2021新高考物理一轮课件：专题四 曲线运动
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新高考物理第四章 曲线运动 万有引力与航天4-3 圆周运动
平放置的轮盘靠摩擦力传动，其中O、O′分别为两轮盘的轴心，
已知两个轮盘的半径之比r甲∶r乙＝3∶1，且在正常工作时两轮盘不
打滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的完全相同的滑块A、B，两滑块
与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块与轴心O、O′的间距RA＝2RB。若轮盘乙由
静止开始缓慢地转动起来；且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是
答案：C
一点一过 1．向心力的公式
Fn＝man＝mvr2＝mω2r＝m·4Tπ22r＝m·4π2f2r＝mωv。 2．做匀速圆周运动的条件
当物体所受的合外力大小恒定，且始终与速度方向垂直时，物体做匀速圆 周运动，此时向心力由物体所受合外力提供。
研清微点3 离心现象分析
3． (多选)摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水
答案：A
[要点自悟明] 1．匀速圆周运动各物理量间的关系
2．三种传动方式及各自的特点
皮带传动 齿轮传动 同轴转动
皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度 大小相等 两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘 线速度大小相等 两轮固定在同一转轴上转动时，两轮转动的角速 度大小相等
(二) 向心力来源分析及离心现象(释疑点)
研清微点1 圆周运动的向心力来源分析
1． (多选)如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m
的小球。给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀
速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的
夹角为θ。下列说法中正确的是
()
A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用
B．小球只受重力和绳的拉力作用
心运动。
(三) 水平面内的匀速圆周运动(融通点) 1．运动特点 (1)运动轨迹在水平面内。(2)做匀速圆周运动。 2．受力特点 (1)物体所受合外力大小不变，方向总是指向圆心。 (2)合外力充当向心力。 3．分析思路
高考物理一轮复习课件曲线运动
工程领域的应用
在工程领域，平抛运动的规律也常被用于解决实际问题。例如，在建筑工程中，需要精确 计算和控制建筑材料的运输和堆放位置。通过运用平抛运动的规律，可以准确地预测材料 的飞行轨迹和落点，从而确保施工的顺利进行。
03
圆周运动基本概念与性质
圆周运动定义及特点
01
定义
质点沿圆周路径的运动称为圆周运动。
竖直方向上：初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动 。
做平抛（或类平抛）运动的物体任一时刻的瞬时速度的 反向延长线一定通过此时水平位移的中点。
水平方向上：速度不变，位移随时间均匀增加。
平抛运动的推论
做平抛（或类平抛）运动的物体在任意时刻任一位置处 ，设其速度方向与水平方向的夹角为α，位移与水平方 向的夹角为θ，则α和θ的关系是tanα=2tanθ。
运动中的速度、高度等问题提供了重要依据。
机械能守恒定律在曲线运动中的应用实例
03
如单摆运动、竖直平面内的圆周运动等，可以通过机械能守恒
定律求解速度、高度、周期等相关问题。
功能关系在曲线运动中的体现
01
功能关系的表述
功是能量转化的量度，做功的过程就是能量相互转化的过程。在曲线运
动中，物体受到的力做功，导致物体的能量发生变化。
平抛运动性质
平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方向 的自由落体运动的合运动。平抛运动的物体，由于所受 的合外力为恒力，所以平抛运动是匀变速曲线运动，平 抛物体的运动轨迹为一抛物线。
平抛运动规律探究
平抛运动的规律：平抛运动可以分解为在水平方向上的 匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动。
02
功能关系在曲线运动中的意义
揭示了物体在曲线运动中能量的转化和传递关系，为求解曲线运动中的
在工程领域，平抛运动的规律也常被用于解决实际问题。例如，在建筑工程中，需要精确 计算和控制建筑材料的运输和堆放位置。通过运用平抛运动的规律，可以准确地预测材料 的飞行轨迹和落点，从而确保施工的顺利进行。
03
圆周运动基本概念与性质
圆周运动定义及特点
01
定义
质点沿圆周路径的运动称为圆周运动。
竖直方向上：初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动 。
做平抛（或类平抛）运动的物体任一时刻的瞬时速度的 反向延长线一定通过此时水平位移的中点。
水平方向上：速度不变，位移随时间均匀增加。
平抛运动的推论
做平抛（或类平抛）运动的物体在任意时刻任一位置处 ，设其速度方向与水平方向的夹角为α，位移与水平方 向的夹角为θ，则α和θ的关系是tanα=2tanθ。
运动中的速度、高度等问题提供了重要依据。
机械能守恒定律在曲线运动中的应用实例
03
