《奪冠之路》福建專用高三物理一輪復習 第4章第1課時 運動的合成與分解課件 魯科

2012高三物理復習課件（導與練福建）第4章第一課時運動的合成與分解1．知道曲線運動的條件，能根據(jù)條件確定軌跡．2．理解運動的合成與分解是解決復雜運動的基本方法，掌握合運動與分運動的特點及其運算法則．3．能熟練應用運動的合成與分解處理“小船渡河”和“繩拉物體運動”兩類典型問題．1．曲線運動(1)曲線運動特點：做曲線運動的物體在某點的速度方向，沿著曲線在該點的切線方向，因此速度方向時刻在改變，所以曲線運動一定是變速運動，但變速運動不一定是曲線運動．(2)勻變速曲線運動和非勻變速曲線運動：加速度a恒定的曲線運動為勻變速曲線運動，加速度a變化的曲線運動為非勻變速曲線運動．(3)物體做曲線運動和直線運動的條件：如果物體所受合外力的方向和速度方向不在同一直線上(即加速度方向和速度方向不在同一直線上)，則物體做曲線運動．反之，則物體做直線運動．2．運動的合成與分解(1)合運動與分運動一個物體的實際運動往往參與幾個運動，我們把這幾個運動叫做實際運動的分運動，把這個實際運動叫做這幾個分運動的合運動．(2)運動的合成：已知分運動求合運動的過程，叫運動的合成．(3)運動的分解：已知合運動求分運動的過程，叫運動的分解．(4)運算法則：運動的合成與分解包括位移、速度和加速度的合成與分解，遵守平行四邊形定則．①運動的合成與分解實質上是描述運動的物理量(速度、位移、加速度)的合成與分解；運動的合成與分解互為逆運算．②合運動和分運動具有等效性，其運算滿足平行四邊形定則，合速度不一定大于分速度．(對應學生用書第46頁)1．小鋼球m以初速度v0在光滑水平面上運動，后受到磁極的側向作用力而做曲線運動，從M點運動到N點，如圖所示．過軌跡上M、N兩點的切線MM′和NN′將軌跡MN上方的空間劃分為四個區(qū)域，由此可知，磁鐵可能處在哪個區(qū)域(

D

)A．①區(qū)B．③區(qū)C．②或④區(qū)D．均不可能解析：曲線運動中，物體的運動軌跡偏向合力所指的方向；由題圖可知，磁鐵只能在軌跡MN下方的區(qū)域內．故答案只能選D.2．(2011年江蘇卷)如圖所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的左側水平向右勻速移動，運動中始終保持懸線豎直，則橡皮運動的速度(

A

)A．大小和方向均不變B．大小不變，方向改變C．大小改變，方向不變D．大小和方向均改變解析：橡皮在水平方向向右勻速移動，在豎直方向也是勻速運動，合運動一定是勻速運動．故答案選A.3．(2011年海淀區(qū)模擬)如圖所示，直線AB和CD是彼此平行且筆直的河岸，若河水不流動，小船船頭垂直河岸由A點勻速駛向對岸，小船的運動軌跡為直線P.若河水以穩(wěn)定的速度沿平行河岸方向流動，且整個河流中水的流速處處相等，現(xiàn)仍保持小船船頭垂直河岸由A點勻加速駛向對岸，則小船實際運動的軌跡可能是圖中的(

