4.1曲线运动　运动的合成与分解-【桂冠物理】2024高三物理一轮复习题型归纳技巧点拨（新高考专用）

第四章 曲线运动 4.1曲线运动　运动的合成与分解 【考点预测】 1.曲线运动的概念和条件的理解 2.红蜡块运动的合成实验 3.小船渡河时间最短问题 4. 小船渡河位移最短问题 5.斜牵引运动问题 【方法技巧与总结】 一、曲线运动 1．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． 2．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． 3．运动的条件：物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与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与速度方向之间，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．遵循的法则 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． 2．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． 3．运动性质的判断 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． 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 【题型归纳目录】 题型一：物体做曲线运动的条件及轨迹分析 题型二：运动的合成与分解 题型三：小船渡河模型 题型四：绳(杆)端速度分解模型 【题型一】物体做曲线运动的条件及轨迹分析 【典型例题】 例1．．关于物体的运动，下列说法正确的是（    ） A．物体在变力作用下一定做曲线运动 B．物体在一个恒力作用下一定做曲线运动 C．物体在一个恒力作用下一定做匀变速运动 D．物体在一个恒力作用下一定做匀速直线运动 【方法技巧与总结】 1．曲线运动的条件：物体所受合外力(或加速度)方向与运动方向不共线。 2．曲线运动的类型 (1)匀变速曲线运动：合力(加速度)恒定不变。 (2)变加速曲线运动：合力(加速度)变化。 3．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与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的“凹”侧。 练1．如图所示，小黄同学在操场上从A位置运动到B位置的过程中，该同学（　　）    A．做匀加速直线运动 B．速度方向不断变化 C．合外力方向一定不变 D．合外力方向与速度方向在同一直线上 【题型二】运动的合成与分解 【典型例题】 例2．如图所示的实验中，将玻璃管竖直倒置后，在红蜡块沿玻璃管匀速上升的过程中，玻璃管在水平方向运动。关于红蜡块相对于地面的运动，下列说法正确的是（　　）    A．若玻璃管水平向右运动，红蜡块在竖直平面内一定做直线运动 B．若玻璃管水平向右运动，红蜡块在竖直平面内一定做曲线运动 C．若玻璃管水平向右匀速运动，红蜡块在竖直平面内一定做直线运动 D．若玻璃管水平向右加速运动，红蜡块在竖直平面内一定做直线运动 【方法技巧与总结】 1.运动性质的判断 加速度(或合外力) 加速度(或合外力)方向与速度方向 2．判断两个直线运动的合运动性质，关键看合初速度方向与合加速度方向是否共线． 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 练2．随着科技的发展，快递公司也开始尝试利用无人机送货，假设无人机沿水平向东匀加速飞行的同时向上匀速提升货物，以货物开始运动的位置为原点O，水平向东和竖直向上为x轴和y轴的正方向，建立平面直角坐标系，不计空气阻力。则货物的运动轨迹可能是（　　） A．   B．   C．   D．   【题型三】小船渡河模型 【典型例题】 例3．小船在宽的河中渡河，水流速度为，船在静水中的速度为，则下列说法正确的是（    ） A．小船无法到达正对岸 B．小船渡河的最小位移为 C．小船渡河的最短时间为 D．小船渡河的最短时间是 【方法技巧与总结】 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