高三物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 10 曲线运动 运动的合成与分解课件.ppt

2017 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 要点研析突破 要点一 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 例1 多选 2015 临川市三模 质量为0 2kg的物体在水平面上运动 它的两个正交分速度图线分别如图所示 由图可知 a 最初4s内物体的位移为82mb 从开始至6s末物体都做曲线运动c 最初4s内物体做曲线运动 接下来的2s内物体做直线运动d 最初4s内物体做直线运动 接下来的2s内物体做曲线运动 要点研析突破 解析 由运动的独立性并结合v t图象可得 在最初4s内y轴方向的位移y 8m x轴方向的位移x 8m 由运动的合成得位移s 8m a项正确 在0 4s内 物体的加速度a ay 1m s2 初速度v0 vx0 2m s 即物体的加速度与速度不共线 物体做曲线运动 4s末物体的速度与x轴正方向夹角的正切tan 2 在4 6s内 加速度与x轴正方向夹角的正切tan 2 初速度与加速度共线 物体做直线运动 b d项错误 c项正确 答案 ac 要点研析突破 1 2015 全国新课标 卷 由于卫星的发射场不在赤道上 同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道 当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时 发动机点火 给卫星一个附加速度 使卫星沿同步轨道运行 已知同步卫星的环绕速度约为3 1 103m s 某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1 55 103m s 此时卫星的高度与同步轨道的高度相同 转移轨道和同步轨道的夹角为30 如图所示 发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为 a 西偏北方向 1 9 103m sb 东偏南方向 1 9 103m sc 西偏北方向 2 7 103m sd 东偏南方向 2 7 103m s 解析 设在两个轨道交叉点处同步卫星的速度为v1 另一个卫星的速度为v2 由图可知 v即为所求 v 故选b 答案 b 要点研析突破 2 多选 如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车a 小车下装有吊着物体b的吊钩 在小车a与物体b以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时 吊钩将物体b向上吊起 a b之间的距离以h h 2t2 式中h为吊臂离地面的高度 的规律变化 则物体做 a 速度大小不变的曲线运动b 速度大小增加的曲线运动c 加速度大小方向均不变的曲线运动d 加速度大小方向均变化的曲线运动 解析 物体b在水平方向上和小车a以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动 在竖直方向上 由于a b之间的距离以h h 2t2规律变化 所以物体b和地面之间的竖直距离关系式为y 2t2 1 2 4t2 所以在竖直方向物体b以4m s2的加速度向上做匀加速运动 则物体b做加速度大小 方向不变的曲线运动 且速度v合 不断增大 故本题答案为b c 答案 bc 要点研析突破 要点二 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 例2一小船渡河 河宽d 180m 水流速度v1 2 5m s 若船在静水中的速度为v2 5m s 求 1 欲使船在最短的时间内渡河 船头应朝什么方向 用多长时间 位移是多少 2 欲使船渡河的航程最短 船头应朝什么方向 用多长时间 位移是多少 3 若船在静水中的速度v2 1 5m s 其他条件不变 要使船渡河的航程最短 船头应朝什么方向 用多长时间 位移是多少 解析 1 欲使船在最短时间内渡河 船头应朝垂直河岸方向 当船头垂直河岸时 如图甲所示 合速度为倾斜方向 垂直分速度为v2 5m s t d v2 180 5s 36sx vt 2 欲使船渡河航程最短 