高考物理总复习 第4章 曲线运动 万有引力与航天（第1课时）曲线运动 平抛运动课件.ppt

考纲要求 第1课时曲线运动平抛运动 基础过关 1 速度的方向 质点在某一点的速度方向 沿曲线在这一点的 2 运动的性质 做曲线运动的物体 速度的 时刻在改变 所以曲线运动一定是 运动 考点一曲线运动 b b 切线方向 方向 变速 3 曲线运动的条件 过关演练 1 2015 浙江1月学考 如图所示 一小球在光滑水平桌面上做匀速直线运动 若沿桌面对小球施加一个恒定外力 则小球一定做 a 直线运动b 曲线运动c 匀变速运动d 匀加速直线运动 解析因为施加的恒力方向不知 小球可能做直线运动或曲线运动 故a b d错 根据牛顿第二定律 小球一定做匀变速运动 故c正确 答案c 2 2016 9月台州质量评估 如图所示的陀螺 是汉族民间最早的娱乐工具 也是我们很多人小时候喜欢玩的玩具 从上往下看 俯视 若陀螺立在某一点顺时针匀速转动 此时滴一滴墨水到陀螺 则被甩出的墨水径迹可能为 解析做曲线运动的物体 所受陀螺的束缚的力消失后 水平面内 俯视 应沿轨迹的切线飞出 a b不正确 又因陀螺顺时针匀速转动 故c不正确 d正确 答案d 要点突破 要点一曲线运动特点认识1 曲线运动的特点 2 合力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度方向之间 速度方向与轨迹相切 合力方向指向曲线的 凹 侧 例1 2016 浙江慈溪中学 关于做曲线运动的物体 下列说法中正确的是 a 物体的速度方向一定不断改变b 物体的速度大小一定不断改变c 物体的加速度方向一定不断改变d 物体的加速度大小一定不断改变 解析做曲线运动的物体速度方向是该点的切线方向 时刻在变化 故a正确 做曲线运动的物体速度大小可以不变 如匀速圆周运动 故b错误 曲线运动的速度方向时刻改变 故一定具有加速度 但加速度的大小和方向不一定改变 如平抛运动 故c d错误 答案a 要点二速率变化情况判断1 当合力方向与速度方向的夹角为锐角时 物体的速率增大 2 当合力方向与速度方向的夹角为钝角时 物体的速率减小 3 当合力方向与速度方向垂直时 物体的速率不变 例2 一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动 其俯视图如图所示 当物体从m点运动到n点时 其速度方向恰好改变了90 则物体从m点到n点运动过程中 物体的速度将 a 不断增大b 不断减小c 先增大后减小d 先减小后增大 解析在q点之前 恒力f与速度方向夹角为钝角 物体做减速运动 在q点之后 恒力f与速度方向夹角为锐角 物体做加速运动 故d选项正确 答案d 精练题组 1 做曲线运动的物体 在运动过程中 一定变化的物理量是 a 速率b 速度c 加速度d 合外力解析物体做曲线运动时 速度方向一定变化 速度大小不一定变化 a错 b对 做曲线运动的物体的合外力或加速度既可能变 也有可能不变 c d错 答案b 2 如图所示的曲线为某同学抛出的铅球运动轨迹 铅球视为质点 a b c为曲线上的三点 关于铅球在b点的速度方向 说法正确的是 a 沿ab的方向b 沿bd的方向c 沿bc的方向d 沿be的方向 解析物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线方向 又本题中铅球实际沿abc方向运动 故它在b点的速度应沿bd的方向 b正确 答案b 3 如图所示 物体以恒定的速率沿圆弧ab做曲线运动 下列对它的运动分析正确的是 a 因为它的速率恒定不变 故做匀速运动b 该物体受的合力一定不等于零c 该物体受的合力一定等于零d 它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上 解析物体做曲线运动 速度方向一定不断变化 是变速运动 a错 运动状态的变化是外力作用的结果 所以物体所受合力一定不为零 b对 c错 依据物体做曲线运动的条件可知 加速度方向与速度方向一定不共线 d错 答案b 4 一个物体沿y轴下落 下落到o点时突然受到沿x轴正方向 跟重力大小相等的恒定的水平风力作用 以下四幅图中最有可能正确反映物体的运动轨迹的是 解析物体落到o点时 其速度方向为竖直向下 而重力和风力的合力与x轴成45 角斜向下 所以物体做曲线运动且轨迹向合力方向偏 但合速度方向 即曲线切线方向 与竖直方向的夹角一直小于45 只有c对 答案c 5 在地面上观察下列物体的运动 其中物体一定做曲线运动的是 a 向东运动的质点受到一个向西的力的作用b 正在竖直上升的气球突然遭遇一阵北风c 河水匀速流动 正在河里匀速驶向对岸的汽艇d 在匀速行驶的列车上 相对列车水平向后抛出的一个小球 解析选项a中质点仍做直线运动 选项b中气球的运动方向与受力方向不共线 做曲线运动 选项c中两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动 选项d中若小球相对车向后抛出的速度与车前进的速度大小相同 