2024届高考物理一轮复习讲义：曲线运动 专题（一）曲线运动的性质、运动的合成与分解

曲线运动、运动的合成与分解 一、曲线运动的条件和特征 1．物体做曲线运动的条件与轨迹分析 曲线运动的特点 曲线运动的条件 内容 物体在某一点的速度沿曲线上该点的切线方向 物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上 深入 理解 (1)速度方向时刻在变化，所以曲线运动一定是变速运动 (2)速度大小可以不变，相应的动能就不变，如匀速圆周运动 (3)加速度可以是不变的，即物体做匀变速曲线运动，如平抛运动 (4)加速度可以是变化的，即物体做非匀变速曲线运动，如匀速圆周运动 (1)合力指向曲线的凹侧，所以合力与速度分居曲线两侧 (2)合力可以是不变的，如平抛运动中物体所受合力为重力，大小、方向都不变 (3)合力可以是变化的，如匀速圆周运动中物体所受合力为向心力，方向时刻在变化 2.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． 3．速率变化情况判断 (1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，速率增大； (2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时，速率减小； (3)当合力方向与速度方向垂直时，速率不变．　 4．特征 (1)运动学特征：做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化，即曲线运动一定为变速运动． (2)动力学特征：由于做曲线运动的物体所受合外力一定不为零且和速度方向始终不在同一条直线上(做曲线运动的条件)．合外力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向，合外力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小． (3)轨迹特征：曲线运动的轨迹始终夹在合外力的方向与速度的方向之间，而且向合外力的一侧弯曲． (4)能量特征：如果物体所受的合外力始终和物体的速度垂直，则合外力对物体不做功，物体的动能不变；若合外力不与物体的速度方向垂直，则合外力对物体做功，物体的动能发生变化． 二、运动的合成与分解 1.合运动轨迹和性质的判断方法 (1)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。 (2)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。 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[来源:学+科+网Z+X+X+K][来源:学_科_网] 如果v合与a合共线，为匀变速直线运动[来源:学*科*网][来源:Zxxk.Com] 如果v合与a合不共线，为匀变速曲线运动 2．合运动与分运动的关系 等时性 合运动与分运动同时开始，同时进行，同时结束 独立性 各分运动相互独立，不受其他运动影响 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 三、针对练习 1、关于曲线运动，下列叙述正确的是(　　) A．做曲线运动的物体，速度可能不变 B．做曲线运动的物体，所受的合外力可能为零 C．如果物体不受外力，由于惯性而持续的运动不可能是曲线运动 D．因为曲线运动的速度在不断变化，所以曲线运动不可能是匀变速运动 2、如图，这是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图．已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是(　　) A．C点的速率小于B点的速率 B．A点的加速度比C点的加速度大 C．C点的速率大于B点的速率 D．从A点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大 3、2023年6月5日，500架无人机点亮淄博夜空，助力高考!无人机编队在夜空中排列出“淄博一座有爱的城市”的字样。若分别以水平向右、竖直向上为轴、轴的正方向，某架参演的无人机在、方向的图像分别如图甲、乙所示，则在时间内，该无人机的运动轨迹可能为（    ）    A．  B．  C．   D．   4、（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＞Fycot α，质点向x轴一侧做曲线运动 5、“嫦娥四号”探测器实现人类探测器首次在月球背面软着陆，“嫦娥四号”从距月面的近月轨道下降着陆必须实行动力下降，通过发动机喷气获得动力，其减速着陆的轨迹如图所示，其中段为主减速段，且段轨迹为倾斜直线，则在段发动机喷气的方向可能是（　　） A．方向 B．方向 C．方向 D．方向 6、质量为m的粒子a以速度v在竖直面内水平向右运动，另一质量为m的粒子b以速度v沿与水平向右成45°斜向下的方向运动，在某段时间