第1讲　曲线运动　运动的合成与分解 课件 -2027届高考物理一轮复习

高考总复习 物理 人教版 第四章　抛体运动与圆周运动 索引 考点1 考点2 课时跟踪练 考点3 考点4 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 返回导航 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 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 课程标准　1.理解物体做曲线运动的条件,掌握曲线运动的特点。2.会用运动的合成与分解处理小船渡河、关联速度等问题。3.理解运动的合成与分解是处理曲线运动的一种重要思想方法。 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 01 考点1　曲线运动的条件和特征 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 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__________。 2.曲线运动的性质: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_______运动。 (1)a恒定:____________运动。 (2)a变化:非匀变速曲线运动。 切线方向 变速 匀变速曲线 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 3.做曲线运动的条件 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 4.速率变化的判断 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 1.运动轨迹的判断 (1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上,则物体做直线运动。 (2)若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上,则物体做曲线运动。 2.曲线运动中速度方向、合力方向与运动轨迹之间的关系 (1)速度方向与运动轨迹相切。 (2)合力方向指向曲线轨迹的凹侧。 (3)运动轨迹一定夹在速度方向和合力方向之间。 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 1.速度发生变化的运动,一定是曲线运动。( ) 2.做曲线运动的物体的位移一定小于路程。( ) 3.做曲线运动的物体受到的合力一定是变力。( ) 4.做曲线运动的物体所受合力方向与速度方向有时可以在同一直线上。( ) √ × × × 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 (人教版必修第二册P4演示实验改编)在演示“观察钢球的运动轨迹”的实验中,有一个在水平桌面上向右做直线运动的小钢球,第一次在其运动路线的正前方放置条形磁体,第二次在其运动路线的旁边放置条形磁体,如图所示,虚线表示小钢球的运动轨迹。观察实验现象,以下叙述正确的是(　　) 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 A.第一次实验中,小钢球的运动是匀速直线运动 B.第二次实验中,小钢球的运动类似平抛运动,其运动轨迹是一条抛物线 C.该实验说明做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向 D.该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合力的方向与速度方向不在同一直线上 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 解析:第一次实验中,小钢球受到沿初速度方向的条形磁体的吸引力作用,做直线运动,并且随着距离的减小,吸引力变大,加速度变大,故小钢球做非匀变速直线运动,选项A错误;第二次实验中,小钢球所受的条形磁体的吸引力方向总是指向条形磁体,是变力,故小钢球的运动不是类平抛运动,其轨迹也不是一条抛物线,选项B错误;该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合力的方向与速度方向不在同一直线上,但是不能说明做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向,选项C错误,D正确。 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 (2026·江西吉安期末)“青箬笠,绿蓑衣,斜风细雨不须归”是唐诗《渔歌子》中描述下雨的诗句。假设有一雨滴从静止开始自由下落一段时间,进入斜风区再下落一段时间,然后又进入无风区继续运动直至落地。若雨滴受到的阻力忽略不计,则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是(　　) 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 [解析]　雨滴在斜风区受风力与重力作用,两个力的合力与速度方向不共线,所以雨滴在此区域内做曲线运动,且风力与重力合力的方向应该指向运动轨迹曲线内侧,在无风区重力方向与速度方向也不共线,雨滴运动轨迹也是曲线,曲线向重力方向弯曲。故选B。 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 (2026·四川模拟)为使汽车快速平稳转弯,驾驶员经常采用“入弯减速,出弯加速”的技巧。汽车采用该技巧在单向路面水平弯道入、出弯道时,其所受水平合力为F,速率为v。则下列方向关系图中,可能正确的是(　　) 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 [解析]　速度沿轨迹的切线方向,“减速入弯”时力和速度的夹角是钝角,“加速出弯”时力和速度的夹角是锐角,故C正确,A、B、D错误。 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 02 考点2　运动的合成与分解 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 1.基本概念 (1)运动的合成:已知_______求合运动。 (2)运动的分解:已知_______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______________。 3.运动分解的原则 根据运动的___________分解,也可采用正交分解法。 分运动 合运动 平行四边形定则 实际效果 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 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_______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___________,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____。 时间 独立进行 效果 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 1.运动性质的判断 加速度(或合力) 方向与速度方向 加速度(或合力) 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 2.判断两个直线运动的合运动性质,关键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 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 1.