第4章 第11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

该高中物理高考复习课件聚焦“曲线运动 运动的合成与分解”专题，覆盖曲线运动条件、速度方向、运动合成与分解、小船渡河、关联速度等核心考点。通过知识梳理明确速度方向沿切线等基础概念，易错辨析纠正“合运动速度大于分速度”等认知误区，核心考点突破归纳轨迹分析、速率变化判断等常考题型，精准对接高考评价体系中对运动和相互作用观念的考查要求。 课件亮点在于“真题情境+模型建构+科学推理”的备考策略，如以过山车曲线运动、篮球轨迹分析为真题情境，通过小船渡河时间最短模型、关联速度四步法（确定合分运动、沿绳速度相等）培养科学思维。特设“跟踪训练+解析”模块，帮助学生掌握轨迹凹侧指向合力等答题技巧，教师可据此系统开展考点突破，提升学生应试能力。

第11讲　曲线运动　运动的合成与分解 一、曲线运动 1．速度方向 质点在某一点的速度方向，沿曲线上该点的________方向。 2．运动性质 做曲线运动的物体，速度的________时刻改变，故曲线运动一定是________运动，即必然具有加速度。 切线 方向 变速 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 3．曲线运动的条件 (1)运动学角度：物体的__________方向跟速度方向不在同一条直线上。 (2)动力学角度：物体所受__________的方向跟速度方向不在同一条直线上。 加速度 合外力 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 二、运动的合成与分解 1．分运动和合运动的关系 (1)等时性、独立性、等效性 各分运动与合运动总是同时________，同时________。经历的时间一定________；各分运动是各自__________，不受其他分运动的影响；各分运动的叠加与合运动具有________的效果。 (2)合运动的性质是由分运动的性质决定的 开始 结束 相等 独立的 相同 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 2．运动的合成与分解 (1)运动的合成 由几个分运动求__________。 (2)运动的分解 已知合运动求__________。 (3)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__________________。 合运动 分运动 平行四边形定则 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 1.曲线运动一定是变速运动。( ) 2．曲线运动的速度大小可能不变。( ) 3．曲线运动的加速度可以为零。( ) 4．曲线运动的加速度可以不变。( ) 5．合运动不一定是物体的实际运动。( ) 6．合运动的速度一定大于分运动的速度。( ) √ √ × √ × × 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 核心考点·重点突破 1 物体做曲线运动的条件及轨迹分析 (基础考点·自主探究) 1．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)合力方向指向曲线的“凹”侧； (3)运动轨迹一定夹在速度方向和合力方向之间。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 2．曲线运动中速率变化的判断 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 【跟踪训练】 (曲线运动的速度方向和运动性质)翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目。如图所示，翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点。下列说法正确的是( ) A．过山车做匀速运动 B．过山车做变速运动 C．过山车受到的合力等于零 D．过山车经过A、C两点时的速度方向相同 B 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 [解析]　过山车做曲线运动，其速度方向时刻变化，速度是矢量，故过山车的速度是变化的，即过山车做变速运动，A错误，B正确；过山车做变速运动，即运动状态时刻变化，因此其所受合力一定不为零，C错误；过山车经过A点时速度方向竖直向上，经过C点时速度方向竖直向下，D错误。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 (合力方向与运动轨迹的关系)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 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 [解析]　篮球做曲线运动，所受合力指向运动轨迹的凹侧。故选A。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 (物体做曲线运动的条件)(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 CD 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 (速率变化的判断)如图所示，一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体从M点到N点的运动过程中，物体的速度将( ) A．不断增大 B．不断减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 D 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 [解析]　曲线运动的轨迹在速度方向与合力方向之间，对M、N点进行分析可知，开始时恒力与速度的夹角为钝角，后来夹角为锐角，则物体的速度先减小后增大，D正确。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 2 运动的合成与分解 (能力考点·深度研析) 1．合运动性质的判断 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 2．两个直线运动的合运动性质的判断 (不共线)分运动 合运动 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 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 许多快递公司推出了用无人机配送快递的方法，某次配送快递的无人机在飞行过程中，水平方向速度vx及竖直方向vy与飞行时间t的关系图像如图甲、乙所示。关于无人机运动的说法正确的是( ) D 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 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，无人机做匀变速直线运动 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 【跟踪训练】 (合运动与分运动的关系)(多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升飞机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是( ) BC 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作 B．