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第一讲 曲线运动 运动的合成与分解

来源:物理组     阅读量:1012     时间: 2017-09-05 15:09:52

一.基础知识梳理:

知识点一、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

如图所示的曲线运动,vAvC的方向与v的方向相同,vBvD的方向与v的方向相反。

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

 

 

 

知识点二、运动的合成与分解

1基本概念

(1)运动的合成:已知         求合运动。

(2)运动的分解:已知         求分运动。

2分解原则:根据运动的            分解,也可采用              

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               定则。

 [思考判断]

(1)曲线运动一定是变速运动。(  )

(2)两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等。(  )

(3)曲线运动的加速度一定是变化的。(  )

(4)合运动不一定是物体的实际运动。(  )

(5)合速度一定大于分速度。(  )

(6)运动合成与分解的实质是对描述运动的物理量(位移、速度、加速度)的合成与分解。(  )

(7)两个直线运动的合运动一定是直线运动。(  )

(8)做曲线运动的物体受到的合外力一定是变力。(  )

二.考点透析:

 物体做曲线运动的条件及特点

1. 曲线运动条件及特点

条件

质点所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上(v00F0)

特点

(1)轨迹是一条曲线

(2)某点的瞬时速度的方向,就是通过这一点的切线的方向

(3)曲线运动的速度方向时刻在改变,所以是变速运动,一定有加速度

(4)合外力F始终指向运动轨迹的内(或凹)

2.合力方向与速率变化的关系

跟踪突破:

1[曲线运动的条件]下列几种说法正确的是(  )

A.物体受到变力作用,一定做曲线运动

B.物体受到恒力作用,一定做直线运动

C.物体所受的合力方向与速度方向有夹角时,一定做曲线运动

D.如果合力方向与速度方向在同一直线上,则物体的速度方向不改变,只是速率发生变化

2[曲线运动的速度方向]如图1所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)ABC为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,下列说法正确的是(  )

A.沿AB的方向         B.沿BC的方向

C.沿BD的方向    D.沿BE的方向

3[曲线运动的轨迹分析](2017·海安中学月考)一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由MN行驶,速度逐渐减小。如图所示,分别画出汽车转弯时所受合力的四种方向,你认为可能正确的是(  )

 

 

 

 运动的合成及运动性质分析

1合运动和分运动的关系

等时性

各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等

独立性

一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响

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

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。

3合运动的性质判断

加速度(或合外力)不变:匀变速运动(变化:变加速运动)

加速度(或合外力)与速度方向不共线:曲线运动(共线:直线运动)

跟踪突破:

1[对合运动和分运动的理解] (2017·南充适应性测试)如图2所示,在光滑水平面上有两条互相平行的直线l1l2AB是两条直线的垂线,其中A点在直线l1上,BC两点在直线l2上。一个物体沿直线l1以确定的速度匀速向右运动,如果物体要从A点运动到C点,图中123为可能的路径,则可以使物体通过A点时(  )

A.获得由A指向B的任意瞬时速度;物体的路径是2

B.获得由A指向B的确定瞬时速度;物体的路径是2

C.持续受到平行AB的任意大小的恒力;物体的路径可能是1

D.持续受到平行AB的确定大小的恒力;物体的路径可能是3

2[运动的独立性和运动的合成] 降落伞在匀速下降过程中,遇到水平方向吹来的风,则风速越大,降落伞(  )

A.下落的时间越短   B.下落的时间越长

C.落地时速度越小   D.落地时速度越大

3[合成与分解方法的应用](多选)如图3所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一红蜡块R(R视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v03 cm/s 匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,合速度的方向与y轴夹角为α。则红蜡块R(  )

A.分位移yx成正比

B.分位移y的平方与x成正比

C.合速度v的大小与时间t成正比

Dtan α与时间t成正比

 小船渡河模型

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:船在静水中的速度v、水的流速v、船的实际速度v

3两种渡河方式

方式

图示

渡河时间最短

当船头垂直河岸时,渡河时间最短,最短时间tminv船(d)

渡河位移最短

vv时,如果满足vvcos θ0,渡河位移最短,xmind

vv时,如果船头方向(v方向)与合速度方向垂直,渡河位移最短,最短渡河位移为xminv船(dv水)

方法技巧

1三模型、两方案解决小船渡河问题

2解决这类问题的关键

正确区分分运动和合运动,船的划行方向也就是船头指向,是分运动。船的运动方向也就是船的实际运动方向,是合运动,一般情况下与船头指向不一致。

【典例】 如图4所示,一艘轮船正在以4 m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河,河中各处水流速度都相同,其大小为v13 m/s,行驶中,轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同。

某时刻发动机突然熄火,轮船牵引力随之消失,轮船相对于水的速度逐渐减小,但船头方向始终未发生变化。求:

(1)发动机未熄灭时,轮船相对于静水行驶的速度大小;

(2)发动机熄火后,轮船相对于河岸速度的最小值。

 

 

 

 

 

 

 

 

考点四:()端速度分解模型

1模型特点:()拉物体或物体拉绳(),以及两物体通过绳()相连,物体运动方向与绳()不在一条直线上,求解运动过程中它们的速度关系,都属于该模型。

2模型分析

(1)合运动绳拉物体的实际运动速度v

(2)分运动→其二:与绳(或杆)垂直的分速度v2(其一:沿绳(或杆)的分速度v1)

3解题原则:根据沿绳()方向的分速度大小相等求解。常见实例如下:

 

 

 

 

 

 

 

 

 (多选)如图7所示,做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B,设重物和小车速度的大小分别为vBvA,则(  )

AvAvB

BvAvB

C.绳的拉力等于B的重力

D.绳的拉力大于B的重力

 

三.课堂反思:

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