高三物理基礎(chǔ)知識(shí)專題的復(fù)習(xí)教案設(shè)計(jì)

1、高三物理基礎(chǔ)知識(shí)專題的復(fù)習(xí)教案設(shè)計(jì)第四章第一節(jié) 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)合成與分解基礎(chǔ)知識(shí)一、曲線運(yùn)動(dòng)：1.曲線運(yùn)動(dòng)是指物體運(yùn)動(dòng)的軌跡為曲線;曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是該點(diǎn)的切線方向;曲線運(yùn)動(dòng)速度方向不斷變化，故曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).2.物體做一般曲線運(yùn)動(dòng)的條件：運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直線上(即合外力或加速度與速度的方向成一個(gè)不等于零或的夾角).說(shuō)明：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其軌跡向合外力所指一側(cè)彎曲.根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡，可以判斷出物體所受合外力的大致方向.當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為銳角時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)速率將增大，當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為鈍

2、角時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率將減小。3.重點(diǎn)掌握的兩種情況：一是加速度大小、方向都不變的曲線運(yùn)動(dòng)，叫勻變曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng);另一是加速度大小不變、方向時(shí)刻改變的曲線運(yùn)動(dòng)，如勻速圓周運(yùn)動(dòng).例1.如圖5-1-1所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動(dòng)到B，這時(shí)突然使它所受力反向，大小不變，即由F變?yōu)?F.在此力作用下，物體以后A.物體不可能沿曲線Ba運(yùn)動(dòng)B.物體不可能沿直線Bb運(yùn)動(dòng)C.物體不可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng)D.物體不可能沿原曲線返回到A點(diǎn)練習(xí)1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的說(shuō)法正確的是( )A.變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)B.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)C.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng)D.曲線運(yùn)動(dòng)一定是加速度不變的勻變速運(yùn)

3、動(dòng)練習(xí)2.質(zhì)點(diǎn)在一平面內(nèi)沿曲線由P運(yùn)動(dòng)到Q,如果用v、a、F分別表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度、加速度和受到的合外力,下列圖象可能正確的是( )答案 D二、運(yùn)動(dòng)的合成：1.由已知的分運(yùn)動(dòng)求其合運(yùn)動(dòng)叫運(yùn)動(dòng)的合成.這既可能是一個(gè)實(shí)際問(wèn)題，即確有一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)而存在合運(yùn)動(dòng);又可能是一種思維方法，即可以把一個(gè)較為復(fù)雜的實(shí)際運(yùn)動(dòng)看成是幾個(gè)基本的運(yùn)動(dòng)合成的，通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單分運(yùn)動(dòng)的處理，來(lái)得到對(duì)于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)所需的結(jié)果.2.描述運(yùn)動(dòng)的物理量如位移、速度、加速度都是矢量，運(yùn)動(dòng)的合成應(yīng)遵循矢量運(yùn)算的法則：(1)如果分運(yùn)動(dòng)都在同一條直線上，需選取正方向，與正方向相同的量取正，相反的量取負(fù)，矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算.(

4、2)如果分運(yùn)動(dòng)互成角度，運(yùn)動(dòng)合成要遵循平行四邊形定則.3.合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)取決于分運(yùn)動(dòng)的情況:兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍為勻速直線運(yùn)動(dòng).一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，二者共線時(shí)，為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，二者不共線時(shí)，為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)合運(yùn)動(dòng)的初速度與合運(yùn)動(dòng)的加速度共線時(shí)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)合運(yùn)動(dòng)的初速度與合運(yùn)動(dòng)的加速度不共線時(shí)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。三、運(yùn)動(dòng)的分解1.已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)叫運(yùn)動(dòng)的分解.2.運(yùn)動(dòng)分解也遵循矢量運(yùn)算的平行四邊形定則.3.將速度正交分解為 vx=vcos和vy=vsin是常用的處理方法.4.速度分解的一個(gè)基本原則就是按實(shí)際效

5、果來(lái)進(jìn)行分解，常用的思想方法有兩種：一種思想方法是先虛擬合運(yùn)動(dòng)的一個(gè)位移，看看這個(gè)位移產(chǎn)生了什么效果，從中找到運(yùn)動(dòng)分解的辦法;另一種思想方法是先確定合運(yùn)動(dòng)的速度方向(物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向就是合速度的.方向)，然后分析由這個(gè)合速度所產(chǎn)生的實(shí)際效果，以確定兩個(gè)分速度的方向.四、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的特征：(1)等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間和對(duì)應(yīng)的每個(gè)分運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間相等.(2)獨(dú)立性：一個(gè)物體可以同時(shí)參與幾個(gè)不同的分運(yùn)動(dòng)，各個(gè)分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，互不影響.(3)等效性:合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是等效替代關(guān)系，不能并存;(4)矢量性:加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四邊形定則。例2.(09廣東理科基礎(chǔ)6)船在靜水

