内容正文:
第四章 抛体运动与圆周运动
第1讲 曲线运动 运动的合成与分解
学习导航站
考情分析·探规律:掌握考试内容的变化趋势,建立考情框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点1曲线运动的条件和特征★★★☆☆
考点2运动的合成与分解★★★★☆
考点3小船渡河模型★★★☆☆
考点4绳(杆)端速度分解模型★★★☆☆
(星级越高,重要程度越高)
真题挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
【考情分析·探规律】
曲线运动
运动的合成与分解
2024·安徽卷·T9、2023·江苏卷·T10、2023·全国乙卷·T15、
2023·辽宁卷·T1、2022全国甲卷T14、2022河北卷T10、
2022辽宁卷T13、2022北京卷T8
【知识梳理】
考点一 曲线运动的条件和特征
1.曲线运动
(1)定义:运动轨迹是曲线的运动,运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间.
(2)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.
(3)运动的性质:由于曲线运动中的速度方向是变化的,所以曲线运动是变速运动.
2.做曲线运动的条件
物体所受合外力的方向一定与速度的方向_不在一条直线上.
(1)一定受到合外力的作用:合外力可以是恒力,也可以是变力,合外力指向运动轨迹的凹侧.
(2)若合外力为变力,则为一般变速曲线运动;若合外力为恒力,则为匀变速曲线运动.
3.速率变化的判断
4.判断两个直线运动的合运动性质的方法
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
如果v合与a合共线,为匀变速直线运动
如果v合与a合不共线,为匀变速曲线运动
考点二 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.遵循的法则
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.
3.运动分解的原则
根据运动的实际效果分解,也可采用正交分解法.
4.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,不受其他分运动的影响.
(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.
【考法归纳】判断两个直线运动的合运动性质的方法
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
如果v合与a合共线,为匀变速直线运动
如果v合与a合不共线,为匀变速曲线运动
考点三 小船渡河模型
1.小船渡河的两类情况
渡河
时间
最短
当船头方向垂直河岸时,渡河时间最短,最短时间tmin=
渡河
位移
最短
如果v船>v水,当船头方向与上游河岸夹角θ满足v船cosθ=v水时,合速度垂直河岸,渡河位移最短,等于河宽d
如果v船<v水,当船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直时,渡河位移最短,等于
考点四 绳(杆)端速度分解模型
1.题型特点
与绳(杆)相连的物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上.
2.明确合速度与分速度
3.解题原则
把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分速度,根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解.
4.绳(杆)端速度分解的常见模型
甲 乙
丙 丁
【真题挑战】
1.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A.该过程位移为0 B.该过程路程为0
C.两次过a点时速度方向相同 D.两次过a点时摩擦力方向相同
【答案】A
【详解】A.笔尖由a点经b点回到a点过程,初位置和末位置相同,位移为零,故A正确;
B.笔尖由a点经b点回到a点过程,轨迹长度不为零,则路程不为零,故B错误;
C.两次过a点时轨迹的切线方向不同,则速度方向不同,故C错误;
D.摩擦力方向与笔尖的速度方向相反,则两次过a点时摩擦力方向不同,故D错误。
故选A 。
2.(2025·湖南·高考真题)如图,物块以某一初速度滑上足够长的固定光滑斜面,物块的水平位移、竖直位移、水平速度、竖直速度分别用x、y、、表示。物块向上运动过程中,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据题意可知,物块沿斜面向上做匀减速直线运动,设初速度为,加速度为大小,斜面倾角为
AB.物块在水平方向上做匀减速直线运动,初速度为,加速度大小为,则有
整理可得
可知,图像为类似抛物线的一部分,故AB错误;
CD.物块在竖直方向上做匀减速直线运动,速度为,加速度大小为,则有
整理可得
可知,图像为类似抛物线的一部分,故C正确,D错误。
故选C。
3.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)如图,趣味运动会的“聚力建高塔”活动中,两长度相等的细绳一端系在同一塔块上,两名同学分别握住绳的另一端,保持手在同一水平面以相同速率v相向运动。为使塔块沿竖直方向匀速下落,则v( )
A.一直减小 B.一直增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
【答案】B
【详解】设两边绳与竖直方向的夹角为,塔块沿竖直方向匀速下落的速度为,将沿绳方向和垂直绳方向分解,将沿绳子方向和垂直绳方向分解,可得
解得
由于塔块匀速下落时在减小,故可知v一直增大。
故选B。
4.(2023·江苏·高考真题)达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验:一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力,则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,在时间内水平方向增加量,竖直方向做在自由落体运动,在时间增加;说明水平方向位移增加量与竖直方向位移增加量比值一定,则连线的倾角就是一定的。
故选D。
5.(2023·浙江·高考真题)图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片,轨迹OA段是直线,AB段是曲线,巡视器质量为135kg,则巡视器( )
A.受到月球的引力为1350N B.在AB段运动时一定有加速度
C.OA段与AB段的平均速度方向相同 D.从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度