如单摆运动、竖直平面内的圆周运动等，可以通过机械能守恒
定律求解速度、高度、周期等相关问题。
功能关系在曲线运动中的体现
01
功能关系的表述
功是能量转化的量度，做功的过程就是能量相互转化的过程。在曲线运
动中，物体受到的力做功，导致物体的能量发生变化。
平抛运动性质
平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方向 的自由落体运动的合运动。平抛运动的物体，由于所受 的合外力为恒力，所以平抛运动是匀变速曲线运动，平 抛物体的运动轨迹为一抛物线。
平抛运动规律探究
平抛运动的规律：平抛运动可以分解为在水平方向上的 匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动。
02
功能关系在曲线运动中的意义
揭示了物体在曲线运动中能量的转化和传递关系，为求解曲线运动中的
2021年北京新高考物理学复习课件：专题四 曲线运动
A.a处一定为拉力 B.a处一定为推力 C.b处一定为拉力 D.b处一定为推力
解析 本题考查了圆周运动的向心力问题,体现了运动与相互作用观念和 科学思维的推理探究要素。小球向心力需指向圆心,因此在a处杆必须向 上拉小球,以使拉力与重力的合力提供向心力。小球在b处时,杆可能对小 球施加拉力或支持力,也可能不施加力,故A正确。 答案 A
3.对圆周运动的特征量的考查有两个重要的模型:共轴转动和皮带传动。
(1)共轴转动
A点和B点在同轴的两个圆盘上,如图甲,圆盘转动时:
ωA=ωB,
vA vB
r
=R
,TA=TB,并且转动方向相同。
甲
乙
(2)皮带传动
A点和B点分别是两个轮子边缘上的点,两个轮子用皮带连起来,并且皮带
不打滑,如图乙,皮带传动时:
而确定水平位移、竖直位移和合位移。
例2 如图所示,小铁块从一台阶顶端以初速度v0=4 m/s水平抛出。如果每 级台阶的高度和宽度均为1 m,台阶数量足够多,重力加速度g取10 m/s2,则 小铁块第一次所碰到的台阶的标号是(不计空气阻力) ( )
A.3 B.4 C.5 D.6
解题思路 研究平抛运动的问题,突破口是通过水平位移和竖直位移找到 几何关系,建立方程。题中的几何关系,是通过台阶的“宽度和高度都相 同”给出的,即当小铁块的水平位移与竖直位移相等时,此时若小铁块的位 移恰为台阶高或宽的整数倍,表明小铁块恰碰在台阶边沿处;若不为整数 倍,表明小铁块仍在空中,可通过数据判断出小铁块介于哪两级台阶间,从 而判断出小铁块将会碰到哪一级台阶。
考向突破
考向 平抛运动
平抛运动常见的分解方式是水平方向分解为匀速直线运动、竖直方向分
解为自由落体运动。运动过程中,物体的速度和位移方向时刻变化,因此解
解析 本题考查了圆周运动的向心力问题,体现了运动与相互作用观念和 科学思维的推理探究要素。小球向心力需指向圆心,因此在a处杆必须向 上拉小球,以使拉力与重力的合力提供向心力。小球在b处时,杆可能对小 球施加拉力或支持力,也可能不施加力,故A正确。 答案 A
3.对圆周运动的特征量的考查有两个重要的模型:共轴转动和皮带传动。
(1)共轴转动
A点和B点在同轴的两个圆盘上,如图甲,圆盘转动时:
ωA=ωB,
vA vB
r
=R
,TA=TB,并且转动方向相同。
甲
乙
(2)皮带传动
A点和B点分别是两个轮子边缘上的点,两个轮子用皮带连起来,并且皮带
不打滑,如图乙,皮带传动时:
而确定水平位移、竖直位移和合位移。
例2 如图所示,小铁块从一台阶顶端以初速度v0=4 m/s水平抛出。如果每 级台阶的高度和宽度均为1 m,台阶数量足够多,重力加速度g取10 m/s2,则 小铁块第一次所碰到的台阶的标号是(不计空气阻力) ( )
A.3 B.4 C.5 D.6
解题思路 研究平抛运动的问题,突破口是通过水平位移和竖直位移找到 几何关系,建立方程。题中的几何关系,是通过台阶的“宽度和高度都相 同”给出的,即当小铁块的水平位移与竖直位移相等时,此时若小铁块的位 移恰为台阶高或宽的整数倍,表明小铁块恰碰在台阶边沿处;若不为整数 倍,表明小铁块仍在空中,可通过数据判断出小铁块介于哪两级台阶间,从 而判断出小铁块将会碰到哪一级台阶。
考向突破
考向 平抛运动
平抛运动常见的分解方式是水平方向分解为匀速直线运动、竖直方向分
解为自由落体运动。运动过程中,物体的速度和位移方向时刻变化,因此解
高三物理一轮复习第四章第4讲万有引力定律及其应用课件
第二十一页，共三十六页。
1．[估算天体质量] (2018·浙江 4 月选考)土星最大的卫星叫“泰坦”(如图)，每 16 天绕
土 则卫星 土星一 星绕周 的土， 质星其 量运公 约动转 为，轨(土B道星半的) 径引约力为提供1.2卫×星10做6 圆km周，运已动知的引向力心常力量，G设＝土6星.67质×量10为－11MN，·mG2RM/k2mg2，
约为( C )
代入可得 ρ≈5×1015 kg/m3，故 C 正确．
A．5×109 kg/m3
B．5×1012 kg/m3
C．5×1015 kg/m3
D．5×1018 kg/m3
12/9/2021
第二十三页，共三十六页。
3大“．工慧[天程眼体建”质设卫量捷星和报的密频向度传心的，加综“速合慧度计眼大算”]小卫为习星近a邀＝平游(2主T太π席)空2 在r．＝2“40Tπ1慧228r，眼年选”新于项年贺2A0词1正7中确年提；6到根月，据1科5G日技M在创r2m酒新＝泉、m重卫4Tπ22r
第十四页，共三十六页。
(1)在赤道上：GMRm2 ＝mg1＋mω2R. (2)在两极上：GMRm2 ＝mg2. (3)在一般位置：万有引力 GMRm2 等于重力 mg 与向心力 F 向的矢量和． 越靠近南北两极 g 值越大，由于物体随地球自转所需的向心力较小，常认为万有引 力近似等于重力，即GRM2m＝mg.
