15 第4章 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解（word教参）-2023高考物理【金版新学案】大一轮复习讲义·高三总复习（新高考 广东版）

第四章　曲线运动　万有引力与航天　 命题探究 试题情境 1．命题分析：本部分内容主要考查运动的合成与分解方法的应用，平抛运动和圆周运动的规律及其应用。 2．趋势分析：以本专题为背景命制的题目常常涉及临界、极值、数形结合等问题，题型有选择题和计算题。近几年高考特别注重联系生产、生活及科技实际的命题。 1．生活实践类：以生活常识、体育运动、卫星探月工程为背景的动力学问题。 2．学习探索类：平抛运动研究，圆周运动向心力来源分析，卫星的发射、运行、变轨问题，多星问题，黑洞问题等。 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。 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 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：由分运动求合运动的过程，包括位移、速度和加速度的合成。 3．运动的分解：由合运动求分运动的过程，运动的合成与分解遵从矢量运算法则。 右图为建筑工地塔吊示意图，在驾驶工人的操作下，小车A可在起重臂上左右移动，同时又可使重物上下移动，若起重臂不转动，则 (1)小车A向左匀速运动，同时拉重物的绳子匀速缩短，则重物相对地面为直线运动。(　　) (2)小车A向左匀加速运动，同时拉重物的绳子匀速缩短，则重物相对地面为曲线运动。(　　) (3)小车A向左运动的速度为v1，重物B向上运动的速度为v2，则重物B对地的速度为v＝。(　　) (4)做曲线运动的物体，其速度时刻变化，所以物体所受合力一定不为零。(　　) (5)两个互成角度的初速度均为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动。(　　) 答案：　(1)√　(2)√　(3)√　(4)√　(5)√ 考点一　物体做曲线运动的条件及轨迹分析 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，或者说合力的方向总是指向轨迹的“凹”侧。 2．合力方向与速率变化的关系 针对练1．(人教版必修第二册P5习题改编)高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中。若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示，a、b、c、d为运动轨迹上的四个点。关于运动员头部经过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是(　　) A．a、c、d四个点的速度方向均竖直向下 B．a、c两个点的速度方向竖直向下 C．b、d两个点的速度方向竖直向下 D．c点的速度方向竖直向上 B　[曲线运动速度方向沿切线方向，a点竖直向下，b点竖直向上，c点竖直向下，d点竖直向上，故B正确，A、C、D错误。] 针对练2．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(　　) A．第一次实验中，小钢球的运动是匀变速直线运动 B．第二次实验中，小钢球的运动类似平抛运动，其轨迹是一条抛物线 C．该实验说明做曲线运动物体的速度方向沿轨迹的切线方向 D．该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力的方向与速度方向不在同一直线上 D　[第一次实验中，小钢球受到沿着速度方向的吸引力作用，做直线运动，并且随着距离的减小吸引力变大，加速度变大，则小钢球的运动是非匀变速直线运动，故A错误；第二次实验中，小钢球所受到磁铁的吸引力方向总是指向磁铁，方向与大小均改变，是变力，故小钢球的运动不是类似平抛运动，其轨迹也不是一条抛物线，故B错误；该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力的方向与速度方向不在同一直线上，但是不能说明做曲线运动物体的速度方向沿轨迹的切线方向，故C错误，D正确。] 针对练3．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 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。] 考点二　运动的合成与分解 1．合运动与分运动的关系 等时性 各分运动经历的时间与合运动经历的时间相同 独立性 一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响 等效性 各分运动叠加起来与合运动有相同的效