高三物理一轮复习讲义19.20曲线运动运动的合成和分解

-1-高三物理一轮复习讲义（19）（曲线运动运动的合成和分解）一、考纲要求：运动的合成和分解（Ⅱ）通过对具体问题的分析和讨论，知道合运动与分运动的相互关系，理解运动的合成和分解遵循平行四边形法则。运用作图法和直角三角形知识计算有关位移和速度的合成与分解问题，用运动的合成和分解的方法分析一些实际问题。二、知识达标1、运动轨迹是曲线的运动是曲线运动，物体做曲线运动的速度方向是___________________;曲线运动中速度的方向是时刻改变的，所以曲线运动是运动。2、物体做曲线运动的条件，物体所受方向与速度不在一条直线上。3、从运动产生的效果来看，合运动与分运动关系是4、运动的合成与分解是指描述物体运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解．由于它们都是，所以它们都遵循矢量的合成和分解法则．5、两个直线运动的合运动是什么样的运动，有几种情况？6、、运动的合成与分解的目的所体现的科学方法：化繁为简，化难为易合运动与分运动之间还存在如下的特点：（1）等效性原理（2）独立性原理（3）等时性原理三、典例分析：例1、下面关于两个互成夹角θ(0°θ90°)的直线运动的合成说法中，正确的是()A．两个分运动是直线运动，则它们的合运动也一定是直线运动B．两个分运动是匀速直线运动，则它们的合运动也一定是匀速直线运动C．两个分运动是初速为零的匀加速直线运动，则它们的合运动也一定是初速为零的匀加速直线运动D．两个分运动是初速不为零的匀加速直线运动，它们的合运动可能是匀加速曲线运动例2、如图所示，汽车通过滑轮拉重物A，汽车沿水平方向向右匀速运动，滑轮与绳的摩擦不计，则物体A的运动情况是（）A、匀速上升B、加速上升C、先加速再减速D、减速上升-2-例3、一质点在xoy平面内运动的轨迹如图所示，下面判断正确的是（）A、若质点在x方向始终匀速运动，则在y方向先加速后减速B、若质点在x方向始终匀速运动，则在y方向先减速后加速C、若质点在y方向始终匀速运动，则在x方向先加速后减速D、若质点在y方向始终匀速运动，则在x方向先减速后加速例4、玻璃生产线上，宽8m的成型玻璃板以3m/s的速度连续不断地向前行进，在切割工序处，金刚钻的割刀速度为5m/s，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，金刚钻割刀的轨道方向如何？切割一次的时间为多少？例5、如图所示，跨过同一高度处的光滑定滑轮的细线连接着质量相同的物体A和B，A套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆高度为h=0.2m。开始让连A的细线与水平杆夹角θ=53°，由静止释放，在以后的过程中A所能获得的最大速度为（cos53°=0.6，sin53°=0.8）例6、一条宽度为d的河流，水流速度为V1，已知船在静水中的速度为V2，那么：（1）怎样渡河时间最短？（2）若V2V1，怎样渡河航程最小？（3）若V2V1，怎样渡河船漂下的距离最小？-3-作业：1、一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一水平向右的恒定风力的影响，但着地前一段时间风突然停止，则其运动的轨迹可能是下图中的哪一个?（）2、如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受的力方向改变而大小不变（即由F变为-F）。在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是（）A．物体不可能沿曲线Ba运动B．物体不可能沿曲线Bb运动C．物体不可能沿曲线Bc运动D．物体不可能沿原曲线由B返回到A3、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－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．速度大小增加的曲线运动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4、下列关于曲线运动的说法中正确的是（）A、若物体所受合外力不为零，则一定做曲线运动B、若物体做曲线运动，则所受的合外力一定不为零C、若物体做曲线运动，则不可能受恒力作用D、若物体受恒力作用，可能做匀速圆周运动5、一个静止的质点，在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始运动，经过一段时间后撤掉其中一个力，则质点在撤去该力前后两个阶段中的运动情况分别是（）A匀加速直线运动，匀减速直线运动B匀加速直线运动，匀变速曲线运动C匀变速曲线运动，匀速圆周运动D匀加速直线运动，匀速圆周运动-4-6、如图所示，一直河流的水速为v1，一小船在静水中的划船速率为v2，若这船在该河流中航行，要使船从一岸运动到另一岸路程s最短，河宽用d表示，则有（）A．v1v2时，dvvs21B．v1v2时，dvvs12C．v1v2时，s=dD．v1v2时，dvvvs222217、小河宽为d，河水中各点水流速的大小与各点到较近河岸边的距离成正比，v水=kx，dvk04，x是各点到近岸的距离.若小船在静水中的速度为v0，小船的船头垂直河岸渡河，则下列说法中正确的是A、小船渡河的轨迹为曲线B、小船渡河的时间为0vdC、小船到达离河对岸2d处，船的速度为3v0D、小船到达离河对岸43d处，船的渡河速度为02v8、一个物体在光滑水平面上运动，它的x方向和y方向的两个分运动的速度图象如图甲、乙所示。（1）判断物体的运动性质；（2）计算物体的初速度；（3）分别计算物体在前3s内和前6s内的位移。-5-高三物理一轮复习讲义（20）（平抛运动及实验）命题人：蒋忠祥卞秀静一、考纲要求：抛体运动（Ⅱ）斜抛运动只做定性要求通过实验，探究平抛物体运动的规律，用运动的合成和分解的方法分析平抛运动的特点。通过实例，知道用运动的合成与分解的方法研究其他抛体运动，关注抛体运动的规律与日常生活的联系。二、知识达标：(一)平抛物体运动1.平抛运动:平抛运动的性质2.平抛运动的特点分析:(1)轨迹:(2)理论分析实验研究和分析实验结论:说明:运动的独立性是指一个复杂运动可以分成几个分运动,各个分运动彼此之间是独立的.3.平抛运动的规律分析(1)位置坐标(2)瞬时速度4.