第4章 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版多选 新教材 新高考）

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77页 一、曲线运动 1．速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 2．运动的性质：做曲线运动的物体，由于速度的方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动。 3．物体做曲线运动的条件：物体所受合力的方向与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：由分运动求合运动的过程。 (2)运动的分解：由合运动求分运动的过程。 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从平行四边形定则。 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。 4．运动性质的判断 授课提示：对应学生用书第77页 考点一　曲线运动的条件和特点 基础考点 1．曲线运动的条件及特点 条件 特点 情景 质点所受合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 典例1　如图所示，一热气球在匀加速竖直向上运动的同时随着水平气流向右匀速运动。若设竖直向上为y轴正方向，水平向右为x轴正方向，则热气球实际运动的轨迹可能是(　　) [解析]　气球水平向右做匀速运动，竖直向上做匀加速运动，则合加速度方向竖直向上，合力方向竖直向上，轨迹向上弯曲，故选B。 [答案]　B 典例2　如图所示，乒乓球从斜面上滚下，以一定的速度沿直线匀速运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(纸筒的直径略大于乒乓球的直径)，当乒乓球经过筒口的正前方时，对着球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是(　　) A．乒乓球将保持原有的动能继续前进 B．乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒 C．乒乓球将偏离原来的运动方向，但不会进入纸筒 D．只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒 [解析]　当乒乓球经过筒口的正前方时，对着球横向吹气，乒乓球会获得一个横向的速度，此速度与乒乓球原有速度的合速度方向指向纸筒左侧，因此，乒乓球将偏离原来的运动方向，向纸筒左侧运动，不会进入纸筒，故选C。 [答案]　C 1.(轨迹、速度与力的位置关系)双人滑冰运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN。vM与vN正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的(　　) A．F1　　　　　　　　 B．F2 C．F3 D．F4 解析：乙运动员由M向N做曲线运动，乙运动员在vM方向的速度减小，同时在vN方向的速度增大，故合外力的方向指向F2与F4方向之间，故F3的方向可能是正确的，C正确，A、B、D错误。 答案：C 2.(速率变化与加速度方向的关系)质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图如图所示，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直。在质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是(　　) A．质点经过C点时的速率比经过D点时大 B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90° C．质点经过D点时的加速度比经过B点时大 D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小 解析：质点做匀变速曲线运动，所以加速度大小、方向都不变，C错误；由于质点在D点时速度方向与加速度方向垂直，则在A、B、C点时速度方向与加速度方向的夹角大于90°，B错误；质点由C到D点的过程，速度方向与加速度方向的夹角大于90°，所以质点经过C点时的速率比经过D点时大，A正确；质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角逐渐减小，D错误。 答案：A 考点二　运动的合成与分解　 基础考点 1．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，所以合成与分解都遵从平行四边形定则。 2．合运动的性质和轨迹的判断 (1)若合加速度不变，则为匀变速运动；若合加速度(大小或方向)变化，则为非匀变速运动。 (2)若合加速度的方向与合初速度的方向在同一直线上，则为直线运动，否则为曲线运动。 典例3　(多选)如图所示，某同学在研究运动的合成时做了下述活动：用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动，运动中保持直尺水平，同时，用右手沿直尺向右移动笔尖。若该同学左手的运动为匀速运动，右手相