曲线运动 运动的合成与分解
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专题23曲线运动运动的合成与分解考点一物体做曲线运动的条件1.曲线运动的速度方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2.曲线运动的条件:物体所受合外力(加速度)的方向跟速度方向不在同一条直线上.根据曲线运动的条件,判断物体是做曲线运动还是做直线运动,只看合外力(加速度)方向和速度方向的关系,两者方向在同一直线上则做直线运动,有夹角则做曲线运动.3.物体做曲线运动时,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧,轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间.4.(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大;(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小;(3)当合外力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变.1.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是()A.曲线运动一定是变速运动,变速运动一定是曲线运动B.速度一定在变化C.所受的合外力一定在变化D.加速度方向一定垂直于速度方向【答案】B【解析】A.曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动,A错误;B.做曲线运动的物体速度方向一定在发生变化,B正确;C.做曲线运动的物体,合外力不一定在变化,C错误;D.做曲线运动的物体,合力方向与速度方向不在同一条直线上,但不一定垂直,所以加速度方向不一定与速度方向垂直,D错误。
2.在2022年北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中,运动员谷爱凌摘得金牌。
如图所示是谷爱凌滑离跳台后,在空中实施翻滚高难度动作时,滑雪板(视为质点)运动的轨迹,a、b是轨迹。
上的两点,不计空气阻力。
则()A.谷爱凌上升到最高点时,整体速度为零B.谷爱凌离开跳台后,整体做自由落体运动C.滑雪板经过a、b两点时的速度方向相反D.谷爱凌处于完全失重状态【答案】DA.谷爱凌上升到最高点时,整体还有水平速度,则速度不为零,选项A错误;B.谷爱凌离开跳台后,整体做斜上抛运动,然后做曲线运动,不是自由落体运动,选项B错误;C.滑雪板经过a、b两点时的速度方向均向上,方向相同,选项C错误;D.谷爱凌在空中加速度始终为g,处于完全失重状态,选项D正确。
第1讲曲线运动、运动的合成与分解姓名学校日期【学习目标】L.能在具体问题中分析合运动和分运动,并知道合运动和分运动同时发生即具有等时性,以及分运动互不影响即独立性。
2.知道分运动常采用从合运动的效果来分解,理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则。
3.会用作图法和直角三角形知识解决有关位移和速度的合成与分解问题,理解合运动是由分运动组成的,分运动的性质决定合运动的性质和轨迹。
【知识点】知识点一曲线运动一、曲线运动的特点做曲线运动的物体在某点的速度方向就是曲线在该点的切线方向,因此速度的方向是时刻的,所以曲线运动一定是运动。
【例1】做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )A.速率 B.速度 C.加速度 D.合外力【例2】关于质点做曲线运动的下列说法中,正确的是()A.曲线运动一定是匀变速运动B.变速运动一定是曲线运动C.曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向D.有些曲线运动也可能是匀速运动二、物体做曲线运动的条件合外力(加速度)方向和初速度方向同一直线;与物体做直线运动的条件区别是①物体做曲线运动一定受外力。
物体所受的合外力方向与速度方向不在同一直线上,所以,一定有加速度且加速度方向和速度方向不在一条直线上。
曲线运动中,合外力、加速度方向一定指向曲线凹的那一边。
②曲线运动性质如果这个合外力的大小和方向都恒定,物体做匀变速曲线运动,如平抛运动、斜抛运动。
