《(浙江選考)2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運動 萬有引力與航天 第1講 曲線運動 運動的合成與分解學(xué)案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江選考)2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運動 萬有引力與航天 第1講 曲線運動 運動的合成與分解學(xué)案(14頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1講曲線運動運動的合成與分解考試標準知識內(nèi)容必考要求加試要求說明曲線運動bb不要求會畫速度變化量矢量圖.運動的合成與分解bc一、曲線運動1速度的方向:質(zhì)點在某一點的速度,沿曲線在這一點的切線方向2運動性質(zhì):做曲線運動的物體,速度的方向時刻改變,故曲線運動一定是變速運動,即必然具有加速度3物體做曲線運動的條件:(1)運動學(xué)角度:物體的加速度方向跟速度方向不在同一條直線上(2)動力學(xué)角度:物體所受合外力的方向跟速度方向不在同一條直線上4合外力方向與軌跡的關(guān)系:物體做曲線運動的軌跡一定夾在合外力方向與速度方向之間,速度方向與軌跡相切,合外力方向指向軌跡的“凹”側(cè)自測1(2017嘉興市期末)做曲線運
2、動的物體,在運動過程中,一定發(fā)生變化的物理量是()A速度 B動能 C加速度 D合外力答案A自測2如圖1所示,一小球在光滑水平桌面上做勻速運動,若沿桌面對小球施加一個恒定外力,則小球一定做()圖1A直線運動 B曲線運動C勻變速運動 D勻加速直線運動答案C解析根據(jù)牛頓運動定律知,產(chǎn)生的加速度是恒定的,故做勻變速運動,但不知受力方向與速度方向的關(guān)系,可以是勻變速直線運動或勻變速曲線運動,C項正確二、運動的合成與分解1遵循的法則位移、速度、加速度都是矢量,故它們的合成與分解都遵循平行四邊形定則2合運動與分運動的關(guān)系(1)等時性:合運動和分運動經(jīng)歷的時間相等,即同時開始、同時進行、同時停止(2)獨立性:
3、一個物體同時參與幾個分運動,各分運動獨立進行,不受其他運動的影響(3)等效性:各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動的規(guī)律有完全相同的效果3合運動的性質(zhì)判斷自測3如圖2所示,降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng),則風(fēng)速越大,降落傘()圖2A下落的時間越短 B下落的時間越長C落地時速度越小 D落地時速度越大答案D解析風(fēng)沿水平方向吹,不影響豎直速度,故下落時間不變,A、B項均錯誤;風(fēng)速越大,落地時合速度越大,故C項錯誤,D項正確命題點一曲線運動的條件及軌跡1曲線運動的特點速度方向時刻改變,某時刻的速度方向沿曲線上物體所處位置的切線方向運動性質(zhì)變速運動受力合力與速度方向不共線位移與路程的關(guān)系位移大小小
4、于路程合力合力不為0,指向曲線凹側(cè)軌跡夾在速度方向與合力方向之間2.判斷物體是否做曲線運動的方法判斷物體是做曲線運動還是做直線運動,關(guān)鍵要看a和v的方向,兩者方向在同一直線上則做直線運動,不在同一直線上則做曲線運動3判斷物體速度增減的方法根據(jù)合力方向與速度方向的夾角,判斷物體的速率變化情況:夾角為銳角時,速率變大;夾角為鈍角時,速率變小;合力方向與速度方向總是垂直時,速率不變例1電動自行車繞如圖3所示的400 m標準跑道運動,車上的車速表指針一直指在36 km/h處不動則下列說法中正確的是()圖3A電動車的速度一直保持不變B電動車沿彎道BCD運動過程中,車一直具有加速度C電動車繞跑道一周需40
