2024年高考物理一轮复习（新人教版） 第4章 第1讲　曲线运动　运动的合成与分解.docx

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1、考情分析运动的合成与分解2019全国卷T19平抛运动2022广东卷T62022北京卷T172021山东卷T112021山东卷T162020全国卷T162020江苏卷T82020浙江1月选考T5斜抛运动2022山东卷T112021浙江1月选考T92020山东卷T16圆周运动2022全国甲卷T142022河北卷T102022辽宁卷T132022北京卷T82021全国甲卷T152021浙江6月选考T72020全国卷T162020浙江7月选考T2实验：探究平抛运动的特点2021全国乙卷T222019浙江4月选考T17试题情境生活实践类生活中的抛体运动，自行车、汽车、火车转弯等动力学及临界问题，水流星，

2、体育运动中的圆周运动问题学习探究类小船渡河模型，绳、杆速度分解模型，与斜面或圆弧面有关的平抛运动，圆周运动的传动问题，圆锥摆模型，水平面内、竖直面内圆周运动的临界问题，圆周运动中的轻绳、轻杆模型第1讲曲线运动运动的合成与分解目标要求1.理解物体做曲线运动的条件，掌握曲线运动的特点.2.会用运动的合成与分解处理小船渡河、关联速度等问题.3.理解运动的合成与分解是处理曲线运动的一种重要思想方法考点一曲线运动的条件和特征1速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向2曲线运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动a恒定：匀变速曲线运动；a变化：非匀

3、变速曲线运动3做曲线运动的条件：1速度发生变化的运动，一定是曲线运动()2做曲线运动的物体受到的合力一定是变力()3做曲线运动的物体所受合外力的方向一定指向轨迹的凹侧()1运动轨迹的判断(1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动(2)若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动2曲线运动中速度方向、合力方向与运动轨迹之间的关系(1)速度方向与运动轨迹相切；(2)合力方向指向曲线的“凹”侧；(3)运动轨迹一定夹在速度方向和合力方向之间3速率变化的判断例1如图，水平桌面上乒乓球沿直线AB匀速运动，一同学在桌边用吹管欲将球吹进桌面上的球门(吹管对准球门中心)，A

4、B垂直于BC.在B处对准C吹气，未成功，下列情形可能成功的是()A仅增大吹气力度B将球门沿直线CB向B靠近C将吹管向A平移适当距离，垂直AB方向吹气D将吹管绕B点顺时针转动90，正对着A吹气答案C解析原方案中，吹管吹气只改变了球沿BC方向的速度，而沿AB方向的速度不变，所以单纯地沿BC方向吹气来施加力的作用不能使球落入球门中，仅增大吹气力度，只能加快BC方向速度变化，不能使球进入球门，故A错误；将球门C沿直线CB向B移动一小段距离，与原方案一样，不能落入球门，故B错误；将吹管向A平移适当距离，垂直AB方向吹气，到达BC所在直线位置时乒乓球已经沿垂直AB方向运动了一段距离，可知球可能落入球门中，

5、故C正确；将吹管绕B点顺时针转动90，正对着A吹气，乒乓球只能做直线运动，不会进入球门，故D错误例2(2023浙江湖州市天略外国语学校模拟)2021年8月21日，中国人民解放军火箭军成功发射两枚新型导弹导弹轨迹通常都十分复杂，如图是分析导弹工作时的轨迹示意图，其中弹头的速度v与所受合外力F关系正确的是()A图中A点 B图中B点C图中C点 D图中D点答案D解析弹头的运动轨迹是曲线，因此合外力与速度关系应满足曲线运动条件，合外力指向轨迹的凹侧，速度方向沿轨迹的切线方向，故选D.考点二运动的合成与分解1基本概念(1)运动的合成：已知分运动求合运动(2)运动的分解：已知合运动求分运动2遵循的法则位移、

6、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则3运动分解的原则根据运动的实际效果分解，也可采用正交分解法4合运动与分运动的关系(1)等时性：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(2)独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响(3)等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果1合运动的速度一定比分运动的速度大()2只要两个分运动为直线运动，合运动一定是直线运动()3曲线运动一定不是匀变速运动()1运动性质的判断加速度(或合外力)2判断两个直线运动的合运动性质，关键看合初速度方向与合加速度方向是否共线两个互成角度

7、的分运动合运动的性质两个匀速直线运动匀速直线运动一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动匀变速曲线运动两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动两个初速度不为零的匀变速直线运动如果v合与a合共线，为匀变速直线运动如果v合与a合不共线，为匀变速曲线运动 考向1合运动与分运动的关系例3跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是()A风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成的动作越多B风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害C运动员下落时间与风力无关D运动员着地速度与风力无关答案C解析运

8、动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落的运动和水平方向随风飘的运动，两个分运动同时发生，相互独立，水平方向的风力大小不影响竖直方向的运动，即落地时间和竖直方向的速度不变，故A、B错误，C正确；水平风力越大，水平方向的速度越大，则落地时的合速度越大，故D错误 考向2两互成角度运动的合运动性质的判断例4(2023河南新乡市高三测试)快递公司推出了用无人机配送快递的方法某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向速度vx及竖直方向速度vy与飞行时间t的关系图像如图甲、乙所示下列关于无人机运动的说法正确的是()A0t1时间内，无人机做曲线运动Bt2时刻，无人机运动到最高点Ct3t4时间内，无人机做匀变速

