高三物理必修二一轮复习曲线运动运动合成与分解导学案中学教育高考_中学教育-高中教育.pdf

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1、即墨实验高中高三物理一轮复习导学案 编写：杨为荣 审核：高三物理组 编写时间：2015-9-1 第四章 曲线运动 万有引力与航天 考纲要求 权威解读 运动的合成与分解 1.运动的合成与分解是研究复杂运动的基本方法；万有引力定律是力学中一个重要的基本定律 2平抛运动的规律及其研究思想在近年高考中一般都有体现，要引起重视 3匀速圆周运动及其重要公式，特别是匀速圆周运动的动力学特点要引起足够的重视。对天体运动的考查都离不开匀速圆周运动 4 天体运动的考查频率很高，主要考查圆周运动、牛顿运动定律和圆周运动知识，经常结合航天技术、人造地球卫星等现代科技的重要领域进行命题 抛体运动 匀速圆周运动、角速度、

2、线速度、向心加速度 匀速圆周运动的向心力 离心现象 万有引力定律及其应用 环绕速度 第二宇宙速度和第三宇宙速度 第一节 曲线运动 运动的合成与分解 一、曲线运动 1速度的方向 质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的_。2运动的性质 做曲线运动的物体，速度的_时刻在改变，所以曲线运动是_运动。3曲线运动的条件 物体所受合外力的方向跟它的速度方向_或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上。4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方向之间，速度方向与轨迹相切，合力方向_。5运动类型的判断(1)判断物体是否做匀变速运动，要分析合外力是否为恒力。(2)判断物体是否做曲线运动

3、，要分析合外力是否与速度成一定夹角。(3)匀变速曲线运动的条件：F合0，为恒力且与速度不共线。(4)非匀变速曲线运动的条件：F合0，为变力且与速度不共线。二、运动的合成与分解 1基本概念 分运动合运动 2分解原则 根据运动的_分解，也可采用正交分解。3遵循的规律 位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循_。(1)如果各分运动在同一直线上，需选取正方向，与正方向同向的量取“”号，与正方向反向的量取“”号，从而将矢量运算简化为_。(2)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，如图所示。(3)两个分运动垂直时的合成满足：a合a2xa2y s合x2y2 v合v2xv2y 1下

4、列关于运动和力的叙述中，正确的是()编号 01 A做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的 B物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心 C物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动 D物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同 2 在美国拉斯维加斯当地时间 2011 年 10 月 16 日进行的印地车世界锦标赛的比赛中，发生 15 辆赛车连环撞车事故，两届印第安纳波利斯 500 赛冠军、英国车手丹 威尔顿因伤势过重去世。在比赛进行到第 11 圈时，77 号赛车在弯道处强行顺时针加速超越是酿成这起事故的根本原因，下面四幅俯视图中画出了 77 号赛车转弯时所受的合力的可能情况，

5、你认为正确的是()3如图所示，岸上的人通过定滑轮用绳子拖动小船靠岸，则当人匀速运动时，船的运动情况是()A加速运动 B减速运动 C匀速运动 D条件不足，不能判定 4易错辨析：请你判断下列表述是否正确，对不正确的，请予以更正。(1)曲线运动一定是变速运动；(2)曲线运动不可能是匀加速运动；(3)两个匀加速直线运动的合运动一定 是直线运动；(4)平抛运动的速度方向与位移方向不同；(5)在相等时间内，平抛运动的速度变化量相等，方向总是竖直向下。一、对曲线运动的理解 自主探究 1 如图所示，汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶，关于它受的水平方向的作用力的示意图如图所示，其中可能正确的是(图中 F为牵引力

6、，Ff为它行驶时所受阻力)()思考 1：汽车运动轨迹是直线还是曲线？思考 2：汽车匀速行驶的意义是什么？思考 3：汽车受到合力方向向哪？归纳要点 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。二、对合运动和分运动性质的理解 自主探究 2 有关运动的合成，以下说法中正确的是

7、()A两个直线运动的合运动一定是直线运动 B两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动 C两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动 D匀加速运动和匀速直线运动的合运动一定是直线运动 思考 1：物体做匀速直线运动的条件是什么？思考 2：物体做曲线运动的条件是什么？归纳要点 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。例如：(1)两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动；(2)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直线运动，不共线时为

8、匀变速曲线运动；(3)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；考纲要求权威解读运动的合成与分解抛体运动匀速圆周运动角速度线速度向心加速度匀速圆周运动的向心力离心现象万有引力定律及其应用环绕速度第二宇宙速度和第三宇宙速度运动的合成与分解是研究复杂运动的基本方法万有引周运动及其重要公式特别是匀速圆周运动的动力学特点要引起足够的重视对天体运动的考查都离不开匀速圆周运动天体运动的考查频率很高主要考查圆周运动牛顿运动定律和圆周运动知识经常结合航天技术人造地球卫星等现代科技曲线运动的条件物体所受合外力的方向跟它的速度