D

)A．直線PB．曲線QC．直線RD．曲線S解析：小船在流動的河水中行駛時，同時參與兩個方向的分運動，一是沿水流方向的勻速直線運動，二是沿垂直于河岸方向的勻加速直線運動；沿垂直于河岸方向小船具有加速度，由牛頓第二定律可知，小船所受的合外力沿該方向；根據(jù)物體做曲線運動時軌跡與其所受合外力方向的關系可知，小船的碩旒Ｓν湎蠔賢飭Ψ較潁使旒？贍蓯喬S.對曲線線運動動的理理解1．曲線運運動的的條件件從運動動學的的角度度講，，物體體的加加速度度方向向與速速度方方向不不在同同一條條直線線上．．從動動力學學的角角度講講，物物體的的合外外力的的方向向與速速度方方向不不在同同一條條直線線上．．2．合外力力方向向與運運動在曲線運動中，物體所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直線上．這個合外力不一定改變速度大小(在勻速圓周運動中，合外力方向與速度方向垂直，合外力不改變速度大小)，但一定改變速度方向．如圖所示，曲線AB是某物體運動的軌跡，物體在P點時的速度方向在曲線上該點的切線PQ上，物體所受合外力方向一定在直線PQ下邊，即合外力應指向軌跡曲線的凹側．因此做曲線運動物體的軌跡一定在合外力方向和速度方向之間．3．曲線運運動類類型(1)運動性質的分析①物體做曲線運動時，如合外力(或加速度)的大小和方向始終不變，則為勻變速曲線運動．②物體做曲線運動時，如合外力(或加速度)是變化的(包括大小改變、方向改變或大小、方向同時改變)，則為變加速曲線運動．(2)合運動與分運動的特征①運動的合成與分解符合平行四邊形定則．分運動共線時變成了代數(shù)相加減——矢量性②合運動與分運動具有時間上的對應關系——同時性③每個分運動都是獨立的，不受其他運動的影響——獨立性④合運動的性質是由分運動決定的——相關性⑤實際表現(xiàn)出來的運動是合運動⑥速度、時間、位移、加速度要一一對應⑦運動的分解要根據(jù)力的作用效果(或正交分解)【例1】(2010年上海海模擬擬)狗拉雪雪橇沿沿位于于水平平面內內的圓圓弧形形道路路勻速速率行行駛，，如圖圖為4個關于于雪橇橇受到到的牽牽引力力F及摩擦擦力f的示意意圖(圖中O為圓心心)，其中中正確確的是是()思路點點撥：：解決此此題關關鍵抓抓住兩兩點：：(1)合外力力的方方向要要指向向曲線線的凹凹側，，軌跡跡在合合外力力與速速度方方向之之間．．(2)摩擦擦力力的的方方向向要要與與相相對對運運動動方方向向相相反反．．解析析：：物體體做做曲曲線線運運動動時時，，其其線線速速度度方方向向沿沿曲曲線線上上某某點點的的切切線線方方向向，，該該題題中中，，雪雪橇橇沿沿圓圓周周運運動動到到某某點點時時，，速速度度沿沿該該點點圓圓周周的的切切線線方方向向，，所所受受的的摩摩擦擦力力f方向向一一定定與與其其線線速速度度方方向答案：C.本題題易易誤誤選選A項，，誤誤認認為為牽牽引引力力的的方方向向與與速速度度方方向向一一致致，，正正確確解解解析：開始下落一小段時間，雨滴有豎直向下的速度vA，此時水平風力與重力合力為F，F(xiàn)與vA成一夾角，雨滴開始做勻變速曲線運動．假設風力水平向右，將出現(xiàn)如圖(甲)所示的曲線AB段；若風力向左，將出現(xiàn)如圖(乙)所示的曲線AC.以上兩種情況在B點或C點風力突然停止，雨滴在重力作用下，不可能沿豎直方向下落，因此落到地面時合速度必與地面成一夾角．本題正確選項為C.答案：C.渡河河問問題題中中無無論論合2．“繩牽牽物物體體”或“物體體牽牽繩繩”類模模型型分分析析(1)合運運動動方方向向：：物物體體實實際際運運動動的的方(2)兩個分運動的方向：繩子末端運動的效果有兩個，一個是沿牽引方向的平動效果，改變速度的大??；二是垂直于牽引方向的轉動效果，改變速度的方向．