2023版高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第1讲曲线运动运动的合成与分解学生用书.docx

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1、第1讲曲线运动运动的合成与分解必备知识自主排查一、曲线运动1速度的方向：质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的_2运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是_运动3运动的条件：二、运动的合成与分解1分运动和合运动：一个物体同时参与几个运动，参与的这几个运动即_，物体的实际运动即_2运动的合成：已知_，包括位移、速度和加速度的合成3运动的分解：已知_，解题时应按实际效果分解或正交分解4遵循的法则位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循_,生活情境右图为建筑工地塔吊示意图，在驾驶工人的操作下，小车A可在起重臂上左右移动，同时又可使重物上下移动，若起重臂不转动，

2、则(1)小车A向左匀速运动，同时拉重物的绳子匀速缩短，则重物相对地面为直线运动()(2)小车A向左匀加速运动，同时拉重物的绳子匀速缩短，则重物相对地面为曲线运动()(3)小车A向左运动的速度v1，重物B向上运动的速度v2，则重物B对地速度为vv12+v22 .()(4)做曲线运动的物体其速度时刻变化，所以物体所受合力一定不为零()(5)两个互成角度的初速度均为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动()关键能力分层突破考点一物体做曲线运动的条件及轨迹分析1合力方向与轨迹的关系无力不拐弯，拐弯必有力曲线运动的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轨迹的

3、“凹”侧2合力方向与速率变化的关系跟进训练1.人教版必修2P6演示实验改编在演示“做曲线运动的条件”的实验中，有一个在水平桌面上向右做直线运动的小钢球，第一次在其速度方向上放置条形磁铁，第二次在其速度方向上的一侧放置条形磁铁，如图所示，虚线表示小球的运动轨迹观察实验现象，以下叙述正确的是()A第一次实验中，小钢球的运动是匀变速直线运动B第二次实验中，小钢球的运动类似平抛运动，其轨迹是一条抛物线C该实验说明做曲线运动物体的速度方向沿轨迹的切线方向D该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力的方向与速度方向不在同一直线上2(多选)一个质点在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A

4、点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿图示中()AF1的方向 BF2的方向CF3的方向 DF4的方向3春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福如图所示，孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，在水平Ox方向做匀速运动孔明灯的运动轨迹可能为图乙中的()A直线OA B曲线OBC曲线OC D曲线OD考点二运动的合成与分解1合运动与分运动的关系等时性各分运动经历的时间与合运动经历的时间相同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等效性各分运动叠加起来与合运动有相同的效果2.运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解是指描述运动的各物理量，即位移、速度、加速度的合成与分解

5、，由于它们均是矢量，故合成与分解都遵守平行四边形定则跟进训练4.如图所示，乒乓球从斜面上滚下，它以一定的速度做直线运动，在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(纸筒的直径略大于乒乓球的直径)，当乒乓球经过筒口时，对着乒乓球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是()A乒乓球将偏离原有的运动路径，但不能进入纸筒B.乒乓球将保持原有的速度方向继续前进C乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒D只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒52020年3月3日消息，国网武汉供电公司每天用无人机对火神山医院周边线路进行巡检，一次最长要飞130分钟，它们是火神山医院的电力“保护神”如图所示，甲、乙两图分别是某

6、一无人机在相互垂直的x方向和y方向运动的v t图象在02 s内，以下判断正确的是()A无人机的加速度大小为10 m/s2，做匀变速直线运动B无人机的加速度大小为10 m/s2，做匀变速曲线运动C无人机的加速度大小为14 m/s2，做匀变速直线运动D无人机的加速度大小为14 m/s2，做匀变速曲线运动62022广东深圳模拟我国五代战机“歼20”再次闪亮登场表演中，战机先水平向右，再沿曲线ab向上(如图所示)，最后沿陡斜线直入云霄设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变，则沿ab段曲线飞行时，战机()A所受合外力大小为零B所受合外力方向竖直向上C竖直方向的分速度逐渐增大D水平方向的分速度不变考点三小

7、船渡河模型和关联速度模型素养提升角度1小船渡河问题1.合运动与分运动合运动船的实际运动v合平行四边形对角线分运动船相对静水的运动v船水流的运动v水平行四边形两邻边2两类问题、三种情景渡河时间最短当船头方向垂直河岸时，渡河时间最短，最短时间tmindv船渡河位移最短如果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，等于河宽d如果v船v水，当船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直时，渡河位移最短，等于dv水v船 例1.如图所示，河水由西向东流，河宽为800 m，河中各点的水流速度大小为v水，各点到较近河岸的距离为x，v水与x的关系为v水3400x(m/s)

8、(x的单位为m)，让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度大小恒为v船4 m/s，则下列说法正确的是()A小船渡河的轨迹为直线B小船在河水中的最大速度是5 m/sC小船在距南岸200 m处的速度小于在距北岸200 m处的速度D小船渡河的时间是160 s角度2关联速度问题例2. 如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是()A货箱向上运动的速度大于vB缆绳中的拉力FT等于(m0m)gC货箱向上运动的速度等于v cos D货物对货箱底部的压力等于mg思维方法绳(杆

