高考物理二轮复习 专题二 曲线运动 万有引力与航天 第7课时 运动的合成与分解 平抛运动课件.ppt

第7课时运动的合成与分解平抛运动 知识点一曲线运动 b b 1 2016 宁波学考模拟 翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目 如图1所示 翻滚过山车 可看成质点 从高处冲下 过m点时速度方向如图所示 在圆形轨道内经过a b c三点 下列说法正确的是 图1 a 过山车做匀速运动b 过山车做变速运动c 过山车受到的合力等于零d 过山车经过a c两点时的速度相同 解析过山车的速度方向沿轨道的切线方向 速度方向时刻在变化 速度是矢量 所以速度是变化的 故选项a错误 b正确 过山车的速度是变化的 加速度不为零 由牛顿第二定律得知 其合力不为零 故选项c错误 经过a c两点时速度方向不同 速度不同 故选项d错误 答案b 2 2016 丽水学考模拟 一质量为m的物体在一组共点力f1 f2 f3作用下处于平衡状态 如图2所示 若撤去f3 关于物体的运动情况 下列说法不正确的是 a 物体可能沿f3的反方向做匀加速直线运动b 物体一定沿f3的反方向做匀加速直线运动c 物体可能沿f3的反方向做匀减速直线运动d 物体可能做匀变速曲线运动 图2 解析当外力f3撤去后由平衡条件可知 物体所受的f2与f1的合力大小等于f3 方向与f3相反 因物体原来处于平衡状态 即可能静止 或匀速直线运动 其初速度及以后运动情况可能有下列几种 原来静止 物体将沿f3的反方向做匀加速直线运动 原来做匀速直线运动 v0方向与f3相同 将沿v0方向做匀减速直线运动 原来做匀速直线运动 v0方向与f3成一夹角 将做匀变速曲线运动 故只有选项b错误 答案b 知识点二运动的合成与分解 b c 3 2016 湖州月考 游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡 当水速突然增大时 对运动员横渡经历的位移 时间产生的影响是 a 位移增加 时间增加b 位移增加 时间缩短c 位移增加 时间不变d 位移 时间均与水速无关解析根据运动的独立性原理 运动员横渡过河所用的时间与水速无关 据此可以判断 运动员横渡的时间不会受水速的影响 即时间不变 但水速变大时将导致运动员顺水而下的位移增大 从而导致总的位移增大 选项c正确 答案c 4 2016 桐乡学考模拟 如图3所示 图中红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升 若红蜡块在a点匀速上升的同时 使玻璃管水平向右做匀加速直线运动 则红蜡块实际运动的轨迹是图中的 图3 a 直线pb 曲线qc 曲线rd 无法确定解析红蜡块参与了竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀加速直线运动两个分运动 由于蜡块在任一点的合速度方向是斜向右上方的 而合加速度方向水平向右 故蜡块的轨迹是曲线 根据曲线运动中加速度方向总是指向曲线的凹侧可知 选项b正确 答案b 知识点三平抛运动 d d 5 2016 杭州学考模拟 一个做平抛运动的物体 从运动开始发生水平位移为s的时间内 它在竖直方向的位移为d1 紧接着物体在发生第二个水平位移s的时间内 它在竖直方向发生的位移为d2 已知重力加速度为g 则平抛运动的物体的初速度为 答案a 6 某人向放在水平地面上正前方的小桶中水平抛球 结果球划着一条弧线飞到小桶的前方 如图4所示 不计空气阻力 为了能把小球抛进小桶中 则下次再水平抛球时 可能做出的调整为 图4 a 增大初速度 增大抛出点高度b 增大初速度 抛出点高度不变c 初速度大小不变 降低抛出点高度d 初速度大小不变 增大抛出点高度 答案c 易错点一不能正确理解曲线运动的特征1 曲线运动条件 物体受到的合外力与速度始终不共线 2 曲线运动特征 1 运动学特征 由于做曲线运动的物体的瞬时速度方向沿曲线上物体位置的切线方向 所以做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化 即曲线运动一定为变速运动 2 动力学特征 由于做曲线运动的物体的速度时刻变化 说明物体具有加速度 根据牛顿第二定律可知物体所受合外力一定不为零且和速度方向始终不在一条直线上 曲线运动条件 合外力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向 合外力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小 3 轨迹特征 曲线运动的轨迹始终夹在合力的方向与速度的方向之间 而且向合力的一侧弯曲 或者说合力的方向总指向曲线的凹侧 曲线轨迹只能平滑变化 不会出现折线 4 能量特征 如果物体所受的合外力始终和物体的速度垂直 则合外力对物体不做功 物体的动能不变 若合外力不与物体的速度方向垂直 则合外力对物体做功 物体的动能发生变化 练1 如图5 