2018版浙江省高考物理课件：第4章 曲线运动 万有引力与航天 第1课时

C.10 m/s
D.14 m/s
答案 C
[要点突破] 要点一 合运动和分运动的关系 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.独立性：一个物体同时参与几个分运动时，各分运动独立进行，
互不影响。 3.等效性：各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果。 4.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
要点二 小船渡河模型 在运动的合成与分解问题中，两个匀速直线运动的合运动仍是 匀速直线运动，其中一个速度大小和方向都不变，另一个速度 大小不变，方向在180°范围内(不变的速度所在直线的一侧)变 化。我们对合运动或分运动的速度、时间、位移等问题进行研 究。这样的运动系统可看做“小船渡河模型”。
【例2】 船在静水中的速度为3.0 m/s，它要渡过宽度为30 m的河， 河水的流速为2.0 m/s，则下列说法中正确的是( ) A.船不能渡过河 B.船渡河的速度一定为5.0 m/s C.船不能垂直到达对岸 D.船到达对岸所需的最短时间为10 s
3.(2016·杭州五校12月联考)质量为2 kg的质点在x－y平面上做曲 线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下 列说法正确的是( )
A.质点的初速度为3 m/s B.2 s末质点速度大小为6 m/s C.质点做曲线运动的加速度为3 m/s2 D.质点所受的合外力为3 N
解析 x 轴方向初速度为 vx＝3 m/s，y 轴方向初速度 vy＝－4 m/s， 质点的初速度 v＝ v2x＋v2y＝5 m/s，故 A 错误；2 s 末质点 x 轴方 向初速度为 vx＝6 m/s，y 轴方向初速度 vy＝－4 m/s，质点的初速 度 v＝ v2x＋v2y＝2 13 m/s，B 错误；x 轴方向的加速度 a＝1.5 m/s2， 质点的合力 F 合＝ma＝3 N，故 C 错误，D 正确。 答案 D
【例3】 如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过 定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻 的速度分别为v1和v2，绳子对物体的拉力为T，物体所受重力为 G，则下列说法正确的是( ) A.物体做匀速运动，且v1＝v2 B.物体做加速运动，且v2>v1 C.物体做加速运动，且T>G D.物体做匀速运动，且T＝G
【方法总结】 判断物体是否做曲线运动的方法 判断物体是做曲线运动还是做直线运动，关键要看a和v的方向， 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。
考点二 运动的合成与分解(b/c)
[基础过关] 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___ 。
解析 做曲线运动的物体速度方向是该点的切线方向，时刻在 变化，故A正确；做曲线运动的物体速度大小可以不变，如匀速 圆周运动，故B错误；曲线运动的速度方向时刻改变，故一定具 有加速度，但加速度的大小和方向不一定改变，如平抛运动， 故C、D错误。 答案 A
要点二 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。
【过关演练】
1.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
B.下落的时间越长
C.落地时速度越小
D.落地时速度越大
答案 D
2.某一时刻，一物体沿水平方向和竖直方向的分速度分别为8 m/s
和6 m/s，则该物体的速度大小是( )
A.2 m/s
B.6 m/s
向心力
3.本章内容也可与牛顿运动定律、功能
生活中的圆 c
周运动
关系、电磁学知识相综合以计算题的形 式出现在加试中。
行星的运动
a
太阳与行星间的引力 a
万有引力定律
cHale Waihona Puke 万有引力理论的成就 c宇宙航行
c
经典力学的局限性 a
1.本章内容在学考中常以单 选题形式出现，考查以万有 引力定律，万有引力定律应 用(估算天体质量和密度)及 人造卫星为主 2.本章内容应突出物理与现 代科技、生产、生活的综合， 特别与现代航天技术的联系 3.本章内容选考不做需求
受力
合力与速度方向不共线
位移与路程的关系
位移大小小于路程
合力
合力不为0，指向曲线凹侧
轨迹
夹在速度与合力的方向之间
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。
【例1】 (2016·浙江慈溪中学)关于做曲线运动的物体，下列说法 中正确的是( ) A.物体的速度方向一定不断改变 B.物体的速度大小一定不断改变 C.物体的加速度方向一定不断改变 D.物体的加速度大小一定不断改变
发生的运动，不能是几个不同物体发生的不同运动。
【例1】 对于两个分运动的合运动，下列说法正确的是( ) A.合运动的速度大于两个分运动的速度 B.合运动的速度一定大于某一个分运动的速度 C.合运动的方向就是物体实际运动的方向 D.由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小
解析 根据平行四边形定则，合速度的大小和方向可由平行四边 形的对角线表示，而两邻边表示两个分速度，由几何关系知，两 邻边和对角线的长短关系因两邻边的夹角不同而不同，当两邻边 长短不变，而夹角改变时，对角线的长短也将发生改变，即合速 度也将变化，故A、B、D错误，C正确。 答案 C
4.一个物体沿y轴下落，下落到O点时突然受到沿x轴正方向、跟重 力大小相等的恒定的水平风力作用，以下四幅图中最有可能正 确反映物体的运动轨迹的是( )
解析 物体落到O点时，其速度方向为竖直向下，而重力和风力 的合力与x轴成45°角斜向下，所以物体做曲线运动且轨迹向合 力方向偏，但合速度方向(即曲线切线方向)与竖直方向的夹角一 直小于45°，只有C对。 答案 C
A.因为它的速率恒定不变，故做匀速运动 B.该物体受的合力一定不等于零 C.该物体受的合力一定等于零 D.它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上
