【立体设计】高考历史 第四单元 第1讲 曲线运动运动的合成与分解知识研习课件 鲁科版必修2

2s 2s
t 乙= v
v2 v02 .
②两式相比得
t甲 t乙
＝
v
v2 v02 >1，即 t 甲>t 乙，故 C 正确.
【答案】C
【即时巩固2】 河水的流速与离河岸的关系如图甲所 示，船在静水中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100 s B．船在行驶过程中，船头始终指向河对岸下游 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4 m/s
1．掌握曲线运动的条件和特点，会用运动的合成与分 解分析曲线运动．
2．掌握平抛运动的性质和规律，能灵活应用平抛运动 的规律处理有关问题．
3．掌握描述圆周运动的物理量，理解匀速圆周运动的 概念和规律．
4．会用牛顿第二定律计算匀速圆周运动的向心加速度 和向心力，会分析生产、生活中的圆周运动．
5．通过有关史实了解万有引力定律的发现过程，知道 万有引力定律，认识发现万有引力定律的重要意义，体会科 学定律对人类探索未知世界的作用．
a
v
F方向 a方向
s
与v方 与v方
向
向
匀速直 线运动
F合＝0
a＝0
恒定
位移大小 等于路程
匀加速直 线运动
F合≠0， F合恒定
a≠0， a恒定
变化
位移大小 等于路程
在一条 直线上
在一 条直 线上
曲线运动
F合≠0， F合可能 恒定，可
能变化
a≠0， 可能恒 定，可 能变化
变化
位移大小 比路程小
不在一 条直线
【解析】 当船头指向垂直于河岸时，船的渡河时间最 短，其时间 t＝vd＝3300 s＝100 s，A 对，B 错．因河水流速 不均匀，所以船在河水中的航线是一条曲线．当船行驶至河 中央时，船速最大，最大速度 v＝ 32＋42 m/s＝5 m/s，C、 D 错．
【答案】 A
考点三 绳子末端速度的分解 1.绳子末端运动速度的分解，应按运动的实际效果进行. 2.速度投影定理：不可伸长的杆或绳，尽管各点速度不 同，但各点速度沿杆或绳方向的投影相同.
(3)运动的合成与分解的意义、法则及关系
①合成与分解的目的在于将复杂运动转化为简单运 动 ，
将曲线运动转化为
直运线动，以便于研究．
②由于合成和分解的物理量是矢量，运算法则
平行四边形定则
③两分运动垂直或正交分解后的合成法则
a 合＝ a2x＋a2y，v 合＝ v2x＋v2y，x 合＝ x2x＋x2y.
【答案】B、C
【即时巩固1】 (2010·江苏高考)如图所示，一块橡皮 用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动， 运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度( )
A．大小和方向均不变 B．大小不变，方向改变 C．大小改变，方向不变 D．大小和方向均改变
【解析】 笔匀速向右移动时，x随时间均匀增大，y随 时间均匀减小，说明橡皮水平方向匀速运动，竖直方向也是 匀速运动．所以橡皮实际运动是匀速直线运动，A正确．
【技巧提示】 运动的合成与分解是根据运动的实际 效果将描述合运动规律的合物理量(如位移、速度、加速度) 按平行四边形定则分别分解，或进行正交分解．
考点一 运动类型的分类分析及合运动的性质和轨迹 的判定
1．分类
匀速直线运动条件：F合＝0 匀变速直线运动条件：F合为恒力 (1)物体做直线运动 不等于零且与速度同线 非力匀且变与速速直度线同运线动条件：F合为变
6．会计算人造卫星的环绕速度，知道第二和第三宇宙 速度．
本章内容是高中物理的难点内容之一，纵观近几年高 考，涉及本章内容的考题难度一般在中等及中等偏上的层次， 对能力的要求较高，出题形式比较灵活，常与生产、生活和 前沿科技相结合，考查知识的综合应用能力．本章中平抛运 动、匀速圆周运动和万有引力定律的应用是高考的热点内容， 常与其他知识综合起来进行考查，所占分值较高．
匀变速曲线运动条件：F合≠0， 为恒力且与速度不同线 (2)物体做曲线运动非匀变速曲线运动条件：F合≠0， 为变力且与速度不同线
由以上可知，判断物体是否做匀变速运动，要分析合外
力是否为恒力；判断物体是否做曲线运动，要分析合外力与
速度是否成一定夹角．
2．3种不同运动的类比
比较项目 F合
运动名称
B向上吊起，A、B之间的距离以d=H-2t2(SI)(SI表示国际单位
制，式中H为吊臂离地面的高度)规律变化，则物体做（ ）
A.速度大小不变的曲线运动 B.速度大小增加的曲线运动 C.加速度大小方向均不变的曲线运动 D.加速度大小方向均变化的曲线运动 【解析】利用速度的合成与分解的知识，分析物体的 运动，分别分析速度和加速度，再确定“曲直”.
