第9讲 运动的合成与分解 课件 -2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦“运动的合成与分解”专题，覆盖曲线运动条件与轨迹分析、运动合成与分解、小船渡河模型、绳(杆)关联速度四大高考核心考点，依据高考评价体系梳理各考点考查要求，通过真题与模拟题分析明确“曲线运动轨迹判断”“运动分解方法”等高频考点权重，归纳“轨迹凹侧受力”“渡河时间最短”等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于“真题训练+模型建构+技巧指导”，如以2026浙江选考小石子运动题为例，运用运动分解法突破竖直方向加速度分析，培养科学推理素养；通过小船渡河“三模型、两方案”和绳关联速度“分速度合成”方法，帮助学生掌握解题技巧，提升得分率，教师可据此系统指导学生高效冲刺高考。

第9讲　运动的合成与分解 考点一　曲线运动的条件与轨迹分析 必备知识•全方位凝练 1.曲线运动 (1)速度的方向 质点在某一点的速度方向,为沿曲线在这一点的切线方向。 (2)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变速运动。 (3)曲线运动的条件 2.曲线运动的几个关键点 (1)物体做曲线运动时,速度沿轨迹的切线方向,合力指向轨迹凹侧,可以速记为“无力不弯,力速两边”,如图所示。 (2)因为速度不能发生突变,所以曲线运动 的轨迹也不能突变,除非速度和加速度同时减小为零并立刻开始沿其他方向加速运动。 (3)若合力的方向与速度方向夹角成锐角,则物体速率增大;若两者夹角为钝角,则速率减小。 [练一练] 判断下列说法对错 (1)曲线运动的速度大小可能不变。(　　) (2)曲线运动的加速度可以为零。(　　) √ × 关键能力•多维度提升 典例　(2025浙江教研联盟模拟)如图所示,某运动员主罚任意球时,踢出快速旋转的“落叶球”,则“落叶球”(　　) A.在空中的运动轨迹是对称的 B.运动到最高点时速度为零 C.相比正常轨迹的球,下落更快 D.在最高点时加速度方向一定竖直向下 C 解析 “落叶球”被踢出后还在快速旋转,在空气作用力的影响下,轨迹不对称,故A错误;“落叶球”运动到最高点时,速度方向沿轨迹切线方向,速度不为零,故B错误;“落叶球”在运动过程中还受到了指向曲线轨迹内侧的空气的作用力,所以下落更快,故C正确;“落叶球”在最高点时还受到空气作用力,因此加速度方向不一定竖直向下,故D错误。 考点二　运动的合成与分解 必备知识•全方位凝练 1.运动的合成与分解 (1)遵循的定则 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。 (2)合运动与分运动的关系 合运动与分运动是等效替代关系,且具有等时性和独立性。 (3)合运动的性质判断 加速度(或合力) 加速度(或合力)方向与速度方向 2.合运动和分运动的关系 等时性 各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等 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 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 [练一练] 如图所示,一个钢球从一斜面上滑下后在水平桌面上做直线运动,现在其运动路线的一侧放一块磁铁,钢球做曲线运动。下列说法正确的是(　　) A.钢球的运动轨迹为抛物线 B.钢球所受合力为零时也可以做曲线运动 C.钢球做曲线运动的条件是所受的合力方向与运动方向必须垂直 D.钢球做曲线运动的条件是所受的合力方向与运动方向不在同一直线上 D 解析 钢球运动的轨迹为曲线,由于磁铁对小钢球的吸引力为变力,所以运动轨迹不是抛物线,A错误;钢球所受合力为零时只能静止或匀速直线运动,不可能做曲线运动,B错误;钢球做曲线运动的条件是所受的合力方向与运动方向不在同一直线上,C错误,D正确。 关键能力•多维度提升 典例　(2026浙江1月选考)如图所示,在考虑空气阻力的情况下,一小石子从O点抛出沿轨迹OPQ运动,其中P是最高点。空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,则小石子竖直方向分运动的加速度大小(　　) A.O点最大 B.P点最大 C.Q点最大 D.