因此，此類問題中兩分運動的方向分別為沿繩和垂直于繩的方向．解答答繩繩、、桿桿類類問問題題時時要要注注意意，，不不可可伸伸長長的的繩繩或或桿桿盡盡管管各各點點的的速速度度不不同同，，但但各各點點速速度度沿沿繩繩或或桿桿方方向向的的投投影影相相同同．．【例2】(10分)小船勻速速渡過一一條河流流，當船船頭垂直直對岸方方向航行行時，在在出發(fā)后后10min到達對岸岸下游120m處；若船船頭保持持與河岸岸成α角向上游游航行，，出發(fā)后后12.5min到達正對對岸．求求：(1)水流的速速度；(2)船在靜水水中的速速度；河河的寬度度；船頭頭與河岸岸間的夾夾角α.思路點撥撥：根據(jù)兩次次渡河的的情景畫畫出過河河示意圖圖，利利用運動動的獨立立性計算算．針對訓練練21：如圖所示示，已知知h＝2m，小船以以v＝4m/s的速度勻勻速向左左運動，，并拉動動岸上的的車，當當船經圖圖中的A點時，繩繩與水平平方向的的夾角為為θ＝60°，當船經經過圖中中B點時，繩繩子與水水平方向向的夾角角θ′＝30°，求該過過程車的的速度變變化了多多少？答案：車的速度度增加1.46m/s考點一：：曲線運運動的理理解【例1】(基礎題)關于曲線線運動的的性質，，以下說說法正確確的是()A．曲線運運動一定定是變速速運動B．曲線運運動一定定是變加加速運動動C．變速運運動一定定是曲線線運動D．運動物物體的速速度大小小，加速速度大小小都不變變的運動動一定是是直線運運動解析：逐項分析析如下選項診斷結論A曲線運動中速度方向始終沿切線，方向時刻變化，因此是變速運動B變加速運動是指加速度改變，在曲線運動中加速度可以不改變，如平拋運動中，加速度恒定C變速運動是指速度變化，可能是只有速度大小變化，如勻變速直線運動，其軌跡不是曲線×D只要運動物體的速度發(fā)生改變，物體就可能做曲線運動答案：A.考點二：：運動合合成與分分解的應應用【例2】(能力題)一條寬度度為L的河，水水流速度度為v水，已知船船在靜水水中的航航速為v船，那么：：(1)怎樣渡河河時間最最短？最最短時間間是多少少？(2)若v水＜v船，怎樣渡渡河位移移最??？？最小位位移是多多少？考點三：：運動分分解的應應用【例3】(能力題)如圖所示示，輪船船以恒定定的水平平速度v0沿水面向向遠離河河岸方向向運動，，通過跨跨越滑輪輪的鋼絲絲繩拉動動岸上水水平軌道道上的重重物，當當鋼絲繩繩與水平平面夾角角為α的瞬間，，岸上重重物移動動的速度度多大？？解析：岸上重物物的速度度等于繩繩的速度度，我們們找到繩繩與輪船船的連接接點，此此點的實實際運動動速度就就是輪船船的速度度，是合合速度，，則沿繩繩的速度度為分速速度，作作出速度度的分解解圖如圖圖所示，，可知沿沿繩方向向的分速速度v∥＝v0cosαα.答案：v0cosαα(2010年上海物物理卷，，12)降落傘在在勻速下下降過程程中遇到到水平方方向吹來來的風，，若風速速越大，，則降落落傘(D)A．下落的的時間越越短B．下落的的時間越越長C．落地時時速度越越小D．落地時時速度越越大本題考查查了運動動的獨立立性及合合運動與與分運動動的關系系，知道道合運動動與分運運動滿足足平行四四邊形定定則是解解題的前前提．【測控導航航】考點題號1.曲線運動的條件及其應用1、2、3、42.運動的獨立性及其應用5、8、93.渡河模型分析74.繩牽物體模型分析6、101.(2011年北京市市豐臺區(qū)區(qū)模擬)關于力和和運動的的關系，，以下說說法中正正確的是是(B)A．物體受受到外力力作用，，其運動動狀態(tài)一一定改變變B．物體受受到不變變的合外外力的作作用，其其加速度度一定不不變C．物體做做曲線運運動，說說明其受受到合外外力為變變力D．