第四章 曲线运动 万有引力与宇宙航行-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微讲教师用书word（新教材新高考）

第四章 曲线运动　万有引力与宇宙航行 第1讲　曲线运动　运动的合成与分解 在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,同时演员顶着直杆以速度v1水平向右做匀速运动,经过时间t人顶着杆向右移动的距离为x,猴子沿杆向上移动的高度为h。 (1)猴子运动的合位移大小为,方向斜向右上方。 (√) (2)若猴子沿杆向上的运动为匀速直线运动,则猴子对地的运动也是匀速直线运动。 (√) (3)若猴子沿杆向上的运动为匀加速直线运动,则猴子对地的运动轨迹为曲线。 (√) (4)某时刻猴子沿杆向上的速度大小为v2,则猴子对地的速度大小为。 (√) 考点1　曲线运动的条件和特征 1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线上该点的切线方向。 2.运动性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻改变,故曲线运动一定是变速运动,即必然具有加速度。 3.物体做曲线运动的条件。 (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:物体所受合外力的方向跟速度方向❶不在同一条直线上。(注❶:合外力方向一定指向轨迹的凹侧,做匀变速曲线运动的物体,速度方向与合外力方向夹角逐渐减小,但永远不可能减为零) 1.合外力与轨迹、速度间关系的分析思路。 2.速率变化的判断。 【典例1】　质点做曲线运动,从A到B速率逐渐减小,如图所示,有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和合外力的方向,其中正确的是 (　　) 解析　由于质点的速率逐渐减小,则合外力方向与速度方向夹角大于90°;因为曲线运动中,加速度指向轨迹的“凹侧”,可知A项正确,B、C、D三项错误。 答案　A 【典例2】　一个物体在光滑水平面上以初速度v0做曲线运动,已知此过程中只受一个恒力的作用,运动轨迹如图所示,M点的速度为v0,则由M到N的过程中,速度大小的变化为　 (　　) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 解析　由于物体受到恒力作用,由轨迹的弯曲可知,力F的方向为向下方向,且比v的方向向左偏折得多一些,由此可知力F与v0的夹角为钝角,力F沿轨迹切线方向的分量使速度逐渐减小,当速度方向与力F的方向垂直时,速度最小,而当速度的方向变化为与力F的方向成锐角后,物体的速度又逐渐增大,由此可知物体在由M到N运动的过程中速度应是先减小后增大,故D项正确。 答案　D 考点2　运动的合成与分解 1.合运动与分运动:一个物体同时参与的几个运动是分运动,物体的实际运动是合运动。 2.遵循的规律:位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成或分解都遵循平行四边形定则。 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,各分运动相互独立,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。 　合运动轨迹和运动性质的判断方法。 (1)若合外力方向与合初速度的方向在同一直线上,则合运动为直线运动,否则为曲线运动。 (2)若合外力不变,则为匀变速运动;若合外力变化,则为变加速运动。 考向1 合运动与分运动的关系 【典例3】　跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。如图所示,当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响。下列说法中正确的是 (　　) A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作 B.运动员着地时的速度方向竖直向下 C.运动员下落时间与风力无关 D.运动员着地速度与风力无关 解析　运动员下落时间只与竖直方向上的运动有关,与风力的大小无关,A项错误,C项正确;运动员在水平方向上受到风力的作用会有速度,风力越大,则水平方向的速度越大,运动员着地时的速度不是竖直向下的,且速度的大小与风力有关,B、D两项错误。 答案　C 考向2 两个直线运动的合运动性质的判断 【典例4】　如图所示是物体在相互垂直的x方向和y方向运动的v-t图像。以下判断正确的是 (　　) A.在0~1 s内,物体做匀速直线运动 B.在0~1 s内,物体做匀变速直线运动 C.在1~2 s内,物体做匀变速直线运动 D.在1~2 s内,物体做匀变速曲线运动 解析　在0~1 s内,物体水平方向为匀速直线运动,竖直方向为匀加速直线运动,则合运动为匀变速曲线运动,A、B两项错误;在1~2 s内,物体水平方向初速度v0x=4 m/s,加速度为ax=4 m/s2,竖直方向初速度v0y=3 m/s,加速度为ay=3 m/s2,根据平行四边形定则合成可以得到合初速度为v= 5 m/s,合加速度为a=5 m/s2,而且二者方向在同一直线上,则根据曲线运动条件可知,合运动为匀变速直线运动,C项正确,D项错误。 答案　C 考点3　小船渡河问题 　两类问