2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 補(bǔ)充資料 第4單元 曲線運(yùn)動 萬有引力與航天1 運(yùn)動的合成與分解.doc
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2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 補(bǔ)充資料 第4單元 曲線運(yùn)動 萬有引力與航天1 運(yùn)動的合成與分解 一.知識點(diǎn) 1.曲線運(yùn)動(定義、條件、特點(diǎn)、分類) 定義:質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡是 的運(yùn)動。 條件:(1)具有初速度;(2)所受合外力方向與初速度方向不共線。 特點(diǎn):(1)運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時速度方向就是這一點(diǎn)的曲線方向(切線方向); (2)曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動,(速度方向是不斷變化的); (3)質(zhì)點(diǎn)所受合外力一定不為零,一定具有加速度。 2.運(yùn)動的合成與分解(合運(yùn)動與分運(yùn)動定義、關(guān)系、遵循法則、常見模型:渡河模型、拉船模型) 定義:(1)由已知的分運(yùn)動求跟它們等效的合運(yùn)動叫做運(yùn)動的合成; (2)由已知的合運(yùn)動求跟它們等效的分運(yùn)動叫做運(yùn)動的分解。 基本關(guān)系: (1)分運(yùn)動的獨(dú)立性 (2)運(yùn)動的等效性 (3)運(yùn)動的等時性 (4)運(yùn)動的矢量性 遵循法則:平行四邊形定則 渡河模型: 拉船模型: 繩有兩個自由端:A端做直線運(yùn)動,速度沿繩;B端也做直線運(yùn)動,但速度不沿繩(可理解為B端既在做切向運(yùn)動——擺動速度與A端無關(guān),又在做法向運(yùn)動),故有:VA=VBcosθ B A θ 二.典例解析 1.曲線運(yùn)動(條件、特點(diǎn)) 【例1】做曲線運(yùn)動的物體,在運(yùn)動過程中,一定變化的物理量是 A.速率 B.速度 C.加速度 D.合外力 變式:物體受到幾個恒定外力的作用而做勻速直線運(yùn)動,如果撤掉其中一個力,保持其他力不變,它可能做 ①勻速直線運(yùn)動 ②勻加速直線運(yùn)動 ③勻減速直線運(yùn)動 ④曲線運(yùn)動 正確的說法是 A.①②③ B.②③ C.②③④ D.②④ 【例2】 如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線A運(yùn)動到B,這時突然使它所受的力反向而大小不變(即由F變?yōu)?F),在此力作用下物體以后的運(yùn)動情況,下列說法正確的是 A.物體可能沿曲線Ba運(yùn)動 B.物體可能沿直線Bb運(yùn)動 C.物體可能沿曲線Bc運(yùn)動 D.物體可能沿原曲線由B返回A 變式:一質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動,它通過某點(diǎn)時的速度v的方向,加速度的方向可能正確的是 A B C D 2.運(yùn)動的合成與分解 (1)運(yùn)動的合成與分解的基本規(guī)律(獨(dú)立性、等時性、矢量性等) 【例3】A B C (xx年上海卷)右圖為在平靜海面上,兩艘拖船A、B拖著駁船C運(yùn)動的示意圖。A、B的速度分別沿著纜繩CA、CB方向,A、B、C不在一條直線上。由于纜繩不可伸長,因此C的速度在CA、CB方向的投影分別與A、B的速度相等,由此可知C的 A.速度大小可以介于A、B的速度大小之間 B.速度大小一定不小于A、B的速度大小 C.速度方向可能在CA和CB的夾角范圍外 D.速度方向一定在CA和CB的夾角范圍內(nèi) 變式1:(xx年江蘇卷)如圖所示,一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動,運(yùn)動中始終保持懸線豎直,則橡皮運(yùn)動的速度w w w.ks5 u .c om A.大小和方向均不變 B.大小不變,方向改變 C.