内容正文:
新高考要求
核心素养
1.通过观察实验,了解曲线运动,知道物体做曲线运动的条件.
2.通过实验,探究并认识平抛运动的规律.会用运动合成与分解的方法分析平抛运动.体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想.能分析日常生活中的抛体运动.
3.会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动.知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向.
4.探究影响向心力大小的因素.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力.
5.了解生产生活中的离心现象及其产生的原因.
6.通过史实,了解万有引力定律的发现过程.知道万有引力定律.认识发现万有引力定律的重要意义.认识科学定律对人类探索未知世界的作用.
7.会计算人造卫星的环绕速度.知道第二宇宙速度和第三宇宙速度.
[物理观念]
合运动、分运动、平抛运动、斜抛运动、线速度、角速度、向心加速度、离心现象、万有引力定律、开普勒运动三定律、宇宙速度
[科学思维]
构建小船渡河模型、绳端速度分解模型、轻绳模型、轻杆模型、双星和多星模型
[科学探究]
探究并认识平抛运动的规律、探究影响向心力大小的因素
[科学态度与责任]
了解生产生活中的离心现象及其产生的原因,认识科学定律对人类探索未知世界的作用
第1讲 曲线运动 运动的合成与分解
一、曲线运动
1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.
如图所示的曲线运动,vA、vC的方向与v的方向相同,vB、vD的方向与v的方向相反.
2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动.
3.曲线运动的条件
[微点拨] 物体做直线运动还是做曲线运动由物体的速度与合外力是否在同一直线上决定;物体的加速度不变则做匀变速运动,加速度变化则做变加速运动.
二、运动的合成与分解
1.分运动和合运动:一个物体同时参与几个运动,参与的这几个运动即分运动,物体的实际运动即合运动.
2.运动的合成:已知分运动求合运动,包括位移、速度和加速度的合成.
3.运动的分解:已知合运动求分运动,解题时应按实际效果分解,或正交分解.
[微点拨] 运动的分解应考虑运动的实际效果,类似于力的分解考虑力的作用效果;但力的分解也常常考虑解题的方便不根据作用效果进行分解,运动的分解则常常沿两个互相垂直的方向分解,方便计算.
1.判断正误
(1)做曲线运动的物体加速度一定是变化的.( × )
(2)做曲线运动的物体速度大小一定发生变化.( × )
(3)曲线运动可能是匀变速运动.( √ )
(4)两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等.( √ )
(5)合运动的速度一定比分运动的速度大.( × )
(6)只要两个分运动为直线运动,合运动一定是直线运动.( × )
(7)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.( √ )
2.(新教材鲁科版必修第二册P39T2)下列说法正确的是( C )
A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B.物体在变力作用下一定做曲线运动
C.物体的速度方向与合力方向不在同一条直线上时,物体一定做曲线运动
D.做曲线运动的物体所受合力的方向一定是变化的
3.(新教材教科版必修第二册P9T1)关于合运动与分运动的关系,下列说法正确的是( B )
A.合运动的速度一定大于分运动的速度
B.合运动的速度可以小于分运动的速度
C.合运动的位移就是两个分运动位移的代数和
D.合运动的时间与分运动的时间不一样
4.(新教材人教版必修第二册P7T3改编)一艘炮舰沿河由西向东行驶,在炮舰上发炮射击北岸的目标.要击中目标,射击方向应直接对准目标,还是应该偏东或偏西一些?
答案 偏西一些
考点一 曲线运动的条件及轨迹分析
1.(多选)(2016·全国卷Ⅰ)一质点做匀速直线运动.现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( BC )
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
解析 质点原来做匀速直线运动,说明所受合外力为0,当对其施加一恒力后,恒力的方向与原来运动的速度方向关系不确定,则质点可能做直线运动,也可能做曲线运动,但加速度的方向一定与该恒力的方向相同,且加速度大小不变,选项B、C正确,A错误;由a= eq \f(Δv,Δt)可知,质点单位时间内速度的变化量Δv总是不变的,但速率的变化量不确定,D错误.
2.(2021·福建厦门质检)在演示“做曲线运动的条件”的实验中,有一个在水平桌面上向右做直线运动的小钢球,第一次在其速度方向上放置条形磁铁,第二次在其速度方向上的一侧放置条形磁铁,如图所示,虚线表示小球的运动轨迹.观察实验现象,以下叙述正确的是( D )
A.第一次实验中