整个运动过程保持不变 A 解析 在小石子运动整个过程中,一直都有速度,存在阻力,且阻力大小随速度变化,因此合力不可能恒定,加速度不可能保持不变,D错误;空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,即Ff=kv,从O到P的过程中,空气阻力有竖直向下的分量,设速度与竖直方向夹角为θ,则ay=,可知在O点ay最大;而从P到Q的过程中,空气阻力有竖直向上的分量,根据ay=,可知在P处ay最大,综上可知,小石子从O到Q的整个过程,在O点竖直方向分运动的加速度最大,故A正确,B、C错误。 变式练 某一质点在Oxy平面内运动。t=0时,质点位于y轴上,它在x方向运动的速度—时间图像如图甲所示,它在y方向的位移—时间图像如图乙所示。关于质点的运动下列说法正确的是(　　) A.质点在y方向做匀减速直线运动 B.t=0.5 s时,质点的加速度方向沿y轴负方向 C.t=1 s时,质点的速度大小是11 m/s D.质点在Oxy平面内的运动轨迹是抛物线 D 解析 由题图乙可知质点沿y轴负方向做匀速直线运动,速度为vy= m/s=-5 m/s,故A错误。由题图甲可知质点在x轴方向上的加速度为ax= m/s2=2 m/s2,方向沿x轴正方向;由题图乙可知质点沿y轴负方向做匀速直线运动,没有加速度;t=0.5 s时,质点的加速度方向沿x轴正方向,故B错误。t=1 s时,由题图甲可知质点在x轴方向上速度为vx1=4 m/s+2×1 m/s=6 m/s,质点在y轴方向上速度为vy=-5 m/s,t=1 s时,质点的速度大小v1= m/s= m/s,故C错误。x轴方向上的匀加速直线运动和y轴方向上的匀速直线运动的合运动为匀变速曲线运动,质点在Oxy平面内的运动轨迹是抛物线,故D正确。 考点三　小船渡河模型 必备知识•全方位凝练 1.船的实际运动: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、三种情境 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 渡河位 移最短   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 关键能力•多维度提升 典例　(多选)一条笔直的河流沿南北走向,两岸平行,各处的宽度均为d=100 m,各处水流速度均为v水=4 m/s。船在静水中的速度恒为v船=2 m/s, 则(　　) A.渡河的最短时间为50 s B.渡河的最短位移为200 m C.船能够沿东西方向的直线直接渡到正对岸的位置,但比较浪费时间 D.船能够沿东西方向的直线直接渡到正对岸的位置,并且最节省时间 AB 解析 当静水中的船速方向与河岸垂直时,渡河时间最短,tmin==50 s,A正确;因为船在静水中的速度小于水流速度,所以不可能垂直河岸渡河到达正对岸的位置,如图所示,分析可知当合速度的方向与船在静水中的速度方向垂直时,渡河位移最小,有sin θ=,解得xmin=200 m,B正确,C、D错误。 方法技巧 “三模型、两方案、两确定”解决小船渡河问题 考点四　绳(杆)关联速度问题 必备知识•全方位凝练 1.模型特点:沿绳(杆)方向的速度分量大小相等。 2.思路与方法 合速度→绳(杆)拉物体的实际运动速度v 分速度→ 方法:v1与v2的合成遵循平行四边形定则。 3.解题的原则 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。 关键能力•多维度提升 典例　(2025浙江绍兴诸暨中学高三月考)如图所示,物块甲套在固定光滑的细直杆上,杆与水平方向的夹角为53°,轻质细线跨过光滑定滑轮,两端分别与质量相同的物块甲、乙相连,乙悬在空中,此时与甲连接的细线水平,细线不松弛。现让甲从A点由静止释放,当甲运动到B点时,与甲连接的细线正好与杆垂直,关于甲从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是(　) A.乙向上运动 B.乙先做加速运动后做减速运动 C.乙一直做加速运动 D.甲先做加速运动后做减速运动 B 解析 在甲从A点运动到B点的过程中,滑轮与甲之间的细线变短,则滑轮与乙之间的细线变长,乙向下运动,故A错误;甲在A点时,甲、乙的速度为零,甲在B点时,甲的速度与细线垂直,甲沿绳的分速度为零,即乙的速度为零,则在甲从A点运动到B点的过程中,乙的速度先增大后减小,故B正确,C错误;甲从A点运动到B点的过程中,对甲分析,甲受到的合力的方向一直沿杆向下,故甲一直做加速运动,故D错误。 方法总结 绳(杆)牵连物体的分析技巧 (1)先确定合速度的方向(物体实际运动方向)。 (2)分析合运动所产生的实际效果:一方面使绳或杆伸缩,另一方面使绳或杆转动。 (3)确定两个分速度的方向:沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度,沿绳或杆方向的分速度大小相同。 $