运动两分运动互逆互逆考点精析考点精析1运动合成的方法运动合成的方法(1)两两个个分分运运动动在在同同一一直直线线上上时时，运运动动合合成成前前一一般般先先要要规规定定正正方方向向，然然后后确确定定各各分分运运动动的的速速度度、加加速速度度和和位位移移的正、的正、负负，再求代数和，再求代数和(2)两两个个分分运运动动不不在在同同一一直直线线上上(即即互互成成角角度度)时时，要要按按平行四平行四边边形定形定则则来求合速度、合加速度和合位移来求合速度、合加速度和合位移(3)互成角度的两个分运互成角度的两个分运动动的合成的合成两两个个互互成成角角度度的的匀匀速速直直线线的的合合运运动动，仍

8、仍然然是是匀匀速速直直线线运运动动；两两个个互互成成角角度度的的初初速速度度为为零零的的匀匀加加速速运运动动的的合合运运动动，一一定定是是匀匀加加速速运运动动；两两个个互互成成角角度度的的分分运运动动，其其中中一一个个做做匀匀速速直直线线运运动动，另另一一个个做做匀匀变变速速直直线线运运动动，其其合合运运动动一一定定是是匀匀变变速速曲曲线线运运动动；两两个个初初速速度度均均不不为为零零的的匀匀变变速速直直线线运运动动合合成成时时，若若合合加加速速度度与与合合初初速速度度的的方方向向在在同同一一直直线线上上，则则合合运运动动仍仍然然是是匀匀变变速速直直线线运运动动；若若合合加加速速度度的的方方向

9、向与与合合初初速速度度的的方方向向不不在在同同一一条条直直线线上上，则则合合运运动动一一定定是是匀匀变变速速曲曲线线运运动动(4)两个互相垂直的都是匀速直两个互相垂直的都是匀速直线线运运动动的合成的合成其其合合运运动动与与分分运运动动都都遵遵循循平平行行四四边边形形定定则则或或三三角角形形定定则则则则合位移的大小和方向合位移的大小和方向为为：2运动分解的方法运动分解的方法(1)对对运运动动进进行行分分解解时时，要要根根据据运运动动的的实实际际效效果果来来确确定定两两个个分分运运动动的的方方向向，否否则则分分解解无无实实际际意意义义，也也可可以以根根据据实际实际情况，情况，对对运运动进动进行正交

10、分解行正交分解(2)合合运运动动与与分分运运动动的的判判断断：合合运运动动就就是是物物体体相相对对某某一一参参考考系系(如如地地面面)所所做做的的实实际际运运动动，即即物物体体合合运运动动的的轨轨迹迹一一定定是是物物体体实实际际运运动动的的轨轨迹迹，物物体体相相对对于于参参考考系系的的速速度度即即为为合速度合速度(3)曲曲线线运运动动一一般般可可以以分分解解成成两两个个方方向向上上的的直直线线运运动动，通通过过对对已已知知规规律律的的直直线线运运动动的的研研究究，可可以以知知道道曲曲线线运运动动的的规规律，律，这这是我是我们们研究曲研究曲线线运运动动的基本方法的基本方法命命题题规规律律对对物物

11、体体做做曲曲线线运运动动的的理理解解，会会利利用用物物体体做做曲曲线线运运动动的的条条件件判判断断物物体体是是否否做做曲曲线线运运动动及及其其运运动动性性质质和和运动轨迹运动轨迹考考例例1物物体体在在几几个个恒恒力力的的共共同同作作用用下下做做匀匀速速直直线线运运动动，若若突突然然撤撤去去其其中中一一个个力力，则则物物体体可可能能的的运运动动形形式式是是()A匀速直匀速直线线运运动动B匀加速直匀加速直线线运运动动C匀匀变变速曲速曲线线运运动动 D变变加速曲加速曲线线运运动动解解析析物物体体原原来来做做匀匀速速直直线线运运动动，说说明明物物体体所所受受几几个个恒恒力力的的合合力力为为零零，当当撤

12、撤去去其其中中一一个个力力时时，其其余余几几个个力力的的合合力力与与撤撤去去的的这这个个力力的的大大小小相相等等，方方向向相相反反；撤撤去去一一个个力力后后，物物体体所所受受合合力力不不为为零零，因因此此物物体体不不可可能能做做匀匀速速直直线线运运动动，所所以以A项项错错误误；又又因因为为剩剩余余的的几几个个力力的的合合力力是是恒恒力力，所所以以物物体体也也不不可可能能做做变变加加速速运运动动，因因此此D项项错错误误；如如果果剩剩余余几几个个力力的的合合力力方方向向跟跟原原来来速速度度方方向向在在同同一一条条直直线线上上，则则物物体体可可以以做做匀匀加加速速直直线线运运动动如如果果剩剩余余几几

