高考物理一轮复习 专题4.1 曲线运动 运动的合成与分解教学案-人教版高三全册物理教学案.doc

专题4.1曲线运动运动的合成与分解1.掌握曲线运动的概念、特点及条件.2.掌握运动的合成与分解法则．一、物体做曲线运动的条件及轨迹1．曲线运动(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：物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上．2．合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间速度方向与轨迹相切合外力方向指向轨迹的“凹”侧．3．速率变化情况判断(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时物体的速率增大；(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时物体的速率减小；(3)当合外力方向与速度方向垂直时物体的速率不变．二、运动的合成及运动性质分析1．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平行四边形定则．2．合运动与分运动的关系(1)等时性合运动和分运动经历的时间相等即同时开始、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独立进行不受其他运动的影响．(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效果．3．合运动的性质判断eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(加速度或合外力\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(变化：非匀变速运动不变：匀变速运动))\x(加速度或合外力方向与速度方向)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(共线：直线运动不共线：曲线运动))))4．两个直线运动的合运动性质的判断标准：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三、小船渡河(1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动．(2)三种速度：v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的实际速度)．(3)三种情景①过河时间最短：船头正对河岸时渡河时间最短t短＝eq\f(dv1)(d为河宽)．②过河路径最短(v2<v1时)：合速度垂直于河岸时航程最短s短＝d.船头指向上游与河岸夹角为αcosα＝eq\f(v2v1).③过河路径最短(v2>v1时)：合速度图5不可能垂直于河岸无法垂直渡河．确定方法如下：如图5所示以v2矢量末端为圆心以v1矢量的大小为半径画弧从v2矢量的始端向圆弧作切线则合速度沿此切线方向航程最短．由图可知：cosα＝eq\f(v1v2)最短航程：s短＝eq\f(dcosα)＝eq\f(v2v1)d.四、绳(杆)端速度分解模型1．模型特点沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等．2．思路与方法合运动→绳拉物体的实际运动速度v分运动→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(其一：沿绳或杆的速度v1其二：与绳或杆垂直的分速度v2))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8所示．图8高频考点一曲线运动例1．(多选)关于物体做曲线运动的条件下列说法中正确的是()A．物体受变力作用才可能做曲线运动B．物体受恒力作用也可能做曲线运动C．物体所受合力为零时不可能做曲线运动D．物体只要受到合外力作用就一定做曲线运动解析：物体做曲线运动的条件是合外力不为零且与速度不共线与合外力是变力还是恒力无关选项A错误B正确；若物体所受合外力为零则物体静止或做匀速直线运动选项C正确；物体做匀变速直线运动时也是受到合外力作用选项D错误。答案：BC【变式探究】一个物体在F1、F2、F3等几个力的共同作用下做匀速直线运动若突然撤去力F1则物体()A．可能做曲线运动B．不可能继续做直线运动C．必然沿F1的方向做直线运动D．必然沿F1的反方向做匀加速直线运动答案：A高频考点二运动的合成及运动性质分析例2．在无风的情况下跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞下落过程中受到空气阻力已知物体速度越大受到的空气阻力越大下列描述下落速度的水平分量大小vx、竖直分量大小vy与时间t的图象可能正确的是()解析：运动员跳伞后做曲线运动其空气阻力方向与运动方向相反。空气阻力在水平方向的分力使运动员水平速度减小水平方向减速运动的加速度也在减小直到速度为零；竖直方向上随着速度的增大空气阻力增大加速运动的加速