5、 s,此40 s內(nèi)電動車的平均速度等于10 m/sD跑完一圈過程中,由于電動車的速度沒有發(fā)生改變,故電動車所受合力一直為零答案B解析電動車經(jīng)BCD的運動為曲線運動,速度方向時刻變化,車一直有加速度,車受到的合力不為零,B項正確,A、D項錯誤;電動車跑完一周的位移為零,其平均速度為零,C項錯誤變式1(2017湖州市高三上學(xué)期期末)如圖4所示,飛機水平飛行時向下投出一重物,不計空氣阻力,圖中虛線為重物的運動軌跡下列表示重物在P位置時速度和加速度方向的箭頭分別為()圖4A B C D答案C變式2在光滑水平面上沿直線運動的鋼球,若在鋼球運動路線旁放一磁鐵,鋼球?qū)⒆銮€運動,如圖5所示,鋼球在曲線運動過
6、程中的速度()圖5A一直增大 B一直減小C先增大后減小 D先減小后增大答案C變式3(2016舟山中學(xué)期中)在長約1.0 m的一端封閉的玻璃管中注滿清水,水中放一個適當?shù)那蛐蔚募t蠟塊,將玻璃管的開口端用膠塞塞緊,并迅速豎直倒置,紅蠟塊就沿玻璃管由管口勻速上升到管底將此玻璃管倒置安裝在小車上,并將小車置于水平導(dǎo)軌上若小車一端連接細線繞過光滑定滑輪懸掛小物體,小車從A位置由靜止開始運動,同時紅蠟塊沿玻璃管勻速上升,經(jīng)過一段時間后,小車運動到B位置,如圖6所示,建立坐標系,在這一過程中紅蠟塊實際運動的軌跡可能是()圖6答案C解析蠟塊所受合外力沿x軸正方向,指向軌跡的凹側(cè)命題點二運動的合成與分解1運動的
7、合成與分解是指描述運動的各物理量即位移、速度、加速度的合成與分解,由于它們均是矢量,故合成與分解都遵守平行四邊形定則2兩個分方向上的運動具有等時性,這是處理運動分解問題的切入點3合運動是物體的實際運動,而分運動是物體同時參與的幾個運動,并不是物體的實際運動4兩個分運動是直線運動的合運動可能是直線運動,也可能是曲線運動,這是由合初速度與合加速度是否共線決定的例2有一個質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點在xOy平面上運動,在x方向的速度時間圖象和y方向的位移時間圖象如圖7甲、乙所示,下列說法正確的是()圖7A質(zhì)點所受的合外力為3 NB質(zhì)點的初速度為3 m/sC質(zhì)點做勻變速直線運動D質(zhì)點初速度的方向與合外力的方向
8、垂直答案A解析由題圖乙知,vy4 m/s,ax1.5 m/s2,所以F合max3 N,選項A正確;質(zhì)點的初速度為v5 m/s,選項B錯誤;質(zhì)點的初速度與F合不垂直,也不同向,故選項C、D錯誤變式4如圖8所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向運動,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板為參照物()圖8A帆船朝正東方向航行,速度大小為vB帆船朝正西方向航行,速度大小為vC帆船朝南偏東45方向航行,速度大小為vD帆船朝北偏東45方向航行,速度大小為v答案D解析以帆板為參照物,帆船具有正東方向的速度v和正北方向的速度v,所以帆船相對帆板的速度v相對v,方向為北偏東45,D正確命題點三運動合成與分解的實例分析
9、例3(2016寧波市奉化區(qū)調(diào)研)如圖9所示,一艘炮艇沿長江由西向東快速行駛,在炮艇上發(fā)射炮彈射擊北岸正北方向的目標要擊中目標,射擊方向應(yīng)()圖9A對準目標B偏向目標的西側(cè)C偏向目標的東側(cè)D無論對準哪個方向都無法擊中目標答案B解析炮彈的實際速度方向沿目標方向,該速度是炮艇的速度與射擊速度的合速度,根據(jù)平行四邊形定則,知射擊的方向應(yīng)偏向目標的西側(cè),故B正確,A、C、D錯誤變式5某人騎自行車以4 m/s的速度向正東方向行駛,天氣預(yù)報報告當時是正北風(fēng),風(fēng)速為4 m/s,那么,騎車人感覺到的風(fēng)向和風(fēng)速為()A西北風(fēng)風(fēng)速為4 m/sB西北風(fēng)風(fēng)速為4 m/sC東北風(fēng)風(fēng)速為4 m/sD東北風(fēng)風(fēng)速為4 m/s答
