曲线运动运的合成与分解.doc
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1、第1讲曲线运动运动的合成与分解(对应学生用书第53页)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:物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上【针对训练】1下面说法中正确的是()A做曲线运动的物体速度方向必定变化B速度变化的运动必定是曲线运动C加速度恒定的运动不可能是曲线运动D加速度变化的运动必定是曲线运动【解析】做曲线运动的物体速度大小不一定变化,但速度方向必定变化,A项正确速度变化的运动可能是速度大小在变,也可能
2、是速度方向在变化,不一定是曲线运动,B项错误加速度恒定的运动可能是匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动,C项错误加速度变化的运动可能是变加速直线运动,也可能是变加速曲线运动,D项错误【答案】A运动的合成与分解概念运动的合成:已知分运动求合运动运动的分解: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续表合运动与分运动的关系等时性合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始,同时进行,同时停止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
3、完全相同的效果【针对训练】2(2013届天津南开中学检测)各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图411所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平方向运动现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又使货物沿竖直方向做匀减速运动此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的()图411【解析】由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直向下,由曲线运动的特点:所受的合外力要指向圆弧内侧可知,对应的运动轨迹可能为D.【答案】D(对应学生用书第54页)合力、轨迹及速度之间的关系1.物
4、体做曲线运动的条件:合力与速度不共线2曲线运动中轨迹或合力方向的判断:曲线运动的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曲线的“凹”侧质点仅在恒力F的作用下,由O点运动到A点的轨迹如图412所示,在A点时速度的方向与x轴平行,则恒力F的方向可能沿()图412Ax轴正方向Bx轴负方向Cy轴正方向 Dy轴负方向【审题视点】(1)观察曲线走向及O、A两点速度方向(2)恒力F的方向不可能与v的方向相同【解析】质点的初速度沿y轴正方向的分速度到A点时减为零,说明质点受的恒力F有沿y轴负方向的分量,又知在A点时速度的方向与x轴平行,故选项D对【答案】D【即学即用】
5、1(2012阜阳模拟)一个物体在相互垂直的恒力F1和F2的作用下,由静止开始运动,经过一段时间后,突然撤去F2,则物体的运动情况可能是()A物体做匀变速曲线运动B物体做变加速曲线运动C物体做匀速直线运动D物体沿F1的方向做匀加速直线运动【解析】物体在相互垂直的恒力F1和F2的作用下,由静止开始做匀加速直线运动,其速度方向与F合的方向一致,经过一段时间后,撤去F2,F1与v不在同一直线上,故物体必做曲线运动;由于F1恒定,由a知,a也恒定,故应为匀变速曲线运动,选项A正确【答案】A合运动的研究两直线运动的合运动的性质和轨迹,由两分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定1根据合加速度判定合运
6、动是匀变速运动还是非匀变速运动,若合加速度不变则为匀变速运动;若合加速度变化(包括大小或方向)则为非匀变速运动2根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲线运动,若合加速度与合初速度的方向在同一直线上则为直线运动,否则为曲线运动(2013届保定一中检测)物体在直角坐标系xOy所在的平面内由O点开始运动,其沿坐标轴方向的两个分速度随时间变化的图象如图413所示,则对该物体运动过程的描述正确的是()图413A物体在03 s做直线运动B物体在34 s做直线运动C物体在34 s做曲线运动D物体在03 s做变加速运动【审题视点】(1)物体在03 s,x方向和y方向分别做什么运动?其合运动是
7、直线运动,还是曲线运动?(2)物体在34 s,x方向和y方向分别做什么运动?其合运动是直线运动,还是曲线运动?【解析】物体在03 s内,x方向做匀速直线运动,y方向做匀加速直线运动两运动合成,一定做曲线运动,且加速度恒定,则A、D两项错误;物体在34 s内两个方向的分运动都是匀减速运动,在3 s末,合速度与合加速度方向相反,则做直线运动,故B项正确,C项错误【答案】B【即学即用】2一质量为2 kg的物体在如图414甲所示的xOy平面上运动,在x轴方向上的vt图象和在y轴方向上的st图象分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是()图414A前2 s内物体做匀变速曲线运动B物体的初速度为8 m/sC2
8、 s末物体的速度大小为8 m/sD前2 s内物体所受的合外力为16 N【解析】物体在x轴方向上做初速度vx8 m/s,加速度a4 m/s2的匀减速直线运动,在y轴方向上做速度vy4 m/s的匀速直线运动,运动轨迹如图中AP曲线所示,为一个抛物线,抛物线的顶点在P处物体所受合外力恒为8 N(方向为x轴负方向),初速度大小为4(m/s),方向与合外力方向不在同一条直线上,故物体做匀变速曲线运动,A对,B、D错;2 s末,vx0,vy4 m/s,则合速度为4 m/s,C错【答案】A合成分解的实例应用渡河问题1.合运动和分运动小船在有一定流速的水中渡河时,实际上同时参与了两个方向的分运动,即随水流的运
9、动(水冲船的运动)和船相对于水的运动(即船在静水中的运动,沿船头方向),船的实际运动为合运动2渡河的最短时间和最小位移设河宽为d,水流速度为v水,小船在静水中的速度为v船,则(1)渡河的最短时间:tmin(2)渡河的最小位移:若v船v水,则xmind;若v船v水,则xmind.(2012保亭模拟)一小船渡河,河宽d180 m,水流速度v12.5 m/s.若船在静水中的速度为v25 m/s,求:(1)欲使船在最短的时间内渡河,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?(2)欲使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?【解析】将船实际的速度(合速度)分解为垂直河岸方向和平行河岸
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- 曲线运动 合成 分解
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