重庆市万州区龙宝中学高考物理总复习 第4章 第1讲 运动的合成与分解 平抛运动课件.ppt

第1讲运动的合成与分解平抛运动 1 运动的合成与分解 1 小船渡河 模型 2 斜面上的平抛运动 模型 掌握两个建模 抓住两个考点 备选视频展台 2 抛体运动 状元微博 1 合运动的性质与轨迹 2 对平抛规律的理解及应用 突破两个考向 随堂基础演练 物理建模4 第四章曲线运动万有引力与航天备选多媒体展台1 蜡块在运动细管中的上浮2 运动的合成与分解 小船过河 3 钢球做曲线运动的方向4 曲线运动的方向 割线和切线 5 平抛运动的研究6 平抛运动的剖析7 平抛运动的性质8 飞机投弹9 飞机连续投弹闪光照片分析10 同一高度平抛物体的运动与自由落体运动等时性演示实验11 根据平抛轨迹计算平抛初速度12 匀速圆周运动的向心加速度13 皮带传动的动力学特点14 汽车匀速过凸桥的径向动力学分析15 汽车过凹桥最低点的动力学分析16 火车拐弯时的向心力分析17 开普勒行星运行定律18 地面重物所受重力和地球引力间的关系19 地球同步卫星20 根据近地卫星的周期判断行星的密度 01抓住两个考点 思维驱动 如图所示 一块橡皮用细线悬挂于o点 用铅笔靠着线的左侧向右上方45 方向匀速移动 运动中始终保持悬线竖直 则橡皮运动的速度 a 大小和方向均不变b 大小不变 方向改变c 大小改变 方向不变d 大小和方向均改变 解析橡皮同时参与两个方向的运动 一个是水平方向的匀速直线运动 另一个是竖直方向的匀速直线运动 由于这两个方向上的分运动都是匀速直线运动 因此这两个运动的合运动也是匀速直线运动 即橡皮的速度大小和方向都保持不变 所以a正确 答案a 01抓住两个考点 知识存盘 1 曲线运动 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 3 曲线运动的条件 切线方向 方向 变速 01抓住两个考点 2 运动的合成与分解 1 基本概念 运动的合成 已知 求合运动 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 思考 两直线运动的合运动一定是直线运动 分运动 平行四边形定则 合运动 实际效果 正交分解 思维驱动 01抓住两个考点 关于平抛运动的性质 以下说法中正确的是 a 变加速运动b 匀变速运动c 匀速率曲线运动d 不可能是两个匀速直线运动的合运动 解析平抛运动是水平抛出且只有重力作用下的运动 所以是加速度恒为g的匀变速运动 故a c错误 b正确 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 所以d项正确 故选b d 答案bd 平抛运动的物体只受重力作用 加速度为恒定值 01抓住两个考点 1 平抛运动的特点和性质 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 v0 0 沿 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 重力 匀加速 知识存盘 抛物线 水平方向 重力 匀速直线 自由落体 01抓住两个考点 5 基本规律 如图所示 位移关系速度关系 01抓住两个考点 知识存盘 2 斜抛运动 1 定义 将物体以初速度v0沿 或 抛出 物体只在 作用下的运动 2 性质 加速度为 的匀变速曲线运动 轨迹是 3 研究方法 斜抛运动可以看做水平方向的 运动和竖直方向的 运动的合运动 斜向上方 斜向下方 重力 重力加速度g 抛物线 匀减速直线 匀速直线 01抓住两个考点 02突破两个考向 解析小圆柱体在竖直方向匀速运动 水平方向匀加速运动 因此轨迹为向右弯曲的抛物线 c项正确 答案c 审题视点 视频 蜡块在运动细管中的上浮 典例1 如图所示 一玻璃管中注满清水 水中放一软木做成的小圆柱体 其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 现将玻璃管倒置 图乙 在小圆柱体上升的同时 使玻璃管水平向右匀加速移动 经过一段时间 玻璃管移至图丙中虚线所示位置 小圆柱体恰好运动到玻璃管的顶端 在下面四个图中 能正确反映小圆柱体运动轨迹的是 02突破两个考向 1 力与运动的关系物体运动的形式 按速度分类有匀速运动和变速运动 按轨迹分类有直线运动和曲线运动 运动的形式取决于物体的初速度v0和合外力f 具体分类如下 1 f 0 静止或匀速运动 