大小改變,方向不變 D.大小和方向均改變 y x yA H 2l l K(l,l) O -l F I G xB E 變式2:(xx年新課標(biāo)第24題)水平桌面上有兩個玩具車A和B,兩者用一輕質(zhì)細(xì)橡皮筋相連,在橡皮筋上有一紅色標(biāo)記R。在初始時橡皮筋處于拉直狀態(tài),A、B和R分別位于直角坐標(biāo)系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)點(diǎn)。已知A從靜止開始沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運(yùn)動;B平行于x軸朝x軸正向勻速運(yùn)動。在兩車此后運(yùn)動的過程中,標(biāo)記R在某時刻通過點(diǎn)(l,l)。假定橡皮筋的伸長是均勻的,求B運(yùn)動速度的大小。 (2)渡河模型(時間問題、位移問題、方向問題、臨界問題) 【例4】(xx年江蘇卷)3.如圖所示,甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)出發(fā),分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后,立即沿原路線返回到O點(diǎn),OA、OB分別與水流方向平行和垂直,且OA=OB。若水流速度不變,兩人在靜水中游速相等,則他們所用時間t甲、t乙的大小關(guān)系為 A.t甲<t乙 B.t甲=t乙 C.t甲>t乙 D.無法確定 變式:小河寬為d,河水中各點(diǎn)水流速度與各點(diǎn)到較近河岸邊的距離成正比,v水=kx,k=,x是各點(diǎn)到近岸的距離,小船船頭垂直河岸渡河,小船劃水速度為v0,則下列說法中正確的是 A.小船渡河時的軌跡為直線 B.小船渡河時的軌跡為曲線 C.小船到達(dá)距河對岸處,船的渡河速度為 D.小船到達(dá)距河對岸處,船的渡河速度為 (3)拉船模型(繩端運(yùn)動的分解問題,可拓展至連接體的運(yùn)動分解問題) 【例5】(xx年上海卷)如圖,人沿平直的河岸以速度行走,且通過不可伸長的繩拖船,船沿繩的方向行進(jìn),此過程中繩始終與水面平行。當(dāng)繩與河岸的夾角為,船的速率為 A. B. C. D. 變式:(多圖,文字自配) θ A B A B vA vB vA vB θ α β θ h L ω v θ vA vB 典例解析參考答案 例1:B 變式:C 例2:C 變式:B 例3:BD(易犯兩種錯誤,一是認(rèn)為駁船的速度就是兩拖船速度的合成;二是認(rèn)為駁船的速度是繩端四個法切速度的合成。要注意) 變式1:A 【解析】橡皮在水平方向勻速運(yùn)動,在豎直方向勻速運(yùn)動,合運(yùn)動是勻速運(yùn)動. 【變化】若天花板向右上傾斜呢? 變式2: 【解析】 方法1:設(shè)B車的速度大小為v。如圖,標(biāo)記R在時刻t通過點(diǎn)K(l,l),此時A、B的位置分別為H、G。由運(yùn)動學(xué)公式,H的縱坐標(biāo)、G的橫坐標(biāo)分別為 ① ② 在開始運(yùn)動時,R到A和B的距離之比為2:1,即 由于橡皮筋的伸長是均勻的,在以后任一時刻R到A和B的距離之比都為2:1。因此,在時刻t有 ③ 由于相似于,有 ④ ⑤ 由③④⑤式得 ⑥ ⑦ 聯(lián)立①②⑥⑦式得 ⑧ 方法2:關(guān)鍵是分析R點(diǎn)的運(yùn)動與A、B兩端運(yùn)動的關(guān)聯(lián)。 水平方向上R點(diǎn)做勻速運(yùn)動,且VR=VB。 豎直方向上R點(diǎn)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,且aR=aA 故R點(diǎn)做類平拋運(yùn)動,有: 解得: 例4:C 【解析】設(shè)游速為v,水速為v0,OA=OB=l,則甲時間;乙沿OB運(yùn)動,乙的速度矢量圖如圖,合速度必須沿OB方向,則乙時間,聯(lián)立解得:, C正確。 變式:BC(小船到達(dá)離河對岸d/2處,船的速度為3v0嗎?) 例5:C 【解析】如圖所示:船速為v沿繩方向的分量。連帶運(yùn)動問題指物拉繩或繩拉物問題,高中階段不用考慮繩或桿的長度變化,故解題原則為:把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩和平行于繩兩個分量,根據(jù)沿繩方向的分速度大小相等求解。