2018届高三物理江苏一轮复习练习部分第4章第1节曲线运动运动的合成与分解.doc

节次考纲命题规律第1节曲线运动运动的合成与分解运动的合成与分解1.速度、加速度、位移的合成与分解在实际问题中的应用；2.平抛运动的处理方法以及平抛运动在具体生活情境中的应用；3.描述圆周运动的物理量及它们之间的关系和应用；4.圆周运动的动力学问题；5.圆周运动的临界问题；6.天体质量和密度的计算；7.第一宇宙速度的计算；8.天体的运动及卫星的变轨问题.第2节抛体运动的规律及其应用抛体运动第3节圆周运动圆周运动的描述匀速圆周运动的向心力第4节万有引力与航天开普勒行星运动定律万有引力定律及其应用第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度第1节曲线运动运动的合成与分解知识点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曲线运动的条件知识点2运动的合成与分解1基本概念(1)运动的合成：已知分运动求合运动(2)运动的分解：已知合运动求分运动2分解原则根据运动的实际效果分解，也可采用正交分解3遵循的规律位移、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(1)如果各分运动在同一直线上，需选取正方向，与正方向同向的量取“”号，与正方向反向的量取“”号，从而将矢量运算简化为代数运算(2)两分运动不在同一直线上时，按照平行四边形定则进行合成如图411所示图411(3)两个分运动垂直时的合成满足：a合x合v合1正误判断(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()2(曲线运动的特点)(多选)关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是()A它所受的合外力一定不为零B它所受的合外力一定是变力C其速度可以保持不变D其动能可以保持不变【答案】AD3(曲线运动的速度、加速度与轨迹的位置关系)(多选)下列哪个选项能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系()ABCD【答案】AC4(合运动性质的判断)(多选)(2016全国乙卷)一质点做匀速直线运动现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则() A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D质点单位时间内速率的变化量总是不变【答案】BC 核心精讲题组通关1(多选)一个质点在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图412所示，在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿图示中的()图412AF1的方向BF2的方向CF3的方向DF4的方向CD曲线运动受到的合力总是指向曲线凹的一侧，但和速度永远不可能达到平行的方向，所以合力可能沿着F3的方向、F4的方向，不可能沿着F1的方向、F2的方向，C、D正确，A、B错误2(多选)质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90(大小不变)后，物体可能做 () 【导学号：96622057】A加速度大小为的匀变速直线运动B加速度大小为的匀变速直线运动 C加速度大小为的匀变速曲线运动D匀速直线运动BC物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，必有F3与F1、F2的合力等大反向，当F3大小不变，方向改变90时，F1、F2的合力大小仍为F3，方向与改变方向后的F3夹角为90，故F合F3，加速度a，若初速度方向与F合方向共线，则物体做匀变速直线运动，若初速度方向与F合方向不共线，则物体做匀变速曲线运动，故B、C正确核心精讲1合运动与分运动的关系(1)等时性各个分运动与合运动总是同时开始，同时结束，经历时间相等(不同时的运动不能合成)(2)等效性各分运动叠加起来与合运动有相同的效果(3)独立性一个物体同时参与几个运动，其中的任何一个都会保持其运动性质不变，并不会受其他分运动的干扰虽然各分运动互相独立，但是它们共同决定合运动的性质和轨迹2运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们均是矢量，故合成与分解都遵守平行四边形定则师生共研如图413甲所示，在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水，水中放置一个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是10 cm，玻璃管向右匀加速平移，每1 s通过的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管运动的水平位移，t0时蜡块位于坐标原点图413(1)请在图乙中画出蜡块4 s内的运动轨迹；(2)求出玻璃管向右平移的加速度；(3)求t2 s时蜡块的速度v.【规范解答】(1)蜡块在竖直方向做匀速直线运动，在水平方向向右做匀加速直线运动，根据题中的数据画出的轨迹如图所示：(2)由于玻璃管向右为匀加速平移，根据xaT2可求得加速度，由题中数据可得：x5.0 cm，相邻时间间隔为1 s，则a5102 m/s2.