江苏省东海县石榴高级中学高三物理一轮复习 曲线运动 运动的合成与分解学案

用心 爱心 专心 1 4 14 1 曲线运动曲线运动 运动的合成与分解运动的合成与分解 考纲要求 考纲要求 1 1 知道物体做曲线运动的条件知道物体做曲线运动的条件 2 2 会对具体的运动进行运动的合成与分解会对具体的运动进行运动的合成与分解 基础知识梳理基础知识梳理 1 曲线运动的条件 2 曲线运动的特点 在曲线运动中 运动质点在某一点的瞬时速度方向 就是通过这一点的曲线的 方向 曲线运动是变速变速运动 这是因为曲线运动的速度方向是不断变化的 做曲线运动的质点 其所受的合外力一定不为零 一定具有加速度 做曲线运动的质点 其加速度方向一定指向曲线凹的一方 3 运动的合成和分解 物体的实际运动往往是由几个独立的分运动合成的 由已知 的分运动求跟它们等效的合运动叫做 由已知的合运动求跟它等效的分运 动叫做 4 运动的合成与分解基本关系 分运动的独立性 运动的等效性 运动的等时性 运算法则 5 互成角度的两分运动合成的几种情况 两个匀速直线运动的合运动是 两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动是 一个匀加速直线运动和一个匀速直线运动的合运动是 两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动可能是 运动 也可能是 运动 典型例题典型例题 1 1 对曲线运动的理解 对曲线运动的理解 例例 1 1 下列关于运动和力的叙述中 正确的是 A 做曲线运动的物体 其加速度方向一定是变化的 B 物体做圆周运动 所受的合力一定指向圆心 C 物体所受合力方向与运动方向相反 该物体一定做直线运动 D 物体运动的速率在增加 所受合力方向一定与运动方向相同 例例 2 2 水滴自高处由静止开始下落 至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风 则 A 风速越大 水滴下落的时间越长 B 风速越大 水滴落地时的瞬时速度越大 C 水滴着地时的瞬时速度与风速无关 D 水滴下落的时间与风速无关 变式训练变式训练 1 1 一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动 一个水平力作 用在物体上 物体的运动轨迹如图 1 中的实线所示 图中B为轨迹上的一点 虚线 是过A B两点并与轨迹相切的直线 虚线和实线将水平面划分 5 个区域 则关于施 力物体的位置 下面说法正确的是 A 如果这个力是引力 则施力物体一定在 区域 B 如果这个力是引力 则施力物体一定在 区域 C 如果这个力是斥力 则施力物体可能在 区域 D 如果这个力是斥力 则施力物体一定在 区域 学生笔记 学生笔记 用心 爱心 专心 2 2 2 运动的合成 运动的合成 例例 3 3 质量为 1kg 的物体在水平面直角坐标系内运动 已知两互相垂直方向上的的 速度 时间图象如图所示 下列说法正 确的是 A 质点的初速度为 5m s B 质点所受的合外力为 3N C 2s 末质点速度大小为 7m s D 质点初速度的方向与合外力方向垂 直 例例 4 4 如图所示 一玻璃管中注满水 水中放一软木做成的小圆柱体 R 圆柱体的直 径略小于玻璃管的直径 轻重大小适宜 使它在水中能匀速上浮 将玻璃管的开口 端用胶塞塞紧 图甲 现将玻璃管图倒置 图乙 在软木塞上升的同时 将玻璃 管水平向右匀加速移动 观察软木塞的运动 将会看到它斜向右上方运动 经过一 段时间 玻璃管移至图丙中虚线所示位置 软木塞恰好运动到玻璃管的顶端 在四 个图中 能正确反映软木塞运动轨迹的是 变式训练变式训练 2 2 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 d H 一 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 A 速度大小不变的曲线运动 B 速度大小增大的曲线运动 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 