第4章 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解（word教参）-【正禾一本通】2024高考物理高三一轮总复习高效讲义（新教材新高考）

第1讲 曲线运动　运动的合成与分解 【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，沿曲线上该点的切线方向。 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 速度的方向时刻改变，故曲线运动一定是变速运动，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：物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上。 (2)动力学角度：物体所受合外力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，合外力方向指向轨迹的“凹”侧。 二、运动的合成与分解 1．分解原则 可根据运动的实际效果分解，也可采用正交分解。 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平行四边形定则。 3．合运动与分运动的关系 (1)等时性：合运动[3]和分运动经历的时间[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。 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 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。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 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(　　) 答案：B 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，提升关键能力 考点一　曲线运动的条件和轨迹分析 【核心知识】 1．运动轨迹的判断 (1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动。 (2)若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动。 2．曲线运动中速度方向、合力方向与运动轨迹之间的关系 (1)速度方向与运动轨迹相切； (2)合力方向指向曲线的“凹”侧； (3)运动轨迹一定夹在速度方向和合力方向之间。 3．合力方向与速率变化的关系 【跟踪训练】 1．(多选)一质点在xOy平面内的运动轨迹如图所示，下列说法中正确的是(　　) A．若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速 B．若x方向始终匀速，则y方向先减速后加速 C．若y方向始终