如果这个合外力的大小恒定,方向始终与速度方向垂直,则有2VF mR,物体就作匀速圆周运动【例3】物体运动的速度(v)方向、加速度(a)方向及所受合外力(F)方向三者之间的关系为() A.v、a、F三者的方向相同B.v、a两者的方向可成任意夹角,但a与F的方向总相同C.v与F的方向总相同,a与F的方向关系不确定D.v与F间或v与a间夹角的大小可成任意值【针对训练】1.下列叙述正确的是( ) A .物体在恒力作用下不可能作曲线运动 B .物体在变力作用下不可能作直线运动 C .物体在变力或恒力作用下都有可能作曲线运动 D .物体在变力或恒力作用下都可能作直线运动2.物体受到几个外力的作用 而做匀速直线运动,如果突然撤掉其中一个力,它不可能做( ) A .匀速直线运动 B .匀加速直线运动 C .匀减速直线运动 D .曲线运动3.质量为m 的物体受到两个互成角度的恒力F 1和F 2的作用,若物体由静止开始,则它将做 运动,若物体运动一段时间后撤去一个外力F 1,物体继续做的运动是 运动。
第一讲曲线运动运动的合成与分解【知识梳理】1.曲线运动⑴速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的.⑵运动的性质:做曲线运动的物体,速度的时刻在改变,所以曲线运动一定是运动.⑶曲线运动的条件: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.⑷曲线运动的分类:①匀变速曲线运动:物体所受合外力方向与初速度的方向同一条直线上,合外力是.②变加速曲线运动:物体所受合外力方向与初速度的方向同一条直线上,合外力是2.运动的合成与分解⑴基本概念:①运动的合成:已知求合运动;②运动的分解:已知求分运动.⑵分解原则:根据运动的分解,也可采用.⑶遵循的规律:位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循.⑷ 合运动与分运动的关系:⑷ 等时性:合运动和分运动经历的,即同时开始,同时进行,同时停止.⑷ 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.⑷ 等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有的效果.【考点解读】1.对曲线运动规律的进一步理解⑴合力方向与速度方向的关系:物体做曲线运动时,合力的方向与速度方向一定不在同一条直线上,这是判断物体是否做曲线运动的依据.⑵合力方向与轨迹的关系:物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合力方向指向曲线的“凹”侧.⑶速率变化情况判断:①当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大.②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小.③当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变.⑷曲线运动类型的判断:①物体做曲线运动时,如合外力(或加速度)的大小和方向始终不变,则为匀变速曲线运动.②物体做曲线运动时,如合外力(或加速度)是变化的(包括大小改变、方向改变或大小、方向同时改变),则为非匀变速曲线运动.⑸两个直线运动的合运动性质的判断:根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲线运动.①两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动;②一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动,当二者共线时为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动;③两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动;④两个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动;若合初速度与合加速度在同一直线上,则合运动为匀变速直线运动如图甲所示,不共线时为匀变速曲线运动.如图乙所示.2.运动合成与分解的方法⑷ 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,由于它们都是矢量,所以都遵循平行四边形定则.①两分运动在同一直线上时,同向相加,反向相减;②两分运动不在同一直线上时,按照平行四边形定则进行合成。
曲线运动、运动的合成与分解要点一、曲线运动速度的方向 1、曲线运动速度方向的获取途径其一,生活中的现象如:砂轮边缘飞出的铁屑、雨天车轮甩出的雨滴、弯曲的水管中喷出的水流等; 其二,由瞬时速度的定义,瞬时速度等于平均速度在时间间隔趋于零时的极限,从理论上得到曲线运动瞬时速度的方向。
2、曲线运动速度的方向质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向,指向前进的一侧 3、曲线运动的性质曲线运动的速度方向时刻在变化,速度是矢量,曲线运动的速度时刻在变化,曲线运动一定是变速运动,一定具有加速度,曲线运动受到的合外力一定不等于零。
