2021高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与宇宙航行第1讲曲线运动运动的合成与分解课件.ppt
2021年高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第1讲曲线运动运动的合成与分解学案202108
2021年高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第1讲曲线运动运动的合成与分解学案20210806262微知识1 曲线运动1.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确实是通过这一点的切线方向,因此曲线运动一定是变速运动,然而变速运动不一定是曲线运动。
2.做曲线运动的条件(1)从运动学角度说:物体的加速度的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:假如运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上,物体就做曲线运动。
专门提醒注意区分物体做曲线运动的条件和物体做匀变速运动的条件,假如物体所受合力为恒力,且合力与速度方向不共线,则物体做匀变速曲线运动。
微知识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几个运动,参与的这几个运动差不多上分运动,物体的实际运动确实是合运动。
2.运动的合成已知分运动求合运动,叫做运动的合成。
(1)同一条直线上的两分运动的合成:同向相加,反向相减。
(2)不在同一条直线上的两分运动合成时,遵循平行四边形定则。
3.运动的分解已知合运动求分运动,叫做运动的分解。
(1)运动的分解是运动的合成的逆过程。
(2)分解方法:依照运动的实际成效分解或正交分解。
一、思维辨析(判定正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
)1.曲线运动一定是变速运动。
(√)2.做曲线运动的物体受到的合外力一定是变化的。
(×)3.做曲线运动的物体所受的合外力的方向一定指向轨迹的凹侧。
(√)4.只要两分运动是直线运动,合运动一定是直线运动。
(×)5.两分运动的时刻一定与它们合运动的时刻相等。
(√)6.合速度一定比分速度大。
(×)二、对点微练1.(曲线运动的性质)做曲线运动的物体( )A.速度一定改变B.动能一定改变C.加速度一定改变D.机械能一定改变解析物体做曲线运动时速度的方向一定变化,速度的大小不一定变化,A项正确;而动能是标量,大小与速度的平方成正比,与速度的方向无关,B项错误;若物体运动中所受合外力是恒力,则加速度不变,如平抛运动,C项错误;除重力外若物体不受其他外力或其他外力不做功,则其机械能不变,D项错误。
高中物理一轮总复习课件第四章曲线运动万有引力与航天
在天体运动中,万有引力等于向心力,即$Gfrac{Mm}{r^2} = mfrac{v^2}{r}$,其中$M$为中心天体质量。
万有引力与重力关系探讨
重力来源
在地球表面附近,物体所受的重力是由于地球对物体的万 有引力而产生的。
重力与万有引力关系
在地球表面附近,重力近似等于万有引力,即$mg approx Gfrac{Mm}{R^2}$,其中$g$为重力加速度, $R$为地球半径。
曲线运动加速度特点
加速度与速度方向不在同一直线上。 01
加速度可以是恒定的(如平抛运动),也可以是 02 变化的(如匀速圆周运动)。
加速度的大小和方向可以变化,也可以不变。 03
02
平抛运动与类平抛运动
平抛运动定义及公式推导
定义
物体以一定的初速度沿水平方向抛出,如 果物体仅受重力作用,这样的运动叫做平 抛运动。
THANKS
感谢观看
数据处理
学会处理实验数据,包括 数据的读取、记录和计算 等。
高考命题趋势预测和备考策略
命题趋势
结合历年高考物理试题和考试大纲,分析命题趋势和考查重点。
备考策略
针对命题趋势和考查重点,制定相应的备考策略。如加强基础知识的学习和理解 、多做典型题和模拟题、注重实验操作和数据处理等。同时,也要注意时间管理 和心态调整,保持积极的心态和良好的状态。
万有引力定律表达式
$F = Gfrac{m_1m_2}{r^2}$,其中$F$为万有引力,$G$为 万有引力常量,$m_1$和$m_2$分别为两物体的质量,$r$ 为两物体之间的距离。
万有引力定律适用条件及范围
适用条件
万有引力定律适用于质点间的相互作用,当两物体间的距离远大于物体本身的 大小时,可视为质点。
高三物理一轮复习 第4章 曲线运动 万有引力与航天 1
(3) 合 力 的 效 果 : 合 力 沿 切 线 方 向 的 分 力 改 变 速 度 的 大 小,沿径向的分力改变速度的方向,如图所示的两个情景.
①合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体运动的速率 将增大;
②合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体运动的速率 将减小.