12/9/2021
第十七页，共三十六页。
2．[万有引力定律的应用] (2018·高考北京卷)若想检验“使月球绕地球运动的力”与 若“使想苹检果验落“地使的月力球”绕遵地循球同运样动的的规力律”，与在已“知使月苹地果距落离地约的为力地”球遵半循径同60样倍的的规情律况—下—，万需有
高级中学高考物理一轮复习课件：曲线运动复习(整理) (共20张PPT)
方向：沿该点切线，指向运动方向
速度的大小不变、方向时刻变，是一种变速 运动，也可以叫匀速率运动
角速度ω ：
半径转过的角度与所用时间 的比值
角度 2 时间 t T
V=ω r
单位：弧度每秒 （rad/s ）
例题：关于角速度和线速度下列说法正确的是 ( A.半径一定，角速度与线速度成反比 B.半径一定，角速度与线速度成正比 C.线速度一定，角速度与半径成正比 )
力与运动的关系：
F∥v，F只改变v的大小，不改变v的方向 F⊥v，F只改变v的方向，不改变v的大小 例题：如图所示，物体在恒 力F作用下沿曲线从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， 物体以后可能向哪里运动
例题：一个物体在几个共点力的作用下做 匀速直线运动，现去掉一个力，物体可能 做什么运动？ 4、典型的曲线运动： 平抛运动和圆周运动
二：运动的合成和分解 合运动（物体实际的运动） 1、概念： 分运动（按效果分） 2、特点：等效性，等时性，独立性 3、规则：遵守平行四边形定则
一、小船渡河
已知：船速V船（可以用来渡河）、水流速度 V水 （对渡河没有帮助），两者互相独立，互 不影响。河宽d 情况一：最短时间渡河tmin V船 θ V合
例题：地球上不同纬度上的点角速度，线速 度的关系
例题：自行车链条连接的两齿轮上边缘点线速度 角速度大小比较
v 4 r 2 r 2 向心加速度大小：a r T
2 2
方向：指向圆心，方向时刻在变 匀速圆周运动是一种变速运动（变加速运动）
v 4 r 2 向心力大小： F m m r m 2
一：曲线运动 1、定义： 轨迹是曲线的运动 2、特点：速度的方向为该点的切线方向 速度的方向时刻在变是一种变速运动 3、做曲线运动的条件 : 从运动学角度看，若物体加速度方向跟物体的 速度方向不在同一直线上，物体就做曲线运动 从动力学角度看，若合外力不等于零且与速度 方向不在一直线上 ，物体就做曲线运动
速度的大小不变、方向时刻变，是一种变速 运动，也可以叫匀速率运动
角速度ω ：
半径转过的角度与所用时间 的比值
角度 2 时间 t T
V=ω r
单位：弧度每秒 （rad/s ）
例题：关于角速度和线速度下列说法正确的是 ( A.半径一定，角速度与线速度成反比 B.半径一定，角速度与线速度成正比 C.线速度一定，角速度与半径成正比 )
力与运动的关系：
F∥v，F只改变v的大小，不改变v的方向 F⊥v，F只改变v的方向，不改变v的大小 例题：如图所示，物体在恒 力F作用下沿曲线从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， 物体以后可能向哪里运动
例题：一个物体在几个共点力的作用下做 匀速直线运动，现去掉一个力，物体可能 做什么运动？ 4、典型的曲线运动： 平抛运动和圆周运动
二：运动的合成和分解 合运动（物体实际的运动） 1、概念： 分运动（按效果分） 2、特点：等效性，等时性，独立性 3、规则：遵守平行四边形定则
一、小船渡河
已知：船速V船（可以用来渡河）、水流速度 V水 （对渡河没有帮助），两者互相独立，互 不影响。河宽d 情况一：最短时间渡河tmin V船 θ V合
例题：地球上不同纬度上的点角速度，线速 度的关系
例题：自行车链条连接的两齿轮上边缘点线速度 角速度大小比较
v 4 r 2 r 2 向心加速度大小：a r T
2 2
方向：指向圆心，方向时刻在变 匀速圆周运动是一种变速运动（变加速运动）
v 4 r 2 向心力大小： F m m r m 2
一：曲线运动 1、定义： 轨迹是曲线的运动 2、特点：速度的方向为该点的切线方向 速度的方向时刻在变是一种变速运动 3、做曲线运动的条件 : 从运动学角度看，若物体加速度方向跟物体的 速度方向不在同一直线上，物体就做曲线运动 从动力学角度看，若合外力不等于零且与速度 方向不在一直线上 ，物体就做曲线运动
2021版高考物理一轮复习课件第4章曲线运动第1讲曲线运动运动的合成与分解
1
2
考纲展示 1.运动的合成与分解(Ⅱ) 2.抛体运动(Ⅱ) 3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度(Ⅰ) 4.匀速圆周运动的向心力(Ⅱ) 5.离心现象(Ⅰ) 6.万有引力定律及其应用(Ⅱ) 7.环绕速度(Ⅱ) 8.第二宇宙速度和第三宇宙速度(Ⅰ)
3
2019 2018
高考全国卷四年命题分析 考点分布
6
高考全国卷四年命题分析 命题规律
1.从题型上看，常以选择题形式出现；也可能与其他专题相结合，与能量知识综合考查， 以计算题形式出现．试题新颖，难度中等偏上. 2.考查知识点主要有：运动的合成与分解、平抛运动、圆周运动、万有引力与天体运动， 其中万有引力定律与天体运动是每年必考热点. 3.从整体命题趋势上看，本章内容常与实际应用和生产、生活、科技相联系命题，或与 其他专题综合考查，曲线运动问题由原来的选择题变为在计算题中考查，万有引力与航 天仍然以选择题出现，单独考查的可能性更大.
