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1、必備考點(diǎn)素養(yǎng)評(píng)價(jià)
素養(yǎng)一 物理觀念
考點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解
1.運(yùn)動(dòng)的合成與分解的思路和方法:
(1)先確定合運(yùn)動(dòng),即物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)。
(2)然后分析這個(gè)合運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的實(shí)際效果,從而確定兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的方向。
(3)作出速度(或位移、加速度)分解的示意圖,即根據(jù)平行四邊形定則,作出合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的平行四邊形。
(4)利用三角形、三角函數(shù)等數(shù)學(xué)知識(shí)求解。
2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解的關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化:
【學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)】
1.(水平2)某人騎自行車以4 m/s的速度向正東方向行駛,天氣預(yù)報(bào)報(bào)道當(dāng)時(shí)是正北風(fēng),風(fēng)速也是4 m/s, 則騎車人感覺的風(fēng)速方向和大小是
( )
A.西北風(fēng),風(fēng)
2、速4 m/s B.西北風(fēng),風(fēng)速4 m/s
C.東北風(fēng),風(fēng)速4 m/s D.東北風(fēng),風(fēng)速4 m/s
【解析】選D。若無(wú)風(fēng),人向東騎車,則相當(dāng)于人不動(dòng),刮正東風(fēng),而實(shí)際風(fēng)從正北方刮來(lái),所以人感覺到的風(fēng)應(yīng)是這兩個(gè)方向的合成。人向正東方行駛產(chǎn)生的風(fēng)向西,如圖中v1,而實(shí)際的自然風(fēng)從北向南刮,如圖中的v2,人感覺到的風(fēng)速是v1與v2的合速度,即圖中的v合,很顯然v合==4 m/s,方向是東北風(fēng)。
2.(水平4)在光滑的水平面內(nèi),一質(zhì)量m=1 kg的質(zhì)點(diǎn)以速度v0=10 m/s沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)原點(diǎn)后受一沿y軸正方向的恒力F=5 N作用,直線OA與x軸成37°角,如圖所示,求:
3、(1)如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與直線OA相交于P點(diǎn),求質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間以及P的坐標(biāo)。
(2)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大小。
【解析】(1)質(zhì)點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng),v0=10 m/s。
a===5 m/s2,
tan 37°===,
解得t=3 s。
因此x=v0t=10×3 m=30 m,
y=at2=×5×32 m=22.5 m。
則P點(diǎn)坐標(biāo)為(30 m,22.5 m)。
(2)vx=v0=10 m/s,
vy=at=5×3 m/s=15 m/s,
則P點(diǎn)速度v== m/s=5 m/s。
答案:(1)3 s (30 m,22.5 m) (2)5 m/s
素養(yǎng)二 科學(xué)思維
4、
考點(diǎn)1平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問題
1.類型及分析思路:平拋運(yùn)動(dòng)受到某種條件的限制時(shí)就構(gòu)成了平拋運(yùn)動(dòng)的臨界問題,其限制條件一般有水平位移和豎直高度兩種。
求解這類題的關(guān)鍵是確定臨界軌跡:
(1)當(dāng)受水平位移限制時(shí),其臨界軌跡為自拋出點(diǎn)到水平位移端點(diǎn)的一條拋物線。
(2)當(dāng)受豎直高度限制時(shí),其臨界軌跡為拋出點(diǎn)豎直高度端點(diǎn)的一條拋物線。
2.平拋運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化:
【學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)】
(水平4)一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示。水平臺(tái)面的長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1和L2,中間球網(wǎng)高度為h。發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn),能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球,發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h。不計(jì)空氣的
5、作用,重力加速度大小為g。若乒乓球的發(fā)射速率為v,在某范圍內(nèi),通過(guò)選擇合適的方向,就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上,則v的最大取值范圍是
( )
A.≤v≤L2
B.≤v≤
C. ≤v≤
D.≤v≤
【解析】選D。發(fā)射機(jī)無(wú)論向哪個(gè)方向水平發(fā)射,乒乓球都是平拋運(yùn)動(dòng),豎直高度決定了運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t==,水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng),水平位移最小即沿中線方向水平發(fā)射恰好過(guò)球網(wǎng),此時(shí)從發(fā)球點(diǎn)到球網(wǎng),下降高度為3h-h=2h,水平位移大小為,可得運(yùn)動(dòng)時(shí)間t==,對(duì)應(yīng)的最小初速度v=。水平位移最大即斜向右側(cè)臺(tái)面的兩個(gè)角發(fā)射,根據(jù)幾何關(guān)系此時(shí)的位移大小為,所以平拋的初速度×≤v≤×,選項(xiàng)D對(duì)。
考點(diǎn)
6、2與斜面結(jié)合的平拋運(yùn)動(dòng)
1.與斜面結(jié)合的平拋運(yùn)動(dòng)問題的求解思路
(1)順著斜面拋:如圖所示,從傾角為θ的斜面上以初速v0平拋一物體,不計(jì)空氣阻力,經(jīng)時(shí)間t,物體落在斜面上時(shí)其水平位移和豎直位移分別為x、y。則:
tan θ====。
遇到斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)問題,往往會(huì)與這一關(guān)系式有關(guān),所以,解題時(shí)要有意識(shí)地寫出這一關(guān)系式。
(2)對(duì)著斜面拋:如圖所示,以初速度v0水平拋出一物體,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后物體垂直落在傾角為θ的斜面上。則:
tan θ==,所以物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=。
2.臨界極值類問題關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化:
【學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)】
1.(水平2)(多選)如圖所示,民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一個(gè)騎射
7、項(xiàng)目,運(yùn)動(dòng)員騎在奔馳的馬背上沿跑道AB運(yùn)動(dòng),拉弓放箭射向他左側(cè)的固定目標(biāo)。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員騎馬奔馳的速度為v1,運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的箭速度為v2,跑道離固定目標(biāo)的最近距離OA=d。若不計(jì)空氣阻力的影響,要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時(shí)間最短,則( )
A.運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為d
B.運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為d
C.箭射到靶的最短時(shí)間為
D.箭射到靶的最短時(shí)間為
【解析】選B、C。當(dāng)射出箭的方向與騎馬方向垂直時(shí),箭射到靶的時(shí)間最短,最短時(shí)間t=,此時(shí)馬離A點(diǎn)的距離x=v1t=d,所以運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離s=
=d,故B、C正確,A、D錯(cuò)誤。故選B、C。
2.(水平4)如圖所示,小球以初速度v0自傾角為θ的斜坡頂端被水平拋出。若不計(jì)空氣阻力作用且斜坡足夠長(zhǎng),重力加速度為g,試求:
(1)小球經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落到斜坡上?落點(diǎn)到斜坡頂端的距離是多大?
(2)小球被拋出多久距離斜坡最遠(yuǎn)?
【解析】(1)當(dāng)小球落到斜坡上時(shí),位移方向與水平方向的夾角等于斜坡傾角,所以tan θ===
故下落時(shí)間t=
落點(diǎn)到斜坡頂端的距離s==
(2)而當(dāng)小球距離斜坡最遠(yuǎn)時(shí),小球的速度與水平方向的夾角等于斜坡的傾角,如圖所示。
設(shè)小球到達(dá)距離斜坡最遠(yuǎn)所需時(shí)間為t′,則:
tan θ==,故t′=
答案:(1)
(2)
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