2.曲线运动的分类
名称
条件
合力特点
提示:头部的速度方向为头部运动轨迹在各点的切线方 向,如图所示,A、C两位置头部速度方向与v方向相同,B、 D两位置头部速度方向与v方向相反.
[填一填] 1.速度方向 质点在某一点的瞬时速度的方向,沿曲线上该点的__切__线__ 方向.
2.运动性质 做曲线运动的物体,速度的__方__向__时刻改变,故曲线运动 一定是_变__速__运动,即必然具有加速度.
【解题引路】 (1)物体做匀速直线运动的条件是什么? (2)当所加外力与初速度方向相同时物体做什么性质的运 动?当外力与初速度方向成一定夹角时物体做什么性质的运 动? 【提示】 (1)合外力为0 (2)匀加速直线运动 曲线运动 【尝试解题】 ________
【解析】 因不知对小球的水平风力的具体方向,故轨迹 有多种可能,A、B、C均有可能,因小球运动轨迹一定与小球 速度方向相切,不可能出现如图D中折线,故D错误.
3.曲线运动的条件 (1)运动学角度:物体的_加__速__度__方向跟速度方向不在同一 条直线上. (2)动力学角度:物体所受__合__外__力___的方向跟速度方向不 在同一条直线上.
做曲线运动的物体( A.速度一定改变 B.动能一定改变 C.加速度一定改变 D.机械能一定改变
[练一练] )
【解析】 物体做曲线运动时速度的方向一定变化,速度 的大小不一定变化,A正确.而动能是标量,大小与速度的平 方成正比,与速度的方向无关,B错误.若物体运动中所受合 外力是恒力,则加速度不变,如平抛运动,C错误.除重力外 若物体不受其他外力或其他外力不做功,则其机械能不变,D 错误.
2021高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天第1讲曲线运动运动的合成与分解课件新人教版
例 2 (多选)如图在灭火抢险的过程中,消防队员有时要借助消防车上 的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间,在消防车向前 前进的过程中,人同时相对梯子匀速向上运动。在地面上看消防队员的运 动,下列说法中正确的是( )
A.当消防车匀速前进时,消防队员一定做匀加速直线运动 B.当消防车匀速前进时,消防队员一定做匀速直线运动 C.当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀变速曲线运动 D.当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀变速直线运动 答案
A.v 增大时,L 减小
B.v 增大时,L 增大
C.v 增大时,t 减小
D.v 增大时,t 增大
答案
解析 由合运动与分运动的等时性知,红蜡块沿管上升的高度和速度 不变,运动时间不变,管匀速运动的速度越大,则合速度越大,合位移越 大,B 正确。
解析
2.(人教版必修 2·P7·T2 改编) (多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性 体育项目,如右图所示,当运动员从直升飞机上由静止跳下后,在下落过 程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
答案
(1)物体做曲线运动的条件是什么?
提示:有初速度,且受到与初速度不在一条直线上的合外力。 (2)合力方向与轨迹的关系是什么? 提示:合力方向指向轨迹凹侧。 尝试解答 选 CD。 若 Fy=Fxtanα,合力方向与速度方向在同一条直线上,质点做直线运 动;若 Fx>Fycotα,合力方向指向 v0 与 x 轴之间,质点向 x 轴一侧做曲线 运动,故 C、D 正确,A、B 错误。
尝试解答
决定物体运动轨迹的两因素 决定物体运动轨迹的因素:一是初速度,二是合力,而物体运动的轨 迹在合力与速度方向的夹角范围内,且弯向受力方向,这是分析该类问题 的技巧。
高考物理一轮总复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解课件(必修2
[答案] ×
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考点
互动探究
[核心提示] 2 个概念:合运动、分运动 2 个定则:平行四边形则定、 三角形定则 2 类问题:曲线运动的条件与轨迹分析、合运 动与分运动问题 2 个模型:小船渡河模型、绳(杆)端速度分 解模型
考点一 曲线运动的条件与轨迹分析 1.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与速度方向之 间,速度方向与轨迹相切,合力方向指向轨迹的“凹”侧. 2.合力方向与速率变化的关系
(2)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.
