第4章 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解(Word教参)-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

学习要求与学科素养 考情预测 1.通过观察实验，了解曲线运动，知道物体做曲线运动的条件．(物理观念) 2．通过实验，探究并认识平抛运动的规律．(科学探究) 3．会用运动合成与分解的方法分析平抛运动．体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想．能分析日常生活中的抛体运动．(科学思维) 4．会用线速度、角速度、周期描述圆周运动．知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向．(科学思维) 5．通过实验，探究并了解匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系．(科学探究) 6．能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力．了解生产生活中的离心现象及其产生的原因．(科学思维) 7．通过史实，了解万有引力定律的发现过程．知道万有引力定律．认识发现万有引力定律的重要意义．认识科学定律对人类探索未知世界的作用．(科学态度与责任) 8．会计算人造卫星的环绕速度．知道第二宇宙速度和第三宇宙速度．(物理观念) 本章是重点考查对象，常见考点有①通过平抛和圆周运动考查能量、动量问题；②临界极值问题；③与能量、动量结合考查实验；④天体质量、密度的计算；⑤卫星的运行参数计算与比较；⑥卫星的对接和变轨问题等. 第1讲　曲线运动　运动的合成与分解 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：由于曲线运动中速度的方向是变化的，所以曲线运动是__变速__运动． 3．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． 4．合力方向与轨迹的关系：物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向与__速度__方向之间，速度方向与轨迹相切，合力方向指向轨迹的“凹”侧． 运动的合成与分解 1．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从矢量运算法则——__平行四边形定则__. 2．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__. 3．运动性质的判断 4．两个直线运动的合运动性质的判断 依据：看合初速度方向与合加速度方向是否共线． 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 1．判断下列说法的正误． (1)速度发生变化的运动，一定是曲线运动．(　×　) (2)做曲线运动的物体，速度一定发生变化．(　√　) (3)只要两个分运动是直线运动，合运动一定是直线运动．(　×　) (4)做曲线运动的物体一段时间内的位移可能等于零．(　√　) 2．(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(　BC　) 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 3．关于运动的合成，下列说法正确的是(　B　) 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 命题点一　曲线运动的条件和特征(自主学习) 1．条件 物体受到的合力方向与速度方向始终不共线． 2．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：做曲线运动的物体所受合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)．合力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向，合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力的方向与速度的方向之间，而且向合力的一侧弯曲． (4)能量特征：如果物体所受的合力始终和物体的速度垂直，则合力对物体不做功，物体的动能不变；若合力不与物体的速度方向垂直，则合力对物体做功，物体的动能发生变化． 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(　D　) 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　) 命题点二　运动的合成与分解(自主学习) 1．基本思路 分析运动的合成与分解问题时，一般情况下按运动效果进行分解． 2．解题关键 两个方向上的分运动具有等时性，这常是处理运动分解问题的关键点． 3．注意问题 要注意分析物体在两个方向上的受力及运动情况，分别在这两个方向上列式求解． 近年来许多快递公司推出了“无接触配送”．快递小哥想到了用无人机配送快递的方法，某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向的速度vx及竖直方向的速度vy与飞行时间t的关系图像如图甲、乙所示．下列关于无人机的运动说法正确的是(　D　) A．0～t1时间内，无人机做曲线运动 B．t2时刻，无人机运动到最高点 C．t3～t4时间内，无人机做匀速直线运动 D．t2时刻，无人机的速度大小为 如图所示，在灭火抢救过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业．为了节省救援时间，消防队员沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，则关于消防队员的运动，下列说法正确的是(　B　) A．消防队员做匀加速直线运动 B．消防队员做匀变速曲线运动 C．消防队员做变加速曲线运动 D．消防队员水平方向的速度保持不变 如图所示，降落伞在匀速下降过程中，遇到水平方向吹来的风，则风速越大，降落伞(　D　) A．下落的时间越短 B．下落的时间越长 C．落地时速度越小 D．落地时速度越大 命题点三　小船渡河模型(师生共研) 1．船的实际运动：是水流的运动和船相对静水的运动的合运动． 2．三种速度：船在静水中的速度v船、水的流速v水、船的实际速度v. 3．两类问题、三种情景 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cos θ＝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 4.分析思路 如图所示，某河流中水流速度大小恒为v1，A处的下游C处是个漩涡，A点和漩涡的连线与河岸的最大夹角为θ.为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中速度的最小值为(　A　) A．v1sin θ B．v1cos θ C．v1tan θ D． (多选)甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河，河水流速为v0，船在静水中的速率均为v，甲、乙两船船头均与河岸成θ角，如图所示，已知甲船恰能垂直河岸到达河正对岸的A点，乙船到达河对岸的B点，A、B之间的距离为L，则下列判断正确的是(　BD　) A．乙船先到达对岸 B．若仅是河水流速v0增大，则两船的渡河时间都不变 C．不论河水流速v0如何改变，只要适当改变θ角，甲船总能到达正对岸的A点 D．若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时，两船之间的距离仍然为L 有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为(　B　) A. B． C. D． 命题点四　绳(杆)端速度分解模型(师生共研) 1.模型特点 沿绳(杆)方向的速度分量大小相等． 2．思路方法 合速度→绳(杆)拉物体的实际运动速度v 分速度→其一：沿绳(杆)的速度v1 其二：与绳(杆)垂直的速度v2 方法：v1与v2的合成遵循平行四边形定则． 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)的两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解．常见的模型如图所示． (多选)如图所示，不可伸长的轻绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接，连接物体B的绳最初水平．从当前位置开始，使物体B以速度v沿杆匀速向下运动，设绳的拉力为FT，在此后的运动过程中，下列说法正确的是(　AD　) A．物体A做加速运动 B．物体A做匀速运动 C．FT小于mgsin θ D．FT大于mgsin θ 曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件，如图所示，连杆下端连接活塞Q，上端连接曲轴P.在工作过程中，活塞Q在汽缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心O旋转，若P做线速度大小为v0的匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　A　) A．当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度等于v0 B．当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度大于v0 C．当O、P、Q在同一直线时，活塞运动的速度等于v0 D．当O、P、Q在同一直线时，活塞运动的速度大于v0 如图所示的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动．连杆AB、OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动，连杆OB在竖直面内的圆周运动可通过连杆AB使滑块在水平横杆上左右滑动．已知OB杆长为L，绕O点沿逆时针方向匀速转动的角速度为ω，当连杆AB与水平方向夹角为α，AB杆与OB杆的夹角为β时，滑块的水平速度大小为(　D　) A. B． C. D． 学科网（北京）股份有限公司 $$