10、案D變式6民族運動會上有一騎射項目如圖10所示,運動員騎在奔跑的馬上,彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標假設(shè)運動員騎馬奔馳的速度為v1,運動員靜止時射出的弓箭速度為v2,跑道離固定目標的最近距離為d.要想命中目標且射出的箭在空中飛行時間最短,則()圖10A運動員放箭處離目標的距離為B運動員放箭處離目標的距離為C箭射到固定目標的最短時間為D箭射到固定目標的最短時間為答案C解析要想使箭在空中飛行的時間最短,v2必須垂直于v1,并且v1、v2的合速度方向指向目標,如圖所示,故箭射到目標的最短時間為,C正確,D錯誤;運動員放箭處離目標的距離為,又xv1tv1,故,A、B錯誤1(2017紹興一中高一期末)一質(zhì)點
11、在某段時間內(nèi)做曲線運動,則在這段時間內(nèi)()A速度一定在不斷地改變,加速度也一定在不斷地改變B速度一定在不斷地改變,加速度可以不變C速度可以不變,加速度一定在不斷地改變D速度可以不變,加速度也可以不變答案B解析做曲線運動的物體速度方向一定變化,故速度一定在變,加速度可以不變,選項B正確,A、C、D錯誤2做曲線運動的物體,在其軌跡上某一點的加速度方向()A為通過該點的曲線的切線方向B與物體在這一點時所受的合外力方向垂直C與物體在這一點的速度方向一致D與物體在這一點速度方向的夾角一定不為零答案D解析做曲線運動的物體,所受合力方向與速度方向不在同一條直線上,而加速度方向與合外力方向相同,速度的方向與該
12、點曲線的切線方向相同,所以加速度方向與速度方向不在同一直線上,故D正確3(2017湖州市高一期末)如圖1所示,一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎,沿曲線由M向N行駛,速度逐漸增大下圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時所受合力F的四種方向,其中正確的是()圖1答案B解析合力的方向應(yīng)指向軌跡的凹側(cè),由MN速度逐漸增大,知F與v(軌跡切線方向)的夾角為銳角4.如圖2所示,小鐵球在光滑水平面上以速度v做直線運動,當它經(jīng)過磁鐵后的運動軌跡可能是()圖2AOa BObCOc DOd答案D5如圖3所示,光滑水平桌面上,一小球以速度v向右勻速運動,當它經(jīng)過靠近桌邊的豎直木板的ad邊正前方時,木板開始做自由落體運動若木板開始運動時,
13、cd邊與桌面相齊,則小球在木板上的正投影軌跡是()圖3答案B解析小球在木板上的正投影在水平方向做勻速直線運動,豎直方向上做加速運動,故小球正投影的合加速度方向豎直向上,合速度與合加速度不共線,故軌跡為曲線且向上彎曲,故選B.6(2017臺州市期末)如圖4所示,車載升降平臺將貨物豎直勻速舉起,同時車向右做勻加速直線運動,下列描繪貨物相對于地面的運動軌跡的圖正確的是()圖4答案C解析貨物參與了兩個分運動:水平方向上的勻加速直線運動,豎直方向上的勻速直線運動,合加速度方向沿水平方向,合速度與合加速度不在同一條直線上,貨物的軌跡是曲線,加速度大致指向軌跡凹側(cè),可知C正確,A、B、D錯誤7(2016溫州
14、市月考)如圖5所示,某人游珠江,他以一定速度且面部始終垂直河岸向?qū)Π队稳ソ懈魈幩魉俣认嗟?,他游過的路程、過河所用的時間與水速的關(guān)系是()圖5A水速大時,路程長,時間長B水速大時,路程長,時間短C水速大時,路程長,時間不變D路程、時間與水速無關(guān)答案C解析游泳者相對于岸的速度為他相對于水的速度和水流速度的合速度,水流速度越大,其合速度與岸的夾角越小,路程越長,但過河時間t,與水速無關(guān),故A、B、D均錯誤,C正確8如圖6所示,一架執(zhí)行救援任務(wù)的直升飛機用纜繩將被救人員豎直向上勻速拉起,同時直升飛機沿水平方向勻速飛行若僅增大飛機水平勻速飛行的速度,以地面為參考系,則被救人員()圖6A上升時間變短B