这是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图 已知物体在b点的加速度方向与速度方向垂直 则下列说法中正确的是 图5 a c点的速率小于b点的速率b a点的加速度比c点的加速度大c c点的速率大于b点的速率d 从a点到c点加速度与速度的夹角先增大后减小 速率是先减小后增大 解析质点做匀变速曲线运动 b点到c点的加速度方向与速度方向夹角小于90 所以 c点的速率比b点速率大 故a错误 c正确 质点做匀变速曲线运动 则加速度大小和方向不变 所以质点经过c点时的加速度与a点的相同 故b错误 若质点从a点运动到c点 质点运动到b点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直 则有a点速度与加速度方向夹角大于90 c点的加速度方向与速度方向夹角小于90 故d错误 答案c 疑难点二运动的合成与分解及应用1 合运动和分运动的关系 2 运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移 速度 加速度的合成与分解 由于它们均是矢量 故合成与分解都遵守平行四边形定则 练2 如图6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做匀速直线运动的同时 吊钩将物体b向上吊起 a b之间的距离以d h 2t2 si si表示国际单位制 式中h为吊臂离地面的高度 规律变化 则物体做 图6 a 速度大小不变的直线运动b 速度大小增加的直线运动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b物体在水平方向上做匀速直线运动 竖直方向上由d h 2t2得出做匀加速直线运动 b物体的实际运动是这两个分运动的合运动 对速度和加速度进行合成可知 加速度恒定且与合速度不共线 c正确 答案c 3 速度改变量 物体在任意相等时间内的速度改变量 v g t相同 方向恒为竖直向下 如图7所示 图7 练3 如图8所示 一可看做质点的小球从一台阶顶端以4m s的水平速度抛出 每级台阶的高度和宽度均为1m 如果台阶数足够多 重力加速度g取10m s2 则小球将落在标号为几的台阶上 a 3b 4c 5d 6 图8 答案b 易混点四斜面上平抛运动的两个典型模型 练4 某同学在某砖墙前的高处水平抛山一个石子 石子在空中运动的部分轨迹照片如图9所示 从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为37 的斜坡上的a点 已知每块砖的平均厚度为10cm 抛出点到a点竖直方向刚好相距200块砖 取g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 图9 1 石子在空中运动的时间t 2 石子水平抛出的速度v0 答案 1 2s 2 15m s 真题示例 例1 2016 4月浙江学考 某卡车在公路上与路旁障碍物相撞 处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体 经判断 它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的 为了判断卡车是否超速 需要测量的量是 a 车的长度 车的重量b 车的高度 车的重量c 车的长度 零件脱落点与陷落点的水平距离d 车的高度 零件脱落点与陷落点的水平距离答案d 例2 2016 10月浙江选考 一水平固定的水管 水从管口以不变的速度源源不断地喷出 水管距地面高h 1 8m 水落地的位置到管口的水平距离x 1 2m 不计空气及摩擦阻力 水从管口喷出的初速度大小是 a 1 2m sb 2 0m sc 3 0m sd 4 0m s 答案b 例3 2015 10月浙江学考 如图10所示 饲养员对着长l 1 0m的水平细长管的一端吹气 将位于吹气端口的质量m 0 02kg的注射器射到动物身上 注射器飞离长管末端的速度大小v 20m s 可视为质点的注射器在长管内做匀变速直线运动 离开长管后做平抛运动 如图11所示 图10 图11 1 求注射器在长管内运动时的加速度大小 2 求注射器在长管内运动时受到的合力大小 3 若动物与长管末端的水平距离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 冲刺训练 1 如图12所示 人沿平直的河岸以速度v行走 且通过不可伸长的绳拖船 船沿绳的方向行进 此过程中绳始终与水面平行 当绳与河岸的夹角为 时 船的速率为 图12 答案c 2 如图13所示 某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块 分别落到a b两处 不计空气阻力 则落到b处的石块 a 初速度大 运动时间短b 初速度大 运动时间长c 初速度小 运动时间短d 初速度小 运动时间长 图13 答案a 3