第四章 曲线运动-【全攻略】备战2024年高考物理一轮重难点复习

第4章 曲线运动 课程标准 命题热点 1．通过观察实验，了解曲线运动，知道物体做曲线运动的条件。 2．通过实验，探究并认识平抛运动的规律。会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。能分析日常生活中的抛体运动。 3．会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向。探究影响向心力大小的因素。能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。了解生产生活中的离心现象及其产生的原因。 4．通过史实，了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义。认识科学定律对人类探索未知世界的作用。 5．会计算人造卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。 6．知道经典力学的局限性，初步了解相对论时空观和微观世界的量子特征。体会人类对自然界的探索是不断深入的。 (1)物体做曲线运动的条件、运动的合成与分解。 (2)平抛运动的规律。 (3)圆周运动的规律。 (4)平抛运动、圆周运动与功能关系的综合。 (5)万有引力定律及应用。 一、曲线运动 1.概念：运动的轨迹是曲线的运动 2.速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向． 3.曲线运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动． a恒定：匀变速曲线运动；a变化：非匀变速曲线运动． 3.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：物体所受的合外力方向跟速度方向不在同一条直线上． 4.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． 5.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． 6.速率变化的判断 二、运动的合成与分解 1.基本概念 (1)运动的合成：已知分运动求合运动。 (2)运动的分解：已知合运动求分运动。 2.分解原则：可根据运动的实际效果分解，也可采用正交分解。 3.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。 4.合运动和分运动的关系 ①等时性：各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等 ②独立性：各分运动独立进行，不受其他分运动的影响 ③等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动有完全相同的效果 5.合运动的性质判断 (1)加速度(或合外力) (2)加速度(或合外力)与速度方向 6.两个直线运动的合运动 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 三、小船过河模型 两类问题，三种情景 渡河时间 (1)渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关，与水流速度无关； (2)船头正对河岸时，渡河时间最短，tmin＝(d为河宽) 渡河位移 若v船>v水，当船头方向与上游河岸夹角θ满足v船cos θ＝v水时，合速度垂直河岸，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．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＝＝ 四、绳端模型 1.绳(杆)端速度分解模型 (1)模型特点 沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等。 (2)绳(杆)端速度的分解思路 2.四种常见的速度分解模型 五、平抛运动的规律 1.定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，且只在重力作用下的运动。 2.性质：平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线。 3.特点：(1)水平方向：匀速直线运动； (2)竖直方向：自由落体运动。 4.基本规律 如图，以抛出点O为坐标原点，以初速度v0方向(水平方向)为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向． 5.平抛运动物体的速度变化量 因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv＝gΔt是相同的，方向恒为竖直向下，如图所示． 6.两个重要推论 (1)做平抛运动的物体在任意时刻(任意位置处)，有tan θ＝2tan α(如图所示) 推导： (2)做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过水平位移的中点，如图所示，即xB＝. 推导： 六、斜抛运动 1.定义：将物体以初速度v0沿斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动。