第08讲 曲线运动 思维导图破解高中物理(全国通用)(导图+PPT课件+逐字稿)

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第08讲 曲线运动 思维导图破解高中物理(全国通用)(导图+PPT课件+逐字稿)

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(共24张PPT)
学霸推荐
知识体系梳理
曲线运动
优秀同龄人的陪伴 让你的青春少走弯路
曲线运动部分是必修2的重点内容,
主要考察内容就是一般曲线运动的
特点和题型,要重视产生曲线运动
的条件和特点,在这个基础上进行
题型巩固。
使用说明-内容说明
01
目 录
梳理知识体系
CONTENTS
02
解决经典问题实例
PA RT 1
梳理知识体系
DREAM OF THE FUTURE
曲线运动
大 致 框 架
曲线运动定义
运动合成和分解
考点
曲线运动
曲线运动
大 致 框 架
质点在某一点的速度方向,沿曲线
在这一点的切线方向。
速度方向
运动性质
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。
曲线运动定义
基本条件
曲线运动
大 致 框 架
(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。
基本概念
分解原则
根据运动的实际效果分解,也可采用正
交分解。
运动合成和分解
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
遵循的规律
曲线运动
大 致 框 架
1.条件:物体受到的合外力与初速度不共线。
2.合力方向与轨迹的关系
考点一 物体做曲
线运动的条件及
轨迹分析
无力不弯曲,弯曲必有力。曲线运动轨迹始终夹在
合力方向与速度方向之间,而且向合力的方向弯曲,
或者说合力的方向总是指向轨迹的“凹”侧。
3.合力方向与速率变化的关系
(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的
速率增大。
考点二 运动的合
成与分解及应用
考点
(2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的
速率减小。
(3)当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变。
考点三 小船渡河
模型
曲线运动
大 致 框 架
考点一 物体做曲
线运动的条件及
轨迹分析
1.合运动和分运动的关系
考点二 运动的合
成与分解及应用
考点
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。
考点三 小船渡河
模型
曲线运动
大 致 框 架
1.船的实际运动:是水流的运动和船相对静水的运
动的合运动。
考点一 物体做曲
线运动的条件及
轨迹分析
2.三种速度:船在静水中的速度v船、水的流速v水、
船的实际速度v。
3.三种情况
考点二 运动的合
成与分解及应用
考点
考点三 小船渡河
模型
曲线运动
知识树原图:
PA RT 2
利用知识体系框架来解题
此部分务必观看视频讲解
DREAM OF THE FUTURE
经典例题1
(多选)下列说法正确的是( )
A.物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动
B.物体在变力作用下一定是做曲线运动
C.物体做曲线运动,沿垂直速度方向的合力一定不为零
D.两个直线运动的合运动一定是直线运动
答案解析1
答案与解析:物体是否做曲线运动,取决于物体所受合外力方向与物体运动方
向是否共线,只要两者不共线,无论物体所受合外力是恒力还是变力,物体都
做曲线运动,若两者共线,则物体做直线运动,选项A正确,B错误;
由垂直速度方向的力改变速度的方向,沿速度方向的力改变速度的大小可知,
C正确;
两个直线运动的合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动,选项D错误。
经典例题2
如图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( )
A.沿AB的方向
C.沿BD的方向
B.沿BC的方向
D.沿BE的方向
答案解析2
答案与解析: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。
经典例题3
如图所示,大河的两岸笔直且平行,现保持快艇船头始终垂直于河岸从岸边
某处开始先匀加速而后匀速驶向对岸,在快艇离对岸还有一段距离时开始减
速,最后安全靠岸。若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动,且整个河流
中水的流速处处相等,则快艇实际运动的轨迹可能是图中的( )
A.① B.② C.③ D.④
答案解析3
答案与解析:在垂直于河岸方向上先做匀加速直线运动,即合力沿垂直
于河岸方向并指向要驶向的对岸,并且指向轨迹的内侧,然后做匀速直
线运动,轨迹是一条与河岸有夹角的直线,再做减速运动,合力沿垂直
于河岸方向并指向驶出的河岸,所以轨迹为④,故D正确。
经典例题4
答案解析4
PA RT 3
回顾落实
DREAM OF THE FUTURE
要点
①注意曲线运动轨迹透漏的信息;
②小船过河模型中,求位移最小的情况分析;
③要时刻注意运动的独立性。
提醒
①小船过河求位移最小的之前要分析具体情况;
②速度投影定理,一定要注意连线上速度大小相同;
③要时刻注意合运动和分运动的关系。
布置作业
根据本节课所学,完成学霸布置的作业,加油。
学霸推荐
THANKS
青春的道路不长不短 学霸的陪伴 让你一路不慌不忙曲线运动讲义(教师逐字稿)
课程简介:PPT(第 1 页):同学好,我们又见面了,上次课讲的内容巩
固好了么,要是感觉有什么问题,可以课后和我联系,我们今天的内
容是关于曲线运动的相关概念和知识点,让我们来一起看一下。