要点二、物体做曲线运动的条件1、物体做曲线运动的条件的获得途径其一,由实际的曲线运动的受力情况可以知道;其二,通过理性分析可以得知,如在垂直于运动的方向上物体受到了合外力的作用,物体的运动方向便失去了对称性,必然向着受力的方向偏转而成为曲线运动。
2、物体做直线运动条件当物体受到的合外力与速度的方向在一条直线上或者物体受到的合外力为零时,物体做直线运动。
3、物体做曲线运动条件物体做曲线运动条件是:当物体受到的合外力与它的速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动。
也就是说物体做曲线运动,必有:①物体具有初速度,即v 0≠0;②物体受到合外力的作用,即F 合≠0,或者说加速度a ≠0; ③合外力(加速度)与速度不在同一条直线上。
4、曲线运动中合外力的切向分量和法向分量的作用对于做曲线运动的物体,把合外力F 沿曲线的切线方向和法线方向(与切线垂直的方向)分解,沿切线方向的分力F 1使质点产生切线方向的加速度a 1,当a 1和v 同向时,速度增大,如图1所示,此时的合外力方向一定与速度方向成锐角; 当a 1和v 反向时,速度减小,如图2所示,此时的合外力方向一定与速度方向成钝角;如果物体做曲线运动的速率不变,说明a 1=0,即F 1=0,此时的合外力方向一定与速度方向垂直。
沿法线方向的分力F 2产生法线方向上的加速度a 2,由于力F 2与速度方向垂直,所以力F 2不能改变速度的大小,只能改变速度的方向。
4.1 曲线运动运动的合成与分解概念梳理:一、曲线运动1.速度的方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向.2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动是变速运动.3.曲线运动的条件:物体所受合外力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一条直线上.4.物体的运动轨迹由物体的速度和加速度的方向关系决定,如图所示.(1)速度与加速度共线时,物体做直线运动.(2)速度与加速度不共线时,物体做曲线运动.【注意】注意区分物体做曲线运动的条件和物体做匀变速运动的条件,如果物体所受合力为恒力,且合力与速度方向不共线,则物体做匀变速曲线运动.匀变速曲线运动的特例是平抛运动,非匀变速曲线运动的特例是匀速圆周运动.二、运动的合成与分解1.分运动和合运动:如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动,那几个运动叫做这个实际运动的分运动.2.运动的合成:已知分运动求合运动,叫做运动的合成.(1)同一条直线上的两分运动的合成:同向相加,反向相减.(2)不在同一条直线上的两分运动合成时,遵循平行四边形定则;在进行运动的合成时,也、v2的合速度为v.可以利用三角形定则,如图所示,v3.运动的分解:已知合运动求分运动,叫做运动的分解.(1)运动的分解是运动的合成的逆过程.(2)分解方法:根据运动的实际效果分解或正交分解.考点精析:考点一曲线运动的理解1.合力方向与速度方向的关系物体做曲线运动时,合力的方向与速度方向一定不在同一条直线上,这是判断物体是否做曲线运动的依据.2.合力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合力方向指向曲线的“凹”侧,如下图所示.3.合力方向与速度大小变化的关系合力沿切线方向的分力改变速度的大小,沿径向的分力改变速度的方向,如图所示的两个情景.(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体运动的速率将增大;(2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体运动的速率将减小;(3)当合力方向与速度方向垂直时,物体运动的速率不变.【例1】关于曲线运动的性质,以下说法正确的是()A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动一定是变加速运动C.变速运动不一定是曲线运动D.运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动一定是直线运动【练习】一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( )A.速度一定不断改变,加速度也一定不断改变B.速度一定不断改变,加速度可以不变C.速度可以不变,加速度一定不断改变D.