《2022年高考物理《曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解》專(zhuān)題復(fù)習(xí)名師導(dǎo)學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2022年高考物理《曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解》專(zhuān)題復(fù)習(xí)名師導(dǎo)學(xué)案(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考物理《曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解》專(zhuān)題復(fù)習(xí)名師導(dǎo)學(xué)案
考點(diǎn)一 物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件及軌跡
1.曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
(1)速度的方向:質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向,沿曲線(xiàn)在這一點(diǎn)的.
(2)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,速度的方向時(shí)刻在改變,所以曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)一定是 運(yùn)動(dòng).
(3)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件:物體所受 的方向跟它的速度方向不在同一條直線(xiàn)上或它的 方向與速度方向不在同一條直線(xiàn)上.
2.合外力方向與軌跡的關(guān)系
物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的軌跡一定夾在加速度方向與 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).
3.速率變化情況判斷
(1)當(dāng)合外力方向與速度
2、方向的夾角為銳角時(shí),物體的速率 ;
(2)當(dāng)合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí),物體的速率 ;
(3)當(dāng)合外力方向與速度方向垂直時(shí),物體的速率不變.
例1 “神舟十號(hào)”飛船于xx年6月11日發(fā)射升空,在靠近軌道沿曲線(xiàn)從M點(diǎn)到N點(diǎn)的飛行過(guò)程中,速度逐漸減小,在此過(guò)程中“神舟十號(hào)”所受合力的方向,可能是( )
變式題組1.[對(duì)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的理解]某學(xué)生在體育場(chǎng)上拋出鉛球,鉛球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1所示.已知在B點(diǎn)時(shí)的速度與加速度相互垂直,則下列說(shuō)法中正確的是( )
圖1
A.D點(diǎn)的速率比C點(diǎn)的速率大
B.D點(diǎn)的加速度比C點(diǎn)的加速度大
C.從B到D加速度與速度始終垂
3、直
D.從B到D加速度與速度的夾角先增大后減小
物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的軌跡特征
(1)判斷物體是做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)還是做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵要看a和v的方向,兩者方向在同一直線(xiàn)上則做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),有夾角則做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).
(2)分析曲線(xiàn)軌跡時(shí)應(yīng)注意三點(diǎn):凹向、彎曲程度與軌跡位置.
(3)曲線(xiàn)上某點(diǎn)處合外力的方向在曲線(xiàn)上該點(diǎn)的切線(xiàn)的哪一側(cè),曲線(xiàn)就向哪一側(cè)彎曲;曲線(xiàn)上某點(diǎn)的加速度越大、速度越小,則曲線(xiàn)軌跡彎曲越厲害;曲線(xiàn)軌跡必定夾在a、v方向之間.
考點(diǎn)二 運(yùn)動(dòng)的合成及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分析
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
2.合運(yùn)動(dòng)與分
4、運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
(1)等時(shí)性
合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的 相等,即同時(shí)開(kāi)始、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)停止.
(2)獨(dú)立性
一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng),各分運(yùn)動(dòng) ,不受其他運(yùn)動(dòng)的影響.
(3)等效性
各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有 的效果.
3.合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)判斷
例2 質(zhì)量為m=2kg的物體在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng),在水平面上建立xOy坐標(biāo)系,t=0時(shí)物體位于坐標(biāo)系的原點(diǎn)O.物體在x軸和y軸方向的分速度vx、vy隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)如圖3甲、乙所示.則( )
圖3
A.t=0時(shí),物體速度的大小為3m/s
B.t=8s時(shí),物體速度的大小為4m/s
C
5、.t=8s時(shí),物體速度的方向與x軸正向夾角為37°
D.t=8s時(shí),物體的位置坐標(biāo)為(24m,16m)
處理運(yùn)動(dòng)合成與分解問(wèn)題的技巧
(1)分析運(yùn)動(dòng)的合成與分解問(wèn)題時(shí),要注意運(yùn)動(dòng)的分解方向,一般情況按運(yùn)動(dòng)效果進(jìn)行分解,切記不可按分解力的思路來(lái)分解運(yùn)動(dòng).
(2)要注意分析物體在兩個(gè)方向上的受力及運(yùn)動(dòng)規(guī)律,分別在兩個(gè)方向上列式求解.
(3)兩個(gè)分方向上的運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性,這常是處理運(yùn)動(dòng)分解問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn).
考點(diǎn)三 小船渡河模型
小船渡河問(wèn)題分析
(1)船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是水流的運(yùn)動(dòng)和船相對(duì)靜水的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).
(2)三種速度:v1(船在靜水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的實(shí)
6、際速度).
(3)三種情景
①過(guò)河時(shí)間最短:船頭正對(duì)河岸時(shí),渡河時(shí)間最短,t短=(d為河寬).
②過(guò)河路徑最短(v2v1時(shí)):合速度
圖5
不可能垂直于河岸,無(wú)法垂直渡河.確定方法如下:如圖5所示,以v2矢量末端為圓心,以v1矢量的大小為半徑畫(huà)弧,從v2矢量的始端向圓弧作切線(xiàn),則合速度沿此切線(xiàn)方向航程最短.由圖可知:cosα=,最短航程:s短==d.
例3 一小船渡河,河寬d=180m,水流速度v1=2.5m/s.若船在靜水中的速度為v2=5 m/s,則:
(
7、1)欲使船在最短時(shí)間內(nèi)渡河,船頭應(yīng)朝什么方向?用多長(zhǎng)時(shí)間?位移是多少?
(2)欲使船渡河的航程最短,船頭應(yīng)朝什么方向?用多長(zhǎng)時(shí)間?位移是多少?
