专题14 曲线运动 运动的合成与分解-【金牌提升】2023年新高二物理暑假查漏补缺（全国通用）

专题14 曲线运动 运动的合成与分解 1.曲线运动的条件：物体所受合外力(加速度)的方向跟速度方向不在同一条直线上. 根据曲线运动的条件，判断物体是做曲线运动还是做直线运动，只看合外力(加速度)方向和速度方向的关系，两者方向在同一直线上则做直线运动，有夹角则做曲线运动． 2.物体做曲线运动时，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的“凹”侧，轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间． 3.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． 4.两个直线运动的合运动性质的判断标准：看合初速度方向与合加速度方向是否共线. 5.船渡河问题 1）常用的两种分析方法： ☞把v船和v水合成． ☞把v船分解到沿着河岸和垂直于河岸两个方向． 2）渡河时间 渡河时间与水流速度无关。把v船分解到沿着河岸和垂直于河岸两个方向，渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关，船头正对河岸时，渡河时间最短，tmin＝(d为河宽)． 3）渡河位移 若v船>v水，当船头方向与上游河岸夹角为θ，v船在沿着河岸方向的分速度满足v船cosθ＝v水时，合速度垂直于河岸，渡河位移最短，xmin＝d 若v船<v水，合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河．如图，当船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直时，渡河位移最短，xmin＝＝ 6.关联速度问题 和绳(杆)相连的物体，其运动方向与绳(杆)不在一条直线上时，需要对物体的实际速度进行分解，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等确定两端物体速度的关联，常见模型如图所示 1．关于曲线运动，以下说法不正确的是（　　） A．曲线运动是一种变速运动 B．做曲线运动的物体合外力一定不为零 C．做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的 D．曲线运动可能是一种匀变速运动 【答案】C 【解析】AB．做曲线运动的物体所受的合外力不为零，所以曲线运动是一种变速运动，故AB正确； C．做曲线运动的物体所受的合外力可以是变化的，也可以是不变的，故C错误； D．当曲线运动的物体所受的合外力保持不变时，物体的加速度也保持不变，物体就做匀变速曲线运动，故D正确。 本题要求选择错误的，故选C。 2．在2022年珠海航展中，“歼-20”再次闪亮登场，如图所示为“歼-20”飞行的情景，当战机沿曲线AB向上拉起的过程中，（    ） A．速度方向一定变化 B．速度大小一定变化 C．所受合力为零 D．所受合力方向与运动方向在同一直线上 【答案】A 【解析】AB．战机沿曲线AB向上拉起的过程中，战机做曲线运动，速度的方向一定变化，速度的大小是否变化无法确定，A正确，B错误； C．战机的速度变化，则合外力一定不为零，C错误； D．战机做曲线运动，战机所受合力方向与运动方向不在同一直线上，D错误。 故选A。 3．如图所示为无人机沿曲线从M点向N点飞行的过程中的一段轨迹，速度逐渐增大，在此过程无人机所受合力方向可能的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】物体做曲线运动时力指向轨迹的内测，从M点向N点运动过程中速度增大，所以力与速度的夹角为锐角。故选B。 4．(多选)物体受到几个力作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中的一个力，它可能做（　　） A．匀速直线运动 B．静止 C．匀减速直线运动 D．匀变速曲线运动 【答案】CD 【解析】物体原来处于平衡状态，撤去一个力后，其余的力的合力与撤去的力等值、反向、共线； AB．物体受到的合力不为零，故不可能做匀速直线运动，也不可能静止，故AB错误； CD．若合力与速度同向，物体做匀加速直线运动，若合力与速度反向，物体做匀减速直线运动，若合力与速度不共线，物体做匀变速曲线运动，故CD正确。 故选CD。 5．在学习运动的合成与分解时，老师用玻璃管演示红蜡块R运动的示意图如图所示。让蜡块在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向做匀速直线运动。以蜡块运动的起点为坐标原点、水平方向为x轴、竖直方向为y轴建立平面直角坐标系，则红蜡块R的运动轨迹可能是（    ） A．S B．P C．Q D．无法确定 【答案】B 【解析】做曲线运动的物体，其轨迹夹在速度方向与合力方向之间，轨迹的凹向大致指向合力方向。蜡块在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向做匀速直线运动，合加速方向水平向右，故蜡块的运动轨迹为P。 故选B。 6．关于互成角度的两个分运动的合成，下列说法中正确的是（　　） A．两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动 B．两个直线运动