第4章 1.第1节 曲线运动 运动的合成与分解（PPT课件）-【高考突破新方案】2027年高考物理大一轮复习学案

该高中物理高考复习课件聚焦曲线运动与运动的合成分解专题，依据高考评价体系梳理了曲线运动条件与特征、运动合成与分解、小船渡河、关联速度四大核心考点，通过真题分析明确运动合成分解占30%、模型应用占45%的高频考查权重，归纳出选择、计算两类常考题型。 课件亮点在于“考点拆解+真题精析+模型建构”的备考策略，以2025届北京东城一模曲线运动题为例，运用科学思维中的运动分解法突破速度变化临界问题，结合小船渡河、关联速度模型归纳“合运动分析-分运动拆解-规律应用”三步解题法，培养学生模型建构与科学推理素养。特设“提分关键”总结速率变化判断、合运动性质等规律，助力学生高效得分，教师可依此精准规划复习重点。

目 录 CONTENTS 第1 节　曲线运动　运动的合成与分解 微专题8 圆周运动的临界极值问题 第2 节　抛体运动 微专题7 抛体运动中的综合问题 第3 节　圆周运动 实验5 探究平抛运动的特点 实验6 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 返回目录 第1节 曲线运动　运动的合成与分解 返回目录 2 考点1　曲线运动的条件和特征 1.物体做曲线运动的条件 返回目录 2.曲线运动的特征 (1)曲线运动是变速运动,加速度必不为0。 (2)若做曲线运动的物体所受合力恒定,物体做匀变速曲线运动;若所受合力变化,物体 做变加速曲线运动。 (3)曲线运动的轨迹:始终夹在合力方向与速度方向之间,而且向合力的方向弯曲,如图 所示。 返回目录 典例1    (2025届北京东城一模)一质量为m的物块在光滑水平面上以速度v0做匀速直线 运动。某时刻开始受到与水平面平行的恒力F的作用,之后其速度大小先减小后增大, 最小值为 。下列图中初速度v0与恒力F夹角正确的是 (         )         D 返回目录 解析　　物块的速度先减小后增大,可得恒力与初速度v0的夹角大于90°;将初速度v0沿 F所在直线方向和垂直F方向分解,垂直F方向的分速度不变【点拨:当恒力F与速度v垂 直时,速度最小】,如图所示,根据几何关系可得cos θ= ,解得θ=60°,故恒力F的方向与 初速度方向夹角为60°+90°=150°,D正确。   返回目录 提分关键·规律总结 曲线运动中速率变化的判断   返回目录 考点2　运动的合成与分解 1.运算法则:平行四边形定则 2.运动分解的方法:根据运动效果分解,或采用正交分解。 3.合运动与分运动的重要性质 等时性 合运动与分运动、分运动与分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止 独立性 各分运动相互独立,不受其他运动的影响,各分运动共同决定合运动的性质和轨迹 等效性 各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果 返回目录 4.合运动性质的判断 两个分运动 (不共线) 合运动 推断依据 运动性质 两个匀速直线运动 v0≠0,a=0 匀速直线运动 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动 v0≠0,a≠0且v0与a不共线 匀变速曲线运动 两个初速度不为零 的匀变速直线运动 v0与a共线时 匀变速直线运动 v0与a不共线时 匀变速曲线运动 两个初速度为零的匀加速直线运动 v0=0,a≠0 匀加速直线运动(运动方向与a的方向相同) 返回目录 典例2    (人教版必修二P21,T6改编)某质点在Oxy平面上运动,t=0时,质点位于y轴上。它 在x轴方向运动的速度-时间图像如图甲所示,它在y轴方向的位移-时间图像如图乙所示。        (1)(回归教材)①求前2 s内质点加速度的大小和方向; ②分析质点的速度随时间变化的规律; ·········· 教考衔接 ·········· 返回目录 ③求质点运动的轨迹方程。 (2)(情境变式·已知受力分析运动)如图所示,一倾角为30°足够大的光滑斜面体固定 于水平地面上,在斜面体上建立Oxy直角坐标系。t=0时将一质量为M、可视为质点的 物块从O点由静止释放,同时对物块施加沿x轴正方向的恒力F。已知重力加速度为g,不 计空气阻力。试分析: ①物块速度随时间变化的规律; ②物块运动的轨迹方程。 返回目录 (3)(链接高考)(多选)(2024安徽,9,5分)一倾角为30°足够大的光滑斜面固定于水平地 面上,在斜面上建立Oxy直角坐标系,如图(1)所示。从t=0开始,将一可视为质点的物块 从O点由静止释放,同时对物块施加沿x轴正方向的力F1和F2,其大小与时间t的关系如图 (2)所示。已知物块的质量为1.2 kg,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。则 (         ) BD A.物块始终做匀变速曲线运动 B.t=1 s时,物块的y坐标值为2.5 m C.t=1 s时,物块的加速度大小为5  m/s2 D.t=2 s时,物块的速度大小为10  m/s 返回目录 答案 (1)①2 m/s2方向沿x轴正方向　②v=  m/s,速度方向与x轴正方向的夹角θ满 足tan θ= 　③x= - y+12    (2)①v=t ,速度方向与x轴正方向的夹角θ满足 tan θ= 　②y= x    (3)BD 返回目录 解析 (1)①根据运动的分解可知,质点在x轴正方向做初速度为4 m/s的匀加速直线运动,在y轴 负方向做速度大小为5 m/s的匀速直线运动,则质点的加速度大小a=ax=  m/s2=2 m/s2, 方向沿x轴正方向。 ②质点在x轴方向的分速度vx=(4+2t) m/s,在y轴方向的分速度vy=-5 m/s,则合速度大小v=  =  m/s,设速度方向与x轴正方向夹角为θ,可得tan θ= = 。 ③质点在x轴方向的位移x=(4t+t2) m,在y轴方向的位移y=(10-5t) m,联立并消去t可得x=  - y+12。 返回目录 (2)①在x轴方向有ax= ,vx=axt= ; 在y轴方向有ay= = g,vy= gt; 联立可得速度大小v= =t , 速度方向与x轴正方向的夹角θ满足 tan θ= = 。 ②x轴方向位移x= axt2,y轴方向位移y= ayt2,联立并消去t可得y= x。 (3)根据题图(2)可得,在0~4 s内F1=4-t(N),F2=3t(N),故两力的合力为F=4+2t(N),物块在y 轴方向受力为mg sin 30°,在x轴方向所受的力在改变,故物块所受合力在改变,物块做变 加速曲线运动,A错误;物块在y轴方向的加速度为ay= =5 m/s2,故t=1 s时,物块的y 返回目录 坐标值为y= ayt2=2.5 m,B正确;t=1 s时,x轴方向合力为6 N,故此时在x轴方向的加速度ax =  m/s2=5 m/s2,此时物块加速度大小为a= =5  m/s2,C错误;t=2 s时,在x轴正 方向上,对物块根据动量定理有 t=mvx-0,在0~4 s内F与时间t成线性关系,可得 =   N=6 N,联立解得vx=10 m/s,此时y轴方向速度为vy=ayt=10 m/s,故此时 物块的速度大小为v= =10  m/s,D正确。 返回目录 考点3　小船渡河模型 图示 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=  返回目录 渡河位 移最短   当v水<v船时,满足v水-v船 cos θ=0,渡河 位移最短,最短渡河位移xmin=d   当v水>v船时,船头方向(即v船方向)与合 速度方向垂直,渡河位移最短,最短渡 河位移xmin=  返回目录 典例3　如图所示,消防员正在宽度d=100 m、河水流速v1=5 m/s的河流中进行水上救援 演练,可视为质点的冲锋舟到下游危险区的距离x=75 m,其在静水中的速度为v2,则(        ) A.