15、上升時間變長C運動速度不變D運動速度變大答案D解析由題意可知,僅增大飛機水平勻速飛行的速度時,沒有影響直升飛機沿豎直方向拉起被救人員的速度,則上升時間不變,根據(jù)矢量的合成法則,合速度會變大,故A、B、C錯誤,D正確9.(2017浙江“七彩陽光”聯(lián)考)如圖7所示,暑假里老楊帶著小楊去重慶玩,到北碚時,想坐船渡過嘉陵江到對岸的桃花山上玩,等渡船時,細心的小楊發(fā)現(xiàn)艄公為了將他們送到正對岸,船頭并不正對江對岸,而是略朝向上游,請問艄公這樣做的目的主要是()圖7A為了使船的路程最小 B為了節(jié)省體力C為了節(jié)省時間 D為了多繞點路看風(fēng)景答案A解析渡江過程中,船參與兩個分運動,沿著船頭的運動和隨著江水的流動;
16、艄公為了將他們送到正對岸,船頭并不正對江對岸,而是略朝向上游,使合速度垂直江岸,是最短位移渡江,不是最短時間渡江,故A正確,C、D錯誤;由于不是最短時間渡江,故不是節(jié)省體力,故B錯誤10已知河水的流速為v1,小船在靜水中的速度為v2,且v2v1,下面用小箭頭表示小船及船頭的指向,則能正確反映小船在最短時間內(nèi)渡河、最短位移渡河的情景依次是圖8中的()圖8A B C D答案C解析船頭垂直河岸時,渡河時間最短;因v2v1,合速度垂直河岸方向時,渡河位移最短,為河寬11如圖9所示,一小鋼球在光滑水平桌面上沿AB直線運動,C處有一小球門,BC垂直于AB,現(xiàn)用同一根細管分別沿甲、乙、丙三個方向?qū)蔅處吹氣
17、,可將鋼球吹進球門的是()圖9A甲方向 B乙方向C丙方向 D都有可能答案C解析小鋼球若進入球門,則速度的方向沿BC的方向,畫出小鋼球的初速度、末速度的方向,由平行四邊形定則畫出小鋼球速度變化的方向如圖,所以應(yīng)沿丙的方向?qū)蔅處吹氣,故C正確,A、B、D錯誤12“大河向東流”,水速5 m/s,“北風(fēng)那個吹”,風(fēng)速4 m/s.若將一艘小船無驅(qū)動地置于水面上,忽略一切阻力,則在流水和北風(fēng)的共同作用下,小船最終穩(wěn)定的速度可描述為()A大小5 m/s,方向向東B大小 m/s,方向東偏北C大小9 m/s,方向向北D大小 m/s,方向東偏南答案D13如圖10所示,有一長為80 cm的玻璃管豎直放置,當紅蠟塊
18、從玻璃管的最下端開始勻速上升的同時,玻璃管水平向右勻速運動經(jīng)過20 s,紅蠟塊到達玻璃管的最上端,此過程玻璃管的水平位移為60 cm.不計紅蠟塊的大小,則紅蠟塊運動的合速度大小為()圖10A3 cm/s B4 cm/s C5 cm/s D7 cm/s答案C解析紅蠟塊在水平方向的速度vx cm/s3 cm/s,在豎直方向的速度vy cm/s4 cm/s,故合速度v5 cm/s,C選項正確14無風(fēng)時氣球勻速豎直上升,速度為3 m/s.現(xiàn)吹水平方向的風(fēng),使氣球獲得4 m/s的水平速度,氣球經(jīng)一定時間到達某一高度h,則有風(fēng)后()A氣球?qū)嶋H速度的大小為7 m/sB氣球的運動軌跡是曲線C若氣球獲得5 m/
19、s的水平速度,氣球到達高度h的路程變長D若氣球獲得5 m/s的水平速度,氣球到達高度h的時間變短答案C解析有風(fēng)時,氣球?qū)嶋H速度的大小v m/s5 m/s,A錯誤;氣球沿合速度方向做勻速直線運動,軌跡為直線,B錯誤;豎直方向速度不變,則氣球飛行到達高度h的時間不變,水平速度增大,則水平方向的位移增大,豎直方向的位移不變,合位移增大,故氣球到達高度h的路程變長,C正確,D錯誤15籃球是深受廣大人民群眾喜愛的體育運動,某電視臺為宣傳全民健身運動,舉辦了一期趣味投籃比賽,運動員站在一個旋轉(zhuǎn)較快的大平臺邊緣上,向大平臺圓心處的球筐內(nèi)投籃球如果運動員相對平臺靜止,則下面各俯視圖中哪幅圖中的籃球可能被投入球筐(圖中箭頭指向表示投籃方向)()答案C解析當沿圓周切線方向的速度和出手速度的合速度沿籃筐方向時,球就會被投入籃筐,故C正確,A、B、D錯誤16在漂流探險中,探險者駕駛摩托艇想上岸休息假設(shè)江岸是平直的,江水沿江向下游流去,水流速度為v1,摩托艇在靜水中的航速為v2,原來地點A離岸邊最近處O點的距離為d.若探險者想在最短時間內(nèi)靠岸,則摩托艇登陸的地點離O點的距離為()A. B0C. D.答案C解析根據(jù)運動的獨立性與等時性可知,當摩托艇船頭垂直江岸航行,即摩托艇在靜水中的航速v2全部用來靠岸時,用時最短,最短時間t,在此條件下摩托艇登陸的地點離O點的距離為xv1t.14