高三物理复习第四章 曲线运动、运动的合成与分解、抛体运动人教实验版知识精讲.docVIP

高三物理复习第四章 曲线运动运动的合成与分解抛体运动 一. 教学内容： 复习第四章 曲线运动运动的合成与分解抛体运动一、曲线运动 1曲线运动的特点：在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度的方向就是通过曲线的这一点的切线方向，因此，质点在曲线运动中速度的方向时刻在变，所以曲线运动一定是变速运动。但是，变速运动不一定是曲线运动。 2物体做曲线运动的条件：从运动学角度说，物体的加速度方向跟速度方向不在一条直线上，物体就做曲线运动；从动力学角度来说，如果物体所受合外力的方向跟物体的速度方向不在一条直线上时，物体就做曲线运动。 二、运动的合成与分解 1、运动的独立性 一个物体同时参与几个运动，其中的任一运动都不会因其他运动的存在而有所改变，而合运动（即物体的实际运动）则是这些相对独立运动的叠加，这就是运动的独立性原理，或称为运动的叠加原理。 2运动的等时性 一个物体同时参与几个分运动，合运动与各分运动同时 3、运动的合成与分解的基本法则描述运动的量有位移（s）、速度（）、加速度（），它们都是矢量。其合成与分解都遵循平行四边形定则。 4运动的合成与分解 已知分运动求合运动，叫做运动的合成；已知合运动求分运动，叫做运动的分解。 分运动与合运动是一种等效替代关系，运动的合成与分解是研究曲线运动的一种基本方法。 在对一个具体的运动进行合成或分时，应注意： （1）两个分运动必须是同一质点在同 （2）两个分运动在同一直线上时，同向相加，反向相减。例如，竖直抛体运动可看成是竖直方向的匀速运动（）和自（）的合成，下抛时，；上抛时， （3）两个分运动不在同一直线上时，按照平行四边形定则合成，如图所示。 （4）两个分运动垂直时，正交分解后的合成为 三、抛体运动 物体以一定的初速度向空中抛出，仅在重力作用下物体所 平抛运动 ①定义：水平抛出的物体只在重力作用下的运动叫做平抛运动。 ②性质：是加速度为重力加速度的匀变速曲线运动。轨迹是抛物线。 ③研究方法：平抛运动可以分解为水平方向上能匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。 ④平抛运动的规律 竖直方向上： 任意时刻的速度： 任意时刻相对于抛出点的位移： ⑤运动时间和射程 取决于竖直下落的射程 几类典型问题： 一、曲线运动的合外力方向与速度方向的关系 做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指的一方弯曲，或合外力指向轨迹“凹”侧，若已知物体的运动轨迹，可以判断出合外力的大致方向，若合外力为变力，则为变加速运动；若合外力为恒力，则为匀变速运动；若合外力为恒力且与初速度方向不在一条直线上，则物体做匀变速曲线运动；若合外力方向与速度方向夹角为，则当为锐角时，物体做曲线运动的速率将变大；当为钝角时，物体做曲线运动的速率将变小；当为直角时，则该力只改变速度的方向而不改变速度的大小。 如图所示，曲线AB是某物体运动的轨迹，物体在P点时的速度方向在曲线上该点的切线PQ上，物体所受合外力方向一定在直线PQ下边，即合外力应指向轨迹曲线的凹侧，因此曲线运动物体的轨迹一定在合外力方向和速度方向之间。 如图物体在恒力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而大小不变（即由F变为F），在此力的作用下，物体以后的运动情况为 （ ） A物体不可能沿曲线Ba运动 B、物体不可能沿直线Bb运动 物体不可能沿曲线Bc运动 D、物体不可能沿原曲线运动由B返回A 解析已知物体从A到B的运动是在恒力F作用下的运动，即为匀变速曲线运动。如图所示，过A、B分别作切线，过这两点时的速度方向，沿此切线方向。过B点沿方向作一条虚线BP，作一条与平行但反向的虚线BQ，再过A作一条与A反向的虚线AC。根据在曲线运动中，轨迹在速度与力之间，可知：恒力F的方向在直线AC的右边，同时也在直线BP的下边，即恒力F的方向一定在QBP范围内（但不包括BP和BQ这两个方向），设F的方向如图所示，运动到点时刻，力F立即反向，变为F，即图中虚箭头所示。由于此时刻它已有速度，而力F与速度成一定角度，此后它的运动一定是匀变速曲线运动，轨迹曲线向上弯曲，只能如图中曲线所示。此，选项A、B、D正确。 答案ABD 二、运动的合成与分解 1合运动的性质和轨迹 两直线运动合成，合运动的性质和轨迹由分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定：两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动，一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍是匀变速运动；二者共线时为匀变速直线运动；二者不共线时为匀变速曲线运动，两个匀变速直线运动的合运动仍为匀变速运动；当合初速度与合加速度共线时为匀变速直线运动；当合初速度与合加速度不共线时为匀变速曲线运动。 2如何进行运动的分解，是该节的难点，首先要找到合速度 3、要注意运动的独立性 运