湖南省临湘一中2020年高考物理总复习 第1讲 曲线运动能力提升学案 新人教版必修2
2020高考物理知识要点总结 曲线运动教案 精品
曲线运动知识要点:将一个物体在一定的高度沿水平方向扔出去物体做的运动就叫平抛运动。
平抛运动是普遍存在的一种运动形式,如:飞机水平飞行时投出去的炸弹,水平射出去的枪弹……等,均做平抛运动。
在学习的过程中要注意研究平抛运动的方法──运动的合成和分解。
根据运动的独立性原理,我们可以把一个较复杂的运动分解成两个沿不同方向的较简单的运动;同样,我们也可以把两个(或两个以上)简单的运动合成一个较复杂的运动。
从道理上讲掌握这种方法比掌握平抛运动的规律更重要,因为有了方法不但可以研究平抛运动还可以研究如上斜抛运动、下斜抛运动……。
一、曲线运动⒈曲线运动的速度特点:质点沿曲线运动时,它在某点即时速度的方向一定在这一点轨迹曲线的切线方向上。
因为曲线上各点的切线方向一般是不相同的,所以质点在沿曲线运动时速度的方向是在不断改变的;又因为速度方向不断改变,所以可说任何一个曲线运动都是变速运动。
质点在运动中都具有加速度。
⒉物体做曲线运动的条件:因为质点沿曲线运动时一定具有加速度,根据牛顿第二定律可知,该质点所受的合外力一定不为零,即质点一定受到合外力的作用。
这就是物体做曲线运动的条件。
对这个做曲线运动的质点受到的合外力还应认识到这个力的方向一定与质点运动方向不在一条直线上,否则质点将沿直线运动。
二、运动的合成与分解2、运动的合成分解:是在已学过的力的合成分解的基础上进一步研究的,由于位移、速度、加速度与力一样都是矢量。
是分别描述物体运动的位置变化运动的快慢及物体运动速度变化的快慢的。
由于一个运动可以看成是由分运动组成的,那么已知分运动的情况,就可知道合运动的情况。
例如轮船渡河,如果知道船在静水中的速度的大小和方向,以及河水流动的速度的大小和方向,应用平行四边法则,就可求出轮船合运动的速度v(大小方向)。
这种已知分运动求合运动叫做运动的合成。
相反,已知合运动的情况,应用平行为四边法则,也可以求出分运动和情况。
例如飞机以一定的速度在一定时间内斜向上飞行一段位移,方向与水平夹角为30 ,我们很容易求出飞机在水平方向和竖直方向的位移:这种已知合运动求分运动叫运动的分解。
人教版高中物理教案-曲线运动复习与巩固提高
曲线运动复习与巩固【学习目标】1.知道物体做曲线运动的条件及特点,会用牛顿定律对曲线运动条件做出分析。
2.了解合运动、分运动及其关系,特点。
知道运动的合成和分解,理解合成和分解遵循平行四边形法则。
3.知道什么是抛体运动,理解平抛运动的特点和规律,熟练掌握分析平抛运动的方法。
了解斜抛运动及其特点。
4.了解线速度、角速度、周期、频率、转速等概念。
理解向心力及向心加速度。
5.能结合生活中的圆周运动实例熟练应用向心力和向心加速度处理问题。
能正确处理竖直平面内的圆周运动。
6.知道什么是离心现象,了解其应用及危害。
会分析相关现象的受力特点。
【知识网络】【要点梳理】知识点一、曲线运动(1)曲线运动的速度方向曲线运动的速度方向是曲线切线方向,其方向时刻在变化,所以曲线运动是变速运动,一定具有加速度。
(2)曲线运动的处理方法曲线运动大都可以看成为几个简单的运动的合运动,将其分解为简单的运动后,再按需要进行合成,便可以达到解决问题的目的。
(3)一些特别关注的问题①加速曲线运动、减速曲线运动和匀速率曲线运动的区别加速曲线运动:速度方向与合外力(或加速度)的方向夹锐角 减速曲线运动:速度方向与合外力(或加速度)的方向夹钝角 匀速率曲线运动:速度方向与合外力(或加速度)的方向成直角注意:匀速率曲线运动并不一定是圆周运动,即合外力的方向总是跟速度方向垂直,物体不一定做圆周运动。
②运动的合成和分解与力的合成和分解一样,是基于一种重要的物理思想:等效的思想。
也就是说,将各个分运动合成后的合运动,必须与实际运动完全一样。
③运动的合成与分解是解决问题的手段具体运动分解的方式要由解决问题方便而定,不是固定不变的。
④各个分运动的独立性是基于力的独立作用原理也就是说,哪个方向上的受力情况和初始条件,决定哪个方向上的运动情况。
知识点二、抛体运动 (1)抛体运动的性质所有的抛体运动都是匀变速运动,加速度是重力加速度。
其中的平抛运动和斜抛运动是匀变速曲线运动。
湖南省临湘一中高中物理一轮复习 第1章 第2讲 匀变速直线运动的规律及应用学案 新人教版必修1
第二讲 匀变速直线运动的规律及应用一、匀变速直线运动1. 定义:物体在一条直线上运动,如果在 内 都相同,这种运动叫匀变速直线运动。
2. 特点:a 恒定,且加速度方向和速度方向在二、匀变速直线运动的规律1.速度公式2.位移公式3.位移和速度关系式4.平均速度位移公式5.末速度位移公式6.推论(l )匀变速直线运动的物体,在任两个连续相等的时间里的 是个恒量,即ΔS = S Ⅱ- S Ⅰ=aT 2(2)匀变速直线运动的物体,在某段时间内的平均速度,等于该段时间的 的瞬时速度,即2t V =V =20t v v +. (3)初速度为零的匀加速直线运动(设T 为等分时间间隔):① IT 末、2T 末、3T 末……瞬时速度的比为V l ∶V 2∶V 3……∶V n =② 1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为S l ∶S 2∶S 3∶……S n =③ 第一个T 内,第二个T 内,第三个T 内……位移的比为S I ∶S Ⅱ∶S Ⅲ∶……∶S N =④ 从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比t 1∶t 2∶t 3∶……t n =考点1 匀