第9讲PART09运动的合成与分解教材知识梳理│考点互动探究│教师备用习题,一、曲线运动1.速度方向:质点在轨迹上某一点的瞬时速度的方向,沿曲线上该点的方向.2.运动性质:曲线运动一定是变速运动.a恒定:运动;a变化:非匀变速曲线运动.3.曲线运动条件:(1)运动学角度:物体的方向跟速度方向不在同一条直线上.(2)动力学角度:物体所受的方向跟速度方向不在同一条直线上.教材知识梳理匀变速曲线切线加速度合外力,二、运动的合成与分解1.概念(1)运动的合成:已知分运动求.(2)运动的分解:已知合运动求.2.分解原则:根据运动的分解,也可采用正交分解.3.遵循规律:位移、速度、加速度都是矢量,它们的合成与分解都遵循定则.教材知识梳理合运动分运动实际效果平行四边形,三、合运动与分运动的关系1.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.等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始,同时停止.3.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.教材知识梳理,教材知识梳理【辨别明理】(1)合速度一定大于分速度.()(2)运动的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.()(3)两个直线运动的合运动一定是直线运动.()(4)做曲线运动的物体受到的合外力一定是变力.()(5)做曲线运动的物体所受的合外力的方向一定指向轨迹的凹侧.(),教材知识梳理[答案](1)(×)(2)(√)(3)(×)(4)(×)(5)(√),考点一曲线运动的条件与轨迹分析考点互动探究1.[人教版必修2改编]如图9-1所示,水平桌面上一小铁球沿直线运动.若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁,下列关于小铁球运动情况的说法正确的是()A.磁铁放在A处时,小铁球做匀速直线运动B.磁铁放在A处时,小铁球做匀加速直线运动C.磁铁放在B处时,小铁球做匀速圆周运动D.磁铁放在B处时,小铁球做非匀变速曲线运动图9-1,考点互动探究[答案]D,考点互动探究2.如图9-2所示为质点做匀变速曲线运动的轨迹示意图,且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则质点从A点运动到E点的过程中,下列说法中正确的是()A.质点经过C点的速率比经过D点的速率大B.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°C.质点经过D点时的加速度比经过B点时的加速度大D.质点从B点运动到E点的过程中,加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小图9-2,考点互动探究[答案]A,考点互动探究3.一个质点受两个互成锐角的恒力F1和F2作用,由静止开始运动,若运动过程中保持二力方向不变,但F1突然增大到F1+ΔF,则质点以后()A.继续做匀变速直线运动B.在相等时间内速度的变化一定相等C.可能做匀速直线运动D.可能做非匀变速曲线运动,考点互动探究[答案]B,考点互动探究■要点总结1.曲线运动条件:物体受到的合外力与速度始终不共线.2.曲线运动特征(1)运动学特征:由于做曲线运动的物体的瞬时速度方向沿曲线上物体位置的切线方向,所以做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化,即曲线运动一定为变速运动.,考点互动探究(2)动力学特征:由于做曲线运动的物体的速度时刻变化,说明物体具有加速度,根据牛顿第二定律可知,物体所受合外力一定不为零且和速度方向始终不在一条直线上(曲线运动条件).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.(3)轨迹特征:曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间,而且向合力的一侧弯曲,或者说合力的方向总指向曲线的凹侧.轨迹只能平滑变化,不会出现折线.(4)能量特征:如果物体所受的合外力始终和物体的速度垂直,则合外力对物体不做功,物体的动能不变;若合外力不与物体的速度方向垂直,则合外力对物体做功,物体的动能发生变化.,考点二运动的合成与分解考点互动探究1.[人教版必修2改编]如图9-3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匀速上浮.在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管以速度v水平向右匀速运动.红蜡块由管口上升到顶端,所需时间为t,相对地面通过的路程为L.下列说法中正确的是()A.v增大时,L减小B.v增大时,L增大C.v增大时,t减小D.v增大时,t增大图9-3,考点互动探究[答案]B,考点互动探究2.物体在直角坐标系xOy所在的平面内由O点开始运动,其沿坐标轴方向的两个分速度随时间变化的图像如图9-4所示,则对该物体运动过程的描述正确的是()A.