2022版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课件苏教版

这是一份2022版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课件苏教版，共60页。PPT课件主要包含了必备知识·自主排查，指向曲线的“凹”侧，分运动，合运动，实际效果，正交分解法，平行四边形定则，关键能力·分层突破等内容，欢迎下载使用。
【课程标准】通过观察实验，了解曲线运动，知道物体做曲线运动的条件。
【知识再现】一、曲线运动1．速度方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的_____方向。2．运动性质：质点在曲线运动中速度的方向时刻改变，所以曲线运动一定是_____运动。3．曲线运动的条件：
【情境转换】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，小铁球做什么运动？
提示：磁铁放在A处时，合力向前，加速度向前，物体做加速运动，但磁力大小与距离有关，故加速度是变化的，即做变加速直线运动；磁铁放在B处时，合力与速度不共线，故小铁球向右侧偏转，磁力大小与距离有关，所以加速度是变化的，即小铁球做变加速曲线运动。
4．合外力方向与轨迹的关系：物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向___________________。二、运动的合成与分解1．基本概念：(1)运动的合成：已知_______求合运动。(2)运动的分解：已知_______求分运动。2．分解原则：根据运动的_________分解，也可采用___________。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_______________。
【小题快练】1．判一判(1)做曲线运动的物体加速度一定是变化的。(　　)(2)曲线运动可能是匀变速运动。(　　)(3)两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等。(　　)(4)合运动的速度一定比分运动的速度大。(　　)(5)只要两个分运动为直线运动，合运动一定是直线运动。(　　)(6)分运动的位移、速度、加速度与合运动的位移、速度、加速度间满足平行四边形定则。(　　)提示：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√
2．练一练(1)如图所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的轨迹，则图中扑克牌所受合外力F与速度v关系正确的是(　　)
【解析】选A。曲线运动的物体速度方向沿切线方向，而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断B、C、D错误，A正确；故选A。
(2)如图所示为教室里可以沿水平方向滑动的黑板，一位老师用粉笔在其中某块可移动的黑板上画直线。若粉笔相对于黑板从静止开始向下沿直线匀加速滑动，同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动，则粉笔在黑板上所画出的轨迹，可能为下列图中的(　　)
【解析】选B。由题意可知，粉笔相对黑板在水平方向做向右的匀速直线运动，竖直方向做向下的匀加速直线运动，其运动轨迹类似于平抛运动，故A、C、D错误，B正确。
(3)游泳作为一项有氧运动，长期坚持有利于身心健康，因此已被越来越多的人所喜爱。若某人在静水中的速度大小为v1，某时刻从河边以v1垂直河岸向对岸游去，设水流运动是匀速的，其大小为v2，则下列说法中正确的是(　　)A．若人的速度v1保持不变，水流速度v2增大，人到达对岸的时间不变，路程变长B．若人的速度v1保持不变，水流速度v2减小，人到达对岸的时间变长，路程不变C．若水流速度v2保持不变，人的速度v1增大，人到达对岸的时间变短，路程变长D．若水流速度v2保持不变，人的速度v1减小，人到达对岸的时间不变，路程不变
【解析】选A。若人的速度v1保持不变，则过河时间不变，根据分运动和合运动的等时性，则平行河岸方向的时间不变，水流速度v2增大，则路程变长，故A正确、B错误；若人的速度v1增大，河宽保持不变，则过河时间变短，此时水流速度v2保持不变，平行河岸方向的路程变短，人到达对岸的路程变短，故C错误；若人的速度v1减小，河宽保持不变，则过河时间变长，故D错误。
考点一　曲线运动的性质、轨迹分析　(基础夯实类)【核心必备】1．合力方向与轨迹的关系：无力不拐弯，拐弯必有力。曲线运动的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，或者说合力方向指向轨迹的“凹侧”，如图所示。
2．合力方向与速率变化的关系：
【对点训练】1．(曲线运动的条件)初速度不为零的小球只受到一个大小不变的力的作用，下列说法正确的是(　　)A．小球不可能做曲线运动B．小球的位置可能保持不变C．小球的速度大小可能保持不变D．小球的加速度一定保持不变
【解析】选C。当小球的速度方向与力F不共线时，小球做曲线运动，选项A错误；小球所受合外力不为零，一定会运动，所以小球的位置不可能保持不变，选项B错误；若力F与速度垂直，力F的大小不变，方向不断变化，则小球能做匀速圆周运动，速度的大小保持不变，选项C正确；小球所受的合外力大小不变，方向不确定，所以加速度不一定保持不变，选项D错误。
2．(曲线运动的轨迹)春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福。如图所示，孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，在水平Ox方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为图中的(　　)A.直线OA B．曲线OB C．曲线OC D．曲线OD
【解析】选D。孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，在水平Ox方向做匀速运动，则合外力沿Oy方向，所以合运动的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向不沿Oy方向，故孔明灯做曲线运动，结合合力指向轨迹凹侧可知轨迹可能为题图中的曲线OD，故D正确。
【加固训练】(能力拔高题)“嫦娥四号”探测器自主着陆在月球背面南极——艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内，实现人类探测器首次在月球背面软着陆。“嫦娥四号”从距月面15 km的近月轨道下降着陆必须实行动力下降，通过发动机喷气获得动力。其减速着陆的轨迹如图所示，其中ab段为主减速段，假设ab段轨迹为倾斜直线，则在ab段发动机喷气的方向可能是(　　)A．v1方向 B．v2方向 C．v3方向 D．v4方向
【解析】选C。“嫦娥四号”落月前的主减速段几乎是沿着一条倾斜的直线做减速运动，故受到的合力方向与运动方向相反，因受到的重力竖直向下，通过受力分析可知：喷气发动机的喷气方向为v3方向，如图所示，故C正确，A、B、D错误。
考点二　运动的合成与分解　(综合迁移类)【核心必备】1．合运动与分运动的关系：
2.运动的合成与分解及性质：(1)运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们均是矢量，故合成与分解都遵循平行四边形定则。
(3)两个直线运动的合运动性质的判断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，具体分以下几种情况：
【典题突破】角度1 合运动性质的判断【典例1】(2021·西城区模拟)公交车是人们的重要交通工具，如图所示是某公交车内部座位示意图，其中座位A和座位B的连线与公交车前进的方向垂直。当公交车在某一站台由静止开始启动做匀加速运动的同时，一名乘客从A座位沿A、B的连线匀速运动到B座位，则站台上的人看到(　　)A．该乘客的运动轨迹为直线B．该乘客的运动轨迹为曲线C．因该乘客在公交车上做匀速直线运动，所以乘客处于平衡状态D．该乘客对地的速度保持不变
【解析】选B。乘客所受的合力沿车前行方向，与其速度方向不在一条直线上，故乘客的运动轨迹为曲线，选项A、C错误，B正确；由运动的合成与分解知，该乘客对地的速度是变化的，选项D错误。
【备选例题】如图所示，乒乓球从斜面上滚下，它以一定的速度做直线运动，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，对着乒乓球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是(　　)A．乒乓球将偏离原有的运动路径，但不能进入纸筒B．乒乓球将保持原有的速度方向继续前进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A。当乒乓球经过筒口时，对着乒乓球横向吹气，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，要提前吹气才会进入纸筒，故A正确，B、C、D错误。
角度2 分运动和合运动的计算【典例2】质量m＝2 kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图(a)、(b)所示，求：(1)物体所受的合力的大小；(2)t＝8 s时物体的速度大小；(3)t＝4 s内物体的位移大小。