高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 曲線運動 萬有引力與航天 第7課時 運動的合成與分解 平拋運動課件.ppt

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第7課時運動的合成與分解平拋運動 知識點一曲線運動 b b 1 2016 寧波學(xué)考模擬 翻滾過山車是大型游樂園里比較刺激的一種娛樂項目 如圖1所示 翻滾過山車 可看成質(zhì)點 從高處沖下 過M點時速度方向如圖所示 在圓形軌道內(nèi)經(jīng)過A B C三點 下列說法正確的是 圖1 A 過山車做勻速運動B 過山車做變速運動C 過山車受到的合力等于零D 過山車經(jīng)過A C兩點時的速度相同 解析過山車的速度方向沿軌道的切線方向 速度方向時刻在變化 速度是矢量 所以速度是變化的 故選項A錯誤 B正確 過山車的速度是變化的 加速度不為零 由牛頓第二定律得知 其合力不為零 故選項C錯誤 經(jīng)過A C兩點時速度方向不同 速度不同 故選項D錯誤 答案B 2 2016 麗水學(xué)考模擬 一質(zhì)量為m的物體在一組共點力F1 F2 F3作用下處于平衡狀態(tài) 如圖2所示 若撤去F3 關(guān)于物體的運動情況 下列說法不正確的是 A 物體可能沿F3的反方向做勻加速直線運動B 物體一定沿F3的反方向做勻加速直線運動C 物體可能沿F3的反方向做勻減速直線運動D 物體可能做勻變速曲線運動 圖2 解析當(dāng)外力F3撤去后由平衡條件可知 物體所受的F2與F1的合力大小等于F3 方向與F3相反 因物體原來處于平衡狀態(tài) 即可能靜止 或勻速直線運動 其初速度及以后運動情況可能有下列幾種 原來靜止 物體將沿F3的反方向做勻加速直線運動 原來做勻速直線運動 v0方向與F3相同 將沿v0方向做勻減速直線運動 原來做勻速直線運動 v0方向與F3成一夾角 將做勻變速曲線運動 故只有選項B錯誤 答案B 知識點二運動的合成與分解 b c 3 2016 湖州月考 游泳運動員以恒定的速率垂直河岸橫渡 當(dāng)水速突然增大時 對運動員橫渡經(jīng)歷的位移 時間產(chǎn)生的影響是 A 位移增加 時間增加B 位移增加 時間縮短C 位移增加 時間不變D 位移 時間均與水速無關(guān)解析根據(jù)運動的獨立性原理 運動員橫渡過河所用的時間與水速無關(guān) 據(jù)此可以判斷 運動員橫渡的時間不會受水速的影響 即時間不變 但水速變大時將導(dǎo)致運動員順?biāo)碌奈灰圃龃?從而導(dǎo)致總的位移增大 選項C正確 答案C 4 2016 桐鄉(xiāng)學(xué)考模擬 如圖3所示 圖中紅蠟塊能在玻璃管的水中勻速上升 若紅蠟塊在A點勻速上升的同時 使玻璃管水平向右做勻加速直線運動 則紅蠟塊實際運動的軌跡是圖中的 圖3 A 直線PB 曲線QC 曲線RD 無法確定解析紅蠟塊參與了豎直方向的勻速直線運動和水平方向的勻加速直線運動兩個分運動 由于蠟塊在任一點的合速度方向是斜向右上方的 而合加速度方向水平向右 故蠟塊的軌跡是曲線 根據(jù)曲線運動中加速度方向總是指向曲線的凹側(cè)可知 選項B正確 答案B 知識點三平拋運動 d d 5 2016 杭州學(xué)考模擬 一個做平拋運動的物體 從運動開始發(fā)生水平位移為s的時間內(nèi) 它在豎直方向的位移為d1 緊接著物體在發(fā)生第二個水平位移s的時間內(nèi) 它在豎直方向發(fā)生的位移為d2 已知重力加速度為g 則平拋運動的物體的初速度為 答案A 6 某人向放在水平地面上正前方的小桶中水平拋球 結(jié)果球劃著一條弧線飛到小桶的前方 如圖4所示 不計空氣阻力 為了能把小球拋進(jìn)小桶中 則下次再水平拋球時 可能做出的調(diào)整為 圖4 A 增大初速度 增大拋出點高度B 增大初速度 拋出點高度不變C 初速度大小不變 降低拋出點高度D 初速度大小不變 增大拋出點高度 答案C 易錯點一不能正確理解曲線運動的特征1 曲線運動條件 物體受到的合外力與速度始終不共線 2 曲線運動特征 1 運動學(xué)特征 由于做曲線運動的物體的瞬時速度方向沿曲線上物體位置的切線方向 所以做曲線運動的物體的速度方向時刻發(fā)生變化 即曲線運動一定為變速運動 2 動力學(xué)特征 由于做曲線運動的物體的速度時刻變化 說明物體具有加速度 根據(jù)牛頓第二定律可知物體所受合外力一定不為零且和速度方向始終不在一條直線上 曲線運動條件 合外力在垂直于速度方向上的分力改變物體速度的方向 合外力在沿速度方向上的分力改變物體速度的大小 3 軌跡特征 曲線運動的軌跡始終夾在合力的方向與速度的方向之間 而且向合力的一側(cè)彎曲 或者說合力的方向總指向曲線的凹側(cè) 曲線軌跡只能平滑變化 不會出現(xiàn)折線 4 能量特征 如果物體所受的合外力始終和物體的速度垂直 則合外力對物體不做功 物體的動能不變 若合外力不與物體的速度方向垂直 則合外力對物體做功 物體的動能發(fā)生變化 練1 如圖5 這是物體做勻變速曲線運動的軌跡的示意圖 已知物體在B點的加速度方向與速度方向垂直 則下列說法中正確的是 圖5 A