则小球相对地面的速度为零 故做自由落体运动 为直线运动 答案b 方法总结 判断物体是否做曲线运动的方法判断物体是做曲线运动还是做直线运动 关键要看a和v的方向 两者方向在同一直线上则做直线运动 有夹角则做曲线运动 基础过关 1 基本概念 1 运动的合成 已知 求合运动 2 运动的分解 已知 求分运动 2 分解原则 根据运动的 分解 也可采用 3 遵循的规律 位移 速度 加速度都是矢量 故它们的合成与分解都遵循 考点二运动的合成与分解 b c 分运动 合运动 实际效果 正交分解 平行四边形定则 过关演练 1 降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风 若风速越大 则降落伞 a 下落的时间越短b 下落的时间越长c 落地时速度越小d 落地时速度越大答案d 2 某一时刻 一物体沿水平方向和竖直方向的分速度分别为8m s和6m s 则该物体的速度大小是 a 2m sb 6m sc 10m sd 14m s答案c 要点突破 要点一合运动和分运动的关系1 等时性 各个分运动与合运动总是同时开始 同时结束 经历时间相等 不同时的运动不能合成 2 独立性 一个物体同时参与几个分运动时 各分运动独立进行 互不影响 3 等效性 各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果 4 同一性 各分运动与合运动是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动 不能是几个不同物体发生的不同运动 例1 对于两个分运动的合运动 下列说法正确的是 a 合运动的速度大于两个分运动的速度b 合运动的速度一定大于某一个分运动的速度c 合运动的方向就是物体实际运动的方向d 由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小 解析根据平行四边形定则 合速度的大小和方向可由平行四边形的对角线表示 而两邻边表示两个分速度 由几何关系知 两邻边和对角线的长短关系因两邻边的夹角不同而不同 当两邻边长短不变 而夹角改变时 对角线的长短也将发生改变 即合速度也将变化 故a b d错误 c正确 答案c 要点二小船渡河模型在运动的合成与分解问题中 两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动 其中一个速度大小和方向都不变 另一个速度大小不变 方向在180 范围内 不变的速度所在直线的一侧 变化 我们对合运动或分运动的速度 时间 位移等问题进行研究 这样的运动系统可看做 小船渡河模型 例2 船在静水中的速度为3 0m s 它要渡过宽度为30m的河 河水的流速为2 0m s 则下列说法中正确的是 a 船不能渡过河b 船渡河的速度一定为5 0m sc 船不能垂直到达对岸d 船到达对岸所需的最短时间为10s 答案d 例3 如图所示 在水平地面上做匀速直线运动的小车 通过定滑轮用绳子吊起一个物体 若小车和被吊的物体在同一时刻的速度分别为v1和v2 绳子对物体的拉力为t 物体所受重力为g 则下列说法正确的是 a 物体做匀速运动 且v1 v2b 物体做加速运动 且v2 v1c 物体做加速运动 且t gd 物体做匀速运动 且t g 解析把v1分解如图所示 v2 v1cos 变小 v2变大 物体做加速运动 处于超重状态 t g 选项c正确 答案c 精练题组 1 如图所示 冰球以速度v1在水平冰面上向右运动 运动员沿冰面垂直v1的方向上快速打击冰球 冰球立即获得沿打击方向的分速度v2 不计冰面摩擦和空气阻力 下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后运动路径的是 解析物体所受的合力与速度方向不在同一直线上时 物体做曲线运动 合力与速度方向在同一直线上时 物体做直线运动 题中冰球受打击后在水平方向上不受力 故作直线运动 故c d错误 实际运动的速度为合速度 根据平行四边形定则可知 合速度不可能沿打击的方向 一定沿以两分速度为邻边的平行四边形的对角线的方向 故a错误 b正确 答案b 2 2016 嘉兴一中期中 如图所示 小船沿直线ab过河 船头始终垂直于河岸 若水流速度增大 为保持航线不变 下列措施与结论正确的是 a 增大船速 过河时间不变b 增大船速 过河时间缩短c 减小船速 过河时间变长d 减小船速 过河时间不变 答案b 3 2016 杭州五校12月联考 质量为2kg的质点在x y平面上做曲线运动 在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示 下列说法正确的是 a 质点的初速度为3m sb 2s末质点速度大小为6m sc 质点做曲线运动的加速度为3m s2d 质点所受的合外力为3n 答案d 4 如图所示 一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶 在炮艇上发射炮弹射击北岸正北方向的目标 