高考物理复习第4章曲线运动万有引力与航天基础课时8曲线运动运动的合成与分解市赛课公开课一等奖省名师优.pptx

,基础诊断,考点突破,随堂演练,高考导航,考点内容,要求,说明,高考命题实况,命题热点,江苏卷,江苏卷,运动合成与分解,T15 16,分,T7 4,分,(1)速度、加速度、位移合成与分解在实际问题中应用；,(2)平抛运动处理方法以及平抛运动在详细生活情境中应用；,(3)描述圆周运动物理量及它们之间关系和应用；,(4)圆周运动与牛顿运动定律、机械能守恒等内容综合应用；,(5)天体质量和密度估算；,(6)第一宇宙速度计算；,(7)天体运动及卫星变轨问题,抛体运动,斜抛运动计算不作要求,T6 4,分,圆周运动描述,匀速圆周运动向心力,开普勒行星运动定律,计算不作要求,万有引力定律及其应用,地球表面附近，重力近似等于万有引力,T3 3,分,第一宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度,计算只限第一宇宙速度,T2 3,分,1/40,基础课时,8,曲线运动运动合成与分解,2/40,知识梳理,知识点一、曲线运动,1.,速度方向,：质点在某一点速度方向，沿曲线在这一点,_,。,2.,运动性质,：做曲线运动物体，速度,_,时刻在改变，所以曲线运动一定是,_,运动。,3.,曲线运动条件,切线方向,方向,变速,3/40,思索,(1),如图所表示，桌面上运动小铁球在磁铁引力作用下做曲线运动；人造卫星绕地球运行，在地球引力作用下做曲线运动。,小球、人造卫星所受合外力方向有什么特点？小球、人造卫星加速度方向有什么特点？,小球靠近磁铁时，速率怎样改变？远离磁铁时呢？合外力方向怎样影响速率改变呢？,4/40,(2),当物体初速度,v,0,和所受外力,F,分别满足以下问题中所给定条件时，物体运动情况将会是怎样？,v,0,0,，,F,0,。,_,运动,v,0,0,，,F,0,。,_,运动,v,0,0,，,F,0,且恒定，二者方向相同。,_,运动,v,0,0,，,F,0,且恒定，二者方向相反。,_,运动,v,0,0,，,F,0,且恒定，二者方向不在一条直线上。,_,运动,v,0,0,，,F,0,不恒定且大小、方向都伴随时间改变。,_,运动,5/40,知识点二、运动合成与分解,1.,基本概念,(1),运动合成：已知,_,求合运动。,(2),运动分解：已知,_,求分运动。,2.,分解标准,：依据运动,_,分解，也可采取,_,。,3.,遵照规律,：位移、速度、加速度都是矢量，故它们合成与分解都遵照,_,。,平行四边形定则,分运动,合运动,正交分解,实际效果,6/40,思索,如图所表示，在军事演练中，飞机经常一边匀加速收拢绳索提升战士，一边缘着水平方向匀速飞行。,(1),战士在水平方向上和竖直方向上分别做什么运动？,(2),战士合速度大小、合位移大小怎样计算？,7/40,诊疗自测,1.,(,多项选择,),以下说法正确是,(,),A.,曲线运动一定是变速运动,B.,曲线运动速度大小可能不变,C.,曲线运动加速度能够为零,D.,曲线运动加速度能够不变,答案,ABD,8/40,2.(,多项选择,),以下说法正确是,(,),A.,物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动,B.,物体在变力作用下一定是做曲线运动,C.,物体做曲线运动，沿垂直速度方向协力一定不为零,D.,两个直线运动合运动一定是直线运动,解析,物体是否做曲线运动，取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线，只要二者不共线，不论物体所受合外力是恒力还是变力，物体都做曲线运动，若二者共线，则物体做直线运动，选项,A,正确，,B,错误；由垂直速度方向力改变速度方向，沿速度方向力改变速度大小可知，,C,正确；两个直线运动合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，选项,D,错误。,AC,9/40,3.,如图,1,所表示曲线为运动员抛出铅球运动轨迹,(,铅球视为质点,),，,A,、,B,、,C,为曲线上三点，关于铅球在,B,点速度方向，以下说法正确是,(,),图,1,A.,沿,AB,方向,B.,沿,BC,方向,C.,沿,BD,方向,D.,沿,BE,方向,解析,因为做曲线运动物体在某点速度方向沿曲线在该点切线方向，所以，铅球在,B,点速度方向沿,BD,方向，,C,正确。,答案,C,10/40,4.,光滑平面上一运动质点以速度,v,经过原点,O,，,v,与,x,轴正方向成,角，如图,2,所表示。与此同时对质点加上沿,x,轴正方向恒力,F,x,和沿,y,轴正方向恒力,F,y,，则,(,),图,2,A.,因为有,F,x,，质点一定做曲线运动,B.,假如,F,y,F,x,，质点向,y,轴一侧做曲线运动,C.,质点不可能做直线运动,11/40,答案,D,12/40,5.,(,多项选择,),(,江苏盐城二模,),如图,3,所表示，在一端封闭光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块,R,(,R,视为质点,),。