高考物理二轮复习专题二 曲线运动 万有引力与航天 第7课时 运动的合成与分解 平抛运动课件1.

第第7课时运动的合成与分解平抛运动课时运动的合成与分解平抛运动知识点一曲线运动知识点一曲线运动(b/b)1.(2016宁波学考模拟宁波学考模拟)翻滚过山车是大型翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目。如游乐园里比较刺激的一种娱乐项目。如图图1所示，翻滚过山车所示，翻滚过山车(可看成质点可看成质点)从从高处冲下，过高处冲下，过M点时速度方向如图所示，点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过在圆形轨道内经过A、B、C三点，下列三点，下列说法正确的是说法正确的是()图图1A.过山车做匀速运动过山车做匀速运动B.过山车做变速运动过山车做变速运动C.过山车受到的合力等于零过山车受到的合力等于零D.过山车经过过山车经过A、C两点时的速度相同两点时的速度相同解析解析过山车的速度方向沿轨道的切线方向，速度方向时刻在过山车的速度方向沿轨道的切线方向，速度方向时刻在变化，速度是矢量，所以速度是变化的，故选项变化，速度是矢量，所以速度是变化的，故选项A错误，错误，B正确；正确；过山车的速度是变化的，加速度不为零，由牛顿第二定律得知，过山车的速度是变化的，加速度不为零，由牛顿第二定律得知，其合力不为零，故选项其合力不为零，故选项C错误；经过错误；经过A、C两点时速度方向不同，两点时速度方向不同，速度不同，故选项速度不同，故选项D错误。错误。答案答案B2.(2016丽水学考模拟丽水学考模拟)一质量为一质量为m的物体在的物体在一组共点力一组共点力F1、F2、F3作用下处于平衡作用下处于平衡状态，如图状态，如图2所示，若撤去所示，若撤去F3，关于物体，关于物体的运动情况，下列说法不正确的是的运动情况，下列说法不正确的是()A.物体可能沿物体可能沿F3的反方向做匀加速直线运动的反方向做匀加速直线运动B.物体一定沿物体一定沿F3的反方向做匀加速直线运动的反方向做匀加速直线运动C.物体可能沿物体可能沿F3的反方向做匀减速直线运动的反方向做匀减速直线运动D.物体可能做匀变速曲线运动物体可能做匀变速曲线运动图图2解析解析当外力当外力F3撤去后由平衡条件可知：物体所受的撤去后由平衡条件可知：物体所受的F2与与F1的的合力大小等于合力大小等于F3，方向与，方向与F3相反，因物体原来处于平衡状态，相反，因物体原来处于平衡状态，即可能静止，或匀速直线运动，其初速度及以后运动情况可能即可能静止，或匀速直线运动，其初速度及以后运动情况可能有下列几种：原来静止，物体将沿有下列几种：原来静止，物体将沿F3的反方向做匀加速直线运的反方向做匀加速直线运动；原来做匀速直线运动，动；原来做匀速直线运动，v0方向与方向与F3相同，将沿相同，将沿v0方向做匀方向做匀减速直线运动；原来做匀速直线运动，减速直线运动；原来做匀速直线运动，v0方向与方向与F3成一夹角，成一夹角，将做匀变速曲线运动。故只有选项将做匀变速曲线运动。故只有选项B错误。错误。答案答案B知识点二运动的合成与分解知识点二运动的合成与分解(b/c)3.(2016湖州月考湖州月考)游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡，当游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡，当水速突然增大时，对运动员横渡经历的位移、时间产生的影水速突然增大时，对运动员横渡经历的位移、时间产生的影响是响是()A.位移增加、时间增加位移增加、时间增加B.位移增加、时间缩短位移增加、时间缩短C.位移增加、时间不变位移增加、时间不变D.位移、时间均与水速无关位移、时间均与水速无关解析解析根据运动的独立性原理，运动员横渡过河所用的时间根据运动的独立性原理，运动员横渡过河所用的时间与水速无关，据此可以判断：运动员横渡的时间不会受水速与水速无关，据此可以判断：运动员横渡的时间不会受水速的影响，即时间不变；但水速变大时将导致运动员顺水而下的影响，即时间不变；但水速变大时将导致运动员顺水而下的位移增大，从而导致总的位移增大，选项的位移增大，从而导致总的位移增大，选项C正确。正确。答案答案C4.(2016桐乡学考模拟桐乡学考模拟)如图如图3所示，图中红蜡块能在玻璃管的所示，图中红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的中的()图图3A.直线直线P B.曲线曲线Q C.曲线曲线R D.