9、)关联问题的解题技巧(1)先确定合速度的方向(物体实际运动方向)(2)分析合运动所产生的实际效果；一方面使绳(杆)伸缩；另一方面使绳(杆)转动(3)确定两个分速度的方向：沿绳(杆)方向的分速度和垂直绳(杆)方向的分速度，而沿绳(杆)方向的分速度大小相同跟进训练7如图所示，小球a、b用一细直棒相连，a球置于水平地面，b球靠在竖直墙面上，释放后b球沿竖直墙面下滑，当滑至细直棒与水平面成角时，两小球的速度大小之比为()Avavbsin Bvavbcos Cvavbtan Dvavb1tan8如图所示，一船夫以摇船载客为生往返于河的两岸若该船夫摇船从河岸A点以v1的速度用最短的时间到对岸B点第二次该船

10、以v2的速度从同一地点以最短的路程过河到对岸B点，船轨迹恰好与第一次船轨迹重合假设河水速度保持不变，则该船两次过河所用的时间之比是 ()Av1v2 Bv2v1C.v12:v22 D.v22 v12第1讲曲线运动运动的合成与分解必备知识自主排查一、1切线方向2变速二、1分运动合运动2分运动求合运动3合运动求分运动4平行四边形定则生活情境(1)(2)(3)(4)(5)关键能力分层突破1解析：本题考查曲线运动的轨迹问题第一次实验中，小钢球受到沿着速度方向的吸引力作用，做直线运动，并且随着距离的减小吸引力变大，加速度变大，则小钢球的运动是非匀变速直线运动，选项A错误；第二次实验中，小钢球所受的磁铁的吸

11、引力方向总是指向磁铁，方向与大小均改变，是变力，故小钢球的运动不是类似平抛运动，其轨迹也不是一条抛物线，选项B错误；该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力的方向与速度方向不在同一直线上，但是不能说明做曲线运动物体的速度方向沿轨迹的切线方向，故选项C错误，D正确答案：D2解析：曲线运动受到的合力总是指向曲线凹的一侧，但和速度永远不可能达到平行的方向，所以合力可能沿着F3的方向、F4的方向，不可能沿着F1的方向或F2的方向，C、D正确，A、B错误答案：CD3解析：孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，在水平Ox方向做匀速运动，则合外力沿Oy方向，所以合运动的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向

12、不沿Oy方向，故孔明灯做曲线运动，结合合力指向轨迹内侧可知运动轨迹可能为曲线OD，故D正确答案：D4解析：当乒乓球经过筒口时，对着乒乓球横向吹气，乒乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动，实际运动是两个运动的合运动，故一定不会进入纸筒，要提前吹气才会进入纸筒，故A正确，B、C、D错误答案：A5解析：在02 s内，由速度时间图象可知，x方向初速度为v0x0，加速度为ax6 m/s2，y方向初速度为v0y0，加速度为ay8 m/s2，根据平行四边形定则可以得到合初速度为v0，合加速度为a10 m/s2，而且二者方向在同一直线上，可知合运动为匀变速直线运动，故A正确，B、C、D

13、错误答案：A6解析：战机在同一竖直面内做曲线运动，且运动速率不变，由于速度方向是变化的，则速度是变化的，故战机的加速度不为零，根据牛顿第二定律可知，战机所受的合力不为零，故A错误；战机在同一竖直平面内做匀速率曲线运动，所受合力与速度方向垂直，由于速度方向时刻在变化，则合外力的方向也时刻在变化，故B错误；由以上分析可知，战机所受合力始终都与速度方向垂直，斜向左上方，对合力和速度进行分解，竖直方向上做加速运动，水平方向上做减速运动，即竖直分速度增大，水平分速度减小，所以选项C正确，D错误答案：C例1解析：小船在南北方向上为匀速直线运动，在东西方向上先加速，到达河中间后再减速，速度与加速度不共线，小

14、船的合运动是曲线运动，选项A错误；当小船运动到河中间时，东西方向上的分速度最大，v水3 m/s，此时小船的合速度最大，最大值vm5 m/s，选项B正确；小船在距南岸200 m处的速度等于在距北岸200 m处的速度，选项C错误；小船的渡河时间tdv船8004 s200 s，选项D错误答案：B例2解析：将货车的速度进行正交分解，如图所示由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，有v1v cos ，故选项C正确；由于不断减小，v1不断增大，故货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，故选项A错误；拉力大于(m0m)g，故选项B错误；货箱和货物整体向上做加速运动，

15、加速度向上，属于超重，故箱中的物体对箱底的压力大于mg，故选项D错误答案：C7解析：如图所示，将a球速度分解成沿着杆与垂直于杆方向，同时b球速度也是分解成沿着杆与垂直于杆两方向对于a球vvacos ，对于b球vvbsin ，由于同一杆，则有vacos vbsin ，所以vavbtan ，故选C.答案：C8解析：由题意可知，船夫两次驾船的轨迹重合，知合速度方向相同，第一次船的静水速度垂直于河岸，第二次船的静水速度与合速度垂直，如图所示船两次过河的合位移相等，则渡河时间之比等于船两次过河的合速度之反比，则t1t2v2合v1合v2tanv1sinv2v1cos ，而cos v2v1可得t1t2v22 v12 ，故D项正确答案：D