PPT(第 2 页):曲线运动部分是必修二的重点内容,主要考察内容就是
一般曲线运动的特点和题型,要重视产生曲线运动的条件和特点,在
这个基础上进行题型巩固。
PPT(第 3 页):我们看一下目录,还是老样子,梳理知识体系和解决经
典问题实例。
PPT(第 4 页):我们先来看一下知识体系的梳理部分。
PPT(第 5 页):这是我们关于曲线运动的总框架。
PPT(第 6 页):OK,我们先说一下曲线运动的定义。
速度方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向;
运动性质: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。
基本条件:速度和加速度不在一条直线上。
PPT(第 7 页):再看一下运动合成和分解的情况。
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。
分解原则:根据运动的实际效果分解,也可采用正交分解。
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
PPT(第 8 页):我们再来看看考点,首先看一下考点一 物体做曲线运
动的条件及轨迹分析
1.条件:物体受到的合外力与初速度不共线。
2.合力方向与轨迹的关系
无力不弯曲,弯曲必有力。曲线运动轨迹始终夹在合力方向与速度方
向之间,而且向合力的方向弯曲,或者说合力的方向总是指向轨迹的
“凹”侧。
3.合力方向与速率变化的关系
(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大。
(2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小。
(3)当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变。
PPT(第 9 页):我们再来看看考点二 运动的合成与分解及应用。
注意合运动和分运动的三个性质,等时性、等效性和因果性。
等时性:合运动运动时间和分运动的时间是相同的;
等效性:各分运动效果的叠加和合运动是等效的;
独立性:各分运动是互不影响的。
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。
PPT(第 10 页):我们再来看看考点三-小船过河。
1.船的实际运动:是水流的运动和船相对静水的运动的合运动。
2.三种速度:船在静水中的速度 v 船、水的流速 v 水、船的实际速度
v。
3.如表所示,最短时间一定是船本身速度垂直河岸的时候,最短位移
需要分情况,当船速大于水速的时候,最小位移大小等于河岸宽度,
当船速小于水速的时候,最小位移需要建立适量三角形,如表格所示,
因为河岸宽度一定,当合速度与水平方向的夹角越来越大时,位移大
小越小。
PPT(第 11 页):我们一起来看一下整体的思路框架,同学一定要在课
后好好巩固这个知识体系的梳理过程和方法。
PPT(第 12 页):接下来我们来一起看一下经典题型部分,注意我们在
梳理过程中,也应该就将我们经常遇到的经典知识点也梳理上去,这
样才能既梳理巩固清楚知识体系,也能清楚出题目的方向。
PPT(第 13—14 页):第 1 题和答案。
PPT(第 15—16 页):第 2 题和答案。
PPT(第 17—18 页):第 3 题和答案。
PPT(第 19—20 页):第 4 题和答案。
PPT(第 21 页):回顾落实。看完视频题目后,有没有学会如何运用知
识体系来解题?我们再次总结一下梳理知识体系的重要性吧。
PPT(第 22 页):要点:
①注意曲线运动轨迹透漏的信息;
②小船过河模型中,求位移最小的情况分析;
③要时刻注意运动的独立性。
注意:
①小船过河求位移最小的之前要分析具体情况;
②速度投影定理,一定要注意连线上速度大小相同;
③要时刻注意合运动和分运动的关系。
PPT(第 23 页):课后作业布置,请认真完成我们准备的题目,因为对
应的题型可以充分的对咱们学习内容进行很好的巩固和加强,所有题
目难度不是太大,但是是对所学内容非常好的融汇与渗透,也是对学
习效果非常好的检验。在解答过程中一定要仔细哦。
PPT(第 24 页):谢谢同学,我们下次再见!曲线运动作业题
作业题目难度分为 3档:三星☆☆☆(基础题目)
四星☆☆☆☆(中等题目)
五星☆☆☆☆☆(较难题目)
本套作业题目 1-10 题为三星,11-16 为四星,17-18 为五星。
1.关于曲线运动,下列说法中正确的是( ) ☆☆☆
A.曲线运动一定是变速运动 B.变速运动一定是曲线运动
C.曲线运动可能是匀变速运动 D.变加速运动一定是曲线运动
答案与解析:曲线运动产生的原因是速度和加速度方向不在一条直线上,所以运
动过程中,速度方向始终会发生变化。
2.质点在三个恒力 F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去 F1,而
保持 F2、F3不变,则质点( ) ☆☆☆
A.一定做匀变速运动 B.一定做直线运动
C.一定做非匀变速运动 D.一定做曲线运动
答案与解析:因为 F2、F3两个力的合力大小和 F1大小相同,方向相反,撤去 F1
后的合力与速度方向的关系并不清楚,所以有可能做直线运动也有可能做到曲线
运动,但是因为加速度是恒定的,所以一定做的是匀变速运动。
3.关于运动的合成,下列说法中正确的是( ) ☆☆☆
A. 合运动的速度一定比分运动的速度大
B. 两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动
C. 两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动
D. 合运动的两个分运动的时间不一定相等
答案与解析:A选项中,因为是矢量相加,所以合速度可能比两个分速度都小,
B选项中,两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动,C选项中因为合加