(2015·保定一中检测)物体在直角坐标系 xOy 所 在的平面内由 O 点开始运动,其沿坐标轴方向的两个分速度 随时间变化的图象分别如图甲、乙所示,则对该物体运动过 程的描述正确的是( )
A.物体在 0~3 s 做直线运动 B.物体在 3 s~4 s 做直线运动 C.物体在 3 s~4 s 做曲线运动 D.物体在 0~3 s 做变加速运动 [思维启迪]
[尝试解答] 物体在 0~3 s 内,沿 x 轴方向做匀速直线 运动,沿 y 轴方向做匀加速直线运动,两运动合成,一定做 曲线运动,且加速度恒定,A、D 错误;物体在 3 s~4 s 内两 个方向的分运动都是匀减速运动,因在 3 s~4 s 内,合速度 与合加速度方向共线,故做直线运动,B 正确,C 错误.
各分运动叠加起来与合运动有相同 的效果
各分运动与合运动,是指同一物体 参与的分运动和实际发生的运动, 不是几个不同物体发生的不同运动
2.两直线运动的合运动的性质和轨迹,由两分运动的性 质及合初速度与合加速度的方向关系决定.
(1)根据合加速度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)则一个物体同时参与两个(或多个)运 动,其中的任何一个运动并不会受 其他分运动的干扰,并保持其运动 性质不变,这就是运动的独立性原 理.虽然各分运动互不干扰,但是 它们共同决定合运动的性质和轨迹
2021高考物理一轮复习第四单元曲线运动万有引力与航天第1讲曲线运动运动的合成与分解学案新人教版
第四单元曲线运动万有引力与航天一、考情分析运动的合成与分解是解决曲线运动的基本思想和方法,高考着重考查的知识点有:曲线运动的特点、平抛运动和圆周运动的规律、万有引力与天体运动规律、宇宙速度与卫星运行及变轨问题.二、知识特点本单元概念多,规律多,高考题型比较全面,考查灵活,与实际生活、新科技等结合考查的应用性题型较多.三、复习方法(1)深刻理解向心加速度的概念,明确向心加速度的作用只改变线速度的方向,不改变线速度的大小.(2)掌握圆周运动和平抛运动的规律,关注与其他知识点的综合应用.(3)牢牢地抓住天体运动的基本规律,建立天体运动的模型.复习万有引力定律的应用时分两条主线展开,一是万有引力等于天体运动的向心力,二是物体在地球表面的重力近似等于万有引力.第1讲曲线运动运动的合成与分解考纲考情核心素养►曲线运动Ⅰ►运动的合成与分解Ⅱ►曲线运动的速度特点、受力特点以及物体做曲线运动的条件.►合运动、分运动的相关概念,位移、速度和加速度的分解满足平行四边形定则.物理观念全国卷5年2考高考指数★★★☆☆►应用运动的合成与分解分析小船过河问题.►绳或杆相关联的物体速度的分解方法.科学思维知识点一曲线运动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.如图所示的曲线运动,v A、v C的方向与v的方向相同,v B、v D的方向与v的方向相反.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.曲线运动的条件知识点二运动的合成与分解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.思考判断(1)合速度一定大于分速度.( ×)(2)运动的合成与分解的实质是对描述运动的物理量(位移、速度、加速度)的合成与分解.( √)(3)两个直线运动的合运动一定是直线运动.( ×)(4)做曲线运动的物体受到的合外力一定是变力.( ×)(5)做曲线运动的物体所受的合外力的方向一定指向轨迹的凹侧.( √)2.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( D )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解析:磁铁放在A处时,小铁球受磁力作用向前加速,逐渐靠近磁铁,磁力增大,加速度增大,故A、B均错误;磁铁放在B处时,小铁球受到的磁力与速度方向不共线,做曲线运动,因磁力的大小和方向均随距离的变化而变化,故加速度大小是变化的,C错误,D正确.3.(多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目.如图所示,当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响.下列说法中正确的是( BC )A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作B.风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害C.运动员下落时间与风力无关D.运动员着地速度与风力无关解析:水平方向的风力对竖直方向的运动没有影响,运动员下落时间与风力无关.无风时,运动员在水平方向速度为零,有风时,运动员在水平方向上因风力作用做加速运动,风力越大,着地时水平方向速度越大,着地速度也越大,故B、C正确,A、D错误.4.内壁光滑的牛顿管被抽成真空,现让牛顿管竖直倒立,如图所示,同时水平向右匀速移动,则管中羽毛的运动轨迹可能是图中的( C )解析:羽毛在水平方向做匀速运动,在竖直方向做自由落体运动,加速度方向向下,根据合力方向指向轨迹曲线的凹侧可知,羽毛的运动轨迹可能是C.5.