将玻璃管开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与,y,轴重合，在,R,从坐标原点以速度,v,0,3 cm/s,匀速上浮同时，玻璃管沿,x,轴正方向做初速度为零匀加速直线运动，合速度方向与,y,轴夹角为,。则红蜡块,R,(,),图,3,13/40,A.,分位移,y,与,x,成正比,B.,分位移,y,平方与,x,成正比,C.,合速度,v,大小与时间,t,成正比,D.tan,与时间,t,成正比,答案,BD,14/40,考点一物体做曲线运动条件及轨迹分析,1.,条件,：物体受到合外力与初速度不共线。,2.,协力方向与轨迹关系,无力不弯曲，弯曲必有力。曲线运动轨迹一直夹在协力方向与速度方向之间，而且向协力方向弯曲，或者说协力方向总是指向轨迹,“,凹,”,侧。,3,.,协力方向与速率改变关系,(1),当协力方向与速度方向夹角为锐角时，物体速率增大。,(2),当协力方向与速度方向夹角为钝角时，物体速率减小。,(3),当协力方向与速度方向垂直时，物体速率不变。,15/40,【例,1,】,(,河南名校联考,),如图,4,，这是物体做匀变速曲线运动轨迹示意图。已知物体在,B,点加速度方向与速度方向垂直，则以下说法中正确是,(,),图,4,A.,C,点速率小于,B,点速率,B.,A,点加速度比,C,点加速度大,C.,C,点速率大于,B,点速率,D.,从,A,点到,C,点加速度与速度夹角先增大后减小，速率是先减小后增大,16/40,解析,质点做匀变速曲线运动，,B,点到,C,点加速度方向与速度方向夹角小于,90,，所以，,C,点速率比,B,点速率大，故,A,错误，,C,正确；质点做匀变速曲线运动，则加速度大小和方向不变，所以质点经过,C,点时加速度与,A,点相同，故,B,错误；若质点从,A,点运动到,C,点，质点运动到,B,点时速度方向与加速度方向恰好相互垂直，则有,A,点速度与加速度方向夹角大于,90,，,C,点加速度方向与速度方向夹角小于,90,，故,D,错误。,答案,C,17/40,【变式训练】,1.,如图,5,所表示，一圆盘可绕一经过圆心且垂直于盘面竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动,(,俯视为逆时针转动,),。某段时间圆盘转速不停增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受协力,F,方向四种表示,(,俯视图,),中，正确是,(,),图,5,18/40,解析,因为做曲线运动物体所受协力要指向轨迹凹侧，圆盘转速不停增大，且橡皮块仍相对圆盘静止，故橡皮块所受协力其分力一是指向圆心充当向心力，二是与运动方向相同，故,C,正确。,答案,C,19/40,考点二运动合成与分解及应用,1,.,合运动和分运动关系,等时性,各分运动经历时间与合运动经历时间相等,独立性,一个物体同时参加几个分运动，各分运动独立进行，不受其它分运动影响,等效性,各分运动规律叠加起来与合运动规律有完全相同效果,2.,运动合成与分解运算法则,运动合成与分解是指描述运动各物理量即位移、速度、加速度合成与分解，因为它们均是矢量，故合成与分解都恪守平行四边形定则。,20/40,【例,2,】,(,多项选择,),如图,6,所表示，在灭火抢险过程中，消防队员有时要借助消防车上梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节约救援时间，在消防车向前前进过程中，人同时相对梯子,(,与消防车角度固定不变,),匀速向上运动。在地面上看消防队员运动，以下说法中正确是,(,),图,6,21/40,A.,当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀加速直线运动,B.,当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀速直线运动,C.,当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动,D.,当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速直线运动,解析消防队员相对梯子匀速向上运动，当消防车匀速前进时，由两个匀速直线运动合运动一定是匀速直线运动可知，消防队员一定做匀速直线运动，选项,A,错误，,B,正确；当消防车匀加速前进时，由不在同一直线上匀速直线运动和匀变速直线运动合运动一定是匀变速曲线运动可知，消防队员一定做匀变速曲线运动，选项,C,正确，,D,错误。