第4章 曲线运动万有引力与航天-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（教科版 老教材 老高考）

目标要求 三年命题统计 运动的合成与分解Ⅱ 抛体运动Ⅱ 匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度Ⅰ 匀速圆周运动的向心力Ⅱ 离心现象Ⅰ 万有引力定律及其应用Ⅱ 环绕速度Ⅱ 第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ 经典时空观和相对论时空观Ⅰ 备 考 策 略 分析近三年命题点和对核心素养的要求，2024年备考要关注以下几点 (1)曲线运动、平抛运动、圆周运动、万有引力及天体运动的基本知识和规律。 (2)平抛运动、圆周运动问题常与牛顿运动定律、功能关系相结合，以计算题形式综合考查。 (3)万有引力定律的应用及天体运动常与现代科技、生产、生活相结合，故以现代航天技术为背景材料的题目，在复习中应引起足够重视 第1讲　曲线运动　运动的合成与分解 授课提示：对应学生用书第72页 一、曲线运动 1．速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在该点的切线方向。 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．物体做曲线运动的条件：物体所受合外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。 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：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。 授课提示：对应学生用书第73页 命题点一　物体做曲线运动的条件及轨迹 自主探究 1．曲线运动的条件及特点 条件 特点 情景 质点所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上(v0≠0，F≠0) (1)轨迹是一条曲线； (2)某点的瞬时速度的方向，就是通过这一点的切线的方向； (3)曲线运动的速度方向时刻在改变，所以是变速运动，一定有加速度； (4)合外力F始终指向运动轨迹的内(或凹)侧 2.合力方向与速率变化的关系 1．(2023·四川绵阳模拟)我国“祝融号”火星车在火星表面走走停停正常行驶了90多个地球日，其运动轨迹如图中粗实线所示。火星车在图示运动的整个过程中(　　) A．平均速度大小可能等于某一位置的瞬时速度大小 B．在某一位置的瞬时速度大小始终不为零 C．所受合外力方向始终与运动方向一致 D．所受合外力大小始终不为零 解析：车运动过程中瞬时速度无法确定，某一位置的瞬时速度大小可能等于平均速度大小，也可能为零，故A正确，B错误；车运动过程中有做曲线运动的路段，这时所受合外力方向与运动方向不一致，故C错误；车运动过程中可能有做匀速直线运动或静止的路段，此时所受合外力大小为零，故D错误。 答案：A 2．(2023·四川邛崃模拟)一质点做曲线运动，速率逐渐增大，关于它在运动过程中经过P点的速度v和加速度a的方向，下列描述正确的图是(　　) 解析：当物体速度方向与加速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，加速度指向曲线凹的一侧；当加速度方向与速度方向夹角小于90°时物体做加速运动，当加速度的方向与速度方向大于90°时物体做减速运动。故A正确，B、C、D错误。 答案：A 3．(多选)光滑水平面上一运动质点以速度v0通过点O，如图所示，与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，则(　　) A．因为有Fx，质点一定做曲线运动 B．如果Fy＜Fx，质点向y轴一侧做曲线运动 C．如果Fy＝Fxtan α，质点做直线运动 D．如果Fx＞，质点向x轴一侧做曲线运动 解析：如果Fx、Fy二力的合力沿v0方向，即Fy＝Fxtan α，则质点做直线运动，A错误，C正确；若Fx＞，则合力方向在v0与x轴正方向之间，则质点轨迹向x轴一侧弯曲而做曲线运动，若Fx＜，则合力方向在v0与y轴之间，所以质点运动轨迹向y轴一侧弯曲而做曲线运动，因不知α的大小，所以只凭Fx、Fy的大小不能确定F合是偏向x轴还是y轴，B错误，D正确。 答案：CD 曲线运动的2点注意 (1)曲线上某点处合外力的方向在曲线上该点的切线的哪一侧，曲线就向哪一侧弯曲(如第3题)；该点的力(加速度)越大、速度越小，则曲线轨迹弯曲越明显。 (2)曲线轨迹必定夹在F(a)、v方向之间。　 命题点二　运动的合成及运动性质的分析 自主探究 1．合运动和分运动的关系 等时性 各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等 独立性 一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响 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 2.运动的合成与分解的运算法则 运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们均是矢量，故合成与分解都遵循平行四边形定则。 3．合运动的性质判断 (1)加速