(多选)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( BC )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解析:质点一开始做匀速直线运动,处于平衡状态,施加恒力后,则该质点所受的合力为该恒力.若该恒力方向与质点原运动方向不共线,则质点做曲线运动,此情况下质点速度方向时刻与恒力方向不同,A项错误;若F的方向某一时刻与质点运动方向垂直,之后质点做曲线运动,力与运动方向之间的夹角会发生变化,例如平抛运动,B项正确;由牛顿第二定律可知,质点加速度方向与其所受合力方向相同,C项正确;根据加速度的定义,相等时间内速度变化量相同,速率变化量不一定相同,D项错误.考点1 曲线运动性质、轨迹的判断1.运动轨迹的判断(1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上,则物体做直线运动;若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上,则物体做曲线运动.(2)物体做曲线运动时,合力指向轨迹的凹侧;运动轨迹在速度方向与合力方向所夹的区间.2.速率变化的判断3.合运动的性质的判断合运动的性质由合加速度的特点决定.(1)根据合加速度是否恒定判定合运动的性质:若合加速度不变,则为匀变速运动;若合加速度(大小或方向)变化,则为非匀变速运动.(2)根据合加速度的方向与合初速度的方向关系判定合运动的轨迹:若合加速度的方向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.1.一个质点受两个互成锐角的恒力F 1和F 2作用,由静止开始运动,若运动过程中保持二力方向不变,但F 1突然增大到F 1+ΔF ,则质点以后( B )A .继续做匀变速直线运动B .在相等时间内速度的变化一定相等C .可能做匀速直线运动D .可能做非匀变速曲线运动解析:F 1、F 2为恒力,质点从静止开始做匀加速直线运动,F 1突变后仍为恒力,合力仍为恒力,但合力的方向与速度方向不再共线,所以质点将做匀变速曲线运动,故A 、D 错误;由加速度的定义式a =Δv Δt知,在相等时间Δt 内,Δv =a Δt 一定相等,故B 正确;做匀速直线运动的条件是F 合=0,所以质点不可能做匀速直线运动,故C 错误.2.如图所示,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针转动).某段时间圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止,在这段时间内,关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中,正确的是( C )解析:因为做曲线运动的物体所受的合力要指向轨迹凹侧,圆盘转速不断增大,且橡皮块仍相对圆盘静止,故橡皮块所受的合力其分力一是指向圆心充当向心力,二是与运动的方向相同,故正确答案为C.3.如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图,且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则质点从A点运动到E点的过程中,下列说法中正确的是( A )A.质点经过C点的速率比D点的大B.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°C.质点经过D点时的加速度比B点的大D.质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小解析:质点做匀变速曲线运动,所以加速度不变,C错误;由于在D点速度方向与加速度方向垂直,则在A、B、C点时速度方向与加速度方向的夹角为钝角,所以质点由A到B到C 到D速率减小,所以C点速率比D点的大,A正确,B错误;质点由B到E的过程中,加速度方向与速度方向的夹角一直减小,D错误.考点2 运动合成与分解1.分运动与合运动的关系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)等效性各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果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2.两个直线运动的合运动性质的判断(不共线)分运动合运动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两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动(续表)两个初速度不为零的匀变速直线运动若v0合与a合共线,则合运动为匀变速直线运动若v0合与a合不共线,则合运动为匀变速曲线运动1.在光滑无摩擦的水平面上有一冰球以速度v0沿直线匀速从a点运动到b点,忽略空气阻力,如图为俯视图.当冰球运动到b点时受到图示中黑箭头方向的快速一击,这之后冰球有可能沿如下哪一条轨迹运动( B )解析:当冰球运动到b点时受到图示中黑箭头方向的快速一击,由动量定理可知瞬间产生与ab垂直的速度,与原来ab方向的速度合成后仍然做匀速直线运动,故B正确,A、C、D 错误.2.根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置.