2024届高考物理一轮复习重难点逐个击破23曲线运动 运动的合成与分解(解析版)
17页1、专题23 曲线运动 运动的合成与分解考点一 物体做曲线运动的条件1.曲线运动的速度方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向2.曲线运动的条件:物体所受合外力(加速度)的方向跟速度方向不在同一条直线上.根据曲线运动的条件,判断物体是做曲线运动还是做直线运动,只看合外力(加速度)方向和速度方向的关系,两者方向在同一直线上则做直线运动,有夹角则做曲线运动3.物体做曲线运动时,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧,轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间4. (1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大;(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小;(3)当合外力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变1关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是()A曲线运动一定是变速运动,变速运动一定是曲线运动B速度一定在变化C所受的合外力一定在变化D加速度方向一定垂直于速度方向【答案】B【解析】A曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动,A错误;B做曲线运动的物体速度方向一定在发生变化,B正确;C做曲线运动的物体,合外力不一定在变化,C错误;D做曲线运动
2、的物体,合力方向与速度方向不在同一条直线上,但不一定垂直,所以加速度方向不一定与速度方向垂直,D错误。2在2022年北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中,运动员谷爱凌摘得金牌。如图所示是谷爱凌滑离跳台后,在空中实施翻滚高难度动作时,滑雪板(视为质点)运动的轨迹,a、b是轨迹。上的两点,不计空气阻力。则()A谷爱凌上升到最高点时,整体速度为零B谷爱凌离开跳台后,整体做自由落体运动C滑雪板经过a、b两点时的速度方向相反D谷爱凌处于完全失重状态【答案】D【解析】A谷爱凌上升到最高点时,整体还有水平速度,则速度不为零,选项A错误;B谷爱凌离开跳台后,整体做斜上抛运动,然后做曲线运动,不是自由落体运动,选项B错误;C滑雪板经过a、b两点时的速度方向均向上,方向相同,选项C错误;D谷爱凌在空中加速度始终为g,处于完全失重状态,选项D正确。3(2022全国高三课时练习)图为赛车弯道超车的图示,外侧的赛车在水平弯道上加速超越前面的赛车。若外侧的赛车沿曲线由M向N行驶,速度逐渐增大。选项图中A、B、C、D分别画出了外侧的赛车在弯道超车时所受合力F的四种方向。你认为正确的是()ABCD【答案】B【解析】赛
3、车做的是曲线运动,赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由于赛车是从M向N运动的,并且速度在增大,所以合力与赛车的速度方向的夹角要小于90。故选B。4(2023全国高三专题练习)如图所示,一物体仅在三个共点恒力F1、F2、F3的作用下以速度v0水平向右做匀速直线运动,其中F1斜向右上方,F2竖直向下,F3水平向左。某时刻撤去其中的一个力,其他力的大小和方向不变,则下列说法正确的是()A如果撤去的是F1,则物体做匀变速曲线运动,速率减小B如果撤去的是F1,则物体做加速度变化的曲线运动C如果撤去的是F2,则物体做匀变速曲线运动,速率将保持不变D如果撤去的是F3,物体将向右做匀减速直线运动【答案】A【解析】AB物块在三个共点力F1、F2、F3的作用下以速度v0水平向右做匀速直线运动,说明三个共点力平衡,如果撤去F1,则F2、F3的合力与F1等大反向,合力与初速度不在一条直线上,物块做匀变速曲线运动,合力与运动方向的夹角大于90度,做负功,所以速率减小,故A正确,B错误;C由上分析可知,撤去F2之后,物块做类平抛运动,加速度保持不变,合力与运动方向的夹角小于90度,做正功,所以速率增大,故
4、C错误;D撤去F3后,合力水平向右,合力与速度方向相同,所以物块向右做匀加速直线运动,故D错误。5一质点在三个水平共点力的作用下沿光滑的xOy水平面做匀速直线运动,经过O点的速度方向如图中v所示。从O点开始,撤去沿x轴负方向的力F,下图表示此后该质点运动轨迹可能正确的是()ABCD【答案】A【解析】质点在三个水平共点力的作用下沿光滑的xOy水平面做匀速直线运动,则合力为零,从O点开始,撤去沿x轴负方向的力F,则剩下的两个力的合力沿x轴正向,则此后物体将做曲线运动,轨迹逐渐偏向合外力方向,即逐渐靠近x轴,可知图A正确,BCD错误。考点二 运动的合成与分解1.位移、速度、加速度都是矢量,它们的合成与分解都遵循平行四边形定则2.合运动与分运动的关系(1)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(2)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(3)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3.运动的分类按速度分:速度不变的运动-匀速运动,速度变化的运动-变速运动按加速度分:加速度不变的运动-匀变速运动,加速度变化的运动
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