2021版高考物理大一轮复习通用版课件：4.第1讲　曲线运动　运动的合成与分解课件PPT

这是一份2021版高考物理大一轮复习通用版课件：4.第1讲　曲线运动　运动的合成与分解课件PPT，共47页。PPT课件主要包含了基础落实，考点突破，思维拓展，切线方向，合外力，加速度，分运动，合运动，分运动求合运动，合运动求分运动等内容，欢迎下载使用。
知识点一　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，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是________运动．3．运动的条件：物体所受________的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的________方向与速度方向不在同一条直线上．4．合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在________方向与________方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的“凹”侧．
知识点二　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________________．
5．合运动与分运动的关系(1)等时性：合运动和分运动经历的________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________，不受其他运动的影响．(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________．
考点一　曲线运动的条件及轨迹分析自主演练1．速度的特征(1)速度方向：沿曲线的切线方向时刻在改变，因此曲线运动一定是变速运动．(2)速度大小：可能变化，也可能不变，如“匀速圆周运动”的速度大小不变．2．加速度的特征加速度的大小和方向由合力决定，可能变化，也可能不变．如“平抛运动”的加速度不变．
3．合力的特征(1)合力与轨迹关系：合力指向轨迹弯曲的凹侧，轨迹介于合力与速度的方向之间，如图：(2)合力与速度变化的关系：
[多维练透]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
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．
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(　　)A．F1的方向 B．F2的方向C．F3的方向 D．F4的方向
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．
3．[2021·浙江模拟]如图所示，一物块仅在三个共点恒力F1、F2、F3的作用下以速度v0水平向右做匀速直线运动，其中F1斜向右上方，F2竖直向下，F3水平向左．某时刻撤去其中的一个力，其他力的大小和方向不变，一段时间后恢复该力，则下列说法不正确的是(　　)A．如果撤去的是F1，则物块先做匀变速曲线运动，恢复该力之后将做匀速直线运动B．如果撤去的是F1，恢复F1时物块的速度大小可能为v0C．如果撤去的是F3，物块将向右做匀加速直线运动，恢复该力之后做匀速直线运动D．如果撤去的是F2，在恢复该力之前的时间内，因物块做曲线运动，故在相等时间间隔内其速度的变化量Δv的方向时刻在改变
解析：物块在三个共点力F1、F2、F3的作用下以速度v0水平向右做匀速直线运动，说明三个共点力平衡，如果撤去F1，则F2、F3的合力与F1等大反向，合力与初速度不在同一条直线上，物块做匀变速曲线运动，恢复F1，物块又处于平衡状态，做匀速直线运动，故A项正确；撤去F1，F2、F3的合力对物块可能先做负功后做正功，有可能总功为0，即恢复F1时物块的速度大小可能为v0，故B项正确；撤去F3后，合力水平向右，故物块向右做匀加速直线运动，故C项正确；撤去F2之后，物块做类平抛运动，则Δv＝aΔt，因为加速度a是恒定的矢量，故在相等时间间隔内Δv的大小和方向都不变，故D项错误．
4．2018年珠海航展，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
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．
考点二　运动的合成与分解师生共研1．合运动和分运动的关系
题型1|合运动性质的判断例1 [2020·河北邢台摸底]路灯维修车如图所示，车上带有竖直自动升降梯．若车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升，则关于站在梯子上的工人的描述正确的是(　　)A．工人相对地面的运动轨迹一定是曲线B．工人相对地面的运动轨迹一定是直线C．工人相对地面的运动轨迹可能是直线，也可能是曲线D．工人受到的合力可能是恒力，也可能是变力
题型2|分运动和合运动的计算例2 [2021·锦州模拟]如图所示，从上海飞往北京的波音737客机上午10点10分到达首都国际机场．若飞机在降落过程中的水平分速度为60 m/s，竖直分速度为6 m/s，已知飞机在水平方向做加速度大小等于2 m/s2的匀减速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于0.2 m/s2的匀减速直线运动，则飞机落地之前(　　)A．飞机的运动轨迹为曲线B．经20 s飞机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等C．在第20 s内，飞机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等D．飞机在第20 s内，水平方向的平均速度为21 m/s
[考法拓展]　在例2中，若飞机在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向做加速度大小为0.2 m/s2的匀减速直线运动．(1)飞机的运动轨迹是直线还是曲线？(2)当飞机竖直速度减为零时，飞机恰好着陆，则着陆前飞机的位移为多大？
练2　(多选)在光滑的水平面上，一滑块的质量m＝2 kg，在水平面上恒定外力F＝4 N(方向未知)作用下运动．如图所示为滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为v＝5 m/s，滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α＝37°，sin 37°＝0.6，则下列说法正确的是(　　)A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角B．滑块从P到Q的时间为3 sC．滑块从P到Q的过程中速度最小值为4 m/sD．P、Q两点连线的距离为10 m
练3　如图甲所示，质量m＝2.0 kg的物体在水平外力的作用下在水平面内运动，已知物体沿x方向和y方向的x ­ t图象和vy ­ t图象如图乙、丙所示，t＝0时刻，物体位于原点O.g取10 m/s2.根据以上条件，求：(1)t＝10 s时刻物体的位置坐标．(2)t＝10 s时刻物体的速度大小．
考点三　小船渡河模型多维探究题型1|最短时间问题
例4 小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发后10 min到达对岸下游120 m处；若船头保持与河岸成α角向上游航行，出发后12.5 min到达正对岸．求：(1)水流的速度；(2)小船在静水中的速度、河的宽度以及船头与河岸间的夹角α.
题后反思小船过河模型的分析思路
绳(杆)端速度分解模型1．模型特点沿绳(杆)方向的速度分量大小相等．2．思路与原则(1)思路①明确合速度→物体的实际运动速度v；②明确分速度→沿绳或杆的速度v1与绳或杆垂直的分速度v2(2)原则：v1与v2的合成遵循平行四边形定则．
3．解决关联模型的一般思路