13、个个力力的的合合力力方方向向跟跟原原来来的的速速度度方方向向不不在在同同一一条条直直线线上上，则则物物体体也也可可以以做做匀匀变速曲线运动变速曲线运动答案答案B、C总结评述总结评述质质点做曲点做曲线线运运动时动时，F的效果的效果如如图图(a)所所示示，汽汽车车在在一一段段弯弯曲曲水水平平路路面面上上匀匀速速行行驶驶，关关于于它它受受到到的的水水平平方方向向的的作作用用力力方方向向的的示示意意图图(b)，可可能能正确的是正确的是(图图中中F为牵为牵引力，引力，f为车为车行行驶时驶时所受的阻力所受的阻力)解解析析首首先先，汽汽车车所所受受的的阻阻力力与与其其运运动动方方向向相相反反，即即沿沿轨轨迹

14、迹的的切切线线方方向向向向后后；因因合合力力必必指指向向轨轨迹迹弯弯曲曲的的一一方方，即左上方，只有即左上方，只有C图满足上述要求图满足上述要求答案答案C命命题题规规律律考考查查运运动动的的合合成成方方法法、合合运运动动与与分分运运动动的的关系，即等时性、独立性、等效性，会作矢量图关系，即等时性、独立性、等效性，会作矢量图考考例例2一一条条宽宽度度为为L的的河河，水水流流速速度度为为v水水，已已知知船在静水中的速度船在静水中的速度为为v船船，那么：，那么：(1)怎怎样样渡河渡河时间时间最短？最短最短？最短时间时间是多少？是多少？(2)若若v船船v水水，怎怎样样渡渡河河位位移移最最小小？最最小小

15、位位移移是是多多少少？(3)若若v船船v水水还还是是v船船v水水时时，船船能能垂垂直直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渡渡河河，但但此此时时仍仍有有最最小小位位移移渡渡河河，可利用矢量三角形定可利用矢量三角形定则则求极求极值值的方法的方法处处理理小小船船匀匀速速渡渡过过一一条条河河流流，当当船船头头垂垂直直对对岸岸方方向向航航行行时时，在在出出发发后后10min到到达达对对岸岸下下游游120m处处；若若船船头头保保持持与与河河岸岸成成角向上游航行，出角向上游航行，出发发后后12.5min到达正到达正对对岸求：岸求：(1)水流的速度；水流的速度

16、；(2)船船在在静静水水中中的的速速度度；河河的的宽宽度度；船船头头与与河河岸岸间间的的夹夹角角.解解析析(1)船船头头垂垂直直对对岸岸方方向向航航行行时时，如如图图甲甲所所示示因为因为sv2t1，所以水的流速，所以水的流速v2 0.2m/s而且有而且有dv1t1 (2)船头保持与岸成船头保持与岸成角航行时，如图乙所示角航行时，如图乙所示v2v1cos dv1t2sin 由由、式得：式得：由由得：得：dv1t1200m.命命题题规规律律考考查查运运动动的的分分解解方方法法，合合速速度度是是物物体体实实际际运动速度，根据实际效果分解合速度运动速度，根据实际效果分解合速度考考例例3(2009华华中

17、中师师大大附附中中模模拟拟)如如图图所所示示，汽汽车车向向右右沿沿水水平平面面做做匀匀速速直直线线运运动动，通通过过绳绳子子提提升升重重物物M.若若不不计计绳绳子子质质量量和和绳绳子子与与滑滑轮轮间间的的摩摩擦擦，则则在在提提升升重重物物的的过过程程中，下列有关判断正确的是中，下列有关判断正确的是()A重物加速上升重物加速上升B重物减速上升重物减速上升C绳绳子子张张力不断减小力不断减小D地面地面对对汽汽车车的支持力增大的支持力增大解解析析汽汽车车的的速速度度可可分分解解为为如如右右图图所所示示的的沿沿绳绳子子方方向向的的速速度度v1及及垂垂直直于于绳绳子子方方向向的的速速度度v2，由由图图可可

18、得得：v1vcos，当当汽汽车车沿沿水水平平面面做做匀匀速速直直线线运运动动，则则角角度度逐逐渐渐减减小小，速速度度v1逐逐渐渐增增大大，A正正确确B错错误误；重重物物加加速速上上升升，重重物物处处于于超超重重状状态态，通通过过微微元元法法可可求求得得加加速速度度越越来来越越小小，则则绳绳子子的的拉拉力力逐逐渐渐减减小小，C正正确确；对对汽汽车车进进行行受受力力分分析析可可得得：FNFTsinmg，随随着着角角度度的的减减小小，FTsin值值减减小小，故故FN增大，增大，D正确正确答案答案ACD总总结结评评述述汽汽车车运运动动的的速速度度即即为为合合速速度度v，这这点点在在解解题题中中应应注意