物体在0~3s做直线运动B.物体在3~4s做直线运动C.物体在3~4s做曲线运动D.物体在0~3s做变加速运动图9-4,考点互动探究[答案]B,考点互动探究3.一质量为2kg的物体在如图9-5甲所示的xOy平面上运动,在x轴方向上的v-t图像和在y轴方向上的s-t图像分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是()A.前2s内物体做匀变速曲线运动B.物体的初速度为8m/sC.2s末物体的速度大小为8m/sD.前2s内物体所受的合外力为16N图9-5,考点互动探究[答案]A,考点互动探究■要点总结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,为匀变速曲线运动一个匀速直线运动和一个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,考点互动探究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,故合成与分解都遵循平行四边形定则.,考点三小船渡河问题考点互动探究模型解读分运动1分运动2合运动运动船相对于静水的划行运动船随水漂流的运动船的实际运动速度本质发动机给船的速度v1水流给船的速度v2船相对于岸的速度v速度方向沿船头指向沿水流方向合速度方向,轨迹(切线)方向,考点互动探究,考点互动探究,考点互动探究,考点互动探究[答案]B,变式题(多选)如图9-6所示,民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上沿跑道AB运动,且向他左侧的固定目标拉弓放箭.假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的箭的速度为v2,跑道离固定目标的最近距离OC=d.若不计空气阻力的影响,要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则()考点互动探究图9-6,考点互动探究,考点互动探究[答案]BC,考点互动探究■建模点拨解小船渡河问题必须明确以下两点:(1)解决这类问题的关键:正确区分船的分运动和合运动.船的航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.(2)运动分解的基本方法:按实际效果分解,一般用平行四边形定则沿水流方向和船头指向进行分解.,考点四关联速度问题考点互动探究用绳或杆牵连两物体,在运动过程中,两物体的速度通常不同,但物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等.,考点互动探究考向一绳连接体的速度关联图9-7,考点互动探究[答案]D,考点互动探究[答案]A,考点互动探究考向二杆连接体的速度关联图9-9,考点互动探究[答案]C,考点互动探究图9-10,考点互动探究[答案]D,考点互动探究■要点总结先确定合运动的方向(物体实际运动的方向),然后分析这个合运动所产生的实际效果(一方面使绳或杆伸缩的效果;另一方面使绳或杆转动的效果)以确定两个分速度的方向(沿绳或杆方向的分速度和垂直于绳或杆方向的分速度,而沿绳或杆方向的分速度大小相同).,教师备用习题1.在长约1.0m的一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个适当的圆柱形的红蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,并迅速竖直倒置,红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底.将此玻璃管倒置安装在小车上,并将小车置于水平导轨上.若细线一端连接小车,另一端绕过定滑轮悬挂小物体,小车从A位置由静止开始运动,同时红蜡块沿玻璃管匀速上升.经过一段时间后,小车运动到B位置,如图所示.按照图建立坐标系,在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是图中的(),教师备用习题[答案]C,教师备用习题,教师备用习题[答案]C,教师备用习题,教师备用习题[答案]AC,教师备用习题4.如图甲所示,有一根长为L的轻杆OA,O端用铰链固定于地面,另一端固定着一个小球A,图甲中的小球A和图乙中的杆分别靠着边长为a和b的立方块.当立方块沿地面向右滑动到图示位置(杆与地面的夹角为α)时,其速度为v,则甲图中小球的速度大小vA和乙图中小球的速度大小v'A应为(),教师备用习题[答案]D,教师备用习题,教师备用习题5.如图所示,两条位于同一竖直平面内的水平轨道相距为h,轨道上有两个物体A和B(均可视为质点),它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接,物体A在下面的轨道上以速度v匀速运动.在绳子BO段与轨道成30°角的瞬间,BO段中点处有一与绳子相对静止的小水滴P和绳子分离.已知绳子BO段长度远大于滑轮直径,重力加速度为g,求:(1)小水滴P脱离绳子时的速度大小;(2)小水滴P脱离绳子后落到下面轨道上所需要的时间.,教师备用习题,教师备用习题
