2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11講 運(yùn)動(dòng)的合成與分解課件 新人教版.ppt

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考點(diǎn)分階突破 高考模擬演練 教師備用習(xí)題 考綱解讀 第11講 理解曲線運(yùn)動(dòng)的概念 特點(diǎn)及條件 掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解 掌握幾種涉及運(yùn)動(dòng)合成與分解的常見(jiàn)模型 考點(diǎn)一曲線運(yùn)動(dòng)的條件與軌跡分析 知能必備 1 定義 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是的運(yùn)動(dòng) 2 曲線運(yùn)動(dòng)的速度質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí) 瞬時(shí)速度的方向與運(yùn)動(dòng)軌跡上各點(diǎn)的方向相同 所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是運(yùn)動(dòng) 3 質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 1 運(yùn)動(dòng)學(xué)角度 質(zhì)點(diǎn)的方向與方向不在同一直線上 2 動(dòng)力學(xué)角度 質(zhì)點(diǎn)所受的與質(zhì)點(diǎn)的方向不在同一直線上 曲線 切線 變速 加速度 速度 合外力 速度 考向探究 例1 2017 廣東珠海模擬 如圖11 1所示 旋臂式起重機(jī)的旋臂保持不動(dòng) 可沿旋臂 行走 的天車既可以通過(guò)起吊電動(dòng)機(jī)使其吊著的貨物豎直向上運(yùn)動(dòng) 還可以帶動(dòng)貨物使貨物與之一起在旋臂所在的平面內(nèi)水平運(yùn)動(dòng) 若在天車和貨物一起沿水平方向向右勻速行駛時(shí)啟動(dòng)起吊電動(dòng)機(jī) 使貨物開(kāi)始在豎直方向上做勻加速運(yùn)動(dòng) 則在啟動(dòng)起吊電動(dòng)機(jī)后 站在地面上的人所觀察到的貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡為 圖11 1 圖11 2 答案 B 變式一輛汽車在水平公路上沿曲線由M向N行駛 其速度在逐漸減小 圖11 3中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向 其中正確的是 圖11 3 答案 C 方法技巧 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件與對(duì)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力方向的分析 考點(diǎn)二運(yùn)動(dòng)的合成與分解 知能必備 1 合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)如果一個(gè)物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的效果跟另外兩個(gè)運(yùn)動(dòng)共同產(chǎn)生的效果 則實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)叫作合運(yùn)動(dòng) 兩個(gè)等效運(yùn)動(dòng)叫作實(shí)際運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng) 2 合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 1 運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理 各分運(yùn)動(dòng)都可以看作各自獨(dú)立進(jìn)行 它們之間 2 運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性原理 合運(yùn)動(dòng)和兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是在內(nèi)進(jìn)行的 它們具有等時(shí)性 相同 互不干擾 相同時(shí)間 3 運(yùn)動(dòng)的等效性原理 各分運(yùn)動(dòng)疊加起來(lái)的規(guī)律與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律具有完全相同的效果 因此 合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)可以相互替代 答案 D 變式1 速度 位移的研究 多選 一質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng) 在x方向上的x t圖像和在y方向上的v t圖像分別如圖11 5甲 乙所示 則該質(zhì)點(diǎn) A 初速度大小為3m sB 所受的合外力為3NC 做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D 初速度方向與合外力方向垂直 圖11 5 答案 BC 變式2 運(yùn)動(dòng)合成的實(shí)際應(yīng)用 籃球是深受人們喜愛(ài)的體育運(yùn)動(dòng) 某電視臺(tái)為宣傳全民健身運(yùn)動(dòng) 舉辦了一場(chǎng)趣味投籃比賽 運(yùn)動(dòng)員站在一個(gè)旋轉(zhuǎn)較快的大平臺(tái)邊緣上 向處于大平臺(tái)圓心處的球筐內(nèi)投籃球 如果運(yùn)動(dòng)員相對(duì)平臺(tái)靜止 則下面各俯視圖中 籃球可能被投入球筐的是 圖中箭頭指向表示投籃方向 圖11 6 答案 C 方法技巧 解答涉及運(yùn)動(dòng)的合成與分解的問(wèn)題要注意以下幾點(diǎn) 1 理解參考系的概念 參考系是假定為不動(dòng)的物體 2 運(yùn)動(dòng)的合成與分解的運(yùn)算法則運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指描述運(yùn)動(dòng)的各物理量 即位移 速度 