无法确定无法确定解析解析红蜡块参与了竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀红蜡块参与了竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀加速直线运动两个分运动，由于蜡块在任一点的合速度方向是加速直线运动两个分运动，由于蜡块在任一点的合速度方向是斜向右上方的，而合加速度方向水平向右，故蜡块的轨迹是曲斜向右上方的，而合加速度方向水平向右，故蜡块的轨迹是曲线，根据曲线运动中加速度方向总是指向曲线的凹侧可知，选线，根据曲线运动中加速度方向总是指向曲线的凹侧可知，选项项B正确正确。答案答案B知识点三平抛运动知识点三平抛运动(d/d)5.(2016杭州学考模拟杭州学考模拟)一个做平抛运动的物体，从运动开始发一个做平抛运动的物体，从运动开始发生水平位移为生水平位移为s的时间内，它在竖直方向的位移为的时间内，它在竖直方向的位移为d1，紧接着，紧接着物体在发生第二个水平位移物体在发生第二个水平位移s的时间内，它在竖直方向发生的时间内，它在竖直方向发生的位移为的位移为d2。已知重力加速度为。已知重力加速度为g，则平抛运动的物体的初，则平抛运动的物体的初速度为速度为()答案答案A6.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，如图一条弧线飞到小桶的前方，如图4所示。不计空气阻力，为了所示。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，可能做出的调能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛球时，可能做出的调整为整为()图图4A.增大初速度，增大抛出点高度增大初速度，增大抛出点高度B.增大初速度，抛出点高度不变增大初速度，抛出点高度不变C.初速度大小不变，降低抛出点高度初速度大小不变，降低抛出点高度D.初速度大小不变，增大抛出点高度初速度大小不变，增大抛出点高度答案答案C易错点一不能正确理解曲线运动的特征易错点一不能正确理解曲线运动的特征1.曲线运动条件曲线运动条件：物体受到的合外力与速度始终不共线。：物体受到的合外力与速度始终不共线。2.曲线运动特征曲线运动特征(1)运动学特征：由于做曲线运动的物体的瞬时速度方向沿曲运动学特征：由于做曲线运动的物体的瞬时速度方向沿曲线上物体位置的切线方向，所以做曲线运动的物体的速度方线上物体位置的切线方向，所以做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化，即曲线运动一定为变速运动。向时刻发生变化，即曲线运动一定为变速运动。(2)动力学特征：由于做曲线运动的物体的速度时刻变化，说动力学特征：由于做曲线运动的物体的速度时刻变化，说明物体具有加速度，根据牛顿第二定律可知物体所受合外力明物体具有加速度，根据牛顿第二定律可知物体所受合外力一定不为零且和速度方向始终不在一条直线上一定不为零且和速度方向始终不在一条直线上(曲线运动条件曲线运动条件)。合外力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向，合合外力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向，合外力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小。外力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小。(3)轨迹特征：曲线运动的轨迹始终夹在合力的方向与速度的方轨迹特征：曲线运动的轨迹始终夹在合力的方向与速度的方向之间，而且向合力的一侧弯曲，或者说合力的方向总指向曲向之间，而且向合力的一侧弯曲，或者说合力的方向总指向曲线的凹侧。曲线轨迹只能平滑变化，不会出现折线。线的凹侧。曲线轨迹只能平滑变化，不会出现折线。(4)能量特征：如果物体所受的合外力始终和物体的速度垂直，能量特征：如果物体所受的合外力始终和物体的速度垂直，则合外力对物体不做功，物体的动能不变；若合外力不与物体则合外力对物体不做功，物体的动能不变；若合外力不与物体的速度方向垂直，则合外力对物体做功，物体的动能发生变化。的速度方向垂直，则合外力对物体做功，物体的动能发生变化。【练【练1】如图如图5，这是物体做匀变速曲线运动的，这是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。已知物体在轨迹的示意图。已知物体在B点的加速度方点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是()图图5A.C点的速率小于点的速率小于B点的速率点的速率B.A点的加速度比点的加速度比C点的加速度大点的加速度大C.C点的速率大于点的速率大于B点的速率点的速率D.