【答案】B
【详解】A.在月球上的g与地球不同,故质量为135kg的巡视器受到月球的引力不是1350N,故A错误;
B.由于在AB段运动时做曲线运动,速度方向一定改变,一定有加速度,故B正确;
C.平均速度的方向与位移方向相同,由图可知OA段与AB段位移方向不同,故平均速度方向不相同,故C错误;
D.根据位移的定义可知从O到B的位移大小等于OB的连线长度,故D错误。
故选B。
6.(2023·辽宁·高考真题)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】篮球做曲线运动,所受合力指向运动轨迹的凹侧。
故选A。
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第四章 抛体运动与圆周运动
第1讲 曲线运动 运动的合成与分解
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考情分析·探规律:掌握考试内容的变化趋势,建立考情框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点1曲线运动的条件和特征★★★☆☆
考点2运动的合成与分解★★★★☆
考点3小船渡河模型★★★☆☆
考点4绳(杆)端速度分解模型★★★☆☆
(星级越高,重要程度越高)
真题挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
【考情分析·探规律】
曲线运动
运动的合成与分解
2024·安徽卷·T9、2023·江苏卷·T10、2023·全国乙卷·T15、
2023·辽宁卷·T1、2022全国甲卷T14、2022河北卷T10、
2022辽宁卷T13、2022北京卷T8
【知识梳理】
考点一 曲线运动的条件和特征
1.曲线运动
(1)定义:运动轨迹是曲线的运动,运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间.
(2)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.
(3)运动的性质:由于曲线运动中的速度方向是变化的,所以曲线运动是变速运动.
2.做曲线运动的条件
物体所受合外力的方向一定与速度的方向_不在一条直线上.
(1)一定受到合外力的作用:合外力可以是恒力,也可以是变力,合外力指向运动轨迹的凹侧.
(2)若合外力为变力,则为一般变速曲线运动;若合外力为恒力,则为匀变速曲线运动.
3.速率变化的判断
4.判断两个直线运动的合运动性质的方法
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
如果v合与a合共线,为匀变速直线运动
如果v合与a合不共线,为匀变速曲线运动
考点二 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.遵循的法则
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.
3.运动分解的原则
根据运动的实际效果分解,也可采用正交分解法.
4.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,不受其他分运动的影响.
(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.
【考法归纳】判断两个直线运动的合运动性质的方法
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
如果v合与a合共线,为匀变速直线运动
如果v合与a合不共线,为匀变速曲线运动
考点三 小船渡河模型
1.小船渡河的两类情况
渡河
时间
最短
当船头方向垂直河岸时,渡河时间最短,最短时间tmin=
渡河
位移
最短
如果v船>v水,当船头方向与上游河岸夹角θ满足v船cosθ=v水时,合速度垂直河岸,渡河位移最短,等于河宽d
如果v船<v水,当船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直时,渡河位移最短,等于
考点四 绳(杆)端速度分解模型
1.题型特点
与绳(杆)相连的物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上.
2.明确合速度与分速度
3.解题原则
把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分速度,根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解.
4.绳(杆)端速度分解的常见模型
甲 乙
丙 丁
【真题挑战】
1.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A.该过程位移为0 B.该过程路程为0
C.两次过a点时速度方向相同 D.两次过a点时摩擦力方向相同
2.(2025·湖南·高考真题)如图,物块以某一初速度滑上足够长的固定光滑斜面,物块的水平位移、竖直位移、水平速度、竖直速度分别用x、y、、表示。物块向上运动过程中,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)如图,趣味运动会的“聚力建高塔”活动中,两长度相等的细绳一端系在同一塔块上,两名同学分别握住绳的另一端,保持手在同一水平面以相同速率v相向运动。为使塔块沿竖直方向匀速下落,则v( )
A.一直减小 B.一直增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
4.(2023·江苏·高考真题)达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验:一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力,则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是( )
A. B.
C. D.
5.(2023·浙江·高考真题)图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片,轨迹OA段是直线,AB段是曲线,巡视器质量为135kg,则巡视器( )
A.受到月球的引力为1350N B.在AB段运动时一定有加速度
C.OA段与AB段的平均速度方向相同 D.从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度
6.(2023·辽宁·高考真题)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B. C. D.
学科网(北京)股份有限公司
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