9、直线运动Dt2时刻，无人机的速度大小为答案D解析在0t1时间内，无人机在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向也做初速度为零的匀加速直线运动，则合运动为匀加速直线运动，选项A错误；在0t4时间内，无人机竖直方向速度一直为正，即一直向上运动，则在t2时刻，无人机还没有运动到最高点，选项B错误；在t3t4时间内，无人机水平方向做速度为v0的匀速运动，竖直方向做匀减速运动，则合运动为匀变速曲线运动，选项C错误；在t2时刻，无人机的水平速度为v0、竖直速度为v2，则合速度大小为，选项D正确考点三小船渡河模型两类问题，三种情景渡河时间(1)渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关，与水流速度无

10、关；(2)船头正对河岸时，渡河时间最短，tmin(d为河宽)渡河位移若v船v水，当船头方向与上游河岸夹角满足v船cos v水时，合速度垂直河岸，渡河位移最短，且xmind若v船6 m/s，故C错误7.(多选)(2023广东茂名市高三检测)如图所示，小船从河岸的O点沿虚线运动，匀速运动到河对岸的P点，河水的流速v水、船在静水中的速度v静与虚线的夹角分别为、，河宽为L，且v静、v水的大小不变，下列说法正确的是()A渡河时间tB渡河时间tCv水越小，渡河时间越短D当90时，渡河的时间最短答案BD解析根据速度的合成与分解及数学知识可知，渡河时间t，与v水无关，选项A、C错误，B正确；当90时，渡河时间

11、最短，为tmin，选项D正确8.(多选)(2023福建龙岩市才溪中学月考)如图所示，河的宽度为L，河水流速为u，甲、乙两船均以在静水中的速度v同时渡河出发时两船相距2L，甲、乙两船头均与岸边成60角，且乙船恰好能直达正对岸的A点则下列判断正确的是()A甲船在A点右侧靠岸B甲船在A点左侧靠岸C甲、乙两船到达对岸的时间相等D甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇答案BC解析依题意，乙船恰好能直达正对岸的A点，根据速度合成与分解可知v2u，将甲、乙两船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，根据分运动和合运动具有等时性，知甲、乙两船到达对岸的时间相等，渡河的时间均为t，可得甲船沿河岸方向上的位移为x(

12、uvcos 60)tL2L，即甲船在A点左侧靠岸，显然甲、乙两船不可能在未到达对岸前相遇，故B、C正确，A、D错误9.如图所示，一根长直轻杆AB在墙角沿竖直墙面和水平地面滑动当AB杆和墙面的夹角为时，杆的A端沿墙面下滑的速度大小为v1，B端沿地面滑动的速度大小为v2.v1、v2的关系是()Av1v2 Bv1v2cos Cv1v2tan Dv1v2sin 答案C解析将A端的速度分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度，沿杆方向上的分速度v1v1cos ，将B端的速度分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度，沿杆方向上的分速度v2v2sin ，由于v1v2 ，所以v1v2tan ，故选C.10.(2023湖北

13、省模拟)图甲为我国运动员参加冰壶比赛的场景比赛中投壶手在投出冰壶时会带有一定的旋转(自旋)，擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面(刷冰)，减小冰壶前方受到的摩擦力，可使冰壶做曲线运动在图乙所示的各图中，圆表示冰壶，表示冰壶自旋的方向，v表示冰壶前进的方向，则在刷冰的过程中，冰壶的运动轨迹(虚线表示)可能正确的是()A BC D答案B解析由题意可知，擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面(刷冰)，减小冰壶前方受到的摩擦力，而后方受到的摩擦力几乎不变，若冰壶按如图的方向逆时针旋转，则沿速度垂直的方向，摩擦力的合力向左，则冰壶的运动轨迹将向左偏转；同理若冰壶按顺时针方向旋转，冰壶运动轨迹向右偏转，即正确，

14、故选B.11(多选)(2019全国卷19)如图(a)，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其vt图像如图(b)所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻则()A第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大答案BD解析根据vt图线与t轴所围图形的面积表示位移，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一

15、次的大，选项A错误；从起跳到落到雪道上，第二次速度变化小，时间长，由a可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的小，选项C错误；第二次滑翔过程中在竖直方向的位移比第一次的大，又运动员每次滑翔过程中竖直位移与水平位移的比值相同(等于倾斜雪道与水平面夹角的正切值)，故第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大，选项B正确；竖直方向上的速度大小为v1时，根据vt图线的斜率表示加速度可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的加速度比第一次的小，由牛顿第二定律有mgFfma，可知竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大，选项D正确12.(2023山西大同市模拟)如图所示，在风洞实验室中，从A点以水平速度v0向左抛出一个质量为m的小球(可视为质点)，小球抛出后所受空气作用力沿水平方向，其大小为F，经过一段时间小球运动到A点正下方的B点处，重力加速度为g，在此过程中，求：(1)小球离A、B所在直线的最远距离；(2)A、B两点间的距离；(3)小球的最大速率vmax.答案(1)(2)(3)解析(1)将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，水平方向有Fmax，v022axxmax，解得xmax.(2)水平方向速度减小为零所需时间t1由对称性知小球从A运动到B的总时间t2t1竖直方向上有ygt2.(3)小球运动到B点时速率最大，此时有vxv0vygt，则vmax.