人教版高考物理一轮复习 第4章 抛体运动与圆周运动万有引力与航天 1曲线运动运动的合成与分解.ppt
第1讲曲线运动运动的合成与分解
命题点一合运动的轨迹与运动性质的判断【要点·融会贯通】1.运动轨迹的判断:(1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上,则物体做直线运动。(2)若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上,则物体做曲线运动。
2.合运动的性质的判断:
【典例·通法悟道】【典例1】一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N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()
【技巧点拨】科学思维之科学推理(1)已知运动轨迹,可以判断合力的大致方向在轨迹的包围区间(凹侧),如图所示。(2)运动轨迹在速度方向与合力方向所夹的区间,根据受力方向和速度方向可以判断轨迹的大致弯曲方向。【解析】选B。曲线运动的速度沿切线方向,物体所受合力指向曲线的凹侧,速度减小说明合力的切向分力与速度方向相反,则B正确,A、C、D错误。
命题点二运动的合成与分解【要点·融会贯通】1.合运动和分运动的关系:
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。
【典例·通法悟道】【典例2】(多选)如图所示,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v0=3cm/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的()
A.分位移y与x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D.tanα与时间t成正比【题眼点拨】(1)蜡块在竖直方向和水平方向同时运动,且这两个运动相互独立。(2)竖直方向做匀速运动:y=v0t,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动:x=at2。
【解析】选B、D。由运动的合成与分解可知y=v0t,x=at2,所以有x=a()2,可见分位移y的平方与x成正比,选项A错误,B正确;合速度v=,所以选项C错误;对于合速度的方向与y轴的夹角α,有tanα=,所以选项D正确。
【典例3】(2019·银川模拟)如图所示,有一竖直放置的“T”形架,表面光滑,滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上,A、B用一不可伸长的轻绳相连,A、B质量相等,且可看作质点。开始时细绳水平伸直,A、B静止,由静止释放B后,已知当轻绳与竖直方向的夹角为60°时,滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v,则A的速度为 ()A.v B.vC.vD.v
【解析】选D。将滑块A、B的速度沿图示方向分解,根据几何知识可得滑块B沿绳子方向上的分速度为:v1=vcos60°,滑块A沿绳子方向上的分速度为:vA1=vAsin60°,因为v1=vA1,则有:vA=vcot60°=v,故D正确。