但实际上,赤道上方200 m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm处.这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比.现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球( D )A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零C.落地点在抛出点东侧D.落地点在抛出点西侧解析:小球在上升过程中,水平方向的“力”向西,竖直方向受到竖直向下的重力,当小球运动到最高点时竖直方向的速度为零,由水平方向小球受到的“力”与竖直方向的速度大小成正比知,到最高点时小球在水平方向上受到的力为零,故水平方向的加速度为零,由于小球在上升过程中水平方向的“力”方向不变,故到最高点时小球在水平方向的速度最大,不为零,选项A、B错误;小球在下落过程中,水平方向的“力”向东,则小球在水平方向上做减速运动,由对称性知,小球返回地面时水平方向的速度为零,故小球落在抛出点的西侧,选项C错误,D正确.3.(多选)在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从t=0时刻起,由坐标原点(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图象如图甲、乙所示,下列说法中正确的是( AD )- 11 -A .前2 s 内物体沿x 轴做匀加速直线运动B .后2 s 内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y 轴方向C .4 s 末物体坐标为(4 m,4 m)D .4 s 末物体坐标为(6 m,2 m)解析:前2 s 内,物体在y 轴方向没有速度,由题图甲可以看出,物体沿x 轴方向做匀加速直线运动,A 正确;在后2 s 内,物体在x 轴方向做匀速直线运动,y 轴方向做匀加速直线运动,根据运动的合成知,物体做匀加速曲线运动,加速度沿y 轴方向,B 错误;在前2 s内,物体在x 轴方向的位移为x 1=v x 2t =22×2 m=2 m .在后2 s 内,物体在x 轴方向的位移为x 2=v x t =2×2 m=4 m ,y 轴方向位移为y =v y 2t =22×2 m=2 m ,则4 s 末物体的坐标为(6 m,2 m),C 错误,D 正确.名师点睛运动的合成与分解是研究曲线运动规律最基本的方法,在解决实际物体运动的合成与分解问题时,一定要注意合运动与分运动具有等时性,且分运动相互独立,但每一个运动的变化都会影响到合运动的效果.。
浙江高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第一节曲线运动运动的合成与分解学案
第一节曲线运动运动的合成与分解[高考导航]12.宇宙c7797航行13.经典a力学的局限性实验:研1717究平抛运动平抛运动和圆周运动是高考考查的重点,命题频繁,万有引力与宇宙航行基本为必考内容。
着重考查的内容有:(1)平抛运动的规律及有约束条件的平抛运动;(2)圆周运动的运动学和动力学分析;(3)天体质量、密度的计算;(4)卫星运动的各物理量间的比较。
第一节曲线运动运动的合成与分解一、曲线运动答案:□1切线□2方向□3变速□4不在同一条直线上□5不在同一条直线上【基础练1】如图,乒乓球从斜面上滚下,以一定的速度沿直线运动。
在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(纸筒的直径略大于乒乓球的直径),当乒乓球经过筒口时,对着球横向吹气,则关于乒乓球的运动,下列说法中正确的是( )A.乒乓球将保持原有的速度继续前进B.乒乓球将偏离原有的运动路径,但不进入纸筒C.乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒D.只有用力吹气,乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒解析:选B。
当乒乓球经过筒口时,对着球横向吹气,乒乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动,实际运动是两个运动的合运动;故一定不会进入纸筒,要提前吹才会进入纸筒,故A、C、D错误,B正确。
二、运动的合成与分解答案:□1实际□2平行四边形【基础练2】如图所示,这是工厂中的行车示意图,行车在水平向右匀速运动,同时悬挂工件的悬线保持在竖直方向,且工件匀速上升,则工件运动的速度( )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:选A。
工件同时参与了水平向右的匀速运动和竖直方向的匀速运动,水平和竖直方向的速度都不变,根据矢量合成的平行四边形法则,合速度大小和方向均不变。
考点一物体做曲线运动的条件及轨迹分析1.曲线运动的条件:物体所受合外力(或加速度)方向与运动方向不共线。
2.曲线运动的类型(1)匀变速曲线运动:合力(加速度)恒定不变。
高考物理一轮复习 第4章 曲线运动 万有引力与航天课件精选课件
(1)水流的初速度 v0 大小为多少? (2)若不计挡水板的大小,则轮子转动的角速度为多少?
