高三物理一轮复习 必考部分 第4章 曲线运动 万有引力与航天 第1节 曲线运动 运动的合成与分解教师

（江苏专用）2018届高三物理一轮复习 必考部分 第4章 曲线运动 万有引力与航天 第1节 曲线运动 运动的合成与分解教师用书

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2 第1节 曲线运动 运动的合成与分解

节次

考纲 命题规律

第1节 曲线运动

运动的合成与分解 运动的合成与分解Ⅱ 1。速度、加速度、位移的合成与分解在实际问题中的应用;

2。平抛运动的处理方法以及平抛运动在具体生活情境中的应用；

3.描述圆周运动的物理量及它们之间的关系和应用；

4。圆周运动的动力学问题；

5.圆周运动的临界问题;

6.天体质量和密度的计算；

7.第一宇宙速度的计算；

8。天体的运动及卫星的变轨问题。 第2节 抛体运动的规律及其应用 抛体运动Ⅱ

第3节 圆周运动 圆周运动的描述Ⅰ

匀速圆周运动的向心力Ⅱ

第4节 万有引力与航天 开普勒行星运动定律Ⅰ

万有引力定律及其应用Ⅱ

第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ

第1节 曲线运动 运动的合成与分解

知识点1 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．曲线运动的条件

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知识点2 运动的合成与分解

1．基本概念

(1）运动的合成：已知分运动求合运动．

(2）运动的分解：已知合运动求分运动．

2．分解原则

根据运动的实际效果分解，也可采用正交分解．

3．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平行四边形定则．

(1)如果各分运动在同一直线上，需选取正方向，与正方向同向的量取“＋”号，与正方向反向的量取“－"号，从而将矢量运算简化为代数运算．

（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．如图4。1.1所示．

图4。1.1

（3）两个分运动垂直时的合成满足：

a合＝错误!

x合＝x2＋y2

v合＝错误!

1．正误判断

（1）曲线运动一定是变速运动．（√)

(2）曲线运动的速度大小可能不变．（√）

（3）曲线运动的加速度可以为零．（×）

（4)曲线运动的加速度可以不变．（√)

(5)合运动不一定是物体的实际运动．（×）

(6)合运动的速度一定大于分运动的速度．（×)

2．(曲线运动的特点）(多选)关于做曲线运动的物体,下列说法中正确的是( ）

A．它所受的合外力一定不为零 （江苏专用）2018届高三物理一轮复习 必考部分 第4章 曲线运动 万有引力与航天 第1节 曲线运动 运动的合成与分解教师用书

4 B．它所受的合外力一定是变力

C．其速度可以保持不变

D．其动能可以保持不变

【答案】 AD

3．(曲线运动的速度、加速度与轨迹的位置关系)（多选)下列哪个选项能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系（ )

A B C D

【答案】 AC

4．（合运动性质的判断)（多选)(2016·全国乙卷）一质点做匀速直线运动．现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变,则( ）

A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同

B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直

C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同

D．质点单位时间内速率的变化量总是不变

【答案】 BC

［核心精讲］

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［题组通关］

1．(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4­1。2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的( ）

图4。1.2

A．F1的方向

B．F2的方向

C．F3的方向

D．F4的方向

CD 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、F2的方向，C、D正确,A、B错误．

2．（多选）质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90°(大小不变)后，物体可能做 （ )

【导学号:96622057】

A．加速度大小为错误!的匀变速直线运动

B．加速度大小为错误!的匀变速直线运动

C．加速度大小为错误!的匀变速曲线运动 （江苏专用）2018届高三物理一轮复习 必考部分 第4章 曲线运动 万有引力与航天 第1节 曲线运动 运动的合成与分解教师用书

6 D．匀速直线运动

BC 物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，必有F3与F1、F2的合力等大反向，当F3大小不变,方向改变90°时,F1、F2的合力大小仍为F3,方向与改变方向后的F3夹角为90°,故F合＝2F3,加速度a＝错误!＝错误!，若初速度方向与F合方向共线，则物体做匀变速直线运动，若初速度方向与F合方向不共线，则物体做匀变速曲线运动,故B、C正确．

[核心精讲］

1．合运动与分运动的关系

(1)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）．

(2）等效性

各分运动叠加起来与合运动有相同的效果．

(3）独立性

一个物体同时参与几个运动，其中的任何一个都会保持其运动性质不变，并不会受其他分运动的干扰．虽然各分运动互相独立,但是它们共同决定合运动的性质和轨迹．

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．

［师生共研］

如图4.1。3甲所示，在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水，水中放置一个蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是10 cm，玻璃管向右匀加速平移，每1 s通过的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管运动的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点． （江苏专用）2018届高三物理一轮复习 必考部分 第4章 曲线运动 万有引力与航天 第1节 曲线运动 运动的合成与分解教师用书

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图4­1。3

(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；

（3)求t＝2 s时蜡块的速度v。

【规范解答】 (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的轨迹如图所示：

（2)由于玻璃管向右为匀加速平移，根据Δx＝aT2可求得加速度，由题中数据可得：Δx＝5。0 cm，相邻时间间隔为1 s，则a＝错误!＝5×10－2 m/s2.

(3)由运动的独立性可知,竖直方向的速度为vy＝错误!＝0。1 m/s.

水平方向做匀加速直线运动，2 s时蜡块的水平方向的速度为vx＝at＝0。1 m/s

则2 s时蜡块的速度：v＝错误! m/s＝错误! m/s.

【答案】 （1）见解析图 （2)5×10－2 m/s2 (3)错误! m/s

在解决运动的合成问题时，先确定各分运动的性质，再求解各分运动的相关物理量，最后进行各量的合成运算．

[题组通关］

3．(2015·广东高考）如图4。1­4所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物（ ) （江苏专用）2018届高三物理一轮复习 必考部分 第4章 曲线运动 万有引力与航天 第1节 曲线运动 运动的合成与分解教师用书

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图4。1。4

A．帆船朝正东方向航行，速度大小为v

B．帆船朝正西方向航行，速度大小为v

C．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为错误!v

D．帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为2v

D 以帆板为参照物，帆船具有朝正东方向的速度v和朝正北方向的速度v，两速度的合速度大小为2v，方向朝北偏东45°，故选项D正确．

4．（2017·衡阳联考）如图4­1。5所示，当汽车静止时,车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动．现从t＝0时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动，甲种状态启动后t1时刻，乘客看到雨滴从B处离开车窗,乙种状态启动后t2时刻,乘客看到雨滴从F处离开车窗，F为AB的中点．则t1∶t2为（ ) 【导学号：96622058】

图4­1.5

A．2∶1 B．1∶2

C．1∶错误! D．1∶(错误!－1)

A 雨滴在竖直方向的分运动为匀速直线运动，其速度大小与水平方向的运动无关,故t1∶t2＝ABv∶错误!＝2∶1。A正确．

［核心精讲]

1．模型特点

(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）小船渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关，与水流速度无关．