合运动的速度一定比分运动的速度大。( ) 2.只要两个分运动为直线运动,合运动一定是直线运动。( ) 3.曲线运动一定不是匀变速运动。( ) 4.两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等。( ) × × × √ 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 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(　　) 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 [解析]　以漏出的第一粒沙子为参考系,后续漏出沙子的运动可分解为水平向右的匀加速直线运动和竖直向上的匀加速直线运动,水平方向位移x=at2,竖直方向位移y=gt2,两式联立得沙子运动的轨迹方程为y=x,运动轨迹是一条倾斜直线,D正确。 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 (2025·湖南卷)如图所示,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、vx、vy表示。物块向上运动过程中,下列图像可能正确的是(　　) 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 [解析]　设斜面倾角为θ,物块的初速度为v0,加速度大小为a,则水平方向上由速度位移公式有(v0cos θ)2-=2axx,变形得vx=,则vx-x图像是抛物线的一部分,A、B错误;同理,竖直方向上有(v0sin θ)2-=2ayy,变形vy=,则vy-y图像是抛物线的一部分,C正确,D错误。 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 03 考点3　小船渡河问题 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 1.船的实际运动:是随水漂流的运动和船相对静水的运动的合运动。 2.三种速度:船在静水中的速度船、水流的速度v水、船的实际速度v。 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 渡河 位移 最短   当船头方向垂直于河岸时,渡河时间最短,最短时间tmin=   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,合速度垂直于河岸,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 3.两类问题、三种情景 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 (多选)(2026·河北邯郸十校联考)在某次救援演习中,一冲锋舟匀速横渡一条两岸平直、水流速度不变的河流,当冲锋舟船头垂直于河岸航行时,恰能到达正对岸下游600 m处;若冲锋舟船头保持与河岸成30°角向上游航行时,则恰能到达正对岸。已知河水的流速大小为5 m/s,下列说法正确的是(　　) A.冲锋舟在静水中的速度大小为10 m/s B.河的宽度为400 m C.冲锋舟在静水中的速度大小为 m/s D.河的宽度为600 m 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 [解析]　冲锋舟恰能到达正对岸时,在静水中速度v静与水的流速v水的合速度垂直于河岸,则有v静sin 60°= v水,可得v静= m/s,故A错误,C正确;当冲锋舟船头垂直于河岸航行时,恰能到达正对岸下游600 m处,由于船在垂直于河岸方向和沿河岸方向都是匀速运动,所以两个方向的位移之比等于两方向的速度之比,即=,式中s指沿河岸方向的位移,为600 m,d指河宽,可解得d=400 m,故B正确,D错误。 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 (2026·山东名校联考)小王和小张学习运动的合成与分解后,在一条小河中进行实验验证。两人从一侧河岸的同一地点各自以大小恒定的速度向河对岸游去,小王以最短时间渡河,小张以最短距离渡河,结果两人抵达对岸的地点恰好相同,若小王和小张渡河所用时间的比值为1∶2,则小王和小张在静水中游泳的速度大小的比值为(　　) A.1∶2　　　　　　　　　　 B.∶1 C.1∶ D.2∶1 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 [解析]　设小王和小张在静水中游泳的速度分别为v1、v2,水流速度为v水,设河宽为d,小王以最短时间渡河,则小王渡河最短时间t1= 小张以最短距离渡河,且两人抵达对岸的地点恰好相同,可知此时小张渡河的合速度与v2垂直,设合速度方向与河岸方向成θ角,则小张渡河时间t2= 由题意知=,联立解得=2cos θ 设小王到河对岸时沿河岸的位移为x1=v水 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 设小张到河对岸时沿河岸的位移为x2= 因为sin θ=,x1=x2,联立整理得v2=v1cos θ 联立以上可得=∶1 故选B。 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 04 考点4　关联速度模型 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 1.模型分析 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。 (1)合速度:绳(杆)拉物体的实际运动速度v。 (3)方法:v∥与v⊥的合成遵循平行四边形定则。 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 2.常见模型 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 (2025·黑吉辽蒙卷)如图所示,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 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 [解析]　设两边绳与竖直方向的夹角为θ,塔块沿竖直方向匀速下落的速度为v块,将v块沿绳方向和垂直绳方向分解,将v沿绳方向和垂直绳方向分解,可得v块cos θ=vsin θ,解得v=,由于塔块匀速下落时θ在减小,故可知v一直增大。故选B。 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 (2026·河南南阳检测)甲、乙两光滑小球(均可视为质点)用铰链与轻直杆连接,乙球处于光滑水平地面上,甲球套在光滑的竖直杆上,初始时轻杆竖直,杆长为4 m。无初速度释放,使得乙球沿水平地面向右滑动,当乙球距离起点3 m时,甲球的速度为v1,乙球的速度为v2,如图所示,下列说法正确的是(　　) A.v1∶v2=∶3 B.v1∶v2=3∶7 C.甲球即将落地时,乙球的速度与甲球的速度大小相等 D.甲球即将落地时,乙球的速度达到最大 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 [解析]　设当乙球距离起点3 m时,轻杆与竖直方向的夹角为θ,则v1在沿杆方向的分量为v1杆=v1cos θ,v2在沿杆方向的分量为v2杆=v2sin θ,而v1杆=v2杆,由题意有cos θ=,sin θ=,解得=,选项A错误,B正确;甲球即将落地时,有θ=90°,此时甲球的速度达到最大,而乙球的速度为零,选项C、D错误。 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 课时跟踪练 温馨提示 返回导航 第四章　抛体运动与圆周运动 $