(3)由运动的独立性可知，竖直方向的速度为vy0.1 m/s.水平方向做匀加速直线运动，2 s时蜡块的水平方向的速度为vxat0.1 m/s则2 s时蜡块的速度：v m/s m/s.【答案】(1)见解析图(2)5102 m/s2(3) m/s在解决运动的合成问题时，先确定各分运动的性质，再求解各分运动的相关物理量，最后进行各量的合成运算题组通关3(2015广东高考)如图414所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物()图414A帆船朝正东方向航行，速度大小为vB帆船朝正西方向航行，速度大小为vC帆船朝南偏东45方向航行，速度大小为vD帆船朝北偏东45方向航行，速度大小为vD以帆板为参照物，帆船具有朝正东方向的速度v和朝正北方向的速度v，两速度的合速度大小为v，方向朝北偏东45，故选项D正确4(2017衡阳联考)如图415所示，当汽车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动现从t0时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动，甲种状态启动后t1时刻，乘客看到雨滴从B处离开车窗，乙种状态启动后t2时刻，乘客看到雨滴从F处离开车窗，F为AB的中点则t1t2为() 【导学号：96622058】图415A21B1C1 D1(1)A雨滴在竖直方向的分运动为匀速直线运动，其速度大小与水平方向的运动无关，故t1t221.A正确核心精讲1模型特点(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)小船渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关，与水流速度无关(3)三种速度：v船(船在静水中的速度)、v水(水的流速)、v合(船的实际速度)(4)两个极值：过河时间最短：v船v水，tmin(d为河宽)过河位移最小：v合v水(前提v船v水)，如图416甲所示，此时xmind，船头指向上游与河岸夹角为.cos ；v船v合(前提v船v1，下面用小箭头表示小船及船头的指向，则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景如图417所示，依次是() 【导学号：96622059】图417ABC DC船的实际速度是v1和v2的合速度，v1与河岸平行，对渡河时间没有影响，所以v2与河岸垂直即船头指向对岸时，渡河时间最短为tmin，式中d为河宽，此时合速度与河岸成一定夹角，船的实际路线应为所示；最短位移即为d，应使合速度垂直河岸，则v2应指向河岸上游，实际路线为所示，综合可得选项C正确6(多选)一只小船在静水中的速度为3 m/s，它要渡过一条宽为30 m的河，河水流速为4 m/s，则这只船()A过河时间不可能小于10 sB不能沿垂直于河岸方向过河C渡过这条河所需的时间可以为6 sD不可能渡过这条河AB船在过河过程同时参与两个运动，一个沿河岸向下游的水流速度，一个是船自身的运动垂直河岸方向位移即河的宽度d30 m，而垂直河岸方向的最大分速度即船自身的速度3 m/s，所以渡河最短时间t10 s，A对、C错；只要有垂直河岸的分速度，就可以渡过这条河，D错；船实际发生的运动就是合运动，如果船垂直河岸方向过河，即合速度垂直河岸方向一个分速度沿河岸向下，与合速度垂直，那么在速度合成的三角形中船的速度即斜边，要求船的速度大于水的速度，而本题目中船的速度小于河水的速度，故不可能垂直河岸方向过河，B对典题示例(多选)如图418所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处)，下列说法正确的是(重力加速度为g)()图418A小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB小环到达B处时，重物上升的高度为(1)dC小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于ABD如图所示，将小环速度v进行正交分解，其分速度v1与重物上升的速度大小相等小环释放后，v增加，而v1vcos ，v1增大，由此可知小环刚释放时重物具有向上的加速度，故绳中张力一定大于2mg，A项正确；小环到达B处时，绳与直杆间的夹角为45，重物上升的高度h(1)d，B项正确；当小环下滑距离d时，v1vcos 45v，所以，小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于，C项错误，D项正确绳(杆)端速度分解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)的两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解常见的模型如图419所示图419题组通关7(多选)如图4110所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时()图4110A人拉绳行走的速度为vcos B人拉绳行走的速度为C船的加速度为D船的加速度为AC船的速度产生了两个效果：一是滑轮与船间的绳缩短，二是绳绕滑轮顺时针转动，因此将船的速度进行分解如图所示，人拉绳行走的速度v人vcos ，A对，B错；绳对船的拉力等于人拉绳的力，即绳的拉力大小为F，与水平方向成角，因此Fcos fma，得a，C对，D错