[小船渡河模型的應(yīng)用]3、如圖7所示,一條小船位于200m寬的河正中A點(diǎn)處,其下游100m處有一危險(xiǎn)區(qū),當(dāng)時(shí)水流速度為4m/s,為了使小船避開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)沿直線(xiàn)到達(dá)對(duì)岸,小船在靜水中的速度至少是( )
圖7
A.m/sB.m/s
C.2m/s D.4 m/s
求解小船渡河問(wèn)題的方法
求解小船渡河問(wèn)題有兩類(lèi):一是求最短渡河時(shí)間,二是求最短渡河位移.無(wú)論哪類(lèi)都必須明確以下四點(diǎn):
(1)解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是:正確區(qū)分分運(yùn)動(dòng)
8、和合運(yùn)動(dòng),在船的航行方向也就是船頭指向方向的運(yùn)動(dòng),是分運(yùn)動(dòng).船的運(yùn)動(dòng)也就是船的實(shí)際運(yùn)動(dòng),是合運(yùn)動(dòng),一般情況下與船頭指向不共線(xiàn).
(2)運(yùn)動(dòng)分解的基本方法,按實(shí)際效果分解,一般用平行四邊形定則沿水流方向和船頭指向分解.
(3)渡河時(shí)間只與垂直河岸的船的分速度有關(guān),與水流速度無(wú)關(guān).
(4)求最短渡河位移時(shí),根據(jù)船速v船與水流速度v水的大小情況用三角形定則求極限的方法處理.
考點(diǎn)四 繩(桿)端速度分解模型
1.模型特點(diǎn)
沿繩(或桿)方向的速度分量大小相等.
2.思路與方法
合運(yùn)動(dòng)→繩拉物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度v
分運(yùn)動(dòng)→
方法:v1與v2的合成遵循平行四邊形定則.
3.解題的原則
9、:
把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩(桿)和平行于繩(桿)兩個(gè)分量,根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相等求解.常見(jiàn)的模型如圖8所示.
圖8
例4 如圖9所示,做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的小車(chē)A通過(guò)一根繞過(guò)定滑輪的長(zhǎng)繩吊起一重物B,設(shè)重物和小車(chē)速度的大小分別為vB、vA,則( )
圖9
A.vA>vB
B.vA
10、模擬 明確考向】
1.(xx·四川·4)有一條兩岸平直、河水均勻流動(dòng)、流速恒為v的大河.小明駕著小船渡河,去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直,回程時(shí)行駛路線(xiàn)與河岸垂直.去程與回程所用時(shí)間的比值為k,船在靜水中的速度大小相同,則小船在靜水中的速度大小為( )
A.B.
C.D.
2.(xx·四川·8(1))小文同學(xué)在探究物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件時(shí),將一條形磁鐵放在桌面的不同位置,讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速度v0運(yùn)動(dòng),得到不同軌跡.圖12中a、b、c、d為其中四條運(yùn)動(dòng)軌跡,磁鐵放在位置A時(shí),小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是________(填軌跡字母代號(hào)),磁鐵放在位置B時(shí),小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是__
11、______(填軌跡字母代號(hào)).實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向________(選填“在”或“不在”)同一直線(xiàn)上時(shí),物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).
圖12
3.如圖13所示,人沿平直的河岸以速度v行走,且通過(guò)不可伸長(zhǎng)的繩拖船,船沿繩的方向行進(jìn),此過(guò)程中繩始終與水面平行.當(dāng)繩與河岸的夾角為α,船的速率為( )
圖13
4.公交車(chē)是人們出行的重要交通工具,如圖14所示是公交車(chē)內(nèi)部座位示意圖,其中座位A和B的連線(xiàn)和車(chē)前進(jìn)的方向垂直,當(dāng)車(chē)在某一站臺(tái)由靜止開(kāi)始勻加速啟動(dòng)的同時(shí),一個(gè)乘客從A座位沿AB連線(xiàn)相對(duì)車(chē)以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)到B,則站在站臺(tái)上的人看到該乘客( )
圖1
12、4
A.運(yùn)動(dòng)軌跡為直線(xiàn)
B.運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線(xiàn)
C.因該乘客在車(chē)上勻速運(yùn)動(dòng),所以乘客處于平衡狀態(tài)
D.當(dāng)車(chē)速度為5m/s時(shí),該乘客對(duì)地速度為7 m/s
5.在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),同時(shí)人頂著直桿以速度v0水平向右勻速移動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t,猴子沿桿向上移動(dòng)的高度為h,人頂桿沿水平地面移動(dòng)的距離為x,如圖15所示,關(guān)于猴子的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法中正確的是( )
圖15
A.相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線(xiàn)
B.相對(duì)地面做變加速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C.t時(shí)刻猴子對(duì)地速度的大小為v0+at
D.t時(shí)間內(nèi)猴子對(duì)地的位移大小為
6.如圖16所示,細(xì)繩一端固定在天花板上的O點(diǎn),另一端穿過(guò)一張CD光盤(pán)的中央小孔后拴著一個(gè)橡膠球,橡膠球靜止時(shí),豎直懸線(xiàn)剛好挨著水平桌面的邊沿.現(xiàn)將CD光盤(pán)按在桌面上,并沿桌面邊緣以速度v勻速移動(dòng),移動(dòng)過(guò)程中,CD光盤(pán)中央小孔始終緊挨桌面邊線(xiàn),當(dāng)懸線(xiàn)與豎直方向的夾角為θ時(shí),小球上升的速度大小為( )
圖16
A. vsinθ B.vcosθ
C.vtanθ D.vcotθ