高中物理鲁科版学案第四章曲线运动运动的合成与分解.docx

基础课1曲线运动运动的合成与分解

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，vA、vC的方向与v的方向相同，vB、vD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：已知分运动求合运动。

(2)运动的分解：已知合运动求分运动。

2．分解原则：根据运动的实际效果分解，也可采用正交分解。

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平行四边形定则。

[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。()

答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√(7)×(8)×

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(v0≠0，F≠0)

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)侧

2.合力方向与速率变化的关系

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

解析物体受到变力作用时，若合力方向与速度方向共线，则物体做直线运动，A错误；物体受到恒力作用时，若合力方向与速度方向有夹角，则物体做曲线运动，B错误，C正确；如果合力方向与速度方向相反，则物体的速度成为零后反向加速运动，D错误。

答案C

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)，A、B、C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()

图1

A．沿AB的方向 B．沿BC的方向

C．沿BD的方向 D．沿BE的方向

解析由于做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向，因此，铅球在B点的速度方向沿BD的方向，C正确。

答案C

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()

解析曲线运动的速度沿切线方向，物体所受合力指向曲线的内侧，速度减小说明合力的切向分力与速度方向相反，综合可得B正确。

答案B

方法技巧

合力、速度、轨迹之间的关系

做曲线运动的物体，其速度方向与运动轨迹相切，所受的合力方向与速度方向不在同一条直线上，合力改变物体的运动状态，据此可以判断：

(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。

(3)根据合力方向与速度方向间的夹角，判断物体的速率变化情况：夹角为锐角时，速率变大；夹角为钝角时，速率变小；合力方向与速度方向垂直时，速率不变，这是匀速圆周运动的受力条件。

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)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(变化：变加速运动,不变：匀变速运动))

加速度(或合外力)与速度方向eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(共线：直线运动,不共线：曲线运动))

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l1、l2，AB是两条直线的垂线，其中