新課標(biāo)2023版高考物理一輪總復(fù)習(xí)第四章曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力與航天第1講曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解課件

第四章|曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力與航天3講基礎(chǔ)內(nèi)容第1講曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解第2講拋體運(yùn)動(dòng)第3講圓周運(yùn)動(dòng)1講重點(diǎn)內(nèi)容(分2課時(shí))第4講萬有引力與宇宙航行

相對論

第1課時(shí)

萬有引力定律及其應(yīng)用

(全面落實(shí)基礎(chǔ))

第2課時(shí)

“天體運(yùn)動(dòng)四大熱點(diǎn)問題”的深入研究

(綜合融會(huì)貫通)2講實(shí)驗(yàn)第5講實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)第6講實(shí)驗(yàn)：探究影響向心力大小的因素第1講曲線運(yùn)動(dòng)

運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、曲線運(yùn)動(dòng)1．速度的方向：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)

的__________。2．運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度的______時(shí)刻在改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是______運(yùn)動(dòng)。3．運(yùn)動(dòng)的條件(1)運(yùn)動(dòng)學(xué)角度：物體的________方向與速度方向不在同一條直線上。(2)動(dòng)力學(xué)角度：物體所受________的方向跟它的速度方向不在同一條直線上。切線方向方向變速加速度合外力二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)：物體的______運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)，物體__________的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)是分運(yùn)動(dòng)。2．遵循的法則：位移、速度、加速度都是矢量，故它們的合成與分解都遵循________________。3．運(yùn)動(dòng)分解的原則：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的_________分解，也可采用正交分解法。實(shí)際同時(shí)參與平行四邊形定則實(shí)際效果×√×√×(一)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件與軌跡分析(固基點(diǎn))[題點(diǎn)全練通]1．[物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件](2022·浙江湖州期末)如圖所示，一個(gè)鋼球從一斜面上滑下后在水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在其運(yùn)動(dòng)路線的一側(cè)放一塊磁鐵，鋼球做曲線運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是

(

)A．鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線B．鋼球所受合力為零時(shí)也可以做曲線運(yùn)動(dòng)C．鋼球做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向必須垂直D．鋼球做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上解析：鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線，由于磁鐵對鋼球的吸引力隨鋼球到磁鐵的距離變化，所以鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡不是拋物線，故A錯(cuò)誤；鋼球所受合力為零時(shí)，只能處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不可能做曲線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；鋼球做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是所受合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上，故C錯(cuò)誤，D正確。

答案：D

2．[軌跡、速度與力的位置關(guān)系]雙人滑冰運(yùn)動(dòng)員在光滑的水平冰面上做表演，甲運(yùn)動(dòng)員給乙運(yùn)動(dòng)員一個(gè)水平恒力F，乙運(yùn)動(dòng)員在冰面上完成了一段優(yōu)美的弧線MN。vM與vN正好成90°角，則此過程中，乙運(yùn)動(dòng)員受到甲運(yùn)動(dòng)員的恒力可能是圖中的

(

)A．F1

B．F2

C．F3 D．F4解析：根據(jù)題圖所示乙運(yùn)動(dòng)員由M向N做曲線運(yùn)動(dòng)，乙運(yùn)動(dòng)員向前的速度減小，同時(shí)向右的速度增大，故合外力的方向指向題圖F2水平線右下方，故F3的方向可能是正確的，C正確，A、B、D錯(cuò)誤。答案：C

3．[速率變化與力的方向的關(guān)系] (2022·江蘇南京期末)如圖為“嫦娥五號”返回器在繞地球運(yùn)行回收過程一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，返回器沿曲線從M點(diǎn)向N點(diǎn)飛行的過程中速度逐漸減小，在此過程中返回器所受合力方向可能是

(

)解析：“嫦娥五號”返回器從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，曲線軌跡的左側(cè)為凹側(cè)，則合力一定有向左的分力，“嫦娥五號”返回器在該過程中減速，所以沿軌跡的切線方向有與速度相反的分力，結(jié)合平行四邊形定則可知合力與速度的方向的夾角大于90°，故A正確。答案：A

[要點(diǎn)自悟明]1．合外力與軌跡、速度間的關(guān)系分析思路2．速率變化的判斷(二)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的應(yīng)用(精研點(diǎn))

研清微點(diǎn)1

合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系1．(2021年8省聯(lián)考·河北卷)如圖，一小船以1.0m/s的速度

勻速前

行，站在船上的人豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度

為0.45m。當(dāng)小球再次落入手中時(shí)，小船前進(jìn)的距離為(假定拋接小球時(shí)人手的高度不變，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2) (

