2023版高考物理一轮总复习专题4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课件

这是一份2023版高考物理一轮总复习专题4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课件，共56页。PPT课件主要包含了加速度，合外力，完全相同，平行四边形，答案B，答案ABD，答案A，答案D，“化曲为直”的思想等内容，欢迎下载使用。

第1讲　曲线运动、运动的合成与分解
必 备 知 识·深 悟 固 基
一、曲线运动1．速度方向：质点在某一点的瞬时速度的方向，沿曲线上该点的________方向．2．运动性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻改变，故曲线运动一定是_________运动，即必然具有加速度．
3．物体做曲线运动的条件(1)运动学角度：物体的_________方向跟速度方向不在同一条直线上．(2)动力学角度：物体所受_________的方向跟速度方向不在同一条直线上．
4．速率变化情况判断(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率________．(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率________．(3)当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速率________．
二、运动的合成与分解1．合运动与分运动的关系(合运动指物体的实际运动)(1)等时性：合运动和分运动经历的________相等，即同时开始、同时运动、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________进行，不受其他运动的影响．(3)等效性：各分运动的规律合成起来与合运动的规律有__________的效果．
2．运动的合成与分解的规律：位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循____________定则．
(1)曲线运动速度方向时刻在变，但速度的大小可能不变．(2)任何物体的实际运动皆为合运动，如小船渡河时的实际运动．(3)运动的合成与分解中的时间是分运动与分运动、分运动与合运动建立联系的关键量，即t是运动规律方程组所共有的“元”．
1．[曲线运动条件](2021年北京海淀月考)如图所示，在观察小球在桌面上运动轨迹的实验中，在原本的直线路径旁放一磁铁，钢球的运动轨迹不再是一条直线，此过程中磁铁位置不变.下列说法正确的是(　　)A．钢球所受合外力一定不为零B．钢球受到的摩擦力恒定C．钢球受磁铁的吸引力恒定D．钢球的动能一定增加【答案】A
2．[合运动与轨迹的判断] 舰载机沿辽宁号甲板曲线MN向上爬升，速度逐渐增大．下图中画出表示该舰载机受到合力的四种方向，其中可能正确的是(　　)
3．[运动的合成与分解](多选)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，运动员可完成更多的动作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【答案】BC　
【解析】水平方向的风力对竖直方向运动没有影响，运动员下落时间与风力无关．无风时，运动员在水平方向速度为零，有风时，运动员在水平方向上因风力作用做加速运动，风力越大，着地时水平方向速度越大，着地速度也越大，B、C正确，A、D错误．
关 键 能 力·突 破 要 点
考点1　合运动与轨迹的判断　[基础考点]
1．曲线运动的类型(1)匀变速曲线运动：合力(加速度)恒定不变．(2)变加速曲线运动：合力(加速度)变化．
2．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合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的“凹”侧．3．合力方向与速率变化的关系
1．如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图．已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法正确的是(　　)A．C点的速率小于B点的速率B．A点的加速度比C点的加速度大C．C点的速率大于B点的速率D．从A点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大【答案】C
2．(多选)如图所示，若飞机在降落过程中的水平分速度大小为 60 m/s，竖直分速度大小为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(　　)
考点2　运动的合成与分解　[能力考点]
1．合运动与分运动的关系
例1　(2020年山东卷)单板滑雪U形池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型：U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成，轨道倾角为17.2°．某次练习过程中，运动员以vM＝10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角α＝72.8°，腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道．图乙为腾空过程左视图．该运动员可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，sin 72.8°＝0.96，cs 72.8°＝0.30．求：
(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d；(2)M、N之间的距离L．
1．如图为某校学生跑操的示意图，跑操队伍宽d＝3 m，某时刻队伍前排刚到达出口的B端，正在A点的体育老师准备从队伍前沿直线匀速横穿到达对面出口BC，且不影响跑操队伍，已知学生跑操的速度v＝2 m/s，出口BC宽度L＝4 m，则以下说法正确的是(　　)
A．体育老师只能沿直线AC到达出口B．体育老师可能沿直线AD到达出口C．体育老师的速度一定为1.5 m/sD．体育老师到达对面出口的时间可能大于2 s【答案】B　
考点3　运动分解中的两类模型　[能力考点]
2．绳(杆)关联速度问题(1)用绳、杆相牵连的两物体，在运动过程中，两物体的速度通常不同，但物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等．(2)常用的解题思路和方法：先确定合运动的方向(物体实际运动的方向)，然后分析这个合运动所产生的实际效果(一方面使绳或杆伸缩；另一方面使绳或杆转动)以确定两个分速度的方向(沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度，且沿绳或杆方向的分速度大小相同)．
[解题方法]　小船渡河模型的分析思路
例3　如图甲、乙所示，一根长L的轻杆OA，O端用铰链固定于地面，另一端固定着一小球A，图甲中的小球A和图乙中的杆贴靠着边长分别为a和b的立方块，当立方块沿地面向右滑动到图示位置(杆与地面夹角为α)时，速度为v，则甲图中小球的速度大小vA和乙图中小球的速度大小vA′应为(　　)
[解题方法]　绳(杆)关联速度问题解题思路
1．(2021年重庆名校模拟)如图，汽车从静止开始通过缆绳将质量为m的货物从A处沿光滑斜面拉到B处，此过程中货物上升高度为h，到B处时定滑轮右侧缆绳与水平方向间夹角为θ，左侧缆绳与斜面间夹角为2θ，汽车的速度大小为v，已知重力加速度为g，则(　　)
“化曲为直”的思想是有效解决曲线运动问题的一种方法，这种思想方法的本质是借助运动的合成与分解，将曲线运动分解为两个简单的直线运动，根据分解后的分加速度和分速度判断分运动的性质，由牛顿运动定律和运动学公式求出分速度和分位移，由于合运动和分运动之间具有等时性、独立性、等效性，再利用运动的合成求出与合运动相关的物理量．
深 度 研 练·素 养 提 升
例4　(2019年全国卷Ⅱ)(多选)如图甲，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v－t图像如图乙所示，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　
1．风洞是研究空气动力学的实验设备．如图所示，将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H＝3.2 m处，杆上套一质量m＝3 kg，可沿杆滑动的小球．将小球所受的风力调节为F＝15 N，方向水平向左．小球以速度v0＝8 m/s向右离开杆端，假设小球所受风力不变，g取10 m/s2．求小球落地时的位移．