6、中的航速為v1，水流的速度為v2。為使船行駛到河正對(duì)岸的碼頭，則v1相對(duì)v2的方向應(yīng)為 ( )解析：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的知識(shí),可知要使船垂直達(dá)到對(duì)岸即要船的合速度指向?qū)Π?。根?jù)平行四邊行定則，C能。規(guī)律方法 1、運(yùn)動(dòng)的合成與分解的應(yīng)用合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：滿足等時(shí)性與獨(dú)立性.即各個(gè)分運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立進(jìn)行的，不受其他運(yùn)動(dòng)的影響，合運(yùn)動(dòng)和各個(gè)分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等，討論某一運(yùn)動(dòng)過(guò)程的時(shí)間，往往可直接分析某一分運(yùn)動(dòng)得出.例3.如圖所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車A，小車下裝有吊著物體B的吊鉤.在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離以 (S

7、I)(SI表示國(guó)際單位制，式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化，則物體做( )(A)速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng). (B)速度大小增加的曲線運(yùn)動(dòng).(C)加速度大小方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng).(D)加速度大小方向均變化的曲線運(yùn)動(dòng). 答案：B C2、繩子與物體連接時(shí)速度分解把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩(或桿)和平行于繩(或桿)的兩個(gè)分量，根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相同求解例4.如圖所示，卡車通過(guò)定滑輪牽引河中的小船，小船一直沿水面運(yùn)動(dòng).在某一時(shí)刻卡車的速度為v，繩AO段與水平面夾角為，不計(jì)摩擦和輪的質(zhì)量，則此時(shí)小船的水平速度多大?【正解】小船的運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)，而繩AO上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是平動(dòng)加轉(zhuǎn)動(dòng).以連接船上的A點(diǎn)

8、為研究對(duì)象，如圖所示，A的平動(dòng)速度為v，轉(zhuǎn)動(dòng)速度為vn，合速度vA即與船的平動(dòng)速度相同.則由圖可以看出vA=練習(xí)3.如圖5-1-14示，在河岸上用細(xì)繩拉船，為了使船勻速靠岸，拉繩的速度必須是()A.加速拉B.減速拉C.勻速拉D.先加速后減速拉例5.如圖所示的裝置中，物體A、B的質(zhì)量mAmB。最初，滑輪兩側(cè)的輕繩都處于豎直方向，若用水平力F向右拉A，起動(dòng)后，使B勻速上升。設(shè)水平地面對(duì)A的摩擦力為f,繩對(duì)A的拉力為T(mén)，則力f,T及A所受合力F合的大小()A.F合O,f減小，T增大;B.F合O,f增大，T不變;C. F合=O,f增大，T減小;D. F合=O,f減小，T增大;分析:顯然此題不能整體分析

9、。B物體勻速上升為平衡狀態(tài)，所受的繩拉力T恒等于自身的重力，保持不變。A物體水平運(yùn)動(dòng)，其速度可分解為沿繩長(zhǎng)方向的速度(大小時(shí)刻等于B物體的速度)和垂直于繩長(zhǎng)的速度(與B物體的速度無(wú)關(guān))，寫(xiě)出A物體速度與B物體速度的關(guān)系式，可以判斷是否勻速，從而判斷合力是否為零。解：隔離B物體：T=mBg，保持不變。隔離A物體：受力分析如圖所示，設(shè)繩與水平線夾角為，則：隨A物體右移，變小，由豎直平衡可以判斷支持力變大。由f=N，得f變大。將A物體水平運(yùn)動(dòng)分解如圖所示，有vB=vAcos，故隨變小，cos變大，VB不變，VA變小，A物體速度時(shí)時(shí)改變，必有F合O。所得結(jié)論為：F合O，f變大，T不變。B項(xiàng)正確。3、小