,答案,BC,22/40,【变式训练】,2.,物体在,xOy,平面内做曲线运动，从,t,0,时刻起，在,x,轴方向位移图象和,y,轴方向速度图象如图,7,所表示，则,(,),图,7,A.,物体初速度沿,x,轴正方向,B.,物体初速度大小为,5 m/s,C.,t,2 s,时物体速度大小为,0,D.,物体所受协力沿,y,轴正方向,23/40,答案,B,24/40,考点三小船渡河模型,1,.,船实际运动：,是水流运动和船相对静水运动合运动。,2,.,三种速度：,船在静水中速度,v,船,、水流速,v,水,、船实际速度,v,。,3,.,三种情况,25/40,【例,3,】,一小船渡河，河宽,d,180 m,，水流速度,v,1,2.5 m/s,。若船在静水中速度为,v,2,5 m/s,，求：,(1),欲使船在最短时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？,(2),欲使船渡河航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？,解析,(1),欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向。,当船头垂直河岸时，如图甲所表示。,26/40,有,v,2,cos,v,1,，得,60,所以当船头与上游河岸成,60,角时航程最短。,27/40,28/40,反思总结,1.,抓住,“,两个区分,”,(1),正确区分分运动和合运动,(2),正确区分船头指向与船运动方向,(,航向,),不一样,2,.,解题流程,29/40,【变式训练】,3.,船在静水中速度为,4 m/s,，河岸笔直，河宽,50 m,，适当调整船行驶方向，使该船运动到河对岸时航程最短，设最短航程为,L,，以下说法中正确是,(,),A.,当水流速度为,2 m/s,时，,L,为,60 m,B.,当水流速度为,6 m/s,时，,L,为,50 m,C.,当水流速度为,6 m/s,时，,L,为,75 m,D.,当水流速度为,2 m/s,时，,L,为,150 m,30/40,答案,C,31/40,1.(,多项选择,),跳伞演出是人们普遍喜欢观赏性体育项目，如图,8,所表示，当运动员从直升飞机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力影响，以下说法中正确是,(,),图,8,32/40,A.,风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多动作,B.,风力越大，运动员着地速度越大，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,解析,水平风力不会影响竖直方向运动，所以运动员下落时间与风力无关，,A,错误，,C,正确；运动员落地时竖直方向速度是确定，水平风力越大，落地时水平分速度越大，运动员着地时合速度越大，有可能对运动员造成伤害，,B,正确，,D,错误。,答案,BC,33/40,2.,手持滑轮把悬挂重物细线拉至如图,9,所表示实线位置，然后滑轮水平向右匀速移动，运动中一直保持悬挂重物细线竖直，则重物运动速度,(,),图,9,A.,大小和方向均不变,B.,大小不变，方向改变,C.,大小改变，方向不变,D.,大小和方向均改变,34/40,解析,滑轮向右运动，使水平部分细线延长，重物上升，所以重物同时参加了两个分运动：随滑轮向右匀速运动和向上因为细线缩短匀速运动。所以两个方向上匀速运动合成为重物运动，也是匀速，故,A,正确，,B,、,C,、,D,错误。,答案,A,35/40,3.,(,四川新津中学第二次摸底,),如图,10,所表示，大河两岸笔直且平行，现保持快艇船头一直垂直于河岸从岸边某处开始先匀加速而后匀速驶向对岸，在快艇离对岸还有一段距离时开始减速，最终安全靠岸。若河水以稳定速度沿平行河岸方向流动，且整个河流中水流速处处相等，则快艇实际运动轨迹可能是图中,(,),图,10,A.,B.,C.,D.,36/40,解析,在垂直于河岸方向上先做匀加速直线运动，即协力沿垂直于河岸方向并指向要驶向对岸，而且指向轨迹内侧，然后做匀速直线运动，轨迹是一条与河岸有夹角直线，再做减速运动，协力沿垂直于河岸方向并指向驶出河岸，所以轨迹为,，故,D,正确。,答案,D,37/40,4.,如图,11,所表示，甲、乙两同学从河中,O,点出发，分别沿直线游到,A,点和,B,点后，马上沿原路线返回到,O,点，,OA,、,OB,分别与水流方向平行和垂直，且,OA,OB,。若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间,t,甲,、,t,乙,大小关系为,(,),图,11,A.,t,甲,t,乙,B.,t,甲,t,乙,C.,t,甲,t,乙,D.,无法确定,38/40,答案,C,39/40,小结巧记,2,个概念,合运动和分运动,1,个条件,物体做曲线运动条件,2,个定则,平行四边形定则、三角形定则,1,个模型,小船渡河模型,40/40,