14
二、教材习题及改编 1. (人教版必修 2·P6·演示实验改编)如图所示，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 () A．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
5
高考全国卷四年命题分析 考点分布
卷Ⅰ·T18：恒力作用下的曲线运动 卷Ⅱ·T16：以绳杆模型考查圆周运动问题 卷Ⅱ·T25：直线、圆周、平抛运动的综合 2016 卷Ⅲ·T20：绳杆模型考查圆周运动 卷Ⅲ·T24：圆周运动、能量 卷Ⅰ·T17：通过同步卫星考查万有引力问题 卷Ⅲ·T14：有关开普勒的物理学史
2
考纲展示 1.运动的合成与分解(Ⅱ) 2.抛体运动(Ⅱ) 3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度(Ⅰ) 4.匀速圆周运动的向心力(Ⅱ) 5.离心现象(Ⅰ) 6.万有引力定律及其应用(Ⅱ) 7.环绕速度(Ⅱ) 8.第二宇宙速度和第三宇宙速度(Ⅰ)
3
2019 2018
高考全国卷四年命题分析 考点分布
6
高考全国卷四年命题分析 命题规律
1.从题型上看，常以选择题形式出现；也可能与其他专题相结合，与能量知识综合考查， 以计算题形式出现．试题新颖，难度中等偏上. 2.考查知识点主要有：运动的合成与分解、平抛运动、圆周运动、万有引力与天体运动， 其中万有引力定律与天体运动是每年必考热点. 3.从整体命题趋势上看，本章内容常与实际应用和生产、生活、科技相联系命题，或与 其他专题综合考查，曲线运动问题由原来的选择题变为在计算题中考查，万有引力与航 天仍然以选择题出现，单独考查的可能性更大.
14
二、教材习题及改编 1. (人教版必修 2·P6·演示实验改编)如图所示，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 () A．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
5
高考全国卷四年命题分析 考点分布
卷Ⅰ·T18：恒力作用下的曲线运动 卷Ⅱ·T16：以绳杆模型考查圆周运动问题 卷Ⅱ·T25：直线、圆周、平抛运动的综合 2016 卷Ⅲ·T20：绳杆模型考查圆周运动 卷Ⅲ·T24：圆周运动、能量 卷Ⅰ·T17：通过同步卫星考查万有引力问题 卷Ⅲ·T14：有关开普勒的物理学史
2021高考北京版物理一轮复习课件：第四章 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解
(1)请在图乙中画出蜡块4 s内的运动轨迹; (2)求出玻璃管向右平移的加速度大小; (3)求t=2 s时蜡块的速度大小v。
答案 (1)见解析 (2)5×10-2 m/s2 (3) 2 m/s
10
解析 (1)蜡块在竖直方向做匀速直线运动,在水平方向向右做匀加速直线运 动,根据题中的数据画出蜡块4 s内的运动轨迹如图所示。
m
与速度反向物体做匀减速直线运动,若同向物体做匀加速直线运动,若与速度 不共线物体做匀变速曲线运动,A对。
考点二 运动的合成与分解
1.原则:当定量研究一个较复杂的曲线运动时,往往按实际效果把它分解为两 个方向上的直线运动。
2.两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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动。
解析 在5个恒定的共点力作用下做匀速运动说明这5个恒定的共点力 合力为0,5个力分为2组,大小分别为3 N和5 N的两个力为一组,该组合力取值 范围为2 N≤F≤8 N,其他三个力为另一组,合力与第一组的合力等大反向,所 以撤去2个力后物体的合力范围为2 N≤F合≤8 N且为恒力,因此物体的运动 一定是匀变速运动,B错;加速度a= F合 ,得到2 m/s2≤a≤8 m/s2,C、D错;若合力
t= d =180 s=36 s
v2 5
v合=
v12
v22
=
5 2
5 m/s
x=v合t=90 5 m
图1 图2
②欲使船渡河航程最短,合速度应沿垂直河岸方向。船头应朝图2中的v2方 向。 垂直河岸过河要求v水平=0,如图2所示,有v2 sin α=v1,得α=30°。 所以当船头与上游河岸成60°角时航程最短。 x=d=180 m
t=
课标版21高考物理一轮复习专题四曲线运动课件
tan θ
答案 (1)20 m/s (2)41.7 m/s
二、平抛运动的两个推论 推论一 做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处,设其末速
度方向与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为φ,则tan θ=
2 tan φ。
证明:如图甲所示,由平抛运动规律得
tan θ= v = gt ,tan φ= y = 1 gt2 = gt ,
改变,所以是变速运动,必具有加 线运动是变加速曲线运动(或非
速度
匀变速曲线运动),如圆周运动
(4)合外力F始终指向运动轨迹
的内侧
三、运动的合成与分解 1.合运动与分运动的关系
等时性 独立性
等效性
各分运动经历的时间与合运动经历的时间相同 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 各分运动叠加起来与合运动有相同的效果
10
考点二 抛体运动
考向基础
一、平抛运动
1.平抛运动