加速度的合成與分解 由于它們均是矢量 故在合成與分解中都遵守平行四邊形定則 考點(diǎn)三小船渡河問(wèn)題 知能必備 1 三個(gè)速度v1 船在靜水中的速度 v2 水流速度 v 船的實(shí)際速度 2 兩個(gè)問(wèn)題 1 渡河時(shí)間 船頭與河岸成 角時(shí) 渡河時(shí)間為t d為河寬 船頭正對(duì)河岸時(shí) 渡河時(shí)間最短 tmin d為河寬 考向探究 例3小船在靜水中的速度恒為4m s 要渡過(guò)寬為40m的河 已知水流速度處處相等 大小為2m s 求 1 小船渡河的最短時(shí)間t1 2 小船以最小位移渡河時(shí)所用的時(shí)間t2 變式 2017 四川德陽(yáng)一診 已知河水的流速為v1 小船在靜水中的速度為v2 且v2 v1 用小箭頭表示小船及船頭的指向 則圖11 8中能正確反映小船在最短時(shí)間內(nèi)渡河 最短位移渡河的情景依次是 A B C D 圖11 8 方法技巧 三情景 兩方案 解決小船渡河問(wèn)題 考點(diǎn)四繩 桿 關(guān)聯(lián)速度問(wèn)題 知能必備 1 模型概述 關(guān)聯(lián) 速度有以下特點(diǎn) 沿桿 或繩 方向的速度分量大小相等 也稱 速度投影定理 即依靠桿 或繩 連接的兩物體 或質(zhì)點(diǎn) 盡管各點(diǎn)速度不同 但各點(diǎn)的速度沿桿 或繩 方向的投影相同 2 思路方法 3 解題原則把物體的實(shí)際速度分解為垂直于桿 或繩 和平行于桿 或繩 的兩個(gè)分量 根據(jù)沿桿 或繩 方向的分速度大小相等求解 常見(jiàn)的幾個(gè)物理模型如圖11 9所示 圖11 9 答案 D 方法技巧 對(duì) 關(guān)聯(lián)速度 問(wèn)題的分析要注意以下兩個(gè)方面 1 對(duì) 關(guān)聯(lián)速度 問(wèn)題的理解用繩 桿相牽連的物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度通常不同 但兩物體沿繩或桿方向的分速度大小相等 據(jù)此就可以建立牽連物兩端物體速度間的定量關(guān)系 2 關(guān)聯(lián)速度 問(wèn)題的解題步驟 1 確定合速度 牽連物端點(diǎn)的速度 即所連接物體的速度 是運(yùn)動(dòng)的實(shí)際速度 為合速度 2 分解合速度 先確定合運(yùn)動(dòng)的方向 物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向 然后分析這個(gè)合運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的實(shí)際效果 一方面使繩或桿伸縮的效果 另一方面使繩或桿轉(zhuǎn)動(dòng)的效果 以確定兩個(gè)分速度的方向 沿繩或桿方向的分速度和垂直于繩或桿方向的分速度 高考真題 1 2015 全國(guó)卷 由于衛(wèi)星的發(fā)射場(chǎng)不在赤道上 同步衛(wèi)星發(fā)射后需要從轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過(guò)調(diào)整再進(jìn)入地球同步軌道 當(dāng)衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上飛經(jīng)赤道上空時(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火 給衛(wèi)星一附加速度 使衛(wèi)星沿同步軌道運(yùn)行 已知同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度約為3 1 103m s 某次發(fā)射衛(wèi)星飛經(jīng)赤道上空時(shí)的速度為1 55 103m s 此時(shí)衛(wèi)星的高度與同步軌道的高度相同 轉(zhuǎn)移軌道和同步軌道的夾角為30 如圖11 12所示 發(fā)動(dòng)機(jī)給衛(wèi)星的附加速度的方向和大小約為 A 西偏北方向 1 9 103m sB 東偏南方向 1 9 103m sC 西偏北方向 2 7 103m sD 東偏南方向 2 7 103m s 圖11 12 答案 B 答案 B 精選模擬 3 2017 湖北松滋一中月考 在長(zhǎng)約1m的一端封閉的玻璃管中注滿清水 水中放一個(gè)適當(dāng)大小的圓柱形的紅蠟塊 將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊 并迅速豎直倒置 紅蠟塊沿玻璃管由管口勻速上升到管底 將此玻璃管倒置安裝在置于水平導(dǎo)軌上的小車上 若小車一端通過(guò)繞過(guò)定滑輪的細(xì)線懸掛小物體 小車從A位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 同時(shí)紅蠟塊沿玻璃管勻速上升 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后 小車運(yùn)動(dòng)到虛線所示的B位置 如圖11 13所示 按照小車和玻璃管的初始位置建立坐標(biāo)系 則這一過(guò)程中紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖11 14中的 圖11 13 圖11 14 4 2018 北京四中月考 如圖11 15所示為質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡示意圖 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直 則關(guān)于質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程 下列說(shuō)法中正確的是 A 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率比其經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速率大B 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度方向與速度方向的夾角小于90 C 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的加速度比其經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度大D 