高中物理 曲线运动运动的合成与分解

11曲线运动运动的合成与分解第四章曲线运动万有引力定律2内容要求说明运动的合成和分解Ⅱ斜抛运动只作定性要求抛体运动Ⅱ匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度Ⅰ匀速圆周运动的向心力Ⅱ离心现象Ⅰ万有引力定律及其应用Ⅱ3内容要求说明环绕速度Ⅱ第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ经典时空观和相对论时空观Ⅰ实验：研究平抛物体的运动4从近几年考题来看，与本章内容相关的考题有三个命题热点：5（1）运动的合成与分解、平抛运动规律的应用.（2）有关竖直平面内的圆周运动，涉及临界和能量的问题，是高考中的一个新点（3）万有引力定律与牛顿运动定律结合分析天体、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机的运动问题，估算天体的质量和密度问题，是历年高考命题的热点.特别是我国载人航天的成功和探月计划的实施，考查频率会越来越高.6在复习本章时应注意以下几点：(1)复习曲线运动时，要抓住处理复杂运动的基本方法——运动的合成与分解.7(2)处理圆周运动问题时，要弄清向心力的来源，确定圆心位置及半径，明确各物理量的关系.分析竖直面内的圆周运动时，要注意临界条件和极值问题的分析，并结合能量观点加以解决.(3)复习万有引力定律时，要强化两条主要思路:①F万=F向，②mg=F万8曲线运动运动的合成与分解：平行四边形定则平抛运动性质：匀变速曲线运动规律匀速圆周运动描述vx=v0,vy=gtx=v0t,212ygtv=wr2πsrvtT2πwtT22224πvarrrT向心力9万有引力定律：物体重力：运动模型：万有引力作向心力的匀速圆周运动人造地球卫星：同步卫星：周期等于地球自转的周期天体运动向心力22224πmvFmrmrT122mmFGr2MmmgGr222224πGMmvmmwrmrrrT10一、曲线运动1.直线运动和曲线运动的条件物体做直线运动的条件：当物体所受的合外力为零，物体沿速度方向做直线运动；当物体所受的合外力不为零，但是合外力和速度方向在同一条直线上，物体做直线运动.匀速变速11物体做曲线运动的条件：当物体所受的合外力方向与它的速度方向时，物体做曲线运动.2.曲线运动中速度方向沿曲线方向，质点在做曲线运动时速度方向时刻在发生，所以曲线运动一定是运动，一定具有.不在同一直线上切线变化变速加速度123.重点掌握的两种情况：一种是加速度大小、方向都不变的曲线运动，叫，如平抛运动；另一种是加速度大小不变、方向时刻改变的曲线运动，如运动.匀变速曲线运动匀速圆周13二、分运动和合运动1.分运动和合运动：一个物体同时参与两种运动时，这两种运动都是，而物体的实际运动就是.分运动合运动142.合运动与分运动的特征：(1)等时性：合运动所需时间和对应的每个分运动所需时间.(2)独立性：一个物体可以同时参与几个不同的分运动，各个分运动进行，互不影响.(3)等效性：各分运动的叠加与合运动有.的效果.相等独立相同15三、运动的合成从已知的几个分运动来求合运动，叫做，包括位移、速度和加速度的合成，由于它们都是矢量，所以遵循.运动的合成平行四边形定则16四、运动的分解由合运动求分运动叫做.运动的分解依据是矢量的定则，解题时运动的分解应按实际“效果”分解或正交分解.运动的分解平行四边形17一、如何判断曲线运动物体的运动轨迹与受力方向的关系?外力指向轨迹“凹”侧，已知物体的运动轨迹，可以判断出合外力的大致方向.若合外力方向与速度方向夹角α为锐角时，物体做曲线运动的速率将变大；当α为钝角时，物体做曲线运动的速率将变小；18二、运动的性质和轨迹物体运动的性质由加速度决定：加速度为零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动.物体运动的轨迹(直线还是曲线)则由物体的速度和加速度的方向关系决定：速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动.19两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动决定于:它们的合速度和合加速度方向是否共线20三、小船过河问题的分析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）、v（船的实际速度）.3.三种情况(1)过河时间最短：船头正对河岸时，渡河时间最短，（d为河宽）.1dtv短21（2）过河路径最短（v2＜v1时）：合速度垂直于河岸，航程最短，x短=d.（3）过河路径最短（v2＞v1时）：合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河.22四、连带运动问题（“关联”速度问题）解题方法是：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同求解.231.曲线运动的动力学条件如图所示，物体在恒力F的作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受的力反向，大小不变，即由F变为-F.在此力作用下，关于物体以后的运动情况下列说法正确的是()C24A.物体可能沿曲线Ba运动B.物体可能沿直线Bb运动C.物体可能沿曲线Bc运动D.物体可能沿原曲线由B返回A25质量为m的物体受到一组共点恒力作用而处于平衡状态，当撤去某个恒力F1时，物体可能做()A.匀加速直线运动B.匀减速直线运动C.匀变速曲线运动D.变加速曲线运动ABC262.运动的合成和分解的两种典型模型(1)绳拉物体模型如图所示，在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸，拉绳的速度为v，当拉船头的绳索与水平面的夹角为α时，船的速度是多少?27如图所示，物体A和B质量均为m，且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，B放在水平面上，A与悬绳竖直.用力F拉B沿水平面向左匀速运动的过程中，绳对A的拉力的大小是()A.大于mgB.总等于mgC.一定小于mgD.以上三项都不正确A28(2)小船渡河模型一条宽度为L的河流，水流速度为vs，已知船在静水中的速度为vc，那么：(1)怎样渡河时间最短？(2)若vcvs，怎样渡河位移最小？(3)若vcvs，怎样渡河船漂下的距离最短？渡河的最短位移为多少？29如图所示，在流速恒定的河中，小船靠岸点第一次是B点，第二次是C点，若划船的速率恒定，AB与AC跟垂线AD的夹角相等，设两次航行的时间分别为tAB和tAC,则应有tABtAC.（填“＞”“=”或“＜”）（B点在C点的上游）＞