(1)定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动叫做平抛运动。
(2)性质:加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线。
(3)研究方法:平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向
上的自由落体运动。
(4)运动时间和射程
t=
2h g
仅取决于竖直下落的高度;射程x=v0
(1)水平方向:v0x=v0·cos θ,F合x=0。 (2)竖直方向:v0y=v0·sin θ,F合y=mg。
考向 平抛运动
考向突破
一、平抛运动的分解与实例
方法
内容
实例
斜面
分解 速度
分解 位移
水平vx=v0 竖直vy=gt 合速度v=
答案 (1)20 m/s (2)41.7 m/s
二、平抛运动的两个推论 推论一 做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处,设其末速
度方向与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为φ,则tan θ=
2 tan φ。
证明:如图甲所示,由平抛运动规律得
tan θ= v = gt ,tan φ= y = 1 gt2 = gt ,
改变,所以是变速运动,必具有加 线运动是变加速曲线运动(或非
速度
匀变速曲线运动),如圆周运动
(4)合外力F始终指向运动轨迹
的内侧
三、运动的合成与分解 1.合运动与分运动的关系
等时性 独立性
等效性
各分运动经历的时间与合运动经历的时间相同 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 各分运动叠加起来与合运动有相同的效果
10
考点二 抛体运动
考向基础
一、平抛运动
1.平抛运动
(1)定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动叫做平抛运动。
(2)性质:加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线。
(3)研究方法:平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向
上的自由落体运动。
(4)运动时间和射程
t=
2h g
仅取决于竖直下落的高度;射程x=v0
(1)水平方向:v0x=v0·cos θ,F合x=0。 (2)竖直方向:v0y=v0·sin θ,F合y=mg。
考向 平抛运动
考向突破
一、平抛运动的分解与实例
方法
内容
实例
斜面
分解 速度
分解 位移
水平vx=v0 竖直vy=gt 合速度v=
第四章 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解—2021届(新课标版)高考物理一轮复习课件(共25张PPT)
v D. k2－1
【解析】 设大河宽度为 d，小船在静水中的速度为 v0，则去程渡河 所用时间 t1＝vd0，回程渡河所用时间 t2＝ v02d－v2。由题知tt21＝k，联立以 上各式解得 v0＝ 1－v k2，故选项 B 正确，选项 A、C、D 错误。
【答案】 B
如图所示，甲、乙两同学从河中 O 点出发，分别沿 直线游到 A 点和 B 点后，立即沿原路线返回到 O 点，OA、OB 分别与 水流方向平行和垂直，且 OA＝OB。若水流速度不变，两人在静水中游 速相等，则他们所用时间 t 甲、t 乙的大小关系为( )
各分运动叠加起来与合运动有相同的效果
2.运动合成与分解中的关联速度问题 (1)“关联速度”特点 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，但两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的效果；另一方 面使绳或杆转动的效果)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，而沿绳或杆方向的分速度 大小相同)。
【答案】 D
2.一质量为 2 kg 的物体在如图甲所示的 xOy 平面上运动， 在 x 轴方向上的 v-t 图像和在 y 轴方向上的 s-t 图像分别如图乙、 丙所示，下列说法正确的是( )
A．小环刚释放时轻绳中的张力一定大于 2mg
B．小环到达 B 处时，重物上升的高度为( 2－1)d
C．小环在
B
处的速度与重物上升的速度大小之比等于
2 2
D．小环在 B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于 2
【解析】 小环实际上是沿杆下落，该运动是合运动，绳的运动是分运动．
高考物理第4章第1节曲线运动PPT教学课件
两直线运动的合运动的性质和轨 迹，由两分运动的性质及合初速度与 合加速度的方向关系决定．
1．根据合加速度是否变化判定合 运动是匀变速运动还是非匀变速运 动：若合加速度不变则为匀变速运 动；若合加速度变化(包括大小或方向) 则为非匀变速运动．
2021/01/21
21
课堂互动讲练
2．根据合加速度与合初速度是否 同线判定合运动是直线运动还是曲线 运动：若合加速度与合初速度的方向 在同一直线上则为直线运动，否则为 曲线运动．
牛顿第二定律和机械能守恒定律或能
量守恒定律．
2021/01/21
4
2011高考导航
命 题 热 点
4．同轴转动物体及皮带传动中不 同点的线速度、角速度、周期、频 率、向心加速度间关系．