解析 物体做曲线运动，速度方向一定不断变化，是变速运动， A错；运动状态的变化是外力作用的结果，所以物体所受合力一 定不为零，B对，C错；依据物体做曲线运动的条件可知，加速度 方向与速度方向一定不共线，D错。 答案 B
解析 当船头垂直于河岸时，过河时间最短，tmin＝vd船＝10 s， A 错误，D 正确；因 v 船>v 水，故船可以垂直到达对岸，C 错误； 船渡河的速度大小与船头指向有关，B 错误。 答案 D
要点三 绳(杆)端速度分解模型 1.模型特点：沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等。 2.思路与方法
合运动→绳拉物体的实际运动速度 v 分运动→其 其一 二： ：沿 与绳 绳（ （或 或杆 杆） ）的 垂速 直度 的分v1 速度v2
A.沿AB的方向 C.沿BC的方向
B.沿BD的方向 D.沿BE的方向
解析 物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线 方向，又本题中铅球实际沿ABC方向运动，故它在B点的速度应 沿BD的方向，B正确。 答案 B
3.如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，下列对它 的运动分析正确的是( )
5.在地面上观察下列物体的运动，其中物体一定做曲线运动的是 () A.向东运动的质点受到一个向西的力的作用 B.正在竖直上升的气球突然遭遇一阵北风 C.河水匀速流动，正在河里匀速驶向对岸的汽艇 D.在匀速行驶的列车上，相对列车水平向后抛出的一个小球
解析 选项A中质点仍做直线运动；选项B中气球的运动方向与受 力方向不共线，做曲线运动；选项C中两个匀速直线运动的合运 动仍是匀速直线运动；选项D中若小球相对车向后抛出的速度与 车前进的速度大小相同，则小球相对地面的速度为零，故做自由 落体运动，为直线运动。 答案 B
速直线运动，若沿桌面对小球施加一个恒定外力，则小球一定 做( )
A.直线运动 C.匀变速运动
B.曲线运动 D.匀加速直线运动
解析 因为施加的恒力方向不知，小球可能做直线运动或曲线运 动，故A、B、D错；根据牛顿第二定律，小球一定做匀变速运动， 故C正确。 答案 C
2.(2016·9月台州质量评估)如图所示的陀螺，是汉族民间最早的 娱乐工具，也是我们很多人小时候喜欢玩的玩具。从上往下看 (俯视)，若陀螺立在某一点顺时针匀速转动，此时滴一滴墨水 到陀螺，则被甩出的墨水径迹可能为( )
第1课时 曲线运动 平抛运动
考点一 曲线运动(b/b)
[基础过关] 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
【过关演练】 1.(2015·浙江1月学考)如图所示，一小球在光滑水平桌面上做匀
2.(2016·嘉兴一中期中)如图所示，小船沿直线AB过河，船头始终 垂直于河岸。若水流速度增大，为保持航线不变，下列措施与 结论正确的是( ) A.增大船速，过河时间不变 B.增大船速，过河时间缩短 C.减小船速，过河时间变长 D.减小船速，过河时间不变
解析 船头始终垂直于河岸，河宽一定，当水流速度增大，为 保持航线不变，根据运动的合成，船在静水速度必须增大，再 根据 t＝vd，所以渡河的时间变小，故 A、C、D 错误，B 正确。 答案 B
解析 物体所受的合力与速度方向不在同一直线上时，物体做曲 线运动，合力与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，题 中冰球受打击后在水平方向上不受力，故作直线运动，故C、D错 误；实际运动的速度为合速度，根据平行四边形定则可知，合速 度不可能沿打击的方向，一定沿以两分速度为邻边的平行四边形 的对角线的方向，故A错误，B正确。 答案 B
【例2】 一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动， 其俯视图如图所示。当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰 好改变了90°，则物体从M点到N点运动过程中，物体的速度将 ()
A.不断增大 C.先增大后减小
B.不断减小 D.先减小后增大
解析 在Q点之前，恒力F与速度方向夹角为钝角，物体做减速运 动；在Q点之后，恒力F与速度方向夹角为锐角，物体做加速运动， 故D选项正确。 答案 D
解析 做曲线运动的物体，所受陀螺的束缚的力消失后，水平面 内(俯视)应沿轨迹的切线飞出，A、B不正确，又因陀螺顺时针匀 速转动，故C不正确，D正确。 答案 D
[要点突破] 要点一 曲线运动特点认识 1.曲线运动的特点
速度方向
时刻改变，某时刻的速度方向沿曲线上 物体所处位置的切线方向
运动性质
变速运动
[精练题组]
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
解析 物体做曲线运动时，速度方向一定变化，速度大小不一
定变化，A错、B对；做曲线运动的物体的合外力或加速度既可
能变，也有可能不变，C、D错。
答案 B
2.如图所示的曲线为某同学抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)， A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，说法正 确的是( )
[考纲要求]
考试要求 知识内容
必考 加试
备考方略
曲线运动 b b 1.本章内容在必考中常以单选题形式出
运动的合成 b
与分解
现，考查突出曲线运动基本知识、平抛 c 运动、圆周运动。单独命题常以选择题
平抛运动 d d 的形式出现。
圆周运动、
2.本章内容在必考中可与牛顿运动定律、
向心加速度、 d d 功能关系相综合常以计算题的形式出现。
解析 把v1分解如图所示，v2＝v1cos α，α变小，v2变大，物体做 加速运动，处于超重状态，T>G，选项C正确。
答案 C
[精练题组] 1.如图所示，冰球以速度v1在水平冰面上向右运动。运动员沿冰
面垂直v1的方向上快速打击冰球，冰球立即获得沿打击方向的 分速度v2。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路径的是( )