19、分清注意分清合合速速度度v有有两两个个作作用用效效果果：(1)使使绳绳子子长长度度发发生生变变化化(2)保保持持绳绳子子长长度度不不变变，使使绳绳子子发发生生转转动动根根据据分分运运动动的的独独立立性性，以以上上两两个个运运动动的的效效果果分分别别由由以以下下两两个个速速度度完完成成：沿沿绳绳方方向向的的速速度度和和垂垂直直于于绳绳方方向向的的速速度度，故故解解决决此此类类问问题题时时需需将将实实际际运运动动沿沿绳绳和和垂垂直直于于绳绳的的方方向向进进行行分分解解，然然后后再再根据运根据运动动情况情况进进行分析行分析如如图图所所示示，两两绳绳通通过过等等高高的的定定滑滑轮轮共共同同对对称称地地

20、系系住住一一个个物物体体A，两两边边以以速速度度v匀匀速速地地向向下下拉拉绳绳当当两两根根细细绳绳与与竖竖直方向的直方向的夹夹角都角都为为60时时，物体，物体A上升的速度有多大？上升的速度有多大？解解析析本本题题是是一一道道绳绳连连体体的的速速度度问问题题，有有部部分分学学生生认认为为物物体体A参参与与两两边边绳绳子子的的分分运运动动，物物体体A上上升升的的速速度度为为合速度，容易错解成合速度，容易错解成vA v，等等同同于于力力的的合合成成与与分分解解，其其实实并并非非如如此此以以右右边边绳绳子子为为研研究究对对象象，应应用用绳绳连连体体模模型型的的结结论论，当当绳绳端端物物体体A在在做做既

21、既不不沿沿绳绳方方向向，又又不不垂垂直直于于绳绳方方向向运运动动时时，一一般般要要将将绳绳端端物物体体A的的真真实实运运动动分分解解成成沿沿绳绳收收缩缩方方向向和和垂垂直直于于绳绳子子方方向向的的两两个个分分运运动动，其其运运动动效效果果一一是是沿沿绳绳方方向向的的直直线线运运动动，这这使使得得绳绳变变短短；二二是是以以定定滑滑轮轮为为圆圆心心的的圆圆周周运运动动，这这使使得得绳绳转转过过了了一一个个小小角角度度，即即A的的运运动动就就是是这这两两个个分分运运动动的的合合成成，如如图图所示，有所示，有vvAcos60，则，则vA 答案答案2v命命题题规规律律考考查查相相对对运运动动中中速速度度

22、的的合合成成与与分分解解问问题题，提高作矢量图的能力提高作矢量图的能力考考例例4宽宽9m的的成成型型玻玻璃璃以以2m/s的的速速度度连连续续不不断断地地向向前前行行进进，在在切切割割工工序序处处，金金刚刚割割刀刀的的速速度度为为10m/s，为为了使割下的玻璃板都成了使割下的玻璃板都成规规定尺寸的矩形，定尺寸的矩形，则则：(1)金金刚刚割刀的割刀的轨轨道道应应如何控制？如何控制？(2)切割一次的切割一次的时间时间多多长长？(3)所生所生产产的玻璃板的的玻璃板的规规格是怎格是怎样样的？的？解解析析(1)由由题题目目条条件件知知，割割刀刀运运动动的的速速度度是是实实际际的的速速度度，所所以以为为合合

23、速速度度，其其分分速速度度的的效效果果恰恰好好相相对对玻玻璃璃垂直切割垂直切割设设割割刀刀的的速速度度v2的的方方向向与与玻玻璃璃板板速速度度v1的的方方向向之之间间的的夹夹角角为为，如如图图所所示示可可保保证证割割下下均均是是矩矩形形的的玻玻璃璃板板，则则由由v2是合速度得是合速度得v1v2cos所以所以cos 即即arccos 所所以以，要要割割下下矩矩形形板板，割割刀刀速速度度方方向向与与玻玻璃璃板板速速度度成成arccos .(3)切切割割出出的的矩矩形形玻玻璃璃板板的的规规格格为为：长长度度d9m，宽宽度：度：lv1t20.92m1.84m.答答案案(1)割割刀刀速速度度方方向向与与