9、方向或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上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方向之间速度方向与轨迹相切合力方向运动类型的判断判(4)两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动是初速度为零的匀加速直线运动或静止。命题研究一、小船渡河问题【题例 1】船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示，则当船沿渡河时间最短的路径渡河时()A船渡河的最短时间是 60 s B要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直 C船在河水中航行的轨迹是一条直线 D船在河水中的最大速度是 4 m/s 思路点拨：小船的实际运动即为合运动

10、，但小船渡河时间与水速无关；由于水速不断变化，故小船的合速度方向不断变化。解题要点：规律总结(1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动。(2)三种速度：v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的实际速度)。(3)三种情景 过河时间最短：船头正对河岸时，渡河时间最短，tmindv1(d为河宽)。过河路径最短(v2v1时)：合速度垂直于河岸时，航程最短，xmind。船头指向上游与河岸夹角为，cos v2v1。过河路径最短(v2v1时)：合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河。确定方法如下：如图所示，以v2矢量末端为圆心，以v1矢 量的大小为半径画弧，从v2矢量的始端向圆弧作切

11、线，则合速度沿此切线方向时航程最短。由图可知 cos=12vv，最短航程x短=cosd=12vvd。命题研究二、“关联”速度问题【题例 2】如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，两球的质量均为m，两球半径忽略不计，杆AB的长度为l，现将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球B在水平地面上由静止向右运动，求当A球沿墙下滑距离为l2时，A、B两球的速度vA和vB.(不计一切摩擦)思路点拨：A、B两球的实际运动即为合运动，相关联的速度为沿绳方向的分速度，利用运动的分解即可求解。解题要点：规律总结 1首先要分清合运动与分运动，物体的实际运动是合运动。2由于中学阶段研究的绳都是不可

12、伸长的，杆都是不可伸长和压缩的，即绳或杆的长度不会改变，所以解题原则是：把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相同来求解。1做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是()A合外力 B速率 C速度 D加速度 考纲要求权威解读运动的合成与分解抛体运动匀速圆周运动角速度线速度向心加速度匀速圆周运动的向心力离心现象万有引力定律及其应用环绕速度第二宇宙速度和第三宇宙速度运动的合成与分解是研究复杂运动的基本方法万有引周运动及其重要公式特别是匀速圆周运动的动力学特点要引起足够的重视对天体运动的考查都离不开匀速圆周运动天体运动的考查频率很高主要考查

13、圆周运动牛顿运动定律和圆周运动知识经常结合航天技术人造地球卫星等现代科技曲线运动的条件物体所受合外力的方向跟它的速度方向或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上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方向之间速度方向与轨迹相切合力方向运动类型的判断判2降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞()A下落的时间越短 B下落的时间越长 C落地时速度越小 D落地时速度越大 3如图所示，物体 A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力 F 的作用，此时 B匀速下降，A水平向左运动，可知()A物体 A做匀速运动 B物体 A做加速运动 C物体

14、A所受摩擦力逐渐增大 D物体 A所受摩擦力不变 4如图所示，光滑水平桌面上，一个小球以速度v向右做匀速运动，它经过靠近桌边的竖直木板ad边时，木板开始做自由落体运动。若木板开始运动时，cd边与桌面相齐，则小球在木板上的投影轨迹是()5如图，实线是运动物体的实际轨迹，虚线为物体可能的轨迹。当物体从 a 运动到b 点时突然受力情况发生了变化，则下列说法正确的是 （）（A）物体沿圆弧 ab 运动时所受的力可能是恒力（B）若物体运动至 b 点突然撤去力，则沿 be 运动（C）若物体运动至 b 点力突然减小，则沿 bc 运动（D）若物体运动至 b 点力突然变为等值反向，则沿 bd 运动 6甲、乙两船分别

15、在河的上游和下游彼此相距 200 米处同时向两船中点处的一个漂浮物（漂浮物随水流漂移）匀速划去，设两船在静水中的速率相同。甲船和乙船遇到漂浮物的时间分别为 t1和 t2，则 （）（A）t1t2 （B）t1t2 （C）t1t2 （D）无法确定 abcde考纲要求权威解读运动的合成与分解抛体运动匀速圆周运动角速度线速度向心加速度匀速圆周运动的向心力离心现象万有引力定律及其应用环绕速度第二宇宙速度和第三宇宙速度运动的合成与分解是研究复杂运动的基本方法万有引周运动及其重要公式特别是匀速圆周运动的动力学特点要引起足够的重视对天体运动的考查都离不开匀速圆周运动天体运动的考查频率很高主要考查圆周运动牛顿运动定律和圆周运动知识经常结合航天技术人造地球卫星等现代科技曲线运动的条件物体所受合外力的方向跟它的速度方向或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上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方向之间速度方向与轨迹相切合力方向运动类型的判断判