2019-2020年高考物理一輪復習講義 第四章 第1講 運動的合成與分解 平拋運動 教科版.doc
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2019-2020年高考物理一輪復習講義 第四章 第1講 運動的合成與分解 平拋運動 教科版 高考目標 復習指導 運動的合成與分解Ⅱ 1.考情分析:高考對本章中知識點考查頻率較高的是平拋運動、圓周運動及萬有引力定律的應(yīng)用.單獨命題常以選擇題的形式出現(xiàn);與牛頓運動定律、功能關(guān)系、電磁學知識相綜合常以計算題的形式出現(xiàn). 2.高考熱點: (1)平拋運動規(guī)律及研究方法. (2)圓周運動的角速度、線速度、向心加速度,以及豎直平面內(nèi)的圓周運動,常綜合考查牛頓第二定律、機械能守恒定律或能量守恒定律. (3)萬有引力定律與圓周運動相綜合,結(jié)合航天技術(shù)、人造地球衛(wèi)星等現(xiàn)代科技的重要領(lǐng)域進行命題. 拋體運動 Ⅱ 勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度 Ⅰ 勻速圓周運動的向心Ⅱ 離心現(xiàn)象 Ⅰ 萬有引力定律及其應(yīng)用Ⅱ 環(huán)繞速度 Ⅱ 第二宇宙速度和第三宇宙速度 Ⅰ 經(jīng)典時空觀和相對論時空觀 Ⅰ 說明:斜拋運動只作定性要求 第1講 運動的合成與分解 平拋運動 一、曲線運動 1.運動特點 (1)速度方向:質(zhì)點在某點的速度,沿曲線在該點的切線方向. (2)運動性質(zhì):做曲線運動的物體,速度的方向時刻改變,所以曲線運動一定是變速運動. 2.物體做曲線運動的條件 (1)從動力學角度看:物體所受合外力方向跟它的速度方向不在同一條直線上. (2)從運動學角度看:物體的加速度方向跟它的速度方向不在同一條直線上. (3)軌跡特點:軌跡在速度方向和合力方向之間,且向合力方向一側(cè)彎曲. 二、運動的合成與分解 1.基本概念 (1)運動的合成:已知分運動求合運動. (2)運動的分解:已知合運動求分運動. 2.分解原則:根據(jù)運動的實際效果分解,也可采用正交分解 3.遵循的規(guī)律:位移、速度、加速度都是矢量,故它們的合成與分解都遵循平行四邊形定則. 三、平拋運動 1.定義:將物體以一定的初速度沿水平方向拋出,物體只在重力作用下所做的運動. 2.性質(zhì):加速度為重力加速度的勻變速曲線運動,運動軌跡是拋物線. 3.研究方法:運動的合成與分解 可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動. 4.規(guī)律 四、斜拋運動及其研究方法 1.定義:將物體以速度v0斜向上方或斜向下方拋出,物體只在重力作用下的運動. 2.基本規(guī)律:(以斜向上拋為例說明如圖所示) (1)水平方向: v0x=v0cos_θ,F(xiàn)合x=0. (2)豎直方向:v0y=v0sin_θ,F(xiàn)合y=mg. 因此斜拋運動可以看做是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的拋體運動的合運動. 1.(xx南昌市二校聯(lián)考)下面說法中正確的是( ) A.物體做曲線運動時一定有加速度 B.平拋運動是勻變速運動,其在任意相等時間間隔內(nèi)速度的變化量都相同 C.勻速圓周運動雖然不是勻變速運動,但任意相等時間間隔內(nèi)速度的變化量仍相同 D.當物體受到的合外力為零時,物體仍然可以做曲線運動 解析:曲線運動是變速運動,一定有加速度,A項正確;平拋運動的加速度恒為g,Δv=gΔt,B項正確;勻速圓周運動的向心加速度是變化的,C項錯誤;當物體受到的合外力為零時,物體的速度不變,做勻速直線運動,D項錯誤. 答案:AB 2.如圖所示,沿y方向的一運動的初速度v1是沿x方向的另一運動的初速度v2的2倍,而沿y方向的加速度a1是沿x方向的加速度a2的一半.對于這兩個分運動的合運動,下列說法中正確的是( ) A.一定是曲線運動 B.一定是直線運動 C.可能是曲線運動,也可能是直線運動 D.無法判定 解析:根據(jù)運動的合成知,兩個分運動的合運動的速度方向與加速度方向不在同一直線上,故該物體一定做曲線運動. 答案:A 3.關(guān)于平拋運動,下列說法正確的是( ) A.平拋運動是勻變速運動 B.做平拋運動的物體機械能守恒 C做平拋運動的物體處于完全失重狀態(tài) D.做平拋運動的物體,落地時間和落地時的速度只與拋出點的高度有關(guān) 解析:做平拋運動的物體,只受重力作用,選項A、B、C都正確;落地時間只與拋出點的高度有關(guān),但落地時的速度還與拋出時的初速度有關(guān),D項錯誤. 答案:ABC 4.一質(zhì)點做曲線運動,它的軌跡由上到下(如圖示曲線),關(guān)于質(zhì)點通過軌跡中某點時的速度v的方向和加速度a的方向可能正確的圖是哪一個( ) 解析:因為做曲線運動的物體在運動過程中所受合外力的方向一定指向軌跡凹的一側(cè),而加速度與物體所受合外力方向相同,故只有選項B正確. 答案:B 5.平拋運動可以分解為水平和豎直方向的兩個直線運動,在同一坐標系中作出這兩個分運動的v-t圖線,如圖所示.若平拋運動的時間大于2t1,下列說法中正確的是( ) A.