速度的方向和合速度的方向不一定共线,所以两个匀变速直线运动的合运动不一
定是匀变速直线运动,D选项合运动的两个分运动的时间一定相等。
4.关于运动的性质,以下说法中正确的是( ) ☆☆☆
A.曲线运动一定是变速运动
B.变速运动一定是曲线运动
C.曲线运动一定是变加速运动
D.物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动
答案与解析:曲线运动一定是变速运动,变速运动并不一定是曲线运动,匀变速
直线运动属于直线运动但不是曲线运动。
5.关于运动的合成和分解,下列说法正确的是( ) ☆☆☆
A.合运动的时间等于两个分运动的时间之和
B.匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线
C.曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上
D.分运动是直线运动,则合运动必是直线运动
答案与解析:注意运动合成和分解中,合运动与分运动具有等时性、等效性和独
立性。
6.关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体,比较它们落到水平地面上的时
间(不计空气阻力),以下说法正确的是( ) ☆☆☆
A.速度大的时间长 B.速度小的时间长
C.一样长 D.质量大的时间长
答案与解析:平抛运动的时间由竖直高度决定。
7.做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是( ) ☆☆☆
A.大小相等,方向相同 B.大小不等,方向不同
C.大小相等,方向不同 D.大小不等,方向相同
答案与解析:水平方向是匀速直线运动,竖直方向是匀加速直线运动,整体做匀
加速曲线运动,所以每秒钟速度增加量都是相同的。
8.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为 1∶2 ,转动半径之比为 1∶2 ,
在相等时间里甲转过 60°,乙转过 45°,则它们所受外力的合力之比为( )
☆☆☆
A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16
v2
答案与解析:由圆周运动公式 F m m 2r ,甲乙角速度之比为4:3,匀速
r
圆周运动合外力充当向心力,代入数据就可求出比值。
9.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物
体 A的受力情况是( ) ☆☆☆
A.绳的拉力大于 A的重力
B.绳的拉力等于 A的重力 v
C.绳的拉力小于 A的重力 A
D.绳的拉力先大于 A的重力,后变为小于重力
答案与解析:因为小车向右做匀速直线运动,在绳子方向上的速度分量越来越大,
所以 A物块做加速运动,绳子拉力大于重力。
10.水滴自高处由静止开始下落,至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风,则
( ) ☆☆☆
A.风速越大,水滴下落的时间越长
B.风速越大,水滴落地时的瞬时速度越大
C.水滴着地时的瞬时速度与风速无关
D.水滴下落的时间与风速无关
答案与解析:合成与分解中独立性的考察,水平方向吹风不影响水滴竖直方向的
运动。
11.在宽度为 d的河中,水流速度为 v2,船在静水中速度为 v1(且 v1>v2),方
向可以选择,现让该船开始渡河,则该船( ) ☆☆☆☆
A.可能的最短渡河时间为 d/v2
B.可能的最短渡河位移为 d
C.只有当船头垂直河岸渡河时,渡河时间才和水速无关
D.不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水速均无关
答案与解析:最短时间就是船速垂直河岸的时候,t=d/v2,由于 v1>v2所以合运
动方向可以垂直于河岸。
12.关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是( ) ☆☆☆☆
A.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的
B.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力
C.对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力
D.向心力的效果是改变质点的线速度大小
答案与解析:向心力是半径方向的合力,效果力,所以 A正确;B,向心力可以
是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力也正确,C向心力一直指
向圆心,所以方向一直变化,是变力;D,向心力变化的是线速度方向。
13.无风时气球匀速竖直上升,速度为 3 m/s。现吹水平方向的风,使气球获 4 m/s
的水平速度,气球经一定时间到达某一高度 h,则有风后( ) ☆☆☆☆
A.气球实际速度的大小为 7 m/s
B.气球的运动轨迹是曲线
C.若气球获 5 m/s的水平速度,气球到达高度 h的路程变长
D.若气球获 5 m/s的水平速度,气球到达高度 h的时间变短
答案与解析:有风时,气球实际速度的大小 v=5 m/s,A错误;气球沿合速度方
向做匀速直线运动,轨迹为直线,B错误;水平速度增大,但气球飞行的时间不
变,水平方向的位移增大,竖直方向的位移不变,合位移增大,故气球到达高度
h的路程变长,C正确,D错误。
14.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为 v的大河。小明驾着小船渡河,
去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用
时间的比值 k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为( )
☆☆☆☆
A kv B v. .