5．天体运动的考查频率很高，主
要综合考查万有引力定律和圆周运动
知识．经常结合航天技术、人造地球
卫星等现代科技的重要领域进行命
2021/01/21
10
基础知识梳理
思考 怎样判断一个物体是否做曲线运
动？ 【思考·提示】 看合外力或加
速度与速度方向是否在一条直线上．
2021/01/21
11
基础知识梳理
二、运动的合成和分解 1．合成与分解的概念 已知分运动求合运动称为运动的 合成 ； 已知合运动求分运动称为运动的 分解 ， 两者互为逆运算．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．
2021/01/21
8
基础知识梳理
3．曲线运动的分类
（1）物体所受合外力方向与
匀变速曲线
初速度的方向不在同一
曲运动
条直线上
线 运
（2）合外力是 恒力
1．根据合加速度是否变化判定合 运动是匀变速运动还是非匀变速运 动：若合加速度不变则为匀变速运 动；若合加速度变化(包括大小或方向) 则为非匀变速运动．
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课堂互动讲练
2．根据合加速度与合初速度是否 同线判定合运动是直线运动还是曲线 运动：若合加速度与合初速度的方向 在同一直线上则为直线运动，否则为 曲线运动．
牛顿第二定律和机械能守恒定律或能
量守恒定律．
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命 题 热 点
4．同轴转动物体及皮带传动中不 同点的线速度、角速度、周期、频 率、向心加速度间关系．
5．天体运动的考查频率很高，主
要综合考查万有引力定律和圆周运动
知识．经常结合航天技术、人造地球
卫星等现代科技的重要领域进行命
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基础知识梳理
思考 怎样判断一个物体是否做曲线运
动？ 【思考·提示】 看合外力或加
速度与速度方向是否在一条直线上．
2021/01/21
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基础知识梳理
二、运动的合成和分解 1．合成与分解的概念 已知分运动求合运动称为运动的 合成 ； 已知合运动求分运动称为运动的 分解 ， 两者互为逆运算．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．
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基础知识梳理
3．曲线运动的分类
（1）物体所受合外力方向与
匀变速曲线
初速度的方向不在同一
曲运动
条直线上
线 运
（2）合外力是 恒力
2021版新高考物理人教版一轮课件：4.1 曲线运动 运动的合成与分解
考点二 运动的合成与分解 【题型1】合运动性质的判断 【典例1】(2020·合肥模拟)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( ) 世纪金榜导学号
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
t 2
x方向的速度vx=v0x+at=(4+2t) m/s t=0.5 s时，vx=5 m/s y方向做匀速直线运动，vy=5 m/s，方向沿y轴负向 t=0.5 s时，v= v2x v2y 5 2 m/s
(2)质点的横坐标为
x=v0xt+
1 2
at2=(4t+t2)m
①
纵坐标为线为一质点在恒定合外力作用下运动的一段轨迹， 质点由A到B的时间与质点由B到C的时间相等，已知AB弧长大于BC弧长，则下 列判断正确的是( )
A.该质点做非匀变速运动 B.该质点在这段时间可能做加速运动 C.两段时间内该质点的速度变化量相等 D.两段时间内该质点的速度变化量不相等 【解析】选C。质点在恒定合外力作用下运动，根据牛顿第二定律，加速度恒 定，故是匀变速运动，故A错误；由于AB弧长大于BC弧长，质点由A到B的时间 与质点由B到C的时间相等，故是减速运动，故B错误；质点在恒定合外力作用 下运动，根据牛顿第二定律，加速度恒定，是匀变速运动，故相同时间内速度 矢量的改变量一定相同，故C正确，D错误。
第1讲 曲线运动 运动的合成与分解
内容索引
必备知识·自主学习 关键能力·题型突破 核心素养测评
【知识建构】 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_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 一定是_变__速__运动。 3.运动的条件： (1)运动学角度：物体的_加__速__度__方向与速度方向不在同一条直线上； (2)动力学角度：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。
高考物理新课标一轮复习课件单元曲线运动
向。
角速度
描述质点绕圆心转动的快慢，大小 等于质点所在半径转动的角度与所 用时间的比值，方向垂直于转动平 面。
周期
质点沿圆周运动一周所需时间，是 标量。
匀速圆周运动条件及特点
条件
质点沿圆周运动，且线速度的大小处 处相等。
特点
加速度大小不变，方向始终指向圆心 ，是变加速运动。线速度方向时刻在 变化，所以匀速圆周运动是瞬时加速 度的方向不断改变的变加速运动。
Hale Waihona Puke 数据处理方法和误差来源分析
数据处理方法
