第16天 曲线运动和运动的合成与分解 -【寒假自学课】2023年高一物理寒假精品课（人教版2019）

第16天 曲线运动和运动的合成与分解 （复习篇） 1.知道什么是曲线运动，能确定曲线运动中速度的方向，知道曲线运动是变速运动. 2.知道物体做曲线运动的条件. 3.会分析曲线运动中合力方向、速度方向与轨迹的关系. 4.理解合运动、分运动、运动的合成、运动的分解的概念，掌握运动的合成与分解的方法. 5.能运用运动的合成与分解的知识分析一些实际运动． 1. 一智能巴士在水平公路上转弯，沿曲线由M点驶向N点，且速度逐渐增大，如图分别画出了该巴士转弯时所受的合力F，其中可能正确的是(　　) 2. 如图所示，一架飞机沿与水平方向成37°角的方向斜向上做匀速直线运动(sin 37°＝0.6， cos 37°＝0.8)，速度的大小为v＝200 m/s，下列说法正确的是(　　) A．经过t＝4 s飞机发生的水平位移是800 m B．飞机在竖直方向的分速度是100 m/s C．经过t＝4 s飞机在竖直方向上升了480 m D．在飞机飞行过程中飞行员处于完全失重状态 一、曲线运动的速度方向 1．曲线运动的速度 (1)质点在某一时刻(某一位置)速度的方向与这一时刻质点所在位置处的切线方向一致，故其速度的方向时刻改变． (2)物体做曲线运动时，速度方向一定变化，但速度的大小不一定变化． 2．曲线运动的性质 (1)性质：速度是矢量，由于速度方向时刻在发生变化，所以曲线运动的加速度一定不为零，是变速运动． (2)曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动． (3)做曲线运动的物体的加速度不一定变化． 二、物体做曲线运动的条件 1．物体做曲线运动的条件 合力方向(或加速度方向)与速度方向不共线是物体做曲线运动的充要条件． 2．物体运动性质的判断 F(a)与v的方向 轨迹特点 加速度特点 运动性质 F(a)＝0 直线 a＝0 匀速直线运动 共线 直线 a恒定 匀变速直线运动 a不恒定 非匀变速直线运动 不共线 曲线 a恒定 匀变速曲线运动 a不恒定 非匀变速曲线运动 3．物体的运动轨迹与速度方向、合力方向的关系 合力总是指向轨迹的凹侧，轨迹夹在速度方向与合力方向之间． 三、运动的合成与分解 1．合运动与分运动的四个特性 等时性 各分运动与合运动同时发生和结束，时间相同 等效性 各分运动的共同效果与合运动的效果相同 同体性 各分运动与合运动是同一物体的运动 独立性 各分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响 2.运动的合成与分解 (1)运动的合成与分解是指位移、速度、加速度的合成与分解．其合成、分解遵循平行四边形定则． (2)对速度v进行分解时，不能随意分解，应按物体的实际运动效果进行分解． 四、合运动性质的判断 分析两个互成角度的直线运动的合运动的性质时，应先求出合运动的合初速度v0和合力F(合加速度a)，然后进行判断． 一、曲线运动 例题1. 某球员利用任意球破门，如图所示为足球的轨迹示意图．足球飞行经过P点时所受的合力方向可能正确的是(　　) 解题归纳： 1. 合力指向曲线的凹侧。 2. 速度沿切线方向。 3. 轨迹在合力与速度方向之间。 二、不在同一直线上的两个直线运动的合运动 例题2. 质量为2 kg的质点在xOy平面内做曲线运动，质点在x方向的速度－时间图像和y方向的位移－时间图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．质点的初速度大小为3 m/s B．质点所受的合外力为3 N，做匀变速直线运动 C．2 s末质点速度大小为6 m/s D．0～2 s内质点的位移大小约为12 m 解题归纳： 不在同一直线上的两个直线运动的合运动的几种可能情况 两个互成角度的分运动 合运动的性质 两个匀速直线运动 匀速直线运动 一个匀速直线运动 一个匀变速直线运动 匀变速曲线运动 两个初速度为零的匀加速直线运动 匀加速直线运动 两个初速度不为零的匀变速直线运动 如果v合与a合共线，为匀变速直线运动 如果v合与a合不共线，为匀变速曲线运动 （建议用时：30分钟） 一、单选题 1．质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点在运动过程中的速度、加速度和受到的合力，下列图中可能正确的是(　　) 2．关于曲线运动，下列说法正确的是(　　) A．物体受到变力作用时一定做曲线运动 B．做曲线运动的物体受到的合力可能为零 C．做曲线运动的物体速度方向保持不变 D．曲线运动一定是变速运动 3．两端封闭的玻璃管中注满清水，迅速将管转至图示竖直位置，管内一个红蜡块立即以v1＝4 cm/s的速度匀速上浮，此时使玻璃管沿x轴正方向移动，当玻璃管沿x轴(　　) A．匀速运动时，红蜡块的轨迹是一条曲线 B．以v2＝3 cm/s速度匀速运动时，红蜡块的速度