内容正文:
2024版·物理(①)
第四章 曲线运动
第1讲 曲线运动 运动的合成与分解
切线
方向
变速
加速度
合外力
轨迹的“凹”侧
实际效果
正交分解
平行四边形定则
时间
独立进行
效果
变加速
匀变速
直线
曲线
×
×
√
×
B
BC
【课标解读】 1.理解物体做曲线运动的条件,掌握曲线运动的特点。2.会用运动的合成与分解处理小船渡河、关联速度等问题。3.理解运动的合成与分解是处理曲线运动的一种重要思想方法。
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
一、曲线运动
1.速度的方向[1]
质点在某一点的速度方向,沿曲线上该点的____方向。
注解[1] 曲线运动速度方向时刻在变,但速度的大小可能不变。
2.运动性质
速度的____时刻改变,故曲线运动一定是____运动,即必然具有加速度[2]。
注解[2] 加速度不为零,合外力不为零。
a恒定→匀变速曲线运动,如平抛运动。
a改变→变加速曲线运动,如匀速圆周运动。
3.物体做曲线运动的条件
(1)运动学角度:物体的______方向跟速度方向不在同一条直线上。
(2)动力学角度:物体所受______的方向跟速度方向不在同一条直线上。
4.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和速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向________________________。
二、运动的合成与分解
1.分解原则
可根据运动的________分解,也可采用________。
2.遵循的规律
位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循______________。
3.合运动与分运动的关系
(1)等时性:合运动[3]和分运动经历的____[4]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________,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____。
注解[3] 实际运动为合运动。
注解[4] 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”。
4.运动性质的判断
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(加速度(或合外力)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(变化:_______运动,不变:_______运动)),\a\vs4\al(加速度(或合外力),方向与速度方向)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(共线:_______运动,不共线:_______运动))))
基础小题自测
1.判断下列说法的正误。
(1)速度发生变化的运动,一定是曲线运动。( )
(2)做曲线运动的物体一定受变力作用。( )
(3)做曲线运动的物体,所受合外力的方向一定指向曲线的“凹”侧。( )
(4)两个直线运动的合运动一定是直线运动。( )
2.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,相对地面通过的位移为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:选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,则合速度越大,合位移越大,故B正确。
3.右图为赛车弯道超车的图示,外侧的赛车在水平弯道上加速超越前面的赛车。若外侧的赛车沿曲线由M向N行驶,速度逐渐增大。下图中A、B、C、D分别画出了外侧的赛车在弯道超车时所受合力F的四种方向,你认为正确的是( )
4.无人机在空中拍摄运动会入场式表演。无人机起飞上升并向前追踪拍摄,飞行过程水平方向的速度vx、竖直向上的速度vy与飞行时间t的关系图线如图所示。下列说法正确的是( )
A.无人机在0~t1时间内沿直线飞行
B.无人机在 t1~t2时间内沿直线飞行
C.无人机在t1时刻上升至最高点
D.无人机在0~t1时间内处于失重状态
解析:选A。由题图可知,t=0时的初速度为0,0~t1时间内水平方向和竖直方向加速度恒定,即合加速度恒定,做匀加速运动,初速度为0的匀加速运动一定是直线运动,故A正确;0~t1时间内沿直线飞行, t1时刻,水平方向加速度变为0,合加速度方向为竖直方向,与此时速度方向不共线,所以做曲线运动,故B错误; t1时刻之后,竖直速度依然向上,还在上升,直到t2时刻,竖直速度减为0,到达最高点,故C错误;0~t1时间内存在竖直方向向上的加速度的分量,处于超重状态,故D错误。
备考第2步——突破核心考点,提升关键