[解析] (1)水流做平抛运动,有 h-Rsin 37°=12gt2
解得 t=
2h-Rsin g
37°=1
s
所以 vy=gt=10 m/s,由图可知: v0=vytan 37°=7.5 m/s. (2)由图可知:v=sinv30 7°=12.5 m/s,根据 ω=Rv可得 ω=
第四章 曲线运动 万有引力 与航天
本章备考特供
名师坐堂·讲方法 解题方法系列讲座(四) 抛体运动与圆周运动相结合的综
合问题 通常是圆周运动与斜轨道、平台相关联的匀速直线运动、 平抛运动、竖直上抛运动,要根据各阶段的受力情况确定运动 情况,列牛顿定律方程结合运动学公式或从能量的观点去解 决.而天体表面的抛体运动则经常与万有引力定律结合来求 解.围绕天体做匀速圆周运动物体的有关物理量,解决的途径 是通过抛体运动求天体表面的重力加速度,再根据万有引力定 律求T、ω、天体质量或密度,也可以只根据万有引力定律求 重力加速度,再分析抛体运动.
-12gt21
⑥
代入数值解得 R′=0.075 m. [答案] (1)2 m/s (2)0.2 s (3)0.075 m
3.抛体运动规律在天体运动中的应用问题 典例3 宇航员站在一星球表面,沿水平方向以v0的初速 度抛出一个小球,测得抛出点的高度为h,抛出点与落地点之 间的水平距离为L,已知该星球的半径为R,求该星球的第一 宇宙速度.(即人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动必须具 有的速度)
(1)小球到达 C 点的速度 vc 为多少? (2)圆筒转动的最大周期 T 为多少? (3)在圆筒以最大周期 T 转动的情况下,要完成上述运动圆 筒的半径 R′必须为多少?
高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天-第1讲曲线运动运动的合成与分解PPT课件
梳理深化 强基
多思维课 建堂 模 热 素点 养
【典例1】 各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图4
-1-3所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行
走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,
二是吊着货物沿旋臂水平运动.现天车吊着货物正在沿水
平方向向右匀速行驶,同时又启动天车上的起吊电动机,
梳理深化 强基
多思维课 建堂 模 热 素点 养
基础自测
1.(单选)一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内 ( ).
A.速度一定不断改变,加速度也一定不断改变 B.速度一定不断改变,加速度可以不变 C.速度可以不变,加速度一定不断地改变 D.速度可以不变,加速度也可以不变 解析 做曲线运动的物体速度方向不断改变,加速度一定 不为零,但加速度可能改变也可能不变,所以做曲线运动 的物体可以是匀变速运动也可以是非匀变速运动. 答案 B
A.橡皮在水平方向上做匀速运动
B.橡皮在竖直方向上做加速运动
C.橡皮的运动轨迹是一条直线
图4-1-2
D.橡皮在图示虚线位置时的速度大小为 v cos2θ+1
梳理深化 强基
多思维课 建堂 模 热 素点 养
解析 悬挂橡皮的细线一直保持竖直,说明橡皮水平方向 具有和铅笔一样的速度,A 正确;在竖直方向上,橡皮的 速度等于细线收缩的速度,把铅笔与细线接触的地方的速 度沿细线方向和垂直细线方向分解,沿细线方向的分速度 v1=vsin θ,θ 增大,沿细线方向的分速度增大,B 正确; 橡皮的加速度向上,与初速度不共线,所以做曲线运动, C 错误;橡皮在题图虚线位置时的速度 vt= v21+v2= v sin2θ+1,D 错误.
使货物沿竖直方向做匀减速运动.此时,我们站在地面上
2023届高考物理一轮复习课件第四章曲线运动万有引力与宇宙航行
答案:C 解析:使小船船头偏向上游某方向渡河时,合速度仍然可以沿 AB 方向,如图,小船仍然可 能到达 B 点,故 A 错误。
因为水流速度大于船在静水中的速度,所以船不可能到达正对岸的 A 点,故 B 错误。使小 船船头偏向上游某方向渡河,合速度方向偏向 AB 左侧时,渡河位移变短,故 C 正确。渡河 时间由河宽与船在垂直河岸方向的分速度决定,船头正对河岸渡河时,渡河时间最短,故 D 错误。
答案:C
解析:如图所示,两杆的交点 P 参与了两个分运动,水平向左的速度大小为 v 的匀速直线运
动和沿杆 B 竖直向上的匀速运动,交点 P 的实际运动方向沿杆 A 斜向上,则交点 P 的速度
大小为 vP
v cos
,选项 C
正确。
典例 3.如图,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车以速度 v 匀速向右运动,当小
典例 5.如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物,已知货箱的质
量为 M,货物的质量为 m,货车以速度 v 向左做匀速直线运动,重力加速度为 g,则在将货 物提升到图示的位置时,下列说法正确的是( )