k 2 1 1 k 2
C kv D v. .
1 k 2 k 2 1
d
答案与解析:设河宽为 d,小船在静水中的速度大小为 u,去程时间 t1= ;回程
u
时间 t d t v2 ;又 1 =k,联立解得 u= ,选项 B正确。
u 2 v2 t2 1 k 2
15.如图所示,当小车 A以恒定的速度 v向左运动时,对于 B物体,下列说法正
确的是( ) ☆☆☆☆
A.匀加速上升
B.B物体受到的拉力大于 B物体受到的重力
C.匀速上升
D.B物体受到的拉力等于 B物体受到的重力
答案与解析:将小车的速度分解,如图所示,合速度 v沿绳方向的分速度等于物
体 B的速度 vB,所以 vB=vcos θ,随着小车的运动,θ变小,速度 vB增大,但速
度 vB增大不均匀,B物体做变加速运动;由牛顿第二定律知,B物体受到的拉
力大于 B物体受到的重力。
16.下列图中实线为河岸,河水的流动方向如图中 v的箭头所示,虚线为小船从
河岸M驶向对岸 N的实际航线。则其中可能正确的是( ) ☆☆☆☆
答案与解析:当船头垂直指向河岸时,船在静水中的速度与水流速度的合速度方
向偏向下游,故 A正确,C 错误;当船头偏上游时,若船在静水中的速度与水
流速度的合速度垂直河岸,则船的运动轨迹垂直河岸,故 B正确;当船头偏向
下游时,船在静水中的速度与水流速度的合速度方向应偏向下游,故 D错误。
17.一条小船在静水中的速度为 10 m/s,要渡过宽度为 60 m、水流速度为 6 m/s
的河流,下列说法正确的是( ) ☆☆☆☆☆
A.小船渡河的最短时间为 6 s
B.小船渡河的最短时间为 10 s
C.若小船在静水中的速度增加,则小船渡河的最短路程减小
D.若小船在静水中的速度增加,则小船渡河的最短路程不变
答案与解析:当小船船头垂直河岸过河时,过河时间最短,为 t=6s,因此,B
错误,A正确;小船在静水中的速度为 10m/s,大于河水流速 6m/s,由速度合成
的平行四边形定则可知,合速度可以垂直河岸,因此,过河位移(即最短路程)为
60 m,静水中船速增加时,合速度要改变,由于船速始终大于水流的速度,合速
度可以垂直河岸,过河的最短路程不改变,C错误,D正确。
18.一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边 100 m远的一浮标处,已
知快艇在静水中的速度 vx图象和水流的速度 vy图象如图甲、乙所示,则下列说
法中正确的是( ) ☆☆☆☆☆
A.快艇的运动轨迹为直线
B.快艇的运动轨迹为曲线
C.快艇最快到达浮标处的时间为 20 s
D.快艇最快到达浮标处经过的位移大于 100 m
答案与解析:快艇实际运动的两个分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运
动,且不在同一直线上,故快艇的运动轨迹为曲线,A错误,B正确;最快到达
浮标处的方式是使 vx垂直于河岸且保持图甲所示的加速度 a=0.5 m/s2做匀加速
1
直线运动,则 at2=x,代入 x=100 m有 t=20 s,C项正确;快艇的实际位移为
2
x′>100 m,D项正确。

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