平抛运动实验的思想和方法三、典例分析：例1、一飞机以150m/s的速度在高空某一水平面上做匀速直线运动，相隔1s从飞机上落下A、B两物体，不计空气阻力及风力，在运动过程中它们所在的位置关系是（）A．A在B之前150m处B．A在B后150m处C．A在B正下方相距4.9m不变D．A在B正下方与B的距离随时间增大而增大思考：若飞机逆风飞行，两物体水平距离如何变化？例2、有一物体在h高处，以初速v0水平抛出（不计空气阻力），落地时速度为v1，竖直分速度为vy，落地时水平飞行距离为s，则能用来计算该物体在空中运动的时间的式子有（）A．gvv2021B．gh2C．yvh2D．1vs-6-例3、如图所示，一足够长的固定斜面与水平面的夹角为37º，物体A以初速度v1从斜面顶端水平抛出，物体B在斜面上距顶端L=15m处同时以速度v2沿斜面向下匀速运动，经历时间t物体A和物体B在斜面上相遇，则下列各组速度和时间中满足条件的是（sin37º=0.6，cos37º=0.8，g=10m/s2）（）A．v1=16m/s，v2=15m/s，t=3sB．v1=16m/s，v2=16m/s，t=2sC．v1=20m/s，v2=20m/s，t=3sD．v1=20m/s，v2=16m/s，t=2s例4、如图所示，从高h=5m、倾角θ=45º的斜坡顶点水平抛出一小球，小球的初速度为v0。若不计空气阻力，求：（1）当v0=4m/s时，小球的落点离A点的位移大小；（2）当v0=8m/s时，小球的落点离A点的位移大小。例5、如图所示为某小球做平抛运动时，用数码相机的摄像功能获得的相片的一部分，图中背景方格的边长为2.2cm（取g=9.8m/s2，2.1429.1,7.422，计数结果保留两位有效数字）。（1）小球平抛运动的初速度v0=__________m/s；（2）该数码相机每秒钟拍摄__________张相片。（3）小球过A点的速率vA=__________m/s。例6、如图，质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，物体和水平面间的动摩擦因数=0.05，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为22/10,)(2.0)(0.3smgmtymtx。根据以上条件，求：（1）t=10s时刻物体的位置坐标；（2）t=l0s时刻物体的速度和加速度的大小和方向；（3）t=10s时刻水平外力的大小。-7-作业：1、水平抛出一小球,t秒末速度方向与水平方向的夹角为θ1,(t+Δt)秒末速度方向与水平方向的夹角为θ2,忽略空气阻力作用.则小球的初速度是A.gΔt(cosθ1－cosθ2)B.gΔt(tanθ2－tanθ1)C.21coscostgD.12tantantg2、某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面上以25m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10m至15m之间，忽略空气阻力，取g=10m/s2。球在墙面上反弹点的高度范围是（）A．0.8m至1.8mB．0.8m至1.6mC．1.0m至1.6mD．1.0m至1.8m3、如图将一个小球以速度v0从O点水平抛出，使小球恰好能够垂直打在斜面上。若斜面的倾角为α，重力加速度为g，小球从抛出到打到斜面在空中飞行的时间为t，那么下述说法中正确的是（）A．小球打在斜面上时的速度大小为v0cosαB．小球在空中飞行的时间t＝tanv0gC．小球起点O与落点P之间高度差为h=221gtD．小球起点O与落点P之间的水平距离为v0t4、如图所示，在水平地面上的A点以速度v1射出一弹丸，方向与地面成θ角，经过一段时间，弹丸恰好以v2的速度垂直穿入竖直壁上的小孔B，不计空气阻力．下面说法正确的是A．如果在B点以与v2大小相等的速度，水平向左射出弹丸，则它必定落在地面上A点B．如果在B点以与v1大小相等的速度，水平向左射出弹丸，则它必定落在地面上A点C．如果在B点以与v1大小相等的速度，水平向左射出弹丸，那它必定落在地面上A点左侧D．如果在B点以与v1大小相等的速度，水平向左射出弹丸，那它必定落在地面上A点右侧5、以初速度v0水平抛出一物体，当它的竖直分位移与水平分位移相等时，则（）A．竖直分速度等于水平分速度B．瞬时速度等于C．运动的时间为D．位移大小是6、某同学设计了一个研究平抛运动的实验，实验装置示意图如下左图所示．A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（P0P0'、P1P1'、…），槽间距离均为d．把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上．实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放．每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移αv0OPv1v2ABθ-8-距离d．实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如下右图所示．（1）实验前应对实验装置反复调节，直到_________________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了_______________________________________________________________；（2）每次将B板向内侧平移距离d，是为了______________________________________；（3）在上右图中绘出小球做平抛运动的轨迹。7、12.如图是某同学利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出。当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，闪光频率为10Hz的闪光器拍摄的照片中，B球有四个像，像间距离已在图中标出，单位为cm，如图所示，两球恰在位置4相碰。(g取10m/s2)①A球离开桌面时的速度为_______________；②在图中精确画出四次频闪照相时A球像的位置中另外两个未画出的像的位置并在图中画出A球像的运动轨迹。8、如图所示，B小球开始向右作平抛运动的同时，其正下方小物块A在水平面上以初速度VA=10m/s，向右作匀减速直线运动，加速度大小为5.0m/