根据实验数据，利用平抛运动的轨迹方程和运动学公式 ，可以求出小球的初速度和抛出点的高度。具体方法包 括描点法、最小二乘法等。
误差来源分析
实验误差主要来源于以下几个方面
空气阻力的影响
由于空气阻力的存在，小球的轨迹会偏离理论值，导致 误差的产生。
光电门测量误差
光电门在测量时间时可能存在误差，导致数据的不准确 。
度，外轨比内轨高出1厘米。
航天器变轨过程解析
变轨原因
航天器在太空中需要改变轨道以完成不同的任务，如从低轨道转移到高轨道、从地球轨道 转移到月球轨道等。
变轨过程
航天器通过发动机点火产生推力，改变自身的速度大小和方向，从而改变其受到的万有引 力，实现轨道的转移。
能量转化
在变轨过程中，航天器的动能和势能之间发生转化。当航天器从低轨道转移到高轨道时， 需要消耗燃料增加动能以克服万有引力做功，动能转化为势能；反之，从高轨道转移到低 轨道时，势能转化为动能。
人为操作误差
在实验过程中，人为操作不当或读数不准确等因素也可 能导致误差的产生。
系统误差
由于实验器材本身的精度限制或环境因素（如温度、湿 度）的影响，也可能导致系统误差的产生。
角速度
描述质点绕圆心转动的快慢，大小 等于质点所在半径转动的角度与所 用时间的比值，方向垂直于转动平 面。
周期
质点沿圆周运动一周所需时间，是 标量。
匀速圆周运动条件及特点
条件
质点沿圆周运动，且线速度的大小处 处相等。
特点
加速度大小不变，方向始终指向圆心 ，是变加速运动。线速度方向时刻在 变化，所以匀速圆周运动是瞬时加速 度的方向不断改变的变加速运动。
Hale Waihona Puke 数据处理方法和误差来源分析
数据处理方法
根据实验数据，利用平抛运动的轨迹方程和运动学公式 ，可以求出小球的初速度和抛出点的高度。具体方法包 括描点法、最小二乘法等。
误差来源分析
实验误差主要来源于以下几个方面
空气阻力的影响
由于空气阻力的存在，小球的轨迹会偏离理论值，导致 误差的产生。
光电门测量误差
光电门在测量时间时可能存在误差，导致数据的不准确 。
度，外轨比内轨高出1厘米。
航天器变轨过程解析
变轨原因
航天器在太空中需要改变轨道以完成不同的任务，如从低轨道转移到高轨道、从地球轨道 转移到月球轨道等。
变轨过程
航天器通过发动机点火产生推力，改变自身的速度大小和方向，从而改变其受到的万有引 力，实现轨道的转移。
能量转化
在变轨过程中，航天器的动能和势能之间发生转化。当航天器从低轨道转移到高轨道时， 需要消耗燃料增加动能以克服万有引力做功，动能转化为势能；反之，从高轨道转移到低 轨道时，势能转化为动能。
人为操作误差
在实验过程中，人为操作不当或读数不准确等因素也可 能导致误差的产生。
系统误差
由于实验器材本身的精度限制或环境因素（如温度、湿 度）的影响，也可能导致系统误差的产生。
2021届高考物理一轮复习-曲线运动与运动合成与分解PPT教学课件
速度 v1＝2.5 m/s.若
船在静水中的速度为
v2
v合
v2＝5 m/s，则：
v1
(1) 欲 使 船 在 最 短 时 （2）如图所示．
间内渡河，船头应朝 有 v2sin α＝v1，
什么方向？用多长时 得 α＝30°
间？位移是多少？
所以当船头向上游偏 30°时航程最
(2) 欲 使 船 渡 河 的 航 短．
F合′
F合
v
()
A F 合′仍为恒力，故此后质点将
A．一定做匀变速曲线运动 做匀变速曲线运动，故 A 正确，
B．在相等时间内速度变化不 C、D 错误
一定相等
由于合力恒定不变，则质点的加速度
C．可能做变加速曲线运动
D．一定做匀变速直线运动 也恒定不变，由 a＝ΔΔvt 可得 Δv＝aΔt，
即在相等时间内速度变化也必然相
动方向是从 A 到 E，则下列说法
中正确的是 ( A )
A．D 点的速率比 C 点的速率大
F
vDF图4F质点做匀变速曲线运动，合
B．A 点的加速度与速度的夹角小 力的大小与方向均不变，加
于 90°
C．A 点的加速度比 D 点的加速 速度不变，故 C 错误
度大
故质点由 C 到 D 过程，合力做
D．从 A 到 D 加速度与速度的夹 正功，速率增大，A 正确
D．匀速直线运动
90°，故 F 合＝
2F3，加速度 a＝Fm合＝
2F3 m
若初速度方向与 F 合方向不共线，则物体做 若初速度方向与 F 合方向共线，则物体做匀
匀变速曲线运动，
变速直线运动
【突破训练 1】 如图 4 所示为
一个做匀变速曲线运动质点的 vA
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知能拓展
拓展一 平抛运动的两个重要推论
推论一 做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处,设其末速
度方向与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为φ,则tan θ=2 tan φ。
证明:如图甲所示,由平抛运动规律得
tan θ= v = gt ,tan φ= y = 1 gt2 = gt ,
考点清单
考点一 曲线运动、运动的合成与分解
一、质点运动类型的分类及条件
二、曲线运动的定义、条件和特点
曲线运动
说明
定义 轨迹是一条曲线的运动叫做曲线运动
一般曲线运动可看成是几个直线运动的合运 动
条件 质点所受合外力的方向跟它的速度方向 ① 不在同一直线上 (v0≠0,F≠0)
特点 (1)轨迹是一条曲线 (2)某点的瞬时速度的方向,就是通过这一点 的② 切线 的方向 (3)曲线运动的速度方向时刻在改变,所以是 变速运动,必具有加速度 (4)合外力F始终指向运动轨迹的③ 内侧