风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害 C．运动员下落时间与风力无关 D．运动员着地速度与风力无关 [解析]　水平风力不会影响竖直方向的运动，所以运动员下落时间与风力无关，故A错误，C正确；运动员落地时竖直方向的速度是确定的，水平风力越大，落地时水平分速度越大，运动员着地时的合速度越大，有可能对运动员造成伤害，故B正确，D错误。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 (两直线运动合运动性质和轨迹的确定)如图是码头的旋臂式起重机，当起重机旋臂水平向右保持静止时，吊着货物的天车沿旋臂向右匀速行驶，同时天车又使货物沿竖直方向先做匀加速运动，后做匀减速运动。该过程中货物的运动轨迹可能是下图中的( ) C 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 [解析]　货物在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上先做匀加速运动，后做匀减速运动，根据平行四边形定则知，合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，合运动的轨迹为曲线，货物的加速度方向先向上后向下，因为加速度的方向指向轨迹的凹侧，故C正确。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 3 小船渡河问题 (能力考点·深度研析) 1．分析思路 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 2．三类问题、四种情境 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 ►考向1　水速不变 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 [解析]　由题意可知，船夫两次驾船的轨迹重合，知合速度方向相同，第一次船的静水速度垂直于河岸，第二次船的静水速度与合速度垂直，如图所示。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 ►考向2　水速变化 船在静水中的速度为3 m/s，河水的流速与河水离河岸的距离关系如图所示，河宽为300 m，则当船按渡河时间最短的方式渡河时( ) A．船渡河的最短时间是60 s B．船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直 C．船在河水中航行的最大速度是3 m/s D．船在河水中航行的轨迹是一条直线 B 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 (能力考点·深度研析) 1．此类问题绳或杆的特点 绳或杆的特点：(1)不可伸长；(2)沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等。 4 绳(杆)端的关联速度问题 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 2．解决关联速度问题的一般步骤 (1)明确研究对象：绳(或杆)连接的物体，或绳(或杆)的端点。 (2)明确合运动与分运动：合速度→物体的实际运动速度v； 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 3．常见模型 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 A 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 【跟踪训练】 “筋膜枪”利用其内部特制的高速电机带动枪头，产生的高频振动可以作用到肌肉深层，以达到缓解疼痛、促进血液循环等作用。如图所示为某款筋膜枪的内部结构简化图，连杆OB以角速度ω绕垂直于纸面的O轴匀速转动，带动连杆AB，使套在横杆上的滑块左右滑动，从而带动枪头振动。已知AB杆长为L，OB杆长为R，当AB⊥OB时，滑块的速度大小为( ) B 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 D．如果Fx>，质点向x轴一侧做曲线运动 [解析]　如果Fx、Fy二力的合力沿v0方向，即Fy＝Fxtan α，则质点做直线运动，A错误，C正确；若Fx>，则合力方向在v0与x轴正方向之间，则质点向x轴一侧弯曲而做曲线运动，若Fx<，则合力方向在v0与y轴正方向之间，所以质点必向y轴一侧弯曲而做曲线运动，因不知α的大小，所以只凭Fx、Fy的大小不能确定F合是偏向x轴还是y轴，B错误，D正确。 加速度(或合外力) 加速度(或合外力) 方向与合速度方向 (不共线)分运动 合运动 两个初速度不为零的匀变速直线运动 若v0合与a合共线，则合运动为匀变速直线运动 若v0合与a合不共线，则合运动为匀变速曲线运动 D．t2时刻，无人机的速度为 [解析]　0～t1时间内，无人机在水平方向做初速度为零的匀加速运动，在竖直方向也做初速度为零的匀加速运动，则合运动为匀加速直线运动，选项A错误；0～t4时间内，无人机竖直方向速度一直为正，即一直向上运动，则t2时刻，无人机还没有运动到最高点，选项B错误；t3～t4时间内，无人机水平方向做速度为v0的匀速运动，竖直方向做匀减速运动，则合运动为匀变速曲线运动，选项C错误；t2时刻，无人机的水平速度为v0，竖直速度为v2，则合速度为，选项D正确。 情境 说明 渡河时间最短 当船头垂直河岸时，渡河时间最短，最短时间tmin＝ 渡河位移最短 当v水<v船时，如果满足v水－v船cos θ＝0，合速度垂直河岸，则渡河位移最短(等于河宽d) 情境 说明 渡河位移最短 当v水>v船时，如果船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直，则渡河位移最短，最短渡河位移smin＝ 渡河船速最小 在水流速度v水和船的航行方向(即v合方向)一定的前提下，当船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直时，有满足条件的最小船速，即v船min＝v水sin θ 船两次渡河的合位移相等，则渡河时间之比等于船两次渡河的合速度之反比。则＝＝＝cos θ，而cos θ＝，可得＝，故D项正确。 [解析]　船按渡河时间最短的方式渡河时，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直，B正确；船渡河的最短时间是tmin＝＝100 s，A错误；船在河水中航行的最大速度是vmax＝＝5 m/s，C错误；因河水速度不断变化，则合速度方向不断变化，则船在河水中航行的轨迹不是一条直线，D错误。 分速度→ (3)明确等量关系：沿绳(或杆)方向的分速度大小相等。 (4)用平行四边形定则确定合速度与分速度的关系。 如图所示，绕过定滑轮的细线连着两个小球，小球a、b分别套在水平和竖直杆上。某时刻连接两球的细线与竖直方向的夹角均为37°，此时a、b两球的速度大小之比为(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( ) A. B． C． D． [解析]　由题意可知，a、b球沿细线方向的分速度相同，即vasin 37°＝vbcos 37°，解得＝，故A正确。 A．ωR B． C. D． [解析]　当AB⊥OB时，杆AB的速度等于B点的速度为vB＝ωR，滑块沿杆的方向的速度等于杆的速度，则有vB＝vcos θ＝v，联立得v＝，故选B。 $