2020高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第9講 運動的合成與分解課件 新人教版.ppt

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教材知識梳理 考點互動探究 教師備用習(xí)題 一 曲線運動1 速度方向 質(zhì)點在軌跡上某一點的瞬時速度的方向 沿曲線上該點的方向 2 運動性質(zhì) 曲線運動一定是變速運動 a恒定 運動 a變化 非勻變速曲線運動 3 曲線運動條件 1 運動學(xué)角度 物體的方向跟速度方向不在同一條直線上 2 動力學(xué)角度 物體所受的方向跟速度方向不在同一條直線上 勻變速曲線 切線 加速度 合外力 二 運動的合成與分解1 概念 1 運動的合成 已知分運動求 2 運動的分解 已知合運動求 2 分解原則 根據(jù)運動的分解 也可采用正交分解 3 遵循規(guī)律 位移 速度 加速度都是矢量 它們的合成與分解都遵循定則 合運動 分運動 實際效果 平行四邊形 三 合運動與分運動的關(guān)系1 等效性 各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動的規(guī)律有完全相同的效果 2 等時性 合運動和分運動經(jīng)歷的時間相等 即同時開始 同時停止 3 獨立性 一個物體同時參與幾個分運動 各分運動獨立進行 不受其他分運動的影響 辨別明理 1 合速度一定大于分速度 2 運動的合成與分解的實質(zhì)是對描述運動的物理量 位移 速度 加速度 的合成與分解 3 兩個直線運動的合運動一定是直線運動 4 做曲線運動的物體受到的合外力一定是變力 5 做曲線運動的物體所受的合外力的方向一定指向軌跡的凹側(cè) 答案 1 2 3 4 5 考點一曲線運動的條件與軌跡分析 1 人教版必修2改編 如圖9 1所示 水平桌面上一小鐵球沿直線運動 若在鐵球運動的正前方A處或旁邊B處放一塊磁鐵 下列關(guān)于小鐵球運動情況的說法正確的是 A 磁鐵放在A處時 小鐵球做勻速直線運動B 磁鐵放在A處時 小鐵球做勻加速直線運動C 磁鐵放在B處時 小鐵球做勻速圓周運動D 磁鐵放在B處時 小鐵球做非勻變速曲線運動 圖9 1 答案 D 2 如圖9 2所示為質(zhì)點做勻變速曲線運動的軌跡示意圖 且質(zhì)點運動到D點時速度方向與加速度方向恰好互相垂直 則質(zhì)點從A點運動到E點的過程中 下列說法中正確的是 A 質(zhì)點經(jīng)過C點的速率比經(jīng)過D點的速率大B 質(zhì)點經(jīng)過A點時的加速度方向與速度方向的夾角小于90 C 質(zhì)點經(jīng)過D點時的加速度比經(jīng)過B點時的加速度大D 質(zhì)點從B點運動到E點的過程中 加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小 圖9 2 答案 A 3 一個質(zhì)點受兩個互成銳角的恒力F1和F2作用 由靜止開始運動 若運動過程中保持二力方向不變 但F1突然增大到F1 F 則質(zhì)點以后 A 繼續(xù)做勻變速直線運動B 在相等時間內(nèi)速度的變化一定相等C 可能做勻速直線運動D 可能做非勻變速曲線運動 答案 B 要點總結(jié) 1 曲線運動條件 物體受到的合外力與速度始終不共線 2 曲線運動特征 1 運動學(xué)特征 由于做曲線運動的物體的瞬時速度方向沿曲線上物體位置的切線方向 所以做曲線運動的物體的速度方向時刻發(fā)生變化 即曲線運動一定為變速運動 2 動力學(xué)特征 由于做曲線運動的物體的速度時刻變化 說明物體具有加速度 根據(jù)牛頓第二定律可知 物體所受合外力一定不為零且和速度方向始終不在一條直線上 曲線運動條件 合外力在垂直于速度方向上的分力改變物體速度的方向 合外力在沿速度方向上的分力改變物體速度的大小 3 軌跡特征 曲線運動的軌跡始終夾在合力方向與速度方向之間 而且向合力的一側(cè)彎曲 或者說合力的方向總指向曲線的凹側(cè) 軌跡只能平滑變化 不會出現(xiàn)折線 4 能量特征 如果物體所受的合外力始終和物體的速度垂直 則合外力對物體不做功 物體的動能不變 若合外力不與物體的速度方向垂直 則合外力對物體做功 物體的動能發(fā)生變化 考點二運動的合成與分解 1 人教版必修2改編 如圖9 3所示 豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水 