第4章 第1节 曲线运动 运动的合成与分解 -2023高考物理一轮复习【导与练】高中总复习第1轮教师用书word（老教材，教科版）

全国高考命题分析 考点内容 高考(全国卷)三年命题情况对照分析 四层解读 2019 2020 2021 运动的合成与分解(Ⅱ) Ⅰ卷T21:重力与万有引力、动力学、能量与图像结合 Ⅱ卷T14:万有引力与距离的关系 T19:平抛运动与图像结合 Ⅲ卷T15:万有引力定律的 应用 Ⅰ卷T15:万有引力定律 T16:圆周运动 Ⅱ卷T15:万有引力定律的应用 T16:平抛运动、动能 Ⅲ卷T16:万有引力定律的应用 甲卷T15:圆周运动向心加速度公式的应用 T18:万有引力定律和开普勒第三定律的应用 乙卷T18:万有引力定律的应用 T22:平抛运动规律的研究 必备知识 曲线运动的速度方向、运动性质及条件、合运动、分运动、平抛运动、线速度、角速度、向心加速度、匀速圆周运动、离心现象、万有引力定律、开普勒三定律、宇宙速度 抛体运动(Ⅱ) 匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度(Ⅰ) 匀速圆周运动的向心力(Ⅱ) 关键能力 建构小船渡河模型、轻绳和轻杆模型、双星和多星模型的能力,对线速度、角速度及向心力等概念的理解能力 离心现象(Ⅰ) 万有引力定律及其应用(Ⅱ) 学科素养 会分析生活中的运动合成和分解问题及抛体运动问题,了解生活中的离心现象及产生原因;会根据万有引力定律解决与航空航天技术有关的问题 环绕速度(Ⅱ) 第二宇宙速度和第三宇宙速度(Ⅰ) 核心价值 关注万有引力定律与航天技术等现代科技的联系,体会人类对自然界的探索是不断深入的 经典时空观和相对论时空观(Ⅰ) 高考真题案例分析 (2021·全国乙卷,18)科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1 000 AU(太阳到地球的距离为1 AU)的椭圆,银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力,设太阳的质量为M,可以推测出该黑洞质量约为(　　) 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 A.4×104M B.4×106M C.4×108M D.4×1010M 情境分析 本题以恒星S2绕黑洞做椭圆运动为情境,综合应用型 考查内容 核心价值:问题情境转化为天体运动物理模型,圆周运动的规律解决实际问题 学科素养:考查物理观念中的运动观念,能根据图片提供的信息解决恒星S2做椭圆运动的周期 关键能力:理解能力、模型建构能力、推理论证能力;通过运动模型的构建,用开普勒第三定律和万有引力定律解决问题 必备知识:向心力公式、万有引力定律、开普勒第三定律 难度分析 本题是综合应用题,难度适中; (1)图片信息的获取与分析。 (2)天体运动模型的构建。 (3)向心力公式、万有引力定律的应用、开普勒第三定律的应用 第1节　曲线运动　运动的合成与分解 一、曲线运动 1.速度的方向:质点在做曲线运动时,在某一位置的速度方向就是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,所以曲线运动是一种变速运动。 3.曲线运动的条件 两个 角度 运动学 角度 物体的加速度方向与速度方向不在同一直线上(加速度可以是恒定的,也可以是变化的) 动力学 角度 物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一直线上(合力可以是恒力,也可以是变力) 二、运动的合成与分解 1.分解原则:根据运动的实际效果分解,也可采用正交分解。 2.运算法则:位移、速度、加速度的合成或分解遵循平行四边形定则或三角形定则。 自 主 探 究 如图是蜡块在注满水的玻璃管中的运动示意图和位置变化图,请思考: (1)若蜡块在水中向上匀速运动,玻璃管沿水平方向匀速运动,水中的蜡块做什么运动? (2)描述蜡块运动的物理量有哪些? (3)通过位置变化图可以看出,处理蜡块运动的常用方法是什么? 答案:(1)蜡块做匀速直线运动。 (2)速度、位移、时间。 (3)运动的合成与分解。 3.合运动与分运动的关系 等时性 合运动与分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止(不同时的运动不能合成) 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 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 同一性 各分运动与合运动是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动,不能是几个不同物体发生的不同运动 1.如图所示为某战斗机在某次飞行过程中沿曲线MN加速向上爬升的轨迹示意图。 (