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，依据高考评价体系梳理了曲线运动的条件、瞬时速度方向、运动合成与分解三大核心考点，通过典型例题分析明确“轨迹判断”“小船渡河”“关联速度”等高频题型的考查权重，构建了从概念理解到问题解决的完整复习体系。 课件亮点在于“模型建构+科学推理+实战应用”的备考策略，如以小船渡河问题为例，解析最短时间与最短位移的临界条件及计算方法，培养学生运动和相互作用观念与科学推理素养。通过绳（杆）关联速度的“速度分解法”训练，帮助学生掌握矢量合成的答题技巧，教师可据此开展针对性教学，助力学生高效突破高考难点。

曲线运动 运动的合成与分解 授课教师：朱海英 （1）了解曲线运动，知道并会画出曲线运动的瞬时速度方向。 （2）理解曲线运动是变速运动，知道物体做曲线运动的条件,会根据物体受力判断轨迹,也能根据轨迹判断物体受力。 （3）理解合运动与分运动的概念，能对平面运动进行合成与分解，解决小船渡河、关联速度等问题，体会把复杂运动分解为简单运动的物理思想。 第一课时 曲线运动 运动的合成与分解 学习目标 任务一 知道曲线运动的条件和特征 回归教材： 如图所示，一个在水平桌面上向右做直线运动的钢球，如果在它运动路线的旁边放一块磁铁，则钢球可能的运动轨迹是（　　） A．轨迹① B．轨迹② C．轨迹③ D．以上都有可能 例1：某质点从 A 点沿图中的曲线运动到B 点，质点受力的大小为 F。经过 B 点时，若力的方向突然变为与原来相反，则： （1）请标出A、B 点瞬时速度方向？ （2）请标出A至B过程中合外力的大致方向？ （3）它从 B 点开始可能沿图中的哪一条虚线运动？ 曲线运动复习要点总结1： （1）特征：质点在某点的速度方向沿着该点的切线方向 变速运动( A F a F 思考：能根据带电粒子在电场中的运动轨迹，推导出哪些信息？ 任务二 会分析并判断曲线运动的轨迹 例2：如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图，箭头表示物体在该点的速度方向。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法正确的是 A.C点的速率小于B点的速率 B.A点的加速度比C点的加速度大 C.C点的速率大于B点的速率 D.从A点到C点加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大 曲线运动复习要点总结2： （4）合外力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向，合外力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小. F合 C v1 F F F 任务三 掌握合运动和分运动的关系，能进行运动的合成与分解 回归教材： 如图甲所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以的速度匀速上浮，现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为，则： （1）根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为 ； （2）若玻璃管的长度为，则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中，玻璃管水平运动的距离为 m，红蜡块相对地面的位移大小为 m； （3）如图乙所示，若红蜡块在A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图乙中的 。（选填Q、P、R） 合运动（实际运动）与分运动关系：等时性、独立性、等效性 曲线运动复习要点3： 合运动： 蜡块实际运动 分运动1：水平方向匀速向右运动 分运动2：竖直方向匀速上浮 练习：如图，潜艇从海水的高密度区驶入低密度区过程称为“掉深”。图a，某潜艇在高密度区水平向右匀速航行； t=0时，该捞艇开始“掉深”， 图b为其竖直方向的速度时间图像，水平速度v保持不变。若以水平向右为x轴，竖直向下为y轴，则潜艇“掉深”后的0~30s内。能大致表示其运动轨迹的图形是（　　） A． B． C． D． B 解析： 方法1，描点法。根据题意可知，潜艇在x轴方向上做匀速直线运动，y轴方向上先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，则运动轨迹的图形，在x轴上取相邻距离相等的几段距离，则时间相等，y轴上下降的距离先增大后减小。 方法2，合外力沿着y轴方向，先沿y轴正方向，再沿y轴负方向。即曲线弯曲方向先弯向y轴正方向，再弯向y轴负方向。 任务三 掌握合运动和分运动的关系，能进行运动的合成与分解 练习：如图，在灭火抢险的过程中，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，梯子与水平面有一定夹角。消防车前进的过程中，人相对梯子匀速向上运动，在地面上看消防队员的运动，下列说法中正确的是(　 ) A．当消防车匀速前进时，消防队员做匀变速直线运动 B．当消防车匀速前进时，消防队员做匀变速曲线运动 C．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速直线运动 D．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动 （7）合运动性质判断：合加速度恒定 匀变速，否则非匀变速； 共线 直线，否则曲线； 曲线运动复习要点总结4： 思考：若消防员相对于梯子匀加速向上运动，在地面上看消 防员的运动是什么运动？ v1 a1 a2 v2 v合 v合与a合共线，匀变速直线运动 a合 v合 v1 v2 a2 a合 a1 v合与a合不共线，匀变速曲线运动 D 任务三 掌握合运动和分运动的关系，能进行运动的合成与分解 解析：P点的运动，可以看成水平方向匀速直线运动 与竖直面内匀速圆周运动的合成； O点的运动一直向右匀速直线运动。 A 例3：如图所示，中心为O的硬币在桌面上沿直线向右匀速滚动，虚线为硬币边缘最高点P的运动轨迹，位置2为轨迹最高点，位置3为轨迹与桌面接触点。下列说法正确的是（　　） A．硬币滚动一周，P点与O点位移大小相等 B．P点运动到位置1时速度方向为水平向右 C．P点运动到位置2时向心加速度大小为零 D．P点运动到位置3时的速度与O点的速度相同 · O P 任务三 掌握合运动和分运动的关系，能进行运动的合成与分解 任务四 会在具体情境中利用运动的合成与分解解决问题 情境1：小船渡河问题 例4：小船在100m宽的河中横渡,水流速度为3m/s,船在静水中的速度为4m/s. (1)若使小船以最短时间渡河，船的航向怎样？最短时间是多少？船的位移多大？ (2)若使小船渡河的距离最短，船的航向怎样？渡河时间是多少？ (3)若水流速度是5m/s,其他条件不变,则怎样过河才能使船航行距离最短?船的 航向如何？渡河时间是多少？ 分运动→合运动 v水<v船 xmin＝d v水－v船cos θ＝0时 v水v船 xmin＝ v船垂直于v时 tmin＝ x＝ 任务四 会在具体情境中利用运动的合成与分解解决问题 情境2：绳（杆）关联速度问题 例5.如图1所示，当小车A以恒定的速度v向左运动时，对于B物体，下列说法正确的是(　　) A．匀加速上升 B．B物体受到的拉力大于B物体受到的重力 C．匀速上升 D．B物体受到的拉力等于B物体受到的重力 解析: 设A车在极短时间内向左运动一小段距离xA，则B的位移与A的位移关系如图所示， 由几何关系，有： 两边除以t，得：       合运动→分运动 B xA xB xB θ θ O M N 任务四 会在具体情境中利用运动的合成与分解解决问题 情境2：绳（杆）关联速度问题常见模型 v＝v物cos θ v物′＝v∥＝v物cos θ v∥＝v∥′ 即v物cos θ＝v物′cos α v∥＝v∥′ 即v物cos α＝v物′cos β 知识结构与方法总结： 运动学特征 动力学特征 轨迹 特征 曲线 运动 研究 方法 质点在某点的速度方向沿着该点的切线方向 不在同一条直线上 运动的合成与分解 合运动与分运动关系： 等时性、独立性、等效性 位移、速度、加速度的合成分解都遵循平行四边形定则 ；；减小。 指向轨迹的“凹”侧。 依据 规则 能量 特征 变速运动 曲线运动条件 “化曲为直” $