若冲锋舟在静水中的初速度为0,船头垂直于对岸,以 恒定的加速度a=0.9 m/s2冲向对岸,则能安全到达对岸 B.若冲锋舟在河流中做匀速直线运动,为了使冲锋舟能 安全到达河对岸,冲锋舟在静水中的速度v2不得小于3 m/s C.若冲锋舟船头与河岸夹角为30°斜向上游且以速度v2= 10 m/s匀速航行,则恰能到达正对岸 D.冲锋舟以最小的v2匀速航行恰能安全到达对岸所用的时间为25 s A 返回目录 解析　　将冲锋舟的运动沿船头与沿水流两个方向分解,有d= at2,解得t=  s,沿水 流方向的位移x水=v1t=  m<x,A正确。如图所示,冲锋舟沿OP方向匀速航行恰能安 全到达对岸,设冲锋舟的合速度与水流速度的夹角为θ【点拨:合速度为实际运动的速 度】,则冲锋舟在静水中的速度v2至少应为vmin=v1 sin θ,根据几何关系有tan θ= ,联立解 得vmin=4 m/s,OP= ,冲锋舟以最小的v2匀速航行恰能安全到达对岸所用的时间t2=  =  s,B、D错误。若冲锋舟船头与河岸夹角为30°斜向上游且以速度v2=10 m/s 匀速航行,则有v2 cos 30°=5  m/s>v1=5 m/s,可知冲锋舟的合速度不指向正对岸,C错误。 返回目录 提分关键·方法提升 分析小船渡河问题的思维流程   返回目录 考点4　关联速度模型 情境图示 分解图示 定量结论     vB=v1= vA cos θ     v0=v1= vA cos θ     vA1=vB1,则 vA cos α= vB cos β 返回目录     vA1=vB1,则 vA cos α= vB sin α     vA1=vB,则 vA cos θ=vB 返回目录 典例4    (多选)用长为L的轻杆连接两个小球a、b(可视为质点),其质量分别为m和2m,墙 壁光滑,水平地面粗糙,两球与地面间的动摩擦因数相同,当a球在轻杆上端,b球在地面 上时,轻杆与竖直方向夹角θ=37°,如图甲所示,此时系统恰好保持静止。现将系统倒置, b球在轻杆上端,a球在地面上,轻杆与竖直方向夹角仍为θ,如图乙所示,已知 sin 37°=0.6, cos 37°=0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,下列说法正确的是(         ) A.a、b两球与地面间的动摩擦因数为0.25 B.图乙所示状态,系统仍保持静止状态 C.图乙中给b球一向下的初速度,当轻杆与 竖直方向夹角为53°时,a、b两球速度大小之比为3∶4 D.图乙所示状态,给b球轻微扰动使b球下滑,可以求出b球落地时速度大小 AC 返回目录 解析　　对题图甲所示系统(a、b两球及轻杆组成系统)进行受力分析,由受力平衡可得 地面对系统支持力FN1=3mg、地面对系统摩擦力Ff=μFN1、Ff=FN2(FN2为墙对系统的弹力), 联立可得FN2=Ff=3μmg;此时隔离出小球a进行受力分析,由受力平衡可得FN2=mg tan 37°, 解得μ=0.25,A正确。题图乙所示状态,系统与地面间的最大静摩擦力不变;若小球b 静止,墙壁对b球的弹力F'N2=2mg tan 37°>Ff,系统无法受力平衡,B错误。题图乙所示状 态,当轻杆与竖直方向夹角为53°时,由关联速度可得va cos 37°=vb cos 53°,解得va∶vb= 3∶4,C正确。题图乙所示状态,b球落地前瞬间,a球的速度为零;由于摩擦力为变力,则 无法计算系统克服摩擦力所做的功,故不能计算出b球落地时速度大小,D错误。 返回目录 提分关键·规律总结 明确合速度与分速度 (1)合速度为物体实际运动的速度,一般分解合速度,不分解分速度。 (2)绳、杆两端连接的物体速度大小不一定相等,但沿绳、杆方向的分速度大小一定 相等。 返回目录 $