从从A点到点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小，速率是先点加速度与速度的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大减小后增大解析解析质点做匀变速曲线运动，质点做匀变速曲线运动，B点到点到C点的加速度方向与速度点的加速度方向与速度方向夹角小于方向夹角小于90，所以，所以，C点的速率比点的速率比B点速率大，故点速率大，故A错误，错误，C正确；质点做匀变速曲线运动，则加速度大小和方向不变，所正确；质点做匀变速曲线运动，则加速度大小和方向不变，所以质点经过以质点经过C点时的加速度与点时的加速度与A点的相同，故点的相同，故B错误；若质点从错误；若质点从A点运动到点运动到C点，质点运动到点，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则有相垂直，则有A点速度与加速度方向夹角大于点速度与加速度方向夹角大于90，C点的加速点的加速度方向与速度方向夹角小于度方向与速度方向夹角小于90，故，故D错误。错误。答案答案C疑难点二运动的合成与分解及应用疑难点二运动的合成与分解及应用1.合运动和分运动的关系合运动和分运动的关系等时性各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等独立性一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响等效性各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果2.运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们均是矢量，故合成与分解都加速度的合成与分解，由于它们均是矢量，故合成与分解都遵守平行四边形定则。遵守平行四边形定则。【练【练2】如图如图6所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车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，小车下装有吊着物体B的吊钩，在小车的吊钩，在小车A与物体与物体B以相同的以相同的水平速度沿吊臂方向做匀速直线运动的同时，吊钩将物体水平速度沿吊臂方向做匀速直线运动的同时，吊钩将物体B向向上吊起，上吊起，A、B之间的距离以之间的距离以dH2t2(SI)(SI表示国际单位制，表示国际单位制，式中式中H为吊臂离地面的高度为吊臂离地面的高度)规律变化，则物体做规律变化，则物体做()图图6A.速度大小不变的直线运动速度大小不变的直线运动B.速度大小增加的直线运动速度大小增加的直线运动C.加速度大小、方向均不变的曲线运动加速度大小、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加速度大小、方向均变化的曲线运动解析解析 B物体在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上由物体在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上由dH2t2得出做匀加速直线运动。得出做匀加速直线运动。B物体的实际运动是这两个分运物体的实际运动是这两个分运动的合运动。对速度和加速度进行合成可知，加速度恒定且与动的合运动。对速度和加速度进行合成可知，加速度恒定且与合速度不共线，合速度不共线，C正确。正确。答案答案C3.速度改变量速度改变量：物体在任意相等时间内的速度改变量：物体在任意相等时间内的速度改变量vgt相相同，方向恒为竖直向下，如图同，方向恒为竖直向下，如图7所示。所示。图图7【练【练3】如图如图8所示，一可看做质点的小球从一所示，一可看做质点的小球从一台阶顶端以台阶顶端以4 m/s的水平速度抛出，每级台阶的水平速度抛出，每级台阶的高度和宽度均为的高度和宽度均为1 m，如果台阶数足够多，如果台阶数足够多，重力加速度重力加速度g取取10 m/s2，则小球将落在标号，则小球将落在标号为几的台阶上为几的台阶上 ()A.3 B.4C.5 D.6图图8答案答案B易混点四斜面上平抛运动的两个典型模型易混点四斜面上平抛运动的两个典型模型【练【练4】某同学在某砖墙前的高处水平抛某同学在某砖墙前的高处水平抛山一个石子，石子在空中运动的部分轨山一个石子，石子在空中运动的部分轨迹照片如图迹照片如图9所示。从照片可看出石子恰所示。从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为好垂直打在一倾角为37 的斜坡上的的斜坡上的A点。