C正確。 三.對應(yīng)練習(xí) 1.某質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時( ) A.在某一點(diǎn)的速度方向是該點(diǎn)曲線的切線方向 B.在任意時間內(nèi)位移的大小總是大于路程 C.在任意時刻質(zhì)點(diǎn)受到的合外力不可能為零 D.速度的方向與合外力的方向必不在一條直線上 2.(競賽題——岳陽市xx屆第二次模模擬檢測)如圖所示是一個直徑為d的圓柱體,其側(cè)面刻有螺距為h的螺旋形凹槽,槽內(nèi)有一小球,為使小球能自由落下(即小球下落時不與凹槽接觸),必須以多大的加速度沿直線來拉纏在圓柱體側(cè)面的繩子? 3.(原創(chuàng))一質(zhì)量為m、帶正電荷量為q的小球以初速度v0平拋,恰好沿如圖甲所示的拋物曲面運(yùn)動,且運(yùn)動時對曲面沒有壓力。重力加速度為g。 (1)若將小球由靜止釋放,同時使曲面水平向左運(yùn)動,則當(dāng)曲面速度v1達(dá)到多大時,小球恰好沿曲面運(yùn)動而沒有壓力? V2 V0 甲 乙 V1 E (2)若在空間加上豎直向下的電場E,改變平拋初速度,使小球仍沿該曲面運(yùn)動且對曲面沒有壓力,如圖乙所示,則初速度v2應(yīng)為多大? 4.如圖所示,甲、乙兩船在同一條河邊同時開始渡河,河寬為H,河水流速為u,船相對靜水速度均A 60 60 乙 甲 為v,出發(fā)時兩船相距為,甲、乙兩船頭與岸邊均成60 角,且乙船恰好能直達(dá)對岸A點(diǎn),則下列判斷正確的是 A.甲乙兩船到達(dá)對岸的時間不同 B.兩船可能在未到達(dá)對岸前相遇 C.甲船也在A點(diǎn)靠岸 D.甲船在A點(diǎn)右側(cè)靠岸 5.(xx年上海卷)12.降落傘在勻速下落過程中遇到水平方向吹來的風(fēng),若風(fēng)速越大,則降落傘 A.下落的時間越短 B.下落的時間越長 C.落地時速度越小 D.落地時速度越大 x/cm y/cm R O v0 6.(xx年四川卷)22.(17分)(1)(7分) 某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗:如圖所示,在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水,水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v=3cm/s勻速上浮的同時,玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動。同學(xué)們測出某時刻R的坐標(biāo)為(4,6),此時R的速度大小為 cm/s,R在上升過程中運(yùn)動軌跡的示意圖是 。(R視為質(zhì)點(diǎn)) A B C D x y O x y O x y O x y O 7.(xx年江蘇卷)如圖所示,從地面上同一位置拋出兩小球A、B,分別落在地面上的M、N點(diǎn),兩球運(yùn)動的最大高度相同。 空氣阻力不計,則 A.B的加速度比A的大 B.B的飛行時間比A的長 C.B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大 D.B在落地時的速度比A在落地時的大 1【答案】ACD 2【答案】 3【答案】(1)v0 (2) 【解析】(2) 由 聯(lián)立得: 4【答案】C 5【答案】D 【解析】根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性,豎直方向的運(yùn)動不受水平風(fēng)的影響,故下落的時間不變;根據(jù),若風(fēng)速越大,越大,則降落傘落地時速度越大;選項D正確。 6【答案】5 D 【解析】運(yùn)動時間,所以水平方向平均速度為,瞬時速度為,由速度合成知此刻R的速度大小為5cm/s,由曲線運(yùn)動條件知道D正確。 7【答案】CD 四.好題收集(請同學(xué)們把自己遇到的與這一節(jié)內(nèi)容相關(guān)的經(jīng)典好題整理收集于此欄)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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