C點的速率小于B點的速率B A點的加速度比C點的加速度大C C點的速率大于B點的速率D 從A點到C點加速度與速度的夾角先增大后減小 速率是先減小后增大 解析質(zhì)點做勻變速曲線運動 B點到C點的加速度方向與速度方向夾角小于90 所以 C點的速率比B點速率大 故A錯誤 C正確 質(zhì)點做勻變速曲線運動 則加速度大小和方向不變 所以質(zhì)點經(jīng)過C點時的加速度與A點的相同 故B錯誤 若質(zhì)點從A點運動到C點 質(zhì)點運動到B點時速度方向與加速度方向恰好互相垂直 則有A點速度與加速度方向夾角大于90 C點的加速度方向與速度方向夾角小于90 故D錯誤 答案C 疑難點二運動的合成與分解及應(yīng)用1 合運動和分運動的關(guān)系 2 運動的合成與分解的運算法則運動的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 練2 如圖6所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運動的小車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做勻速直線運動的同時 吊鉤將物體B向上吊起 A B之間的距離以d H 2t2 SI SI表示國際單位制 式中H為吊臂離地面的高度 規(guī)律變化 則物體做 圖6 A 速度大小不變的直線運動B 速度大小增加的直線運動C 加速度大小 方向均不變的曲線運動D 加速度大小 方向均變化的曲線運動解析B物體在水平方向上做勻速直線運動 豎直方向上由d H 2t2得出做勻加速直線運動 B物體的實際運動是這兩個分運動的合運動 對速度和加速度進(jìn)行合成可知 加速度恒定且與合速度不共線 C正確 答案C 3 速度改變量 物體在任意相等時間內(nèi)的速度改變量 v g t相同 方向恒為豎直向下 如圖7所示 圖7 練3 如圖8所示 一可看做質(zhì)點的小球從一臺階頂端以4m s的水平速度拋出 每級臺階的高度和寬度均為1m 如果臺階數(shù)足夠多 重力加速度g取10m s2 則小球?qū)⒙湓跇?biāo)號為幾的臺階上 A 3B 4C 5D 6 圖8 答案B 易混點四斜面上平拋運動的兩個典型模型 練4 某同學(xué)在某磚墻前的高處水平拋山一個石子 石子在空中運動的部分軌跡照片如圖9所示 從照片可看出石子恰好垂直打在一傾角為37 的斜坡上的A點 已知每塊磚的平均厚度為10cm 拋出點到A點豎直方向剛好相距200塊磚 取g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 圖9 1 石子在空中運動的時間t 2 石子水平拋出的速度v0 答案 1 2s 2 15m s 真題示例 例1 2016 4月浙江學(xué)考 某卡車在公路上與路旁障礙物相撞 處理事故的警察在泥地中發(fā)現(xiàn)了一個小的金屬物體 經(jīng)判斷 它是相撞瞬間車頂上一個松脫的零件被拋出而陷在泥里的 為了判斷卡車是否超速 需要測量的量是 A 車的長度 車的重量B 車的高度 車的重量C 車的長度 零件脫落點與陷落點的水平距離D 車的高度 零件脫落點與陷落點的水平距離答案D 例2 2016 10月浙江選考 一水平固定的水管 水從管口以不變的速度源源不斷地噴出 水管距地面高h(yuǎn) 1 8m 水落地的位置到管口的水平距離x 1 2m 不計空氣及摩擦阻力 水從管口噴出的初速度大小是 A 1 2m sB 2 0m sC 3 0m sD 4 0m s 答案B 例3 2015 10月浙江學(xué)考 如圖10所示 飼養(yǎng)員對著長l 1 0m的水平細(xì)長管的一端吹氣 將位于吹氣端口的質(zhì)量m 0 02kg的注射器射到動物身上 注射器飛離長管末端的速度大小v 20m s 可視為質(zhì)點的注射器在長管內(nèi)做勻變速直線運動 離開長管后做平拋運動 如圖11所示 圖10 圖11 1 求注射器在長管內(nèi)運動時的加速度大小 2 求注射器在長管內(nèi)運動時受到的合力大小 3 若動物與長管末端的水平距離x 4 0m 求注射器下降的高度h 答案 1 2 0 102m s2 2 4N 3 0 2m 沖刺訓(xùn)練 1 如圖12所示 人沿平直的河岸以速度v行走 且通過不可伸長的繩拖船 船沿繩的方向行進(jìn) 此過程中繩始終與水面平行 當(dāng)繩與河岸的夾角為 時 船的速率為 圖12 答案C 2 如圖13所示 某人向?qū)γ娴纳狡律纤綊伋鰞蓚€質(zhì)量不等的石塊 分別落到A B兩處 不計空氣阻力 則落到B處的石塊 A 初速度大 運動時間短B 初速度大 運動時間長C 初速度小 運動時間短D 初速度小 運動時間長 圖13 答案A 3 2015 浙江理綜 17 如圖14所示為足球球門 球門寬為L 一個球員在球門中心正前方距離球門s處高高躍起 將足球頂入球門的左下方死角 圖中P點 球員頂球點的高度為h 足球做平拋運動 足球可看成質(zhì)點 忽略空氣阻力 則 圖14 答案B 4 如圖15所示 一籃球從離地H高處的籃板上A點以初速度v0水平彈出 剛好在離地h高處被跳起的同學(xué)接住 不計空氣阻力 則籃球在空中飛行的 圖15 答案C