A.货箱向上运动的速度大小大于 v B.缆绳中的拉力 F (M m)g C.货车对缆绳的拉力做功的功率 P (M m)gv cos D.货物对货箱底部的压力小于 mg
典例 4.某河流中河水的速度大小 v1 5m / s ,小船相对于静水的速度大小为v2 3m / s 。小
船船头正对河岸渡河时,恰好行驶到河对岸的 B 点。若小船船头偏向上游某方向渡河,则 小船( )
A.到达对岸时一定在 B 点的上游 C.渡河的位移可能变短
B.可能到达正对岸的 A 点 D.渡河的时间可能变短
A.若 x 方向始终匀速,则 y 方向先减速后加速 B.若 x 方向始终匀速,则 y 方向先加速后减速 C.若 y 方向始终匀速,则 x 方向先减速后加速 D.若 y 方向始终匀速,则 x 方向先加速后减速
高考物理一轮总复习 必修部分 第4章 曲线运动 万有引力与航天 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解课
二、对点激活 1.[曲线运动性质的理解][2015·广州模拟](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 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
解析 物体做曲线运动,其速度方向一定改变,故物体的加速度一定不为零,合外力也一定不为零, 合外力若与速度始终垂直,动能可以保持不变,故 A、D 正确,B、C 错误。
(2)运动的合成:已知 分运动 求 合运动 ,包括位移、速度和加速度的合成。 (3)运动的分解:已知 合运动 求 分运动 ,解题时应按实际效果分解,或正交分解。 2.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 平行四边形法则 。
3.合运动的性质 (1)两个匀速直线运动的合运动一定是 匀速直线运动 。 (2)一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动的合运动 不一定 (选填“一定”或“不一定”)是直线运
总结升华
决定物体运动的两因素 决定物体运动的因素一是初速度,二是合力,而物体运动的轨迹在合力与速度方向的夹角范围内,且 弯向受力方向,这是分析该类问题的技巧。
(1)物体做曲线运动的条件是什么? 提示:有初速度,且受到与初速度不在一条线上的合外力。 (2)合力方向与轨迹的关系是什么? 提示:合力方向指向轨迹凹侧。 尝试解答 选 ABD。
物体从 A 点向 B 点做曲线运动,所受合外力可能的方向如图所示。由于物体所受的力是恒力,所以任 何一种可能的情况中力的方向也不能和过 B 点的切线 Bb 平行,那么当力 F 突然反向时,物体受的力也不 可能与 Bb 直线平行,所以物体不可能沿过 B 点的切线 Bb 做直线运动,物体仍做曲线运动,故 B 选项正 确;由于合外力方向的变化,必然导致曲线弯曲的方向与原来相反,因此,物体在所受力变向后沿曲线 Bc 运动是可能的,C 选项不正确,A、B、D 选项正确。
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3.(人教版必修2·P6·演示实验改编)小文同学在探究物体做曲线运动的条 件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一 位置以相同初速度v0运动,得到不同轨迹。下图中a、b、c、d为其中四条 运动轨迹,磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是___b__(填轨迹字母代 号),磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是___c__(填轨迹字母代号)。实 验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向_不__在___(选填“在”或 “不在”)同一直线上时,物体做曲线运动。
第三宇宙速度(Ⅰ)
与牛顿运动定律结合分析天体、人造卫
重要
考点
9.经典时空观和相
星、宇宙飞船、航天飞机的运动问题,
考点
解读
对论时空观(Ⅰ)
估算天体的质量和密度问题,反映了物
实验五:探究平抛
理学与现代科技发展的密切联系,是每
运动的特点
年高考的命题热点。
第1讲 曲线运动 运 动的合成与分解
主干梳理 对点激活
速直线运动
如果 v 合与 a 合不共线,为 11 __匀__变__速___曲__线____运
动
一 堵点疏通 1.速度发生变化的运动,一定是曲线运动。( × ) 2.做曲线运动的物体一定受变力作用。( × ) 3.做曲线运动的物体,所受合外力的方向一定指向曲线的凹侧。( √ ) 4.做匀变速曲线运动的物体,速度方向时刻改变,但永远不可能与所 受合外力的方向相同。( √ ) 5.两个直线运动的合运动一定是直线运动。( × ) 6.两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等。( √ )
A.v 增大时,L 减小