24、玻玻璃璃板板速速度度方方向向成成arccos 角度角度(2)0.92s(3)长长9m宽宽1.84m如如图图所所示示，AB杆杆的的A端端以以速速度度v沿沿水水平平地地面面向向右右匀匀速速运运动动，在在运运动动时时杆杆恒恒与与一一半半圆圆周周相相切切半半圆圆周周的的半半径径为为R.当当杆杆与与水水平平线线的的交交角角为为时时，杆杆的的角角速速度度及及杆杆上上与与半半圆圆相相切点切点C的速度大小分的速度大小分别别是是()解解析析对对A端端的的合合速速度度v分分解解如如图图所所示示：其其中中v2的的大小等于杆上大小等于杆上C点的速度点的速度故故vCv2vcos.线速度线速度v1对应的角速度为杆此时转动

25、的角速度，对应的角速度为杆此时转动的角速度，综上所述选项综上所述选项B正确正确答案答案B命命题题规规律律考考查查运运动动的的合合成成与与分分解解中中的的图图象象，根根据据运运动规律，作出运动物体的运动轨迹动规律，作出运动物体的运动轨迹考考例例5(2008江江苏苏东东台台市市调调研研)如如图图甲甲所所示示，在在一一端端封封闭闭、长长约约1m的的玻玻璃璃管管内内注注满满清清水水，水水中中放放置置一一个个蜡蜡块块，将将玻玻璃璃管管的的开开口口端端用用胶胶塞塞塞塞紧紧然然后后将将这这个个玻玻璃璃管管倒倒置置，在在蜡蜡块块沿沿玻玻璃璃管管上上升升的的同同时时，将将玻玻璃璃管管水水平平向向右右移移动动假假

26、设设从从某某时时刻刻开开始始计计时时，蜡蜡块块在在玻玻璃璃管管内内每每1s上上升升的的距距离离都都是是10cm，玻玻璃璃管管向向右右匀匀加加速速平平移移，每每1s通通过过的的水水平平位位移移依依次次是是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.图图乙乙中中，y表表示示蜡蜡块块竖竖直直方方向向的的位位移移，x表表示示蜡蜡块块随随玻玻璃璃管管运运动动的的水水平平位移，位移，t0时时蜡蜡块块位于坐位于坐标标原点原点(1)请请在在图图乙中画出蜡乙中画出蜡块块4s内的运内的运动轨动轨迹；迹；(2)求出玻璃管向右平移的加速度；求出玻璃管向右平移的加速度；(3)求求t2s时时蜡蜡块块的速度的速度v

27、.解解析析(1)蜡蜡块块在在竖竖直直方方向向做做匀匀速速直直线线运运动动，在在水水平平方方向向向向右右做做匀匀加加速速直直线线运运动动，根根据据题题中中的的数数据据画画出出的的轨轨迹如图所示：迹如图所示：(2)由由于于玻玻璃璃管管向向右右为为匀匀加加速速平平移移，根根据据sat2可可求求得得加加速速度度，由由题题中中数数据据可可得得：s5.0cm，相相邻邻时时间间间间隔隔为为1s，则，则a 5102m/s2(3)由运动的独立性可知，竖直方向的速度为由运动的独立性可知，竖直方向的速度为 0.1m/s水水平平方方向向做做匀匀加加速速直直线线运运动动，2s时时蜡蜡块块的的水水平平方方向向的的速度为速

28、度为vxat0.1m/s答案答案(1)见见解析解析图图(2)5102m/s2 总总结结评评述述新新课课标标高高考考注注重重考考查查基基础础知知识识及及基基本本概概念念，且且注注重重方方法法的的考考查查题题中中蜡蜡块块的的运运动动充充分分体体现现了了合合运运动动与与分分运运动动的的等等效效性性、独独立立性性、等等时时性性等等，同同时时体体现现了了研研究究问问题题的的思思想想及及方方法法，并并注注重重图图象象研研究究问问题题的的直直观观性性在在学学习习中中，如如何何将将知知识识点点理理解解透透彻彻，如如何何利利用用习习题题训训练练自自己己的思的思维维和研究和研究问题问题的方法，将是一个重要的学的方法，将是一个重要的学习环节习环节一一个个质质点点在在恒恒力力作作用用下下，在在xOy平平面面内内从从O点点运运动动到到A点点的的轨轨迹迹如如图图，且且在在A点点时时的的速速度度方方向向与与x轴轴平平行行，则则恒恒力力F的方向可能的是的方向可能的是()A沿沿x方向方向 B沿沿x方向方向C沿沿y方向方向 D沿沿y方向方向解解析析BC两两项项不不符符合合曲曲线线运运动动的的特特点点，错错误误，A项质点的瞬时速度不会变得跟恒力平行项质点的瞬时速度不会变得跟恒力平行答案答案D 请同学们认真完成课后强化作业