已知每块砖的平均厚度为点。已知每块砖的平均厚度为10 cm，抛，抛出点到出点到A点竖直方向刚好相距点竖直方向刚好相距200块砖，块砖，取取g10 m/s2。(sin 370.6，cos 370.8)求：求：图图9(1)石子在空中运动的时间石子在空中运动的时间t；(2)石子水平抛出的速度石子水平抛出的速度v0。答案答案(1)2 s(2)15 m/s真题示例真题示例【例【例1】(20164月浙江学考月浙江学考)某卡车在公路上与路旁障碍物相某卡车在公路上与路旁障碍物相撞。处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经撞。处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的。为了判断卡车是否超速，需要测量的量是里的。为了判断卡车是否超速，需要测量的量是 ()A.车的长度，车的重量车的长度，车的重量B.车的高度，车的重量车的高度，车的重量C.车的长度，零件脱落点与陷落点的水平距离车的长度，零件脱落点与陷落点的水平距离D.车的高度，零件脱落点与陷落点的水平距离车的高度，零件脱落点与陷落点的水平距离答案答案D【例【例2】(201610月浙江选考月浙江选考)一水平固定的水管，水从管口以一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出，水管距地面高不变的速度源源不断地喷出，水管距地面高h1.8 m，水落，水落地的位置到管口的水平距离地的位置到管口的水平距离x1.2 m。不计空气及摩擦阻力，。不计空气及摩擦阻力，水从管口喷出的初速度大小是水从管口喷出的初速度大小是()A.1.2 m/s B.2.0 m/sC.3.0 m/s D.4.0 m/s答案答案B【例【例3】(201510月浙江学考月浙江学考)如图如图10所示，饲养员对着长所示，饲养员对着长l1.0 m的水平细长管的一端吹气，将位于吹气端口的质量的水平细长管的一端吹气，将位于吹气端口的质量m0.02 kg的注射器射到动物身上。注射器飞离长管末端的速度的注射器射到动物身上。注射器飞离长管末端的速度大小大小v20 m/s。可视为质点的注射器在长管内做匀变速直线。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，如图运动，离开长管后做平抛运动，如图11所示。所示。图图10图图11(1)求注射器在长管内运动时的加速度大小；求注射器在长管内运动时的加速度大小；(2)求注射器在长管内运动时受到的合力大小；求注射器在长管内运动时受到的合力大小；(3)若动物与长管末端的水平距离若动物与长管末端的水平距离x4.0 m，求注射器下降的高，求注射器下降的高度度h。答案答案(1)2.0102 m/s2(2)4 N(3)0.2 m冲刺训练冲刺训练1.如图如图12所示，人沿平直的河岸以速度所示，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行。的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为当绳与河岸的夹角为时，船的速率为时，船的速率为()图图12答案答案C2.如图如图13所示，某人向对面的山坡上水平抛所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到出两个质量不等的石块，分别落到A、B两处。不计空气阻力，则落到两处。不计空气阻力，则落到B处的石块处的石块()A.初速度大，运动时间短初速度大，运动时间短B.初速度大，运动时间长初速度大，运动时间长C.初速度小，运动时间短初速度小，运动时间短D.初速度小，运动时间长初速度小，运动时间长图图13答案答案A3.(2015浙江理综，浙江理综，17)如图如图14所示为足球球门，球门宽为所示为足球球门，球门宽为L。一个球员在球门中心正前方距离球门一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角入球门的左下方死角(图中图中P点点)。球员顶球点的高度为。球员顶球点的高度为h，足，足球做平抛运动球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力足球可看成质点，忽略空气阻力)，则，则()图图14答案答案B4.如图如图15所示，一篮球从离地所示，一篮球从离地H高处的篮板上高处的篮板上A点以初速度点以初速度v0水平弹出，刚好在离地水平弹出，刚好在离地h高处被高处被跳起的同学接住，不计空气阻力，则篮球在跳起的同学接住，不计空气阻力，则篮球在空中飞行的空中飞行的()图图15答案答案C