高考物理一轮复习 第4章 第1单元 曲线运动 运动的合成与分解课件

角速度、线速度、
1.平抛运动规律及研究方法。
向心加速度 (Ⅰ) 考 2.圆周运动的角速度、线速度、向
4.匀速圆周运动的 点 心加速度，以及竖直平面内的圆
向心力
(Ⅱ) 点 周运动，常综合考查牛顿第二定
5.离心现象 (Ⅰ) 击 律、机械能守恒定律或能量守恒
定律。
第 1 单元 曲线运动 运动的合成与分解
提示：红蜡块沿竖直方向做匀速直线运动，沿水平方向做匀 加速直线运动，此两运动的合运动为曲线运动，运动轨迹为图中 的曲线 AQC。
[记一记] 1．基本概念 分运动运 运动 动的 的合 分成 解合运动 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。
运动的合成与分解 [想一想] 如图 4－1－3 所示，红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上 升，速度为 v。若在红蜡块从 A 点开始匀速上升的同时，玻璃管从 AB 位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动，加速度大小为 a。
图 4－1－3
请思考：红蜡块实际参与了哪两个方向的运动？这两个运动 的合运动轨迹是直线还是曲线？与图中哪个轨迹相对应？
[试一试]
1．[多选]物体在光滑水平面上受三个水平恒力(不共线)作用处于
平衡状态，如图 4－1－2 所示，当把其中一个水平恒力撤去时
(其余两个力保持不变)，物体将
()
图 4－1－2 A．物体一定做匀加速直线运动
B．物体可能做匀变速直线运动
C．物体可能做曲线运动
D．物体一定做曲线运动
解析：物体原来受三个力作用处于平衡状态，现在撤掉其中一 个力，则剩下两个力的合力与撤掉的力等大反向，即撤掉一个 力后，合力为恒力，如果物体原来静止，则撤掉一个力后将做 匀加速直线运动，选项 B 正确；如果物体原来做匀速直线运动， 撤掉一个力后，若速度与合力不共线，则物体做曲线运动，若 速度与合力共线，则物体将做匀变速直线运动，选项 A、D 错， C 正确。 答案：BC
曲线运动 [想一想] 如图 4－1－1 是一位跳水运动员从高台做“反身 翻腾二周半”动作时头部的运动轨迹，最后运动员沿 竖直方向以速度 v 入水。整个运动过程中在哪几个位 置头部的速度方向与入水时 v 的方向相同？在哪几个 位置与 v 的方向相反？把这些位置在图中标出来。 图 4－1－1
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。
(2)运动的等时性： 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)。 (3)运动的等效性： 各分运动叠加起来与合运动有相同的效果。 (4)运动的同一性： 各分运动与合运动，是指同一物体参与的分运动和实际发生 的运动，不是几个不同物体发生的不同运动。
4．合运动性质的判断 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。例如： (1)两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动； (2)一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动仍然 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； (3)两个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动；若合初 速度与合加速度在同一直线上，则合运动为匀变速直线运动，不 共线时为匀变速曲线运动； (4)两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动仍然是初速 度为零的匀加速直线运动。
[记一记] 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。
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。
第四章 曲线运动 抛体运动与圆周运动 [学习目标定位]
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1.运动的合成与分
解
(Ⅱ)
2.抛体运动 (Ⅱ)
3.匀速圆周运动、
高 考
地 位
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。单独命 题常以选择题的形式出现；与牛顿 运动定律、功能关系、电磁学知识 相综合常以计算题的形式出现。
2．合力方向与速率变化的关系 (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。 3．合运动与分运动的关系 (1)运动的独立性： 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，而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。
图 4－1－5
解析：4 s 末，在 x 方向上 vx＝3 m/s，x＝vxt＝12 m 在 y 方向上 vy＝4 m/s，a＝vty＝1 m/s2，y＝12at2＝8 m 所以 v 合＝ vx2＋vy2＝5 m/s s 合＝ x2＋y2＝4 13 m。 答案：5 m/s 4 13 m
合运动的性质与轨迹判断 1.合力方向与轨迹的关系 无力不拐弯百度文库拐弯必有力。曲线运动轨迹始终夹在合力方向 与速度方向之间，而且向合力的方向弯曲，或者说合力的方向总 是指向曲线的“凹”侧。
(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 4－1－4 所示。
图 4－1－4 (3)两个分运动垂直时的合成满足： a 合＝ ax2＋ay2 s 合＝ x2＋y2 v 合＝ vx2＋vy2
[试一试] 2．某质点的运动速度在 x、y 方向的分量 vx，vy 与时间的关系如
图 4－1－5 所示，已知 x，y 方向相互垂直，则 4 s 末该质点的 速度和位移大小各是多少？