速度可以不变,加速度也可以不变【例2】一个质点受两个互成锐角的恒力F1和F2作用,由静止开始运动,若运动过程中保持二力方向不变,但F1突然增大到F1+ΔF,则质点以后( )A.一定做匀变速曲线运动B.在相等时间内速度的变化一定相等C.可能做匀速直线运动D.可能做变加速曲线运动【练习】物体受到几个力的作用处于平衡状态,若再对物体施加一个恒力,则物体可能做( )A.匀速直线运动或静止B.匀变速直线运动C.曲线运动D.匀变速曲线运动【例3】某物体沿曲线从M 点到N 点的运动过程中,速度逐渐减小.在此过程中物体所受合力的方向可能是 ( )【练习】如图所示,物体在恒力F 作用下沿曲线由A 运动到B ,这时突然使它所受的力反向而大小不变(即由F 变为-F),在此力作用下,关于物体以后的运动情况,下列说法正确的是 ( )A .物体可能沿曲线Ba 运动B .物体可能沿直线Bb 运动C .物体可能沿曲线Bc 运动D .物体可能沿原曲线由B 返回A 考点二 运动的合成与分解 1.合运动与分运动的关系(1)运动的独立性:一个物体同时参与两个(或多个)运动,其中的任何一个运动并不会受其 他分运动的干扰,而保持其运动性质不变,这就是运动的独立性原理.虽然各分运动互不干 扰,但是它们共同决定合运动的性质和轨迹.(2)运动的等时性:各个分运动与合运动总是同时开始,同时结束,经历时间相等(不同时的运动不能合成).(3)运动的等效性:各分运动叠加起来与合运动有相同的效果.(4)运动的同一性:各分运动与合运动,是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动,不是几个不同物体发生的不同运动.2.两个直线运动(不共线)的合运动性质的判断根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲线运动.两个匀速直线运动匀速直线运动一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动 匀变速曲线运动 两个初速度为零的匀加速直线运动 匀加速直线运动两个初速度不为零的匀变速直线运动如v 合与a 合共线,为匀变速直线运动如v 合与a 合不共线,为匀变速曲线运动3.“关联”速度问题绳、杆等有长度的物体,在运动过程中,其两端点的速度通常是不一样的,但两端点的速度是有联系的,称之为“关联”速度.正确地解决绳(杆)连接物速度问题必须抓住以下三个关键.(1)确定合速度,它应是与绳(杆)端点相连接的物体的实际速度.(2)确定分速度的方向,一个分速度是沿绳(杆)的方向,另一个分速度是垂直于绳(杆)的方向.(3)绳子(杆)的长度不变,故连结在绳的两端点的物体沿绳(杆)方向的分速度大小相等. 【例1】有关运动的合成,以下说法正确的是 ( ) A .两个直线运动的合运动一定是直线运动B .两个不在一条直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动C .两个初速度为零的匀加速(加速度大小不相等)直线运动的合运动一定是匀加速直线运动D .匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是直线运动【练习】关于运动的合成与分解,下列说法中正确的是 ( ) A .合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和B .物体的两个分运动若是直线运动,它的合运动可能是曲线运动C .合运动和分运动具有等时性D .若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动【例2】一质点在xOy 平面内的运动轨迹如图所示,下列判断正确的是 ( ) A .若在x 方向始终匀速运动,则在y 方向先减速后加速运动B .若在x 方向始终匀速运动,则在y 方向先加速后减速运动C .若在y 方向始终匀速运动,则在x 方向一直加速运动D .若在y 方向始终匀速运动,则在x 方向一直减速运动【练习】如图所示,红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升,速度为v .若在红蜡块从A 点开始匀速上升的同时,玻璃管从AB 位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动,加速度大小为a ,则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的 ( )A .直线PB .曲线QC .曲线RD .无法确定【例3】如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m ,水的阻力恒为F f ,当轻绳与水平面的夹角为θ 时,船的速度为v ,此时人的拉力大小为F ,则此时 ( ) A .人拉绳行走的速度为v cos θ B .人拉绳行走的速度为v /cos θC .