应垂直河岸渡河 船头应朝上游与垂直河岸方向成某一夹角 如图乙所示 有v2sin v1 得 30 所以当船头向上游偏30 时航程最短 x d 180mt d v2cos30 180 s 3 若v2 1 5m s 因为船速小于水速 所以船一定向下游漂移 设合速度方向与河岸下游方向夹角为 则航程x1 dsin 欲使航程最短 需 最大 如图丙所示 由出发点a作出v1矢量 以v1矢量末端为圆心 v2大小为半径作圆 a点与圆周上某点的连线即为合速度方向 欲使v合 与水平方向夹角最大 应使v合 与圆相切 即v合 v2sin v2 v1 1 5 2 5 3 5解得 37 所以船头向上游偏53 t1 d v2cos37 180 1 2s 150sv合 v1cos37 2m s x1 v合 t1 300m答案 1 垂直河岸方向36s 2 向上游偏30 180m 3 向上游偏53 150s300m 要点研析突破 要点研析突破 3 2016 成都市高三年级第二次诊断性测试 如图所示 一条小船位于200m宽的河正中a点处 从这里向下游100m处有一危险区 当时水流速度为4m s 为了使小船避开危险区沿直线到达对岸 小船在静水中的速度至少是 a 4 3m sb 8 3m sc 2m sd 4m s 解析 水流速度是定值 只要保证合速度方向指向对岸危险区上游即可 但对应最小值应为刚好指向对岸危险区边缘 如图所示 tan 100 100 3 所以 30 则v船min v水sin30 2m s 答案 c 4 2014 四川卷 有一条两岸平直 河水均匀流动 流速恒为v的大河 小明驾着小船渡河 去程时船头指向始终与河岸垂直 回程时行驶路线与河岸垂直 去程与回程所用时间的比值为k 船在静水中的速度大小相同 则小船在静水中的速度大小为 解析 设河岸宽为d 船速为u 则根据渡河时间关系得 解得u 所以b选项正确 答案 b 要点研析突破 要点三 要点研析突破 例3 2015 上海卷 如图所示 汽车在平直路面上匀速运动 用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船 汽车与滑轮间的绳保持水平 当牵引轮船的绳与水平方向成 角时 轮船速度为v 绳的拉力对船做功的功率为p 此时绳对船的拉力为 若汽车还受到恒定阻力f 则汽车发动机的输出功率为 要点研析突破 解析 轮船的实际运动即合运动是水平向左 速度大小为v 轮船实际参与两个方向的运动 一个是沿着绳的方向 大小为vcos 也是此时汽车的速度 一个是垂直于绳的方向 大小为vsin 由p fv可得 绳对船的拉力f p vcos 汽车发动机的输出功率不但要克服绳的拉力的功率还要克服恒定阻力f的功率 所以汽车发动机的输出功率为p fvcos 答案 p vcos fvcos p 要点研析突破 要点研析突破 速效提升训练 1 2015 安徽卷 图示是 粒子 氦原子核 被重金属原子核散射的运动轨迹 m n p q是轨迹上的四点 在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动 图中所标出的 粒子在各点处的加速度方向正确的是 a m点b n点c p点d q点 解析 由库仑定律 可得两点电荷间的库仑力的方向在两者的连线上 同种电荷相互排斥 由牛顿第二定律知 加速度方向与合外力方向相同 答案 c 速效提升训练 速效提升训练 速效提升训练 4 多选 2016 中山市二模 河水的流速随离河岸距离的变化关系如图甲所示 船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示 若要使船以最短时间渡河 则 a 船渡河的最短时间是60sb 船在行驶过程中 船头始终与河岸垂直c 船在河水中航行的轨迹是一条直线d 船在河水中的最大速度是5m s 解析 由题图可知河宽d 300m v船 3m s 渡河时间最短时 船头垂直指向河岸 最短时间t d v船 300 3s 100s a项错 b项对 因为水流速度是变化的 则合速度也是变化的 故航行轨迹不是直线 故c项错 由题图可知 水流速度最大为4m s 则船在河水中的最大速度是v 5m s d项对 答案 bd 速效提升训练 5 多选 2015 黄浦区期末统考 甲 乙两船在同一条河流中同时开始渡河 河宽为h 河水流速为v0 划船速度均为v 出发时两船相距h 甲 乙两船船头均与河岸成60 角 如图所示 已知乙船恰好能垂直到达对岸a点 则下列判断正确的是