3 3 运动的分解 运动的分解 例例 5 5 如图所示 在水平面上小车 A 通过光滑的定滑轮 用细绳拉一物块 B 小车的速度为 v1 5m s 当细 绳与水平方向的夹角分别为 30 和 60 时 物块 B 的 速度 v2为 m s 变式训练变式训练 3 3 如图所示 已知小车 和物体 的质量分别为 和 m 小车 在物体 的牵引下以速度 v 水平向左匀速运动 不计滑轮和绳子质量以及滑轮和轴之间的摩 擦 在此过程中 匀速下降 绳子的拉力大于 的重力 重力做的功与 克服摩擦力做的功相等 机械能的减少与 克服摩擦力做的功相等 O s t 12 6 vx m s 1 O s t12 vy m s 1 4 学生笔记 学生笔记 用心 爱心 专心 3 例例 9 9 船在静水中速度为v1 水流速为v2 河宽为d 求 1 当v1 v2时 渡河最短时间与最短位移 2 当v1 v2时 渡河最短时间与最短位移 3 若已知水流速为v1 船要沿与河岸成 角的方向到达下游对岸某处 则船速至少 应多大 跟踪练习 跟踪练习 1 在地面上观察下列物体的运动 其中物体做曲线运动的是 A 正在竖直下落的雨滴突然遭遇一阵北风 B 向东运动的质点受到一个向西方向力的作用 C 河水匀速流动 正在河里匀加速驶向对岸的汽艇 D 在以速度v前进的列车尾部 以相对列车的速度v水平向后抛出的小球 2 一质点在某段时间内做曲线运动 则在这段时间内 A 速度一定不断改变 加速度也一定不断改变 B 速度一定不断改变 加速度可以不变 C 速度可以不变 加速度一定不断改变 D 速度可以不变 加速度也可以不变 3 一个质量为 2kg 的物体 在六个恒定的共点力作用下处于平衡状态 现同时撤去大小分 别为 15N 和 20N 的两个力 关于此后该物体运动的说法中正确的是 A 一定做匀变速直线运动 加速度大小可能是 5m s2 B 可能做匀减速直线运动 加速度大小是 2m s2 C 一定做匀变速运动 加速度大小可能是 15m s2 D 可能做匀速圆周运动 向心加速度大小可能是 5m s2 4 一只小船在静水中的速度大小始终为 5m s 在流速为 3m s 的河中航行 则河岸上的人能 看到船的实际航速大小可能是 A 1m s B 3m s C 8m s D 10m s 5 如图所示 河水的流速为 4m s 一条船要从河的南岸A点沿与河岸成 30 角的直线航 行到北岸下游某处 则船的开行速度 相对于水的速度 最小为 A 2m s B 3m s C 4m s D 5m s 6 我国 嫦娥一号 探月卫星经过无数人的协作和努力 终于在 2007 年 10 月 24 日晚 6 点 多发射升空 如图所示 嫦娥一号 探月卫星在由地球飞向月球时 沿曲线从M点向N点 飞行的过程中 速度逐渐减小 在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是 A B C D 用心 爱心 专心 4 7 如图 以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A 用钢绳通过定滑轮拉物体B在水平面上运 动 当绳与水平面夹角为 时 物体B运动速率为多少 8 如图甲所示 在一端封闭 长约 lm 的玻璃管内注满清水 水中放一个蜡烛做的蜡块 将玻璃管的开口端用胶塞塞紧 然后将这个玻璃管倒置 在蜡块沿玻璃管上升的同时 将玻 璃管水平向右移动 假设从某时刻开始计时 蜡块在玻璃管内每 1s 上升的距离都是 10cm 玻璃管向右匀加速平移 每 1s 通过的水平位移依次是 2 5cm 7 5cm 12 5cm 17 5cm 图 乙中 y表示蜡块竖直方向的位移 x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移 t 0 时蜡块位于坐 标原点 1 请在图乙中画出蜡块 4s 内的轨迹 2 求出玻璃管向右平移的加速度 3 求t 2s 时蜡块的速度v 9 在光滑水平面上放一滑块 其质量 m 1 kg 从 t 0 时刻开始 滑块受到水平力 F 的作用 F 的大小保持 0 1 N 不变 此力先