船的加速度为F cos θ-F f mD .船的加速度为F -F f m【练习】如图所示,人沿平直的河岸以速度v 行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进,此过程中绳始终与水面平行.当绳与河岸的夹角为α时,船的速率为 ( )A .v sin αB .v sin α C .v cos α D .vcos α【例4】如图所示,物体A 和B 质量均为m ,且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮,B 放在水平面上,A 与悬绳竖直.用力F 拉B 沿水平面向左匀速运动过程中,绳对A 的拉力的大小是 ( )A .一定大于mgB .总等于mgC .一定小于mgD .以上三项都不正确【练习】如图所示,汽车P 以5m/s 大小的速度沿水平面向左运动,车后通过一根跨过定滑轮的不可伸长的轻绳吊一重物Q ,已知某时刻绳与水平方向的夹角α=37°,求此时重物Q 竖直上升的速度大小.【例5】如图所示,当放在墙角的均匀直杆A 端靠在竖直墙上,B 端放在水平地面上,当滑到图示位置时,杆与水平地面的夹角为α,B 点速度为v ,则A 点速度是多少.【练习】如图所示,一个长直轻杆两端分别固定一个小球A 和B ,两球的质量均为m ,两球半径忽略不计,杆AB 的长度为l ,现将杆AB 竖直靠放在竖直墙上,轻轻振动小球B ,使小球B 在水平地面上由静止向右运动,求当A 球沿墙下滑距离为l2时A 、B 两球的速度v A 和v B的大小.(不计一切摩擦)考点三 小船过河问题1.船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动.2.三种速度:v 1(船在静水中的速度)、v 2(水流速度)、v (船的实际速度). 3.三种情景(1)过河时间最短:船头正对河岸时,渡河时间最短,t 短=dv 1(d 为河宽).(2)过河路径最短(v 2<v 1时):合速度垂直于河岸时,航程最短,s 短=d .船头指向上游与河岸夹角为α,cos α=v 2v 1.(3)过河路径最短(v 2>v 1时):合速度不可能垂直于河岸,无法垂直渡河.确定方法如下:如图所示,以v 2矢量末端为圆心,以v 1矢量的大小为半径画弧,从v 2矢量的始端向圆弧作切线,则合速度沿此切线方向航程最短.由图可知:cos α=v 1v 2,最短航程:s 短=dcos α=v 2v 1d .【注意】(1)船的划行方向与船头指向一致(v 1的方向),是分速度方向,而船的航行方向是实际运动的方向,也就是合速度的方向.(2)小船过河的最短时间与水流速度无关.【例1】一条宽度为L 的河,水流速度为v 水,已知船在静水中的速度为v 船,那么: (1)怎样渡河时间最短?该最短时间是多少?(2)若v 船>v 水,怎样渡河位移最小?该最小位移是多少?(3)若v 船<v 水,怎样渡河船漂下的距离最短?该最短距离是多少?【练习】一小船渡河,河宽d=180 m ,水流速度v 1=2.5 m/s .(1)若船在静水中的速度为v 2=5 m/s ,求:①欲使船在最短的时间内渡河,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少? ②欲使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?(2)若船在静水中的速度v 2=1.5 m/s ,要使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?【例2】如图所示,一条小船位于200 m 宽的河正中A 点处,下游距此100 3 m 处有一危险区,当时水流速度为4 m/s.为了使小船避开危险区沿直线到达对岸,小船在静水中的速度至少是 ( )A .4 33 m/s B .8 33m/s C .2 m/s D .4 m/s【练习】河水的流速随离河岸距离的变化关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则 ( ) A .船渡河的最短时间是60 sB .船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C .船在河水中航行的轨迹是一条直线D .船在河水中的最大速度是5 m/s课后练习一.单项选择题1.一轮船的船头指向始终垂直于河岸的方向,并以一定的速度向对岸行驶,水匀速流动,则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系,下述说法正确的是() A.水流速度越大,路程越长,时间越长B.水流速度越大,路程越短,时间越短C.渡河时间与水流速度无关D.路程和时间都与水流速度无关2.