内容正文:
1.运动的合成与分解(Ⅱ) 2.抛体运动(Ⅱ) 3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度(Ⅰ) 4.匀速圆周运动的向心力(Ⅱ) 5.离心现象(Ⅰ) 6.万有引力定律及其应用(Ⅱ) 7.环绕速度(Ⅱ) 8.第二宇宙速度和第三宇宙速度(Ⅰ)
1.牢记基本概念,熟练基本方法,把握常见模型,积累特殊方法技巧的应用.
2.深刻体会应用运动的合成与分解解决问题的思想,形成解决平抛运动与圆周运动的思路,尽可能多地分析曲线运动在现实生活中的应用问题.
3.在天体运动复习过程中要特别注意培养学生构建模型、科学推理与科学论证的素养,培养学生的运算能力和估算能力.掌握用比例法分析问题的技巧.练习过程中要多关注航空航天的新进展,因为新信息常常被作为命题的背景.
第1讲 曲线运动 运动的合成与分解
[主干知识·填一填]
一、曲线运动的基本概念
1.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:物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上.
2.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,合外力方向指向轨迹的“凹”侧.
二、运动的合成与分解
1.遵循的法则
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.
2.合运动与分运动的关系
(1)等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止.
(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他运动的影响.
(3)等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果.
[规律结论·记一记]
1.时间是分运动与分运动、分运动与合运动建立联系的关键量,即t是运动规律方程组所共有的“元”.
2.两个分运动的合运动是直线运动还是曲线运动要看合速度与合加速度是否在同一直线上.
3.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.
4.解题中常用到的二级结论
(1)小船过河问题
①船头的方向垂直于河岸时,小船过河所用时间最短,t=.
②若船速大于水速,则合速度垂直于河岸时,航程最短,s=d.
③若船速小于水速,则合速度不可能垂直于河岸,最短航程s=d×.
(2)用绳或杆连接的两物体,沿绳或杆方向的分速度大小相等.
[必刷小题·测一测]
一、易混易错判断
1.做曲线运动的物体加速度一定不为零.(√)
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.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.(√)
二、经典小题速练
1.(人教版必修2 P6演示实验改编)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,下列关于小铁球运动的说法正确的是( )
A.磁铁放在A处时,小铁球做匀速直线运动
B.磁铁放在A处时,小铁球做匀加速直线运动
C.磁铁放在B处时,小铁球做匀速圆周运动
D.磁铁放在B处时,小铁球做变加速曲线运动
解析:D 磁铁放在A处时,小铁球受磁力作用向前加速,逐渐靠近磁铁,磁力增大,加速度增大,故A、B均错误;磁铁放在B处时,小铁球受到的磁力与速度方向不共线,做曲线运动,因磁力的大小和方向均随距离的变化而变化,故加速度是变化的,C错误,D正确.
2.(人教版必修2 P4“演示实验”改编)如图所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中匀速上浮.在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管以速度v水平向右匀速运动.红蜡块由管口上升到顶端,所需时间为t,相对地面通过的路程为L.则下列说法正确的是( )
A.v增大时,L减小 B.v增大时,L增大
C.v增大时,t减小 D.v增大时,t增大
解析:B 由合运动与分运动的等时性知,红蜡块沿管上升的高度和速度不变,运动时间不变,管匀速运动的速度越大,则红蜡块的合速度越大,合位移越大,选项B正确.
3.(人教版必修2 P7T2改编)(多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图所示,当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作
B.风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害