B.v 增大时,L 增大
C.v 增大时,t 减小
D.v 增大时,t 增大
解析 由合运动与分运动的等时性知,红蜡块沿管上升的高度和速度
不变,运动时间不变,管匀速运动的速度越大,则合速度越大,合位移越
大,B 正确。
解析 答案
2.(人教版必修 2·P7·T2 改编)(多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性 体育项目,如右图所示,当运动员从直升飞机上由静止跳下后,在下落过 程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
2.抛体运动(Ⅱ)
了理论基础,同时也是高考命题的重点。
重要
考点
3.匀速圆周运
2.平抛运动的规律及其研究方法是重点内
考点
解读
动、角速度、线
容,也是高考的热点内容。常与静电场、动
速度、向心加速
能定理、功能关系、直线运动、圆周运动等
度(Ⅰ)
知识相结合。
4.匀速圆周运动
3.高考对匀速圆周运动的向心力要求较高,
A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作 B.风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害 C.运动员下落时间与风力无关 D.运动员着地速度与风力无关 解析 运动员同时参与两个分运动。竖直向下的运动,水平方向沿风 力的运动。两个分运动具有独立性、等时性,竖直分运动不受风力影响, 所以运动员下落时间由竖直方向求,与风力无关,风力越大,水平分速度 越大,落地的合速度越大,有可能对运动员造成伤害,故 B、C 正确。
解析 磁铁对小钢珠有吸引力,当磁铁放在位置 A,即在小钢珠的正前 方时,小钢珠所受合力的方向与运动的方向在同一条直线上,所以其运动 轨迹为直线,故应是 b;当磁铁放在位置 B 时,小钢珠受磁铁的吸引而逐渐 接近磁铁,所以其运动轨迹是 c;当物体所受的合外力方向与它的速度的方 向在同一条直线上时,其轨迹是直线,当不在同一条直线上时,是曲线。
二 对点激活 1.(人教版必修 2·P4·演示实验改编)如图所示,竖直放置的两端封闭的 玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中匀速上浮。在红蜡块从玻璃 管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管以速度 v 水平向右匀速运动。红蜡块 由管口上升到顶端,所需时间为 t,相对地面通过的路程为 L。则下列说法 正确的是( )
知识点
曲线运动 Ⅱ
1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线上该点的 01 _切__线___
方向。
2.运动性质:做曲线运动的物体,速度的 02 _方__向___时刻改变,故曲线
运动一定是 03 _变__速___运动,即必然具有加速度。
3.物体做曲线运动的条件 (1)运动学角度:物体的 04 __加__速__度___方向跟速度方向不在同一条直线
的向心力(Ⅱ)
考题多与机械能、电场、磁场等知识综合,
重要
考点
5.离心现象(Ⅰ)
考查的形式多样化,各种题型都有涉及,复
考点
解读
6.万有引力定律
习时应注重曲线运动特别是圆周运动与生
及其应用(Ⅱ)
产、生活、高科技的联系。
7.环绕速度(Ⅱ)
4.天体运动的学习是圆周运动和牛顿
8.第二宇宙速度和
运动定律的应用和延伸,万有引力定律
上。
(2)动力学角度:物体所受 05 __合__外__力___的方向跟速度方向不在同一条
直线上。
知识点
运动的合成与分解 Ⅱ
1.基本概念
(1)分运动和合运动:一个物体同时参与几个运动,参与的这几个运动 即 01 __分__运__动___,物体的实际运动即 02 __合__运__动___。
(2)运动的合成:已知 03 _分__运__动____求 04 __合__运__动___,包括位移、速度和
加速度的合成。 (3)运动的分解:已知 05 __合__运__动___求 06 __分__运__动___,解题时应按实际效
果分解,或正交分解。
2.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 07 ____平__行__四__边__形__定__则_____。
3.合运动的性质
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
08 ___匀__变__速__曲__线____运动
两个初速度为零的匀加速 直线运动
09 ___匀__加__速__直__线____运动
两个初速度不为零的匀变 如果 v 合与 a 合共线,为 10 ___匀__变__速__直__线____运动
第四章
曲线运动 万有引力与宇宙 航行
高考对本章中知识点考查频率较高的是平抛运动、圆周运动及万有 考情
引力定律的应用。单独命题常以选择题的形式出现;与牛顿运动定 分析
律、功能关系、电磁学知识综合命题常以计算题形式出现。
1.运动的合成与
1.运动的合成与分解是研究曲线运动的基本
分解(Ⅱ)
方法,为抛体运动、类平抛运动的究提供