火车站里的自动扶梯用1 min就可以把一个站立在扶梯上的人送上楼去,如果扶梯不开动,人沿着扶梯走上去,需用3 min,若设人沿开动的扶梯走上去,则需要的时间() A.4 min B.1.5 min C.0.75 min D.0.5 min3.一物体在三个共点力作用下做匀速直线运动,若突然撤去其中一个力,其余两力不变,此物体不可能做()A.匀加速直线运动B.匀减速直线运动C.类似于平抛运动D.匀速圆周运动4.一物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间内突然停止,则其运动的轨迹可能是()5.一个小球正在做曲线运动,若突然撤去所有外力,则小球()A.立即停下来B.仍做曲线运动C.做减速运动D.做匀速直线运动6.如图所示,为一种早期的自行车,这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大,这样的设计在当时主要是为了()A.提高速度B.提高稳定性C.骑行方便D.减小阻力7.小钢球m以初速度v0在光滑水平面上运动后,受到磁极的侧向作用力而做如图所示的曲线运动到D点,从图可知磁极的位置及极性可能是()A.磁极在A位置,极性一定是N极B.磁极在B位置,极性一定是S极C.磁极在C位置,极性一定是N极D.磁极在B位置,极性无法确定8.我们见过在砂轮上磨刀具的情形.当刀具与快速旋转的砂轮接触时,就会看到一束火星从接触点沿着砂轮的切线飞出,这些火星是刀具与砂轮接触时擦落的炽热微粒(不计重力和阻力),对此现象,下列描述中不正确的是()A.火星微粒由于惯性而做匀速直线运动B.火星微粒被擦落时的速度为零,所以做自由落体运动C.火星微粒飞出的方向就是砂轮跟刀具接触处的速度方向D.火星微粒都是从接触点沿着砂轮的切线方向飞出的9.一个物体在F1、F2、F3、…、F n共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去外力F2,则该物体()A.可能做曲线运动B.不可能继续做直线运动C.一定沿F2的方向做直线运动D.一定沿F2的反方向做匀减速直线运动二.双项选择题1.一快艇要从岸边某处到达河中离岸100 m远的浮标处,已知快艇在静水中的速度图象如图甲所示,流水的速度图象如图乙,假设行驶中快艇在静水中航行的分速度方向选定后就不再改变,则()A.快艇的运动轨迹可能是直线B.快艇的运动轨迹只可能是曲线C.最快到达浮标处通过的位移为100 mD.最快到达浮标处所用时间为20 s甲乙2.一物体在水平面上运动,其运动规律为:x=1.5t2+6t,y=-2t2-9t,xOy为直角坐标系,则下列说法正确的是( )A.物体在x方向上的分运动是匀加速直线运动B.物体在y方向上的分运动是匀减速直线运动C.物体运动的轨迹是一条曲线D.物体运动的轨迹是直线3.一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x方向和y方向上的分运动的速度随时间变化的规律如图所示.关于物体的运动,下列说法中正确的是( )A.物体做曲线运动B.物体做直线运动C.物体运动的初速度大小是50 m/sD.物体运动的初速度大小是10 m/s三.计算题1.一架飞机在航空测量时,它的航线要严格地从东到西,如果飞机的速度是80 km/h,风从南面吹来,风的速度为40 km/h,那么:(1)飞机应朝哪个方向飞行?(2)如果所测地区长达80 3 km,所需时间为多少?2.一条河宽度为200 m,河水水流速度是v1=2 m/s,船在静水中航行速度为v2=4 m/s,现使船渡河.(1)如果要求船划到对岸航程最短,则船头应指向什么方向?最短航程是多少?所用时间多长?(2)如果要求船划到对岸时间最短,则船头应指向什么方向?最短时间是多少?航程是多少?。
专题18曲线运动与运动的合成分解【知识梳理】 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 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 侧。
二、运动的合成与分解 1.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 。
2.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、同时结束。
(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动 ,不受其他分运动运动的影响。
(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 。
3.运动性质的判断⎩⎨⎧加速度(或合外力)⎩⎪⎨⎪⎧ 变化:非匀变速运动不变:匀变速运动加速度(或合外力)方向与速度方向⎩⎪⎨⎪⎧共线:直线运动不共线:曲线运动4.两个直线运动的合运动性质的判断关键:看合初速度方向与合加速度方向是否共线。
