第1課時 運動的合成與分解 拋體運動

必修2第四章曲線運動萬有引力定律第1課時運動的合成與分解拋體運動知識梳理考點透析微課拓展知識梳理教材導引以題扣點教材導讀1.教材中一個在水平面上做直線運動的鋼球,受到磁鐵的吸引而做曲線運動,那么鋼球偏轉的方向與受到磁鐵的力的方向有什么關系?答案:鋼球向受力的那側偏轉.2.由教材中研究平拋運動的速度的圖中可以看出,拋體下落的方向越來越接近哪個分運動的方向?答案:拋體下落的方向越來越接近豎直向下的方向.基礎提點知識點一曲線運動

1.速度的方向:質點在某一點的速度方向是沿曲線在這一點的

.2.運動的性質:做曲線運動的物體,速度的

時刻在改變,所以曲線運動一定是

運動.3.曲線運動的條件切線方向方向變速【試練1】

下列關于對曲線運動的認識,正確的是(

)A.曲線運動的合外力可以是零B.曲線運動的速度不斷改變,加速度也一定不斷改變C.曲線運動的速度方向一定不斷變化,但加速度的大小和方向可以不變D.曲線運動一定是變加速運動解析:物體做曲線運動,合外力一定不為零,必有加速度,但加速度的大小和方向可以不變,選項C正確.C運動的合成與分解

知識點二1.合運動與分運動的關系等時性各分運動經(jīng)歷的時間與合運動經(jīng)歷的時間相同獨立性一個物體同時參與幾個分運動,各分運動獨立進行,互不干擾等效性各分運動疊加起來與合運動有相同的效果,即分運動與合運動是一種等效替代的關系2.運算法則:位移、速度和加速度都是矢量,故它們的合成與分解遵循

定則.平行四邊形【試練2】

關于運動的合成,下列說法中正確的是(

)A.合運動的速度一定比每一個分運動的速度大B.兩個分運動的時間一定與它們合運動的時間相等C.只要兩個分運動是直線運動,合運動就一定是直線運動D.兩個勻變速直線運動的合運動一定是勻變速直線運動解析:一個勻速直線運動與一個勻變速直線運動的合運動為曲線運動;只有當兩個勻變速直線運動的合初速度方向與合加速度方向在同一直線上時,合運動才是勻變速直線運動,只有選項B正確.B平拋運動

知識點三1.定義:將物體以一定的初速度沿

拋出,物體只在

作用下所做的運動.2.性質:加速度為重力加速度的

運動,運動軌跡是

.水平方向重力勻變速曲線拋物線3.規(guī)律見附表【試練3】(2014佛山市質檢)“套圈圈”是小孩和大人都喜愛的一種游戲.如圖所示,某小孩和大人直立在界外,在同一條豎直線上的不同高度分別水平拋出圓環(huán),并恰好套中前方同一物體.假設圓環(huán)的運動可以視為平拋運動,則(

)A.大人拋出的圓環(huán)運動的時間較短B.大人應以較小的速度拋出圓環(huán)C.小孩拋出的圓環(huán)發(fā)生的位移較大D.小孩拋出的圓環(huán)單位時間內速度的變化量較小B斜拋運動知識點四1.性質:加速度為重力加速度的

運動.2.基本規(guī)律

(以斜上拋為例,如圖所示)(1)水平方向:v0x=

,F合x=

,在最高點,vx=

.

(2)豎直方向:v0y=

,F合y=

,在最高點,vy=

.

勻變速曲線v0cosθv0cosθv0sinθ0mg0【試練4】

做斜拋運動的物體,到達最高點時(

)A.速度為零,加速度方向向下B.速度為零,加速度為零C.具有水平方向的速度和豎直向下的加速度D.具有水平方向的速度和加速度解析:斜拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直上拋運動.因物體只受重力,且方向豎直向下,所以水平方向的分速度不變,豎直方向上的加速度也不變,所以只有選項C正確.C考點透析突破重難課堂探究合運動的性質與軌跡分析考點一1.合力方向與速率變化的關系當合力方向與速度方向的夾角

2.合運動性質的判斷(1)根據(jù)加速度判定合運動的性質:若合加速度不變,則為勻變速運動;若合加速度(大小或方向)變化,則為非勻變速運動.(2)根據(jù)合加速度的方向與合初速度的方向判定合運動的軌跡:若合加速度的方向與合初速度的方向在同一直線上則為直線運動,否則為曲線運動.3.合力方向與軌跡的關系物體做曲線運動的軌跡一定夾在合力方向與速度方向之間,速度方向與軌跡相切,合力方向指向軌跡的“凹”側.【例1】