圖線b表示豎直分運動的v-t圖線 B.t1時刻的速度方向與初速度方向夾角為30 C.t1時間內(nèi)的位移方向與初速度方向夾角的正切為 D.2t1時間內(nèi)的位移方向與初速度方向夾角為60 解析:平拋運動的水平分運動是勻速直線運動,豎直分運動是初速度為零的勻加速直線運動,A正確;t1時刻的水平分速度與豎直分速度的大小相等,所以t1時刻的速度方向與初速度方向夾角為45,B錯誤;設(shè)t1時刻的豎直分速度與水平分速度大小均為v,t1時間內(nèi)的位移方向與初速度方向夾角的正切為tan α==,C正確;設(shè)2t1時間內(nèi)的位移方向與初速度方向夾角為θ,則:tan θ= =1,位移方向與初速度方向夾角為45,D錯誤. 答案:AC 6.做平拋運動的物體初速度大小為v0,末速度大小為vt,則物體飛行的時間為( ) A. B. C. D. 答案: B 1.加速度(或合外力)方向與速度方向的關(guān)系 (1)加速度(或合外力) (2) 2.合力方向與軌跡的關(guān)系 物體做曲線運動的軌跡一定夾在合力方向和速度方向之間,速度方向與軌跡相切,合力方向指向曲線的“凹”側(cè). 3.速率變化情況判斷 (1)當合力方向與速度方向的夾角為銳角時,物體的速率增大; (2)當合力方向與速度方向的夾角為鈍角時,物體的速率減??; (3)當合力方向與速度方向垂直時,物體的速率不變. (xx四川卷)某研究性學習小組進行如下實驗:如圖所示,在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水,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從坐標原點以速度v0=3 cm/s勻速上浮的同時,玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動.同學們測出某時刻R的坐標為(4,6),此時R的速度大小為________cm/s.R在上升過程中運動軌跡的示意圖是________.(R視為質(zhì)點) 解析:紅蠟塊有水平方向的加速度,所受合外力指向曲線的內(nèi)側(cè),所以其運動軌跡應(yīng)如D圖所示,因為豎直方向勻速,由y=6 cm=v0t知t=2 s,水平方向x=t=4 cm,所以vx=4 cm/s,因此此時R的速度大小v= =5 cm/s. 答案: 5 D 1-1:某學生在體育場上拋出鉛球,其運動軌跡如圖所示.已知在B點時的速度與加速度相互垂直,則下列說法中正確的是( ) A.D點的速率比C點的速率大 B.D點的加速度比C點的加速度大 C.從B到D加速度與速度始終垂直 D.從B到D加速度與速度的夾角先增大后減小 解析:鉛球做斜拋運動,根據(jù)曲線運動的條件和題設(shè)中在B點的速度與加速度相互垂直,即豎直方向上的分速度為零,可判斷B點是軌跡的最高點,根據(jù)動能定理可知A項正確;D點和C點的加速度一樣大,都等于重力加速度,B錯;過了B點后,在D點加速度與速度不可能再垂直,C錯;根據(jù)曲線運動的特點,可判斷從B點到D點加速度與速度的夾角一直減小,D錯. 答案:A 合運動與分運動的關(guān)系 等時性 各分運動經(jīng)歷的時間與合運動經(jīng)歷的時間相同 獨立性 一個物體同時參與幾個分運動,各分運動獨立進行,互不干擾 等效性 各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動的規(guī)律有相同的效果,即分運動與合運動是一種等效替代的關(guān)系 一小船渡河,河寬d=180 m,水流速度v1=2.5 m/s.若船在靜水中的速度為v2=5 m/s,求: (1)欲使船在最短的時間內(nèi)渡河,船頭應(yīng)朝什么方向?用多長時間?位移是多少? (2)欲使船渡河的航程最短,船頭應(yīng)朝什么方向?用多長時間?位移是多少? 解析: (1)欲使船在最短時間內(nèi)渡河,船頭應(yīng)朝垂直河岸方向. 當船頭垂直河岸時,如圖甲所示,合速度為傾斜方向,垂直分速度為 v2=5 m/s. t== s=36 s v== m/s x=vt=90 m. (2)欲使船渡河航程最短,應(yīng)垂直河岸渡河,船頭應(yīng)朝上游與垂直河岸方向成某一夾角α,如圖乙所示, 有v2sin α=v1, 得α=30 所以當船頭向上游偏30時航程最短. x′=d=180 m. t′== s=24 s. 答案: (1)垂直河岸方向 36 s 90 m (2)向上游偏30 24 s 180 m 1.求解運動的合成與分解的三個技巧 (1)求解運動的合成與分解問題,應(yīng)抓住合運動和分運動具有等時性、獨立性、等效性的關(guān)系. (2)在小船渡河問題中可將小船的運動分解為沿船頭指向的方向和沿水流方向的兩個運動. (3)合運動與分運動的時間相等,為t==. 2.渡河的最短時間和最小位移 設(shè)河寬為d,水流速度為v水,小船在靜水中的速度為v船,則 (1)渡河的最短時間:tmin= (2)渡河的最小位移:若v船>v水, 則xmin=d;若v船- 1.請仔細閱讀文檔,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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