不在 一条 直线
【技巧提示】 质点直线运动的规律 vt＝v0＋at，s＝v0t ＋12at2 都不能直接应用到曲线运动上．曲线运动的研究思想 是运动的合成与分解，只有把曲线运动分解成直线运动，才 可以应用直线运动的规律．
【案例1】如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运 动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩.在小车A与物体B 以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体
【答案】 A
考点二 小船过河类问题的分析与求解方法
小船过河时，实际上参与了两个方向的分运动，即随 水流的运动(水冲船的运动)和船相对水的运动(即在静水中的 船的运动)，船的实际运动是合运动．
【技巧提示】 (1)分析船渡河问题时应特别注意合运动和分运动的关 系，即：等时性、独立性、等效性． (2)船的划行方向与船头指向一致，而船的航行方向是 船实际的运动方向．
(3)物体做曲线运动的条件 ①从运动学角度说：物体的加速度方向跟它的速度方向
不在同一直线上，物体就做曲线运动． ②从动力学角度说：如果物体所受 合外力 的方向跟物 体的速度方向不在同一直线上，物体就做曲线运动．
【技巧提示】 当物体受到的合力为恒力(大小恒定、 方向不变)时，物体做匀变速曲线运动，如平抛运动．
【案例2】（2011·江苏单科）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（ ）
物体B在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上A、B
间距离变化的规律为d=H-2t2,而B与地面的高度为
yHd2t214t2, 2
即位移与时间成二次函数关系，所以物体B竖直方向上
从地面开始向上做匀加速直线运动，由
1 x=v0t+ 2
at
2 ,可知
v0=0,a=4 ,物体B实际上做类平抛运动，故应选B、C.
2．运动的合成与分解 (1)分运动和合运动：一个物体同时参与两种运动时， 这两种运动都是分运动，而物体的实际运动就是 合运动 ． (2)分运动和合运动的特征 ①运动的独立性：一个物体同时参与两个(或多个)运动， 其中任意一个运动不会因有另外的运动存在而有所改变． ②运动的同时性：各分运动与合运动总是同时开始、 同时结束，经历的时间一定相等． ③运动的等效性：合运动与分运动的效果相同．
万有引力定律及其应用是高考中必考的内容，特别是 有关人造卫星、宇宙飞船的问题，考查的频率很高．这类问 题贴近科技前沿，蕴涵丰富的物理知识，以此为背景的高考 命题立意高、情景新，对考生的理解能力、分析综合能力提 出了较高的要求．题型以选择题为主，也可能出计算题．
1．曲线运动 (1)定义：质点的运动轨迹是曲线的运动． (2)曲线运动的速度特点：质点做曲线运动时，在某一 时刻瞬时速度的方向在通过这一点的切线方向上，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．
两个分运动，一个是沿着与它相连接的绳子的运动，另一个
是垂直于绳子向上的运动.而物体A实际运动轨迹是沿着竖直
杆向上的，这一轨迹所对应的运动就是物体A的合运动，它
们之间的关系如图所示.由三角函数可得 v v 0 ，所以D
选项是正确的.
cos
【答案】D
【即时巩固3】如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通 过绳带动小车沿斜面升高.问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成 θ角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为多少？
A.t甲<t乙 B.t甲=t乙 C.t甲>t乙 D.无法确定
【解析】设水速为 v0，人在静水中速度为 v，对甲 O→A，
所用时间 t1
s v v0
，由
A→O
所用时间 t2
s v v0
，则甲
所用时
t
s
甲=t1+t2= v v0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
s v v0
.①
对乙，由 O→B 和由 B→O 的实际速度 v′= v2 v02 ，故所用时间
【案例3】人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的 竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位 置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A实际运动的速度是 （）
A .v 0s in
B. v0 sin
C .v 0 c o s
D . v0 cos
【解析】由运动的合成与分解可知，物体A参与这样的
【解析】重物M的速度v的方向是合运动的速度方向， 这个v产生两个效果：一是使绳的这一端绕滑轮做顺时针方 向的圆周运动；二是使绳系着重物的一端沿绳拉力的方向以 速率v′运动，如图所示，由图可知，v′=vcosθ.
【答案】vcosθ