要击中目标 射击方向应 a 对准目标b 偏向目标的西侧c 偏向目标的东侧d 无论对准哪个方向都无法击中目标 解析炮弹的实际速度方向沿目标方向 该速度是船的速度与射击速度的合速度 根据平行四边形定则 知射击的方向偏向目标的西侧 故b正确 a c d错误 答案b 5 多选 2015 杭州七校联考 如图所示 三角尺紧贴在固定的刻度尺上方 使三角尺沿刻度尺水平向右匀速运动的同时 一支铅笔沿着三角板直角边 从最下端由静止开始向上做匀加速直线运动 关于铅笔笔尖的运动 下列判断中正确的是 a 笔尖的轨迹是一条倾斜的直线b 笔尖的轨迹是一条抛物线c 在运动过程中 笔尖运动的速度方向始终保持不变d 在运动过程中 笔尖运动的加速度方向始终保持不变 解析由运动的合成可知 笔尖的轨迹是一条抛物线 b选项正确 笔尖运动速度方向时刻改变 但加速度方向不变 c选项错误 d选项正确 答案bd 方法总结 合运动与分运动的三个易混点 1 合运动是物体的实际运动 而分运动是物体同时参与的几个运动 并不是物体的实际运动 2 两个分运动是直线运动的合运动可能是直线运动 也可能是曲线运动 这是由合初速度与合加速度是否共线决定的 3 合运动的速度不一定大于分运动的速度 合运动的速度与分运动的速度大小具有不确定关系 基础过关 1 定义 以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在 作用下的运动 2 性质 平抛运动是加速度为g的 曲线运动 其运动轨迹是 3 平抛运动的条件 1 v0 0 沿 2 只受 作用 4 研究方法 平抛运动可以分解为水平方向的 运动和竖直方向的 运动 考点三平抛运动 d d 重力 匀加速 抛物线 水平方向 重力 匀速直线 自由落体 5 基本规律 如图所示 1 位移关系 2 速度关系 v0t gt gt 过关演练 1 2015 浙江7月学考 如图所示 驾驶员甲驾驶摩托车以15m s的速度恰能从水平路面边缘飞越壕沟 若驾驶员乙驾驶摩托车也能飞越 其速度大小可为 a 1m sb 2m sc 10m sd 16m s 解析设驾驶员甲飞越壕沟的时间为t 则根据平抛运动规律 驾驶员乙所用的时间也为t 壕沟宽度d v甲t 要使驾驶员乙能飞越 必须使v乙 v甲 故选d 答案d 2 2015 浙江10月学考 如图甲所示 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 如图乙所示 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0 2m 要点突破 要点一平抛运动求解策略与方法1 平抛运动的求解方略 运动分解 2 时间相等是联系两个分运动的桥梁 3 注意速度 位移的合成与分解 2 平抛运动的分解方法与技巧 1 如果知道速度的大小或方向 应首先考虑分解速度 2 如果知道位移的大小或方向 应首先考虑分解位移 3 两种分解方法 沿水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动 沿斜面方向的匀加速运动和垂直斜面方向的匀减速运动 例1 如图所示 两个相对的斜面 倾角分别为 37 和 53 在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左 向右水平抛出 小球都落在斜面上 若不计空气阻力 则a b两个小球的运动时间之比为 a 1 1b 4 3c 16 9d 9 16 答案d 要点二平抛运动的两个推论1 做平抛 或类平抛 运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点 如图中a点和b点所示 2 做平抛 或类平抛 运动的物体在任意时刻任一位置处 设其速度方向与水平方向的夹角为 位移方向与水平方向的夹角为 则tan 2tan 例2 如图所示 从倾角为 的足够长的斜面上的某点 先后将同一球以不同的初速度水平向右抛出 第一次初速度为v1 球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为 1 第二次初速度为v2 球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为 2 若v1 v2 则 a 1 2b 1 2c 1 2d 无法确定 解析末速度与水平初速度的夹角为 位移和水平初速度的夹角为 由平抛运动的推论有 2tan tan 由上式可知 的大小与抛出速度的大小无关 即 1 2 选b 答案b 精练题组 1 2016 嘉兴高三检测 关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体 比较它们落到水平地面上的时间 不计空气阻力 以下说法正确的是 a 速度大的时间长b 速度小的时间长c 一样长d 质量大的时间长 答案c 2 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