10、船渡河問(wèn)題分析船在有一定流速的河中過(guò)河時(shí)，實(shí)際上參與了兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，即隨水流的運(yùn)動(dòng)(水沖船的運(yùn)動(dòng))和船相對(duì)水的運(yùn)動(dòng)(即在靜水中船的運(yùn)動(dòng))，船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是這兩種運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。例6.如圖所示，河水的流速為4m/s，一條船要從河的南岸A點(diǎn)沿與河岸成30角的直線航行到北岸下游某處，則船的開(kāi)行速度(相對(duì)于水的速度)最小為 ( A )A.2m/sB.3m/sC.4m/s D.5m/s練習(xí)4.如圖1所示，直線AB和CD表示彼此平行且筆直的河岸。若河水不流動(dòng)，小船船頭垂直河岸由A點(diǎn)勻速駛向?qū)Π叮〈倪\(yùn)動(dòng)軌跡為直線P。若河水以穩(wěn)定的速度沿平行河岸方向流動(dòng)，且整個(gè)河中水的流速處處相等，現(xiàn)仍保持小船船頭垂直河岸

11、由A點(diǎn)勻速駛向?qū)Π叮瑒t小船實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖中的( )A.直線P B.曲線QC.直線R D.曲線 S例7.一條寬度為L(zhǎng)的河，水流速度為vs，已知船在靜水中的航速為vc，那么，(1)怎樣渡河時(shí)間最短?(2)若vsvc，怎樣渡河船漂下的距離最短?分析與解：(1)如圖2甲所示，設(shè)船上頭斜向上游與河岸成任意角，這時(shí)船速在垂直于河岸方向的速度分量V1=Vcsin,渡河所需時(shí)間為： .可以看出：L、Vc一定時(shí)，t隨sin增大而減小;當(dāng)=900時(shí)，sin=1,所以，當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短， .(2)如圖2乙所示，渡河的最小位移即河的寬度。為了使渡河位移等于L，必須使船的合速度V的方向與河岸垂直

12、。這是船頭應(yīng)指向河的上游，并與河岸成一定的角度。根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系有：VccosVs=0.所以=arccosVs/Vc,因?yàn)?cos1,所以只有在VcVs時(shí)，船才有可能垂直于河岸橫渡。(3)如果水流速度大于船上在靜水中的航行速度，則不論船的航向如何，總是被水沖向下游。怎樣才能使漂下的距離最短呢?如圖2丙所示，設(shè)船頭Vc與河岸成角，合速度V與河岸成角?？梢钥闯觯航窃酱?，船漂下的距離x越短，那么，在什么條件下角最大呢?以Vs的矢尖為圓心，以Vc為半徑畫(huà)圓，當(dāng)V與圓相切時(shí)，角最大，根據(jù)cos=Vc/Vs,船頭與河岸的夾角應(yīng)為：=arccosVc/Vs.船漂的最短距離為： . 此時(shí)渡河的最短位移為： .

13、4、曲線運(yùn)動(dòng)條件的應(yīng)用做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其軌跡向合外力所指的一方彎曲，若已知物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，可判斷出合外力的大致方向.若合外力為變力，則為變加速運(yùn)動(dòng);若合外力為恒力，則為勻變速運(yùn)動(dòng);例8.質(zhì)量為m的物體受到一組共點(diǎn)恒力作用而處于平衡狀態(tài)，當(dāng)撤去某個(gè)恒力F1時(shí)，物體可能做( )A.勻加速直線運(yùn)動(dòng); B.勻減速直線運(yùn)動(dòng);C.勻變速曲線運(yùn)動(dòng); D.變加速曲線運(yùn)動(dòng)。分析與解：當(dāng)撤去F1時(shí)，由平衡條件可知：物體此時(shí)所受合外力大小等于F1，方向與F1方向相反。若物體原來(lái)靜止，物體一定做與F1相反方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。若物體原來(lái)做勻速運(yùn)動(dòng)，若F1與初速度方向在同一條直線上，則物體可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)或勻減速

14、直線運(yùn)動(dòng)，故A、B正確。若F1與初速度不在同一直線上，則物體做曲線運(yùn)動(dòng)，且其加速度為恒定值，故物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。正確答案為：A、B、C。例9.圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,a,b是軌跡上的兩點(diǎn).若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是( )A.帶電粒子所帶電荷的符號(hào) B.帶電粒子在a,b兩點(diǎn)的受力方向C.帶電粒子在a,b兩點(diǎn)的速度何處較大D.帶電粒子在a,b兩點(diǎn)的加速度方向如何解析：由圖中的曲線可以看出，不管帶電粒子由ab還是由ba，力的方向必然指向左下方，從而得到正確答案：BCD例10.(09廣東理科基礎(chǔ)16)如圖所示，一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡。M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡的最右