某研究性學習小組進行了如下實驗:如圖所示,在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水,水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R.將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在R從坐標原點以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時,玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運動.同學們測出某時刻R的坐標為(4,6),此時R的速度大小為

cm/s.R在上升過程中運動軌跡的示意圖是

.(R視為質點)

思路探究:

(1)R的合速度可用什么方法確定?答案:R的合速度可由平行四邊形定則求解.(2)小圓柱體R的運動軌跡與加速度有怎樣的定性關系?答案:小圓柱體R的運動軌跡向加速度方向彎曲.答案:5

D方法技巧(1)做類平拋運動物體的速度方向越來越接近勻加速分運動的方向.(2)曲線的軌跡只能平滑變化,不會出現(xiàn)急折,且趨向于分速度大的分運動方向.變式訓練1-1:(2014天津南開中學檢測)各種大型的貨運站中少不了旋臂式起重機,如圖(甲)所示,該起重機的旋臂保持不動,可沿旋臂“行走”的天車有兩個功能,一是吊著貨物沿豎直方向運動,二是吊著貨物沿旋臂水平方向運動.現(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛,同時又使貨物沿豎直方向做勻減速運動.此時,我們站在地面上觀察到貨物運動的軌跡可能是圖(乙)中的(

)D解析:由于貨物在水平方向做勻速運動,在豎直方向做勻減速運動,故貨物所受的合外力豎直向下,由曲線運動的特點:所受的合外力要指向圓弧內側可知,對應的運動軌跡可能為D.“關聯(lián)”速度問題考點二把物體的實際速度分解為垂直于繩(桿)和平行于繩(桿)兩個分量,根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相等求解.常見的模型如圖所示.【例2】(2014天津實驗中學模擬)(多選)如圖所示,將質量為2m的重物懸掛在輕繩的一端,輕繩的另一端系一質量為m的小環(huán),小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,光滑定滑輪與直桿的距離為d.現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放,當小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(圖中B處),下列說法正確的是(重力加速度為g)(

)ABD思路探究:(1)如何求出重物上升高度?答案:圖中直角三角形的斜邊與直角邊之差是重物上升高度,或滑輪右側繩子縮短的長度就是重物上升高度.(2)小環(huán)實際上是沿桿下落,該運動是合運動,其分運動是哪兩個?答案:兩個分運動:沿繩方向的運動和垂直于繩方向的運動.(3)如何求重物上升速度的大小?答案:重物上升速度的大小等于小環(huán)沿繩方向的分速度的大小.方法技巧解決此類問題時的方法(1)確定合速度,它應是物體的實際速度;(2)物體的運動引起了兩個效果:一是繩子的收縮,二是繩繞滑輪的轉動.應根據(jù)實際效果進行運動的分解.A平拋運動與斜面結合問題考點三常見兩種情況:(1)物體從空中拋出落在斜面上;(2)從斜面上拋出落在斜面上.見附表審題圖示答案:(1)1.7m

(2)0.125物理建模

平拋運動模型(1)運動特點:具有初速度.(2)受力特點:只受大小方向均不變化的恒力作用.(3)恒力與初速度方向垂直.B

平拋運動中的臨界問題考點四【例4】

如圖所示,水平屋頂高H=5m,圍墻高h=3.2m,圍墻到房子的水平距離L=3m,圍墻外空地寬x=10m,為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的空地上,g取10m/s2.求:(1)小球離開屋頂時的速度v0的大小范圍;(2)小球落在空地上的最小速度大小.審題圖示方法技巧

(1)極限分析法確定臨界狀態(tài),v0不能太大,否則小球將落在空地外邊;v0又不能太小,否則被圍墻擋住而不能落在空地上.因而只要分析落在空地上的兩個臨界狀態(tài),即可解得所求的范圍.(2)要畫出過程示意圖,它既直觀,又可以使隱含的條件顯露出來.小球落在墻外的空地上,其速度最小值所對應的落點不是空地的內側邊緣,而是圍墻的最高點.答案:見解析微課拓展探究動向拓寬視野類平拋運動探究ABC

1.高考命題新動向高考中類平拋運動常被考到,特別是帶電粒子在電場中偏