高考物理总复习 4-1曲线运动和平抛运动(含运动的合成与分解)课件 新人教版

【例 2】 某商场电动扶梯倾角为 45° ，运行速率恒定， 一位顾客相对扶梯以 1.5 m/s 的速率沿扶梯上行需时间 10 min，他以同样速率沿梯下行需时间 20 min，该扶梯的速率多 大？如果该电动扶梯配套的电机功率为 8 kW， 额定电压为 380 V，电梯空载运行时电流为 10 A，设人的平均质量为 50 kg， 问该电动扶梯最多能载客多少人？(g 取 10 m/s2)
【名师点拨】 以上几种关于运动性质的判断方法是： 根 据加速度判断是匀变速还是非匀变速． 若加速度不变则为匀变 速； 若加速度变化则为非匀变速； 根据加速度的方向与速度方 向判断是直线运动还是曲线运动． 若加速度方向与速度方向在 同一直线上为直线运动，否则为曲线运动．
【例 4】 关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直 线运动的合运动，下述说法正确的是( A．一定是直线运动 B．一定是曲线运动 C．可能是直线运动，也可能是曲线运动 D．一定是匀变速运动 )
速直线运动．如果剩余几个力的合力方向跟原来的速度方向
不在一条直线上，则物体也可以做匀变速曲线运动． 【答案】 BC
【名师点拨】
质点做曲线运动时，∑F的效果：切线方
向的分力改变v的大小；垂直于切线方向的分力，改变v的方
向．
二、运动的合成与分解 1．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，所以都遵从平 行四边形法则． (1)同一直线上的两分运动的合成：同向相加，反向相减．
【解析】 设高度 h，扶梯速度为 v，依照题意，可得 h ＝10×60 v＋1.5 sin45° h ＝20×60 1.5－v sin45° 联立以上两式，可得 v＝0.5 m/s 根 据 能 量 的 分 配 关 系 ， 可 知 8×103 ＝ 380×10 ＋ 50×10×0.5sin45° · n，解得 n≈23.69＝23(人)
风沿水平方向吹，不影响竖直速度，故下落
时间不变，A、 B两项均错．风速越大时合速度越大，故 C项
错误；D项正确．
【答案】 D
【触类旁通】
小船在静水中的速度为v，今小船要渡过
一条河流．渡河时小船垂直对岸划行．若小船滑行至河中间 时，河水流速忽然变大，则渡河时间与预定的时间相比，将
(
)
A．增大 C．缩短 B．不变 D．无法确定
第四章
曲线运动
万有引力
第1单元
曲线运动点及模型的构建
探秘规律·升华技巧
突破压轴·技压群雄
课时作业
考点及模型的构建
一、曲线运动 1．曲线运动 质点的运动轨迹是曲线的运动．
【学法指导】
质点的直线运动的规律： vt＝ v0＋ at， x
1 2 ＝v0t＋ at 都不能直接应用到曲线上．当然，若把曲线运动分 2 解，则分解而成的直线运动可以应用．因此，我们解决曲线运 动的总体指导思想．“化繁为简、化曲为直”，如平抛运动可 以看作是两个直线运动的合成．
【解析】
水流速度的增大，只是影响小船在平行河岸
的分运动，垂直河岸的分运动没变，垂直河岸方向分运动所 用时间不变，故渡河时间没变，只是沿河岸方向位移增大． 【答案】 B
(2)两直线运动的合运动的性质和轨迹由两分运动的性质 及各初速度和各加速度的关系决定． a．两个匀速直线运动的合运动必是匀速直线运动． b．一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍 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． c．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方向在同一条直线上是直线运动； 不在同 一条直线上是曲线运动．
3．合运动和分运动的关系 (1)等时性： 一个实际运动分解为几个分运动， 各分运动和合运动在时 间上相等． 【例 3】 (2010· 上海)降落伞在匀速下降过程中遇到水平 方向吹来的风，若风速越大，则降落伞( A．下落的时间越短 C．落地时速度越小 )
B．下落的时间越长 D．落地时速度越大
【解析】
2 x 合＝ x1 ＋x2 2 2 v 合＝ v2 ＋ v 1 2 2 a 合＝ a1 ＋a2 2
2．运动的分解是运动合成的逆运算． 在分解时应根据运动的效果确定两分运动的方向． 然后由 平行四边形确定大小． 例如： 飞机斜向上起飞时的速度 v 可以分解成水平方向的 前进速度 vx＝vcosθ 和竖直方向的上升速度 vy ＝vsinθ (θ 为 v 与水平方向夹角)．
【例1】
物体在几个恒力的共同作用下，做匀速直线运 )
动突然撤去其中一个力，则物体的可能运动形式是(
A．匀速直线运动
B．匀加速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．变加速曲线运动
【解析】
物体原来做匀速直线运动，说明物体所受几
个恒力的合力为零．当撒去其中一个力时，其余几个力的合 力与撤去的这个力的大小相等，方向相反；撤去一个力后， 物体所受合力不为零．因此物体不可能做匀速直线运动，所 以 A 项错误；又因为剩余的几个力的合力是恒力，所以物体 也不可能做变加速运动，因此 D 项错误；如果剩余几个力的 合力方向跟原来速度方向在同一方向上，则物体可以做匀加
2．曲线运动的速度特点 质点做曲线运动时，在某一时刻的瞬时速度的方向就是
通过这一点的切线方向，所以曲线运动一定是变速运动，但
是变速运动不一定是曲线运动．
3．质点做曲线运动的条件 当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线
上时，物体就做曲线运动．
即：①v0≠0；②∑F≠0，且∑F与v0成θ角．(θ≠0，θ≠π) 从运动学角度说有：a与v不在一条直线上． 从动力学角度有：∑F与v不在一条直线上．
【解析】 两直线运动的合成， 合运动的性质和轨迹由分 运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定， 两个匀变 速直线运动的加速度一定是恒定的， 所以其合加速度也是恒定 的， 因此合运动一定是匀变速运动， 两分运动的初速度方向是 确定的， 其合速度也是一定的， 但与合加速度的方向不一定相 同．若相同就是直线运动，若不相同就是曲线运动，所以选项 C、D 是正确的．
【答案】 0.5 m/s 23
【学法指导】 如果以 v0＋1.5＝2(v0－1.5)， 解出 v0＝4.5 m/s 说明电梯比人快，则人就不可能下来了，说明物理问题要 体现与实际相吻合，不是单纯的数字问题．
(2)不在同一条直线上，按照平行四边形定则进行合成， 如下图所示：
特别的当两分运动垂直时，其合成为：