2 f 0 变速运动 f为恒量时 匀变速运动 f为变量时 非匀变速运动 3 f和v0的方向在同一直线上时 直线运动 4 f和v0的方向不在同一直线上时 曲线运动 借题发挥 3 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 02突破两个考向 2 力与轨迹的关系做曲线运动的物体 所受合外力一定指向曲线的凹侧 曲线运动的轨迹不会出现急折 只能平滑变化 轨迹总在力与速度的夹角中 若已知物体的运动轨迹 可判断出合外力的大致方向 若已知合外力方向和速度方向 可推断物体运动轨迹的大致情况 02突破两个考向 变式跟踪1 某学生在体育场上抛出铅球 其运动轨迹如图所示 已知在b点时的速度与加速度相互垂直 则下列说法中正确的是 a d点的速率比c点的速率大b d点的加速度比c点的加速度大c 从b到d加速度与速度始终垂直d 从b到d加速度与速度的夹角先增大后减小 解析铅球做斜抛运动 根据曲线运动的条件和题设中在b点的速度与加速度相互垂直 即竖直方向上的分速度为零 可判断b点是轨迹的最高点 根据加速度和速度方向间的关系可知a项正确 d点和c点的加速度一样大 都等于重力加速度 b错 过了b点后 在d点加速度与速度不可能再垂直 c错 根据曲线运动的特点 可判断从b点到d点加速度与速度的夹角一直减小 d错 答案a v g 02突破两个考向 v0 h t v vx v0 vy 审题导析1 分析决定平抛物体飞行时间长短的因素 2 平抛运动中初速度大小不同时 会产生不同现象 可从不同现象进行反向推理 典例2 2012 课标全国卷 15 如图示 x轴在水平地面内 y轴沿竖直方向 图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a b和c的运动轨迹 其中b和c是从同一点抛出的 不计空气阻力 则 a a的飞行时间比b的长b b和c的飞行时间相同c a的水平速度比b的小d b的初速度比c的大 02突破两个考向 以题说法 02突破两个考向 研究平抛运动的方法1 化曲为直 的思想方法 运动的合成与分解 2 常用的分解方法 1 分解速度 2 分解位移 平抛运动的几个推论 以抛出点为起点 1 速度关系 任意时刻速度v均与初速度v0 速度的变化量 v组成一直角三角形 如图右示 2 角度关系 任意时刻速度偏向角的正切值是位移偏向角正切值的2倍 如图示 tan 2tan 3 中点关系 任意时刻速度的反向延长线必通过该段时间内发生的水平位移的中点 如图中op x 2 v0 v v0 v p o x y 先找出两球平抛运动过程中各自的水平位移与竖直位移的关系 再利用平抛规律求初速度 02突破两个考向 一 小船渡河 模型1 船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动 2 三种速度 v船 船在静水中的速度 v水 水的流速 v合 船的实际速度 3 两个极值 03掌握两个建模 v合 v水 v船 d v合 v水 v船 v合 v水 v船 v船 建模指导1 物体的实际运动一定是合运动 2 求解运动的合成与分解问题 应抓住合运动和分运动具有等时性 独立性 等效性的关系 3 在小船渡河问题中可将小船的运动分解为沿船头指向的方向和沿水流方向的两个运动 03掌握两个建模 典例1一小船渡河 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 03掌握两个建模 应用1 河水的流速与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 03掌握两个建模 解析在运动的合成与分解中合运动与分运动具有等时性 当船头始终与河岸垂直时分运动时间最短 则船渡河的最短时间为100s 由于合运动的方向在不断变化 所以船在河水中航行的轨迹为曲线 由图象可知船在河水中的最大速度是5m s 答案bd 03掌握两个建模 模型特点1 如右图所示分解位移 水平 x v0t竖直 y gt2 2 v0 x y 2 如右图所示分解速度 水平 vx v0竖直 vy gttan vy vx gt v0 v0 v v0 vy 垂直撞击斜面 二 斜面上的平抛 模型 03掌握两个建模 典例2如图所示 足够长的斜面上a点 以水平速度v0抛出一个小球 不计空气阻力 它落到斜面上所用的时间为t1 若将此球改用2v0抛出 落到斜面上所用时间为t2 则t1与t2之比为 a