专题4.1 曲线运动 运动的合成与分解【讲】-2022年高考物理一轮复习讲练测

专题4.1 曲线运动 运动的合成与分解—【讲】 目录 一．讲考纲、讲方向 1 二. 讲考点、讲题型 2 考点一、物体做曲线运动的条件及特点 2 考点二、运动的合成与分解 3 考点三、小船渡河问题 5 考点四、绳(杆)端速度分解模型 7 一．讲考纲、讲方向 考点内容 考题统计 考查方向 备考方案 物体做曲线运动的条件及特点 2018全国卷Ⅰ，T18,6分 2018全国卷Ⅰ，T25,20分 考查曲线运动特点，运动的合成与分解的方法，绳(杆)模型 物理观念 1.理解物体做曲线运动的条件； 2.会用运动与相互作用知识分析曲线运动问题 科学思维 体会将复杂运动转化为简单运动的思想方法，认识其物理模型特征 科学探究 通过运动的合成与分解理解效替代的思想 运动的合成与分解 小船渡河问题 绳(杆)末端速度分解 二. 讲考点、讲题型 考点一、物体做曲线运动的条件及特点 1．条件 物体受到的合外力方向与速度方向始终不共线． 2．特征 (1)运动学特征：做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化，即曲线运动一定为变速运动． (2)动力学特征：做曲线运动的物体所受合外力一定不为零且和速度方向始终不在同一条直线上(做曲线运动的条件)．合外力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向，合外力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小． (3)轨迹特征：曲线运动的轨迹始终夹在合外力的方向与速度的方向之间，而且向合外力的一侧弯曲． 【典例1】合力方向与速率变化的关系 (2021·大庆一模)若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，图中M、N、P、Q表示物体运动的轨迹，其中正确的是 【答案】B 【解析】物体运动的速度方向与运动轨迹一定相切，而且合外力F的方向一定指向轨迹的凹侧，故只有B正确。 【典例2】合力、速率、轨迹的互判 （2021·山西省运城市一模）(多选)一质点在xOy平面内运动轨迹如图所示，下列判断正确的是(　　) A．质点沿x方向可能做匀速运动 B．质点沿y方向可能做变速运动 C．若质点沿y方向始终匀速运动，则沿x方向可能先加速后减速 D．若质点沿y方向始终匀速运动，则沿x方向可能先减速后反向加速 【答案】BD　 【解析】质点做曲线运动过程中合力指向轨迹凹的一侧，则加速度大致指向轨迹凹的一侧，由图可知：加速度方向指向弧内，x轴方向有分加速度，所以x轴方向不可能匀速，y方向可能有分加速度，故质点沿y方向可能做变速运动，A错误，B正确；质点在x方向先沿正方向运动，后沿负方向运动，最终在x轴方向上的位移为零，所以沿x方向不能一直加速运动，也不能先加速后减速，沿x方向可能先减速后反向加速，故C错误，D正确。 【方法总结】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． (4)曲线上某点处合外力的方向在曲线上该点的切线的哪一侧，曲线就向哪一侧弯曲；曲线上某点的加速度越大、速度越小，则曲线轨迹弯曲越厉害；曲线轨迹必定夹在a、v方向之间． 考点二、运动的合成与分解 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，故合成与分解都遵守平行四边形定则。 2．合运动的性质判断 加速度(或合外力) 加速度(或合外力)与速度方向 【典例3】运动的合成 (2021年山西省吕梁市高考物理一模试卷)在光滑的水平面上建立xOy平面直角坐标系，一质点在水平面上从坐标原点开始运动，沿x方向和y方向的图像和图像分别如图所示，则内 A. 质点的运动轨迹为直线 B. 质点的加速度恒为 C. 4s末质点的速度为 D. 4s末质点离坐标原点的距离为16m 【答案】B 【解析】质点在x方向做匀速直线运动，其速度为 在y方向做匀加速直线运动，其初速度、加速度分别为，所以质点的合初速度在x方向，合加速度在y方向，故质点做匀加速曲线运动，A错误，B正确； C.4s末质点的y方向的分速度为，故其合速度为，故C错误； D.4s末质点在y方向的位移为：，所以4s末质点离坐标原点的距离为，故D错误。 故选B。 【典例4】运动的分 （2021.江苏南京市高三月考）(多选)为了研究空气动力学问题，如图所示，某人将质量为m的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出，在距抛出点水平距离L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，上管口距地面的高度为.小球在水平方向上受恒定风力作用，且小球恰能无碰撞地通过管子，则下列说法正确的是(　　) A．小球的初速度大小为L