独立性 一个物体同时参与几个分运动,各分运动⑤ 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⑥ 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。由于它们都是矢量,所以合成与分解都遵循⑦ 平行四边形定则 。
3.运动的合成与分解
1 2
gt2,v⊥=gt,又tan
θ=
v v0
=
y x-x'
,解得x'=
x 2
。
即末状态速度反向延长线与x轴的交点B必为此刻水平位移的中点。
注意 (1)在平抛运动过程中,位移矢量与速度矢量永远不会同线。 (2)推论一中的tan θ=2 tan φ,但不能误认为θ=2φ。
例1 (2018河北定州期中,10)如图所示,在足够长的斜面上A点,以水平速 度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上所用的时间为t1;若将此球 改用2v0水平速度抛出,它落到斜面上所用时间为t2,则t1∶t2为 ( )
t= 2h 仅取决于竖直下落的高度;射程x=v0 2h 取决于竖直下落的高度和
g
g
初速度。
2.平抛运动的规律 以抛出点为坐标原点,以初速度v0方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向, 如图所示,则有
水平方向分速度:vx=v0
竖直方向分速度:vy=gt
合速度大小:v= v02 g 2t2
tan
θ=
vy vx
(θ为速度与水平方向的夹角)
水平方向分位移:x'=v0t
竖直方向分位移:y'= 1 gt2
2
合位移:x合= x'2 y'2
tan
β=
y' x'
(β为位移方向与水平方向的夹角)
二、斜抛运动 1.斜抛运动的定义 将物体以速度v0斜向上方或斜向下方抛出,物体只在⑤ 重力 作用下的 运动。 2.运动性质 加速度为⑥ 重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹为抛物线。 3.基本特点(以斜向上抛为例说明,如图所示)
v0 v0
x 2 v0t 2v0
所以tan θ=2 tan φ。
推论二 做平抛(或类平抛)运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长
线一定通过此时水平位移的中点。如图乙中所示B点。
证明:设平抛物体的初速度为v0,从原点O到A点的时间为t,A点坐标为(x,y),B
点坐标为(x',0),则x=v0t,y=
(1)水平方向:v0x=⑦ v0·cos θ ,F合x=0。 (2)竖直方向:v0y=⑧ v0·sin θ ,F合y=mg。
考点三 圆周运动
一、描述圆周运动的物理量
定义、意义
公式、单位
(1)描述做圆周运动的物体① 运动快慢 的物理量(v) (2)是② 矢量 ,方向和半径垂直,和圆周③ 相切
a.v= Δl ,v= 2πr
Δt T
b.单位:m/s
(1)描述物体④ 绕圆心转动 快慢的物理量(ω) (2)是矢量,但中学阶段不研究其方向
a.ω=
Δθ
,ω=
Δt
2π T
b.单位:rad/s
(1)周期是做匀速圆周运动的物体沿圆周⑤
运动一周
的
2πr
a.T= v ,单位:s
时间(T);周期的倒数等于频率(f)
1
(2)转速是物体单位时间内转过的圈数(n)
b.f= T,单位:Hz
c.n的单位:r/s、r/min
定义、意义
(1)描述速度⑥ 方向 变化快慢的物理量(a) (2)方向指向圆心
(1)作用效果是产生⑦ 向心 加速度 (2)方向始终指向⑧ 圆心
1
2π
(1)T= f (2)v=rω= T r=2πfr
(3)a=
v2 =rω2=ωv=
r
4π 2r T2
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
如果v合与a合共线,为匀变速直线运动 如果v合与a合不共线,为匀变速曲线运动
考点二 抛体运动
一、平抛运动 1.平抛运动 (1)定义:水平抛出的物体只在① 重力 作用下的运动叫做平抛运动。 (2)性质:加速度为② 重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线。 (3)研究方法:平抛运动可以分解为水平方向上的③ 匀速直线 运动和竖 直方向上的④ 自由落体 运动。 (4)运动时间和射程
加速度的方向跟速度的方向不在同一直线上
(1)加速度可以是不变的,这类曲线运动是匀变 速曲线运动,如平抛运动 (2)加速度可以是变化的,这类曲线运动是变加 速曲线运动(或非匀变速曲线运动),如圆周运 动
三、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合运动,叫做运动的合成;已知合运动求分运动,叫做运动的
分解。
分运动与合运动是一种⑧ 等效替代 关系,运动的合成与分解是研究曲
线运动的一种基本方法。
4.两个直线运动的合运动性质的判断
标准:看合初速度方向与合加速度方向是否共线。
两个互成角度的分运动
合运动的性质
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
=4π2f2r
θ
(4)t= 2π ·T
续表
公式、单位
a.a= v2 =rω2
r
b.单位:m/s2
mv2
a.F=ma= r =mω2r=mωv b.单位:N
二、离心现象 当提供的向心力小于所需向心力时,物体将远离原来的轨道的现象叫离心 现象。 从力的角度分析物体的运动: 1.匀速圆周运动:F合=mrω2。 2.离心运动:F合<mrω2。 3.向心运动:F合>mrω2。