第一讲 曲线运动 运动的合成与分解-2023年高三物理一轮复习精讲精练

第一讲 曲线运动　运动的合成与分解 · 知识梳理 一、曲线运动 1.概念：运动的轨迹是曲线的运动 2.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． 3.曲线运动的性质：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． · a恒定：匀变速曲线运动；a变化：非匀变速曲线运动． 3.做曲线运动的条件： (1)运动学角度：物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上． (2)动力学角度：物体所受的合外力方向跟速度方向不在同一条直线上． 二、运动的合成与分解 1.基本概念 (1)运动的合成：已知分运动求合运动。 (2)运动的分解：已知合运动求分运动。 2.分解原则：可根据运动的实际效果分解，也可采用正交分解。 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平行四边形定则。 · 知识训练 考点一、曲线运动的概念和理解 1.运动轨迹的判断 (1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动． (2)若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动． 2.曲线运动中速度方向、合力方向与运动轨迹之间的关系 (1)速度方向与运动轨迹相切； (2)合力方向指向曲线的“凹”侧； (3)运动轨迹一定夹在速度方向和合力方向之间． 3.速率变化的判断 例1、关于曲线运动，以下说法中正确的是(　　) A．在恒力作用下的物体不可能做曲线运动 B．曲线运动一定是变速运动 C．做曲线运动的物体所受合力可以为零 D．曲线运动的速度大小一定变化 【答案】B 【解析】在恒力作用下物体可以做曲线运动，如做平抛运动的物体只受重力，是恒力，故A错误；曲线运动速度的方向沿轨迹的切线的方向，所以曲线运动的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故B正确；曲线运动是变速运动，有加速度，由牛顿第二定律知，合力不为零，故C错误；曲线运动的速度方向一定变化，其大小不一定变化，如匀速圆周运动，故D错误。 例2、(多选)如图所示，“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，探月卫星所受合力方向可能是下列图中的(　　) 【答案】BC 【解析】“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，所受合力方向指向轨迹的内侧，故B、C是可能的，A、D不可能． 例3、如图所示，一物体仅在三个共点恒力F1、F2、F3的作用下以速度v0水平向右做匀速直线运动，其中F1斜向右上方，F2竖直向下，F3水平向左。某时刻撤去其中的一个力，其他力的大小和方向不变，则下列说法正确的是(　　) A．如果撤去的是F1，则物体做匀变速曲线运动，速率减小 B．如果撤去的是F1，则物体做加速度变化的曲线运动 C．如果撤去的是F2，则物体做匀变速曲线运动，速率将保持不变 D．如果撤去的是F3，物体将向右做匀减速直线运动 【答案】A 【解析】物体在三个共点力F1、F2、F3的作用下以速度v0水平向右做匀速直线运动，说明三个共点力平衡，如果撤去F1，则F2、F3的合力与F1等大反向，合力与初速度不在一条直线上，物体做匀变速曲线运动，合力与运动方向的夹角大于90°，做负功，所以速率减小，故A正确，B错误；由上分析可知，撤去F2之后，物体做类平抛运动，加速度保持不变，合力与运动方向的夹角小于90°，做正功，所以速率增大，故C错误；撤去F3后，合力水平向右，合力与速度方向相同，所以物体向右做匀加速直线运动，故D错误。 · 课堂随练 训练1、(多选)一质点做曲线运动，它的速度方向和加速度方向的关系是(　　) A．质点速度方向时刻在改变 B．质点加速度方向时刻在改变 C．质点速度方向一定与加速度方向相同 D．质点速度方向一定沿曲线的切线方向 【答案】AD　 【解析】质点做曲线运动，其速度方向沿轨迹的切线方向，方向时刻在改变，且与加速度方向不在一条直线上，加速度的方向可能是不变的，故选项A、D正确，B、C错误。 训练2、(多选)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 【答案】AC　 【解析】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正确；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。 训练3、质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图如图所示，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直。在质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确