三、两种模型 1.小船渡河模型2.绳(杆)端速度分解模型(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)模型分析①合运动:绳(杆)拉物体的实际运动速度v ; ②分运动:⎩⎪⎨⎪⎧其一:沿绳(或杆)的分速度v ∥其二:与绳(或杆)垂直的分速度v ⊥ (3)解题原则:根据沿绳(杆)方向的分速度 求解。
【专题练习】 一、单项选择题1.2022年冬奥会将在中国北京举行,冰球是冬奥会的一个比赛项目.如图所示,冰球以速度1v 在水平冰面上向右运动,运动员沿冰面在垂直1v 的方向上快速击打冰球,冰球立即获得沿击打方向的分速度2v .不计冰面摩擦和空气阻力,下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后运动轨迹的是( )A .B .C .D .2.羽毛球运动是我国的传统优势体育项目,屡屡在历届奥运会上争金夺银。
物理总复习:曲线运动、运动的合成和分解编稿:李传安 审稿:张金虎【考纲要求】1、知道物体做曲线运动的条件,并会判断物体是否做曲线运动;2、掌握运动的合成、运动的分解基本方法;3、掌握“小船靠岸”、“小船过河”两种基本模型,会解决类似实际问题。
【知识络】【考点梳理】考点一、曲线运动 1、曲线运动物体运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
2、曲线运动的速度方向曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是曲线上该点的切线方向。
3、曲线运动的性质做曲线运动的物体,速度方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动。
4、物体做曲线运动的条件从运动学角度说,物体的加速度方向跟速度方向不在一条直线上,物体就做曲线运动;从动力学角度来说,如果物体所受合外力的方向跟物体的速度方向不在一条直线上时,物体就做曲线运动。
要点诠释:如图所示,物体受到的合力F 跟速度0v 方向成θ角(0,180θθ≠≠)。
将力F 沿切线方向和垂直切线方向分解为1F 和2F ,可以看出分力1F 使物体速度大小发生改变,分力2F 使物体的速度方向发生改变。
即在F 的作用下,物体速度的大小和方向均改变,物体必定做曲线运动。
①当0θ=或180°时,20F =,v 方向不变,物体做直线运动。
②当90θ=时,1F =0,v 大小不变;20F ≠,v 方向改变,物体做速度大小不变、方向改变的曲线运动,即匀速圆周运动。
③当090θ<<时,1F 使物体速度增加,此时物体做加速运动;当90180θ<<时,分力1F 使物体速度减小,此时物体做减速运动。
例、下列说法正确的是( )A .曲线运动的速度大小可以不变,但速度方向一定改变B .曲线运动的速度方向可以不变,但速度大小一定改变C .曲线运动的物体的速度方向不是物体的运动方向D .曲线运动的物体在某点的速度方向即为该点的切线方向 【答案】AD【解析】在曲线运动中,物体在任何一点的速度方向,就是通过这一点的曲线的切线方向,所以曲线运动的速度方向一定变化。
《曲线运动运动的合成与分解》教学设计与反思教学设计一、教学内容:曲线运动的合成与分解。
二、教学目标:1. 了解曲线运动的定义及特点;2. 分析曲线运动的各种性质和规律;3. 掌握曲线运动的分解和合成;4. 掌握坐标方程和其它形式表示曲线运动。
三、教学重点:曲线运动的合成与分解。
四、教学难点:分析曲线运动的各种性质和规律。
五、教学方法和手段:1. 讲授法:教师从曲线运动的定义及特点出发,讲述曲线运动的各种性质和规律、曲线运动的分解和合成及坐标方程和其它形式表示曲线运动等内容;2. 研究讨论法:针对几何课本中的关于曲线运动的题目,学生分组讨论解题思路,教师给予指导。
六、教学时间:4小时七、教具准备:多媒体课件、示意图。
反思本次教学设计是针对曲线运动的合成与分解这一重要内容进行的,重点是分析曲线运动的各种性质和规律。
在本次教学中,我采用了讲授法和研究讨论法等授课方式,既可以让学生认识曲线运动的基本概念,也可以让学生熟悉曲线运动的分解和合成、坐标方程和其它形式表示曲线运动等技巧,实践探究能力有了较大提高。
在教学过程中,我把握住了学生的学习心理,注重引导学生独立思考,并能用正确的方法增强学生学习能力,让学生能在实践中体会到曲线运动的知识,同时,也培养了学生的团队合作能力及学习能力,取得了良好的教学效果。
然而,本节课的教学内容比较繁杂,我也有些晕头转向,有时未能及时发现学生掌握不足的地方,或者有一些学生的把握不准确的地方都没能及时改正,这也影响了整节课的效果。
总的来说,本次教学设计和实施效果不错,但还有很多不足之处,通过本次课程,我也对曲线运动的合成与分解有了更深入的理解,以后可以加强思考,做到能更好地为学生讲授。