質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中 加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小1 圖11 15 1 關(guān)于兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成 下列說(shuō)法中正確的是 A 小船渡河的運(yùn)動(dòng)中 水流速度大小 不影響小船渡河所需時(shí)間B 小船渡河的運(yùn)動(dòng)中 小船的對(duì)地速度一定大于水流速度C 兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定也是直線運(yùn)動(dòng)D 不同方向的兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不一定是勻速直線運(yùn)動(dòng) 答案 A 解析 水流速度只是影響小船沿水流方向的分運(yùn)動(dòng) 渡河時(shí)間不受影響 選項(xiàng)A正確 合運(yùn)動(dòng)的速度可能比分速度大 也可能比分速度小 還可能與分速度相等 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng) 其合運(yùn)動(dòng)可能是曲線運(yùn)動(dòng) 比如平拋運(yùn)動(dòng) 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 不同方向的兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)合成后 加速度仍為零 則合運(yùn)動(dòng)也一定是勻速直線運(yùn)動(dòng) 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 2 多選 如圖所示 直角三角板緊貼在固定刻度尺的上方 在三角板沿刻度尺水平向右勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí) 使一支鉛筆沿著三角板直角邊從最下端由靜止開(kāi)始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 關(guān)于鉛筆筆尖的運(yùn)動(dòng) 下列判斷正確的是 A 筆尖的軌跡是一條傾斜的直線B 筆尖的軌跡是一條曲線C 在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 筆尖的速度方向始終保持不變D 在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 筆尖運(yùn)動(dòng)的加速度方向始終不變 3 多選 甲 乙兩船在同一河流中同時(shí)開(kāi)始渡河 河水流速為v0 兩船在靜水中的速率均為v 甲 乙兩船的船頭與河岸均成 角 如圖所示 已知甲船恰能垂直到達(dá)河正對(duì)岸的A點(diǎn) 乙船最終到達(dá)河對(duì)岸的B點(diǎn) 已知A B之間的距離為L(zhǎng) 則下列說(shuō)法中正確的是 A 乙船先到達(dá)對(duì)岸B 若僅是河水流速v0增大 則兩船的渡河時(shí)間都不變C 不論河水流速v0如何改變 只要適當(dāng)改變 角 甲船總能到達(dá)正對(duì)岸的A點(diǎn)D 若僅是河水流速v0增大 則兩船到達(dá)對(duì)岸時(shí) 兩船之間的距離仍然為L(zhǎng) 答案 D 解析 將汽車的速度分解到沿繩子方向和垂直于繩子方向 沿繩子方向的速度等于重物的速度 根據(jù)平行四邊形定則得v物 vsin 選項(xiàng)D正確 5 2017 荊州中學(xué)月考 某質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示 下面有四種說(shuō)法 若質(zhì)點(diǎn)在x方向始終勻速運(yùn)動(dòng) 則在y方向先加速后減速 若質(zhì)點(diǎn)在x方向始終勻速運(yùn)動(dòng) 則在y方向先減速后加速 若質(zhì)點(diǎn)在y方向始終勻速運(yùn)動(dòng) 則在x方向先加速后減速 若質(zhì)點(diǎn)在y方向始終勻速運(yùn)動(dòng) 則在x方向先減速后加速 其中正確的是 A 只有 B 只有 C 只有 D 只有 6 多選 圖為玻璃自動(dòng)切割生產(chǎn)線示意圖 玻璃以恒定的速度向右運(yùn)動(dòng) 兩側(cè)的滑軌與玻璃的運(yùn)動(dòng)方向平行 滑桿與滑軌垂直 且可沿滑軌左右移動(dòng) 割刀通過(guò)沿滑桿滑動(dòng)和隨滑桿左右移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)玻璃的切割 已知移動(dòng)玻璃的寬度為L(zhǎng) 要使切割后的玻璃是長(zhǎng)度為2L的矩形 以下做法能達(dá)到要求的是 A 保持滑桿不動(dòng) 使割刀以速度沿滑桿移動(dòng)B 滑桿以速度v向左移動(dòng)的同時(shí) 割刀以速度沿滑桿滑動(dòng)C 滑桿以速度v向右移動(dòng)的同時(shí) 割刀以速度2v沿滑桿滑動(dòng)D 滑桿以速度v向右移動(dòng)的同時(shí) 割刀以速度沿滑桿滑動(dòng) 7 2018 鄭州一中月考 如圖所示 細(xì)繩一端固定在天花板上的O點(diǎn) 另一端穿過(guò)一張CD光盤的中央小孔后拴著一個(gè)橡膠球 橡膠球靜止時(shí) 豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊沿 現(xiàn)將CD光盤按在桌面上 并沿桌面邊緣以速度v勻速移動(dòng) 移動(dòng)過(guò)程中 CD光盤中央小孔始終緊挨桌面邊線 當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為 時(shí) 小球上升的速度大小為 A vsin B vcos C vtan D vcot 8 如圖甲所示 質(zhì)量m 2kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運(yùn)動(dòng) 已知物體沿x方向和y方向的x t圖像和vy t圖像如圖乙 丙所示 t 0時(shí)刻 物體位于原點(diǎn)O 重力加速度g取10m s2 根據(jù)以上條件 求 1 物體在t 10s時(shí)刻的位置坐標(biāo) 2 物體在t 10s時(shí)刻的速度大小