2023版高考物理一轮总复习第四章第1节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第四章第1节曲线运动运动的合成与分解课件，共41页。PPT课件主要包含了第1节曲线运动，运动的合成与分解，切线方向，同一条直线上，合外力，实际效果，平行四边形，答案D，A5ms，B4ms等内容，欢迎下载使用。
一、曲线运动的条件和轨迹的判断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加速度方向与速度方向不在
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合外力方向与______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.
1.分解原则：一般根据运动的__________进行分解.2.运算法则：位移、速度、加速度的合成或分解遵循
______________定则.
3.合运动与分运动的关系.
【基础自测】1.判断下列题目的正误.
(1)做曲线运动的物体加速度一定是变化的.(
(2)曲线运动可能是匀变速运动.(
(3)合运动的速度一定比分运动的速度大.(
(4)只要两个分运动为直线运动，合运动一定是直线运
)(5)分运动的位移、速度、加速度与合运动的位移、速
度、加速度间都满足平行四边形定则.(
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
2.如图 4-1-1 所示，水平桌面上一小铁球沿直线运动.若在铁球运动的正前方 A 处或旁边 B 处放一块磁铁，下列
关于小铁球运动的说法正确的是(
图 4-1-1A.磁铁放在 A 处时，小铁球做匀速直线运动B.磁铁放在 A 处时，小铁球做匀加速直线运动C.磁铁放在 B 处时，小铁球做匀速圆周运动D.磁铁放在 B 处时，小铁球做变加速曲线运动
解析：磁铁放在 A 处时，小铁球受磁力作用向前加速，逐渐靠近磁铁，磁力增大，加速度增大，故 AB 错误；磁铁放在 B 处时，小铁球受到的磁力与速度方向不共线，做曲线运动，因磁力的大小和方向均随距离的变化而变化，故加速度大小是变化的，故 C 错误，D 正确.
3.(2021 年广东深圳月考)如图 4-1-2 所示，一牵引车沿水平面以 v＝5 m/s 的速度向左运动，牵引车连接轻绳跨过滑轮拉升重物，使重物沿竖直杆上升.某一时刻拴在车上的绳子与水平方向的夹角θ＝37°，跨过滑轮的绳子恰好相互
垂直，此时重物的速度大小为(图 4-1-2
4.(多选，2021 年江苏扬州开学考)小船横渡一条两岸平行的河流，水流速度与河岸平行，船相对于水的速度大小不变，船头始终垂直指向河岸，小船的运动轨迹如图
4-1-3 虚线所示.则小船在此过程中(A.做匀变速运动B.越接近河岸，水流速度越大C.所受合外力方向平行于河岸
D.渡河的时间不随水流速度变化而改变答案：CD
热点 1 物体做曲线运动的条件与轨迹分析考向 1 曲线运动的轨迹特征[热点归纳]
【典题 1】一物体由静止开始自由下落，下落的同时受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间风突
然停止，则其运动的轨迹可能是图中的哪一个？(
解析：物体由静止开始自由下落，同时受到水平向右的风力，合力的方向右偏下，速度和合力的方向在同一条直线上，物体做直线运动，轨迹应沿合力方向.风停止后，物体的合力方向向下，与速度不在同一条直线上，做曲线运动，轨迹向下凹.B 正确，ACD 错误.
考向 2 曲线运动的性质【典题 2】(多选)一个质点受到两个互成锐角的力 F1和 F2 的作用，由静止开始运动，若运动中保持两个力的方
向不变，但 F1 突然增大ΔF，则质点此后(A.一定做匀变速曲线运动B.在相等时间内速度变化一定相等C.可能做变加速曲线运动D.一定做匀变速直线运动
解析：质点原来是静止的，在 F1、F2 的合力的作用下开始运动，此时质点沿合力方向做直线运动，运动一段时间之后，物体就有了速度，而此时将 F1 突然增大为 F1＋Δ F，F1变大了，它们的合力也就变了，原来合力的方向与速度的方向在一条直线上，质点做的是直线运动，把 F1改变之后，由平行四边形定则可以知道，合力的大小变了，合力的方向也变了，就不再和速度的方向在同一条直线上了，所以此后质点将做曲线运动，因为 F1、F2 都是恒力，改变之后它们的合力还是恒力，质点的加速度就是定值，所以质点以后做匀变速曲线运动，在相等的时间内速度的变化一定相等.AB 正确，CD 错误.
考向 3 速率变化情况的判断[热点归纳]
【典题 3】如图 4-1-4 所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到 D 点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从 A 点运动到 E 点的过程中，下列
A.质点经过 C 点的速率比 D 点的大B.质点经过 A 点时的加速度方向与速度方向的夹角小于 90°C.质点经过 D 点时的加速度比 B 点的大 图 4-1-4D.质点从 B 到 E 的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
解析：质点做匀变速曲线运动，所以加速度不变；由于在 D 点速度方向与加速度方向垂直，则在 C 点时速度方向与加速度方向的夹角为钝角，所以质点由 C 到 D 速率减小，所以 C 点速率比 D 点大.
