内容正文:
素养解读·评价要求
1.本章是高考常考内容,涉及的核心知识是运动的合成与分解、平抛运动规律、圆周运动规律、万有引力定律及应用等;素养方面,重在落实合成与分解的科学思维方法、实验探究能力等,同时,关注与实际生活、生产、航天科技等密切联系的问题,学会把实际问题模型化。
2.本章常用物理思想方法:合成与分解法、独立性原理、图像法、数理结合法等。
3.高考对本章的单独命题,题型以选择题为主;综合命题通常与动力学、功能关系及电磁学相结合,题型常为计算题。
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87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,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
一、判断题
1.做曲线运动的物体速度大小可能不变。(√)
2.曲线运动的加速度可以为零。(×)
3.合运动的速度一定大于分运动的速度。(×)
4.只要两个分运动为直线运动,合运动一定是直线运动。(×)
5.船的实际运动即为船的合运动,其轨迹与水流速度和船在静水中的速度有关。(√)
6.船头指向的运动方向为船在静水中的速度方向。(√)
二、选择题
1.(多选)物体在光滑水平面上受三个水平恒力(不共线)作用处于平衡状态,如图所示,当把其中一个水平恒力撤去时(其余两个力保持不变),物体( )
A.一定做匀加速直线运动
B.可能做匀变速直线运动
C.可能做曲线运动
D.一定做曲线运动
解析:物体原来处于平衡状态,物体所受的合力为零,当撤去其中一个力后,其余力的合力与撤去的力大小相等、方向相反,合力恒定,加速度恒定,故物体做匀变速运动,当合力方向与速度方向在同一直线上时,物体做匀变速直线运动,当合力方向与速度方向不共线时,物体做曲线运动,故B、C正确,A、D错误。
答案:BC
2.关于运动的合成,下列说法中正确的是( )
A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B.分运动的时间一定与它们合运动的时间相等
C.两个直线运动的合运动一定是直线运动
D.一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
解析:根据平行四边形定则知,合速度可能比分速度大,可能比分速度小,也可能与分速度大小相等,故A错误;分运动与合运动具有等时性,故B正确;两个分运动是直线运动,合运动不一定是直线运动,比如平抛运动,但两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动,故C错误;一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动,若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,合运动为曲线运动,故D错误。
答案:B
3.河水速度v与河岸平行,大小保持不变,小船相对静水的速度为v0。一小船从A点出发,船头与河岸的夹角始终保持不变,如图所示,B为A的正对岸,河宽为d,则( )
A.小船不可能到达B点
B.小船渡河时间一定等于
C.小船一定做匀速直线运动
D.小船到达对岸的速度一定大于v0
解析:当船的合速度垂直于河岸,即沿着AB方向时,小船能到达B点,A错误;船过河时,船头斜指向上游,垂直于河岸的分速度小于v0,那么渡河时间一定大于,B错误;由于两方向均是匀速直线运动,因此合运动也必定是匀速直线运动,C正确;根据速度的合成法则,小船到达对岸的速度不一定大于v0,D错误。
答案:C
授课提示:对应学生用书第88页
考点一 曲线运动的条件和特点
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 (2023·广东惠州统考)如图所示,一块可升降白板沿墙壁竖直向上做匀速运动,某同学用画笔在白板上画线,画笔相对于墙壁从静止开始水平向右先匀加速,后匀减速直到停止。取水