物體做做勻速圓圓周運動動，其受受到的合合外力為為不變的的力解析：物體受到到外力作作用，若若外力的的合力為為零，其其運動狀狀態(tài)也不不會發(fā)生生改變，，故A錯誤；不不變的合合外力將將使物體體產生恒恒定的加加速度，，故B正確；物物體所受受的外力力不論是是恒力還還是變力力，只要要外力與與速度不不在一條條直線上上，物體體一定做做曲線運運動，故故C錯誤；做做勻速圓圓周運動動的物體體所受的的合外力力始終指指向圓心心，即合合外力方方向時刻刻變化，，故D錯誤．2．如圖所所示，物物體在恒恒力F作用下沿沿曲線從從A運動到B，這時突突然使它它所受的的力反向向而大小小不變(即將F變?yōu)椋璅)．在此力力的作用用下，物物體以后后的運動動情況，，下列說說法正確確的是(C)A．物體可可能沿曲曲線Ba運動B．物體體可能能沿曲曲線Bb運動C．物體體可能能沿曲曲線Bc運動D．物體體可能能沿原原曲線線由B到A解析：：根據(jù)物物體做做曲線線運動動的條條件及及力的的方向向應指指向曲曲線彎彎曲方方向內內側，，可知知C正確．．3．2010年10月1日下午午18時59分57秒，中中國探探月二二期工工程先先導星星“嫦娥二二號”在西昌昌點火火升空空，準準確入入軌．．如圖圖所示示，“嫦娥二二號”探月衛(wèi)衛(wèi)星在在由地地球飛飛向月月球時時，沿沿曲線線從M點向N點飛行行的過過程中中，速速度逐逐漸減減?。诖舜诉^程程中探探月衛(wèi)衛(wèi)星所所受合合力的的方向向可能能的是是(C)4．(2011年福州州模擬擬)質量為為m的物體體受到到一組組共點點恒力力作用用而處處于平平衡狀狀態(tài)，，當撤撤去某某個恒恒力F1時，物物體不不可能能做(D)A．勻加加速直直線運運動B．勻減減速直直線運運動C．勻變變速曲曲線運運動D．變加加速曲曲線運運動解析：：當撤去去F1時，由由平衡衡條件件可知知：物物體此此時所所受合合外力力大小小等于于F1，方向向與F1方向相相反．．若物物體原原來靜靜止，，物體體一定定做與與F1相反方方向的的勻加加速直直線運運動．．若物物體原原來做做勻速速運動動，若若F1與初速速度方方向在在同一一條直直線上上，則則物體體可能能做勻勻加速速直線線運動動或勻勻減速速直線線運動動，若若F1與初速速度方方向不不在同同一直直線上上，則則物體體做曲曲線運運動，，且其其加速速度為為恒定定值，，故物物體做做勻變變速曲曲線運運動，，故只只有D項是不不可能能的．．5．(拓展探探究題題)長江三三峽是是我國國的一一個重重要旅旅游區(qū)區(qū)．三三峽索索道的的建成成為三三峽旅旅游區(qū)區(qū)又增增添了了一道道亮麗麗的風風景線線．一一位游游客在在坐纜纜車過過江時時(纜車自自左向向右沿沿水平平方向向勻速速運動動)，將一一石子子從手手中輕輕輕釋釋放，，不計計空氣氣阻力力，坐坐在纜纜車中中的該該游客客看到到石子子下落落的軌軌跡是是圖中中的(A)解析：：游客與與石子子在水水平方方向上上的速速度是是一樣樣的，，所以以以游游客為為參考考系，，石子子做自自由落落體運運動，，故A正確．．6．(2010年陜西西師大大附中中模擬擬)如圖所所示，，物體體A、B經無摩摩擦的的定滑滑輪用用細線線連在在一起起，A物體受受水平平向右右的力力F的作用用，此此時B勻速下下降，，A水平向向左運運動，，可知知(B)A．物體體A做勻速速運動動B．A做加速速運動動C．物體體A所受摩摩擦力力逐漸漸增大大D．物體體A所受摩摩擦力力不變變解析：：先根據(jù)據(jù)運動動的分分解將將物體體A的水平平速度度分解解為沿沿繩子子伸長長方向向的分分速度度v1和垂直直于繩繩子方方向使使繩子子發(fā)生生轉動動的分分速度度v2，如圖圖所示示．v1就是拉拉動繩繩子的的速度度，它它等于于B物體下降的的速度，B物體勻速下下降，故繩繩的拉力T等于B的重力．B物體勻速下下降的過程程中，θ逐