热点 2 运动的合成与分解的应用考向 1 运动的合成与分解的方法[热点归纳]
1.运动的合成与分解的三个特性.
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，由于它们均是矢量，故合成与分解都遵守平行四边形定则.
【典题 4】(2021 年北京朝阳模拟)国产大飞机 C919 是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的喷气式民用飞机，于 2017 年 5 月 5 日成功首飞.如图 4-1-5 所示，飞机在起飞过程中的某时刻水平分速度为 60 m/s，竖直分速度为 6 m/s，已知在此后的 1 min 内，飞机在水平方向做加速度为 2 m/s2 的匀加速直线运动，竖直方向做加速度为 0.2 m/s2 的匀加速直线运动.关于这 1 min 内飞机的运
动与受力情况，下列选项正确的是(
A.飞机受到的合力竖直向上B.飞机的运动轨迹为曲线
C.前 20 s 内，飞机上升的高度为 120 m
D.前 20 s 内，飞机水平方向的平均速度为 80 m/s答案：D
考向 2 两个直线运动的合运动性质的判断[热点归纳]
(1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，则
(2)若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上，
2.合运动的性质的判断：
合运动的性质由合加速度的特点决定.
(1)根据合加速度是否恒定判定合运动的性质：若合加速度不变，则为匀变速运动；若合加速度(大小或方向)变化，则为非匀变速运动.
(2)根据合加速度的方向与合初速度的方向关系判定合运动的轨迹：若合加速度的方向与合初速度的方向在同一直线上，则为直线运动，否则为曲线运动.
【典题 5】(2021 年广东肇庆模拟)随着科技的进步，2020 年，农村和偏远山区也已经开始用无人机配送快递，如图 4-1-6 甲所示.无人机在 0～5 s 内的飞行过程中，其水平、竖直方向速度 vx、vy 与时间 t 的关系图像分别如图乙、丙所示，规定竖直向上方向为正方向.下列说法正确的是
A.0～2 s 内，无人机做匀加速直线运动B.2～4 s 内，无人机做匀减速直线运动C.t＝4 s 时，无人机运动到最高点
D.0～5 s 内，无人机的位移大小为 9 m答案：C
方法技巧 两个直线运动的合运动性质的判断：
热点 3 小船渡河问题[热点归纳]
【典题 6】一艘船的船头始终正对河岸方向行驶，如图 4-1-7 所示.已知：船在静水中行驶的速度为 v1，水流速
度为 v2，河宽为 d.则下列判断正确的是(dv2
解决这类问题的关键是正确区分分运动和
合运动，船的航行方向也就是船头指向，是分运动.船的运动方向也就是船的实际运动方向，是合运动，一般情况下与船头指向不一致.渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关，与水流速度无关.
1.模型特点：绳(杆)拉物体或物体拉绳(杆)，以及两物体通过绳(杆)相连，物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上，求解运动过程中它们的速度关系，都属于该模型.
2.常见的模型如图所示.
【典题 7】(2020 年山西模拟)曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件.如图 4-1-8 所示，连杆下端连接活塞Q，上端连接曲轴 P.在工作过程中，活塞在汽缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心 O 旋转，若 P 做线速度大小为 v0 的匀速圆周运动，则下
A.当 OP 与 OQ 垂直时，活塞运动的速度等于 v0B.当 OP 与 OQ 垂直时，活塞运动的速度大于 v0
C.当 OPQ 在同一直线时，活塞运动的速度等于 v0D.当 OPQ 在同一直线时，活塞运动的速度大于 v0解析：当 OP 与OQ 垂直时，设∠PQO＝θ，此时活塞的速度为 v，将 P 点的速度分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度；将活塞的速度 v 分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度，则此时 v0cs θ＝vcs θ，即 v＝v0，故 A 正确，B 错误；当OPQ 在同一直线时，P 点沿杆方向的速度为零，则活塞运动的速度等于 0，故 CD 错误.
【典题 8】(2020 年广东四校联考)如图 4-1-9 所示，一工人利用定滑轮和轻质细绳将货物提升到高处.已知该工人拉着绳的一端从滑轮的正下方水平向右匀速运动，速度大小恒为 v，直至绳与竖直方向夹角为 60°.若滑轮的质量
和摩擦阻力均不计，则该过程(图 4-1-9
C.末时刻货物的速度大小为
B.绳子的拉力大于货物的重力
解析：由题意可知，将人的速度 v 沿绳方向和垂直于绳方向分解，如图 D25 所示，沿绳的速度大小等于货物上升的速度大小，v货＝vsin θ，θ 随人向右运动逐渐变大，sin θ变大，v 不变，故货物运动的速度变大，故 AD 错误；