)A．0.3mB．0.6mC．0.9m D．1.2m答案：B

一點(diǎn)一過合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等時(shí)性合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等，即同時(shí)開始、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)停止等效性各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有完全相同的效果獨(dú)立性一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)，各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，不受其他運(yùn)動(dòng)的影響研清微點(diǎn)2合運(yùn)動(dòng)軌跡與性質(zhì)的判斷2．

(2022·北京高三模擬)國產(chǎn)大飛機(jī)C919是我國按照國際民航規(guī)章

自行研制、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的噴氣式民用飛機(jī)，于2017年5月

5日成功首飛。如圖所示，飛機(jī)在起飛過程中的某時(shí)刻水平分速度為60m/s，豎直分速度為6m/s，已知在此后的1min內(nèi)，飛機(jī)在水平方向做加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做加速度為0.2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。關(guān)于這1min內(nèi)飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)與受力情況，下列選項(xiàng)正確的是

(

)A．飛機(jī)受到的合力豎直向上B．飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線C．前20s內(nèi)，飛機(jī)上升的高度為120mD．前20s內(nèi)，飛機(jī)水平方向的平均速度為80m/s答案：D一點(diǎn)一過合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡的判斷(1)若合加速度不變，則為勻變速運(yùn)動(dòng)；若合加速度(大小或方向)變化，則為非勻變速運(yùn)動(dòng)。(2)若合加速度的方向與合初速度的方向在同一直線上，則為直線運(yùn)動(dòng)，否則為曲線運(yùn)動(dòng)。研清微點(diǎn)3根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡分析物體運(yùn)動(dòng)情況3．(2022·重慶調(diào)研)

在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m＝2kg的滑塊在水

平方向恒力F＝4N的作用下運(yùn)動(dòng)。如圖所示給出了滑塊在水平面

上運(yùn)動(dòng)的一段軌跡，滑塊過P、Q兩點(diǎn)時(shí)速度大小均為v＝5m/s，滑塊在P點(diǎn)的速度方向與PQ連線夾角α＝37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則下列說法正確的是

(

)A．水平恒力F的方向與PQ連線成53°夾角B．滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間為3sC．滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程中速度最小值為3m/sD．P、Q兩點(diǎn)連線的距離為10m答案：B一點(diǎn)一過有關(guān)運(yùn)動(dòng)的合成和分解的三點(diǎn)提醒(1)由運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識可知，合運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度是各分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度的矢量和。(2)恒力作用下物體的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)可分解為沿力的方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于力的方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)。(3)兩個(gè)相互垂直方向的分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，這常是處理運(yùn)動(dòng)分解問題的關(guān)鍵點(diǎn)。(三)小船渡河模型(融通點(diǎn))1．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)2．兩類問題、三種情境解析：因?yàn)榇陟o水中速度不變，水流速度在變化，可知船在沿河岸方向上有加速度，合速度的方向與加速度的方向不在同一條直線上，所以軌跡是曲線，故A錯(cuò)誤；當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，則最短時(shí)間t＝150s，故B正確，D錯(cuò)誤；船離開河岸400m時(shí)，離較近河岸的距離為200m，此時(shí)水流速度為2m/s，根據(jù)平行四邊形定則可得v＝2m/s，故C正確。答案：BC

應(yīng)用2

求小船渡河的最短位移2．一小船過河時(shí)，船頭與上游河岸夾角為α，其航線恰好垂直于河岸。已知小船在靜水中的速度為v?，F(xiàn)水流速度稍有增大，為保持航線不變，且能準(zhǔn)時(shí)到達(dá)河對岸，下列措施中可行的是

(

)A．減小α角，減小船速v B．減小α角，增大船速vC．增大α角，增大船速v D．增大α角，減小船速v解析：由題意可知，小船相對水的速度為v，其航線恰好垂直于河岸，如圖所示，當(dāng)水流速度v1稍有增大，為保持航線不變，且準(zhǔn)時(shí)到達(dá)對岸，則船速變化如圖v′所示，可知B正確。答案：B

應(yīng)用3

小船渡河最短時(shí)間和最短位移的比較3．如圖所示，一船夫搖船往返于河的兩岸。若該船夫搖船從河岸A

點(diǎn)以v1的速度用最短的時(shí)間到對岸B點(diǎn)。第二次該船以v2的速度

從同一地點(diǎn)以最短的路程過河到對岸B點(diǎn)，船軌跡恰好與第一次

船軌跡重合。假設(shè)河水速度保持不變，該船兩次過河所用時(shí)間之比是

(

)A