內(nèi)有一個紅蠟塊能在水中勻速上浮 在紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時 使玻璃管以速度v水平向右勻速運動 紅蠟塊由管口上升到頂端 所需時間為t 相對地面通過的路程為L 下列說法中正確的是 A v增大時 L減小B v增大時 L增大C v增大時 t減小D v增大時 t增大 圖9 3 答案 B 2 物體在直角坐標(biāo)系xOy所在的平面內(nèi)由O點開始運動 其沿坐標(biāo)軸方向的兩個分速度隨時間變化的圖像如圖9 4所示 則對該物體運動過程的描述正確的是 A 物體在0 3s做直線運動B 物體在3 4s做直線運動C 物體在3 4s做曲線運動D 物體在0 3s做變加速運動 圖9 4 答案 B 3 一質(zhì)量為2kg的物體在如圖9 5甲所示的xOy平面上運動 在x軸方向上的v t圖像和在y軸方向上的s t圖像分別如圖乙 丙所示 下列說法正確的是 A 前2s內(nèi)物體做勻變速曲線運動B 物體的初速度為8m sC 2s末物體的速度大小為8m sD 前2s內(nèi)物體所受的合外力為16N 圖9 5 答案 A 要點總結(jié) 2 運動的合成與分解的運算法則運動的合成與分解是指描述運動的各物理量 即位移 速度 加速度的合成與分解 由于它們均是矢量 故合成與分解都遵循平行四邊形定則 考點三小船渡河問題 答案 B 變式題 多選 如圖9 6所示 民族運動會上有一個騎射項目 運動員騎在奔馳的馬背上沿跑道AB運動 且向他左側(cè)的固定目標(biāo)拉弓放箭 假設(shè)運動員騎馬奔馳的速度為v1 運動員靜止時射出的箭的速度為v2 跑道離固定目標(biāo)的最近距離OC d 若不計空氣阻力的影響 要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時間最短 則 圖9 6 答案 BC 建模點撥 解小船渡河問題必須明確以下兩點 1 解決這類問題的關(guān)鍵 正確區(qū)分船的分運動和合運動 船的航行方向也就是船頭指向 是分運動 船的運動方向也就是船的實際運動方向 是合運動 一般情況下與船頭指向不一致 2 運動分解的基本方法 按實際效果分解 一般用平行四邊形定則沿水流方向和船頭指向進行分解 考點四關(guān)聯(lián)速度問題 用繩或桿牽連兩物體 在運動過程中 兩物體的速度通常不同 但物體沿繩或桿方向的速度分量大小相等 考向一繩連接體的速度關(guān)聯(lián) 圖9 7 答案 D 圖9 8 答案 A 考向二桿連接體的速度關(guān)聯(lián) 圖9 9 答案 C 圖9 10 答案 D 要點總結(jié) 先確定合運動的方向 物體實際運動的方向 然后分析這個合運動所產(chǎn)生的實際效果 一方面使繩或桿伸縮的效果 另一方面使繩或桿轉(zhuǎn)動的效果 以確定兩個分速度的方向 沿繩或桿方向的分速度和垂直于繩或桿方向的分速度 而沿繩或桿方向的分速度大小相同 1 在長約1 0m的一端封閉的玻璃管中注滿清水 水中放一個適當(dāng)?shù)膱A柱形的紅蠟塊 將玻璃管的開口端用膠塞塞緊 并迅速豎直倒置 紅蠟塊就沿玻璃管由管口勻速上升到管底 將此玻璃管倒置安裝在小車上 并將小車置于水平導(dǎo)軌上 若細線一端連接小車 另一端繞過定滑輪懸掛小物體 小車從A位置由靜止開始運動 同時紅蠟塊沿玻璃管勻速上升 經(jīng)過一段時間后 小車運動到B位置 如圖所示 按照圖建立坐標(biāo)系 在這一過程中紅蠟塊實際運動的軌跡可能是圖中的 答案 C 答案 C 答案 AC 4 如圖甲所示 有一根長為L的輕桿OA O端用鉸鏈固定于地面 另一端固定著一個小球A 圖甲中的小球A和圖乙中的桿分別靠著邊長為a和b的立方塊 當(dāng)立方塊沿地面向右滑動到圖示位置 桿與地面的夾角為 時 其速度為v 則甲圖中小球的速度大小vA和乙圖中小球的速度大小v A應(yīng)為 答案 D 5 如圖所示 兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道相距為h 軌道上有兩個物體A和B 均可視為質(zhì)點 它們通過一根繞過定滑輪O的不可伸長的輕繩相連接 物體A在下面的軌道上以速度v勻速運動 在繩子BO段與軌道成30 角的瞬間 BO段中點處有一與繩子相對靜止的小水滴P和繩子分離 已知繩子BO段長度遠大于滑輪直徑 重力加速度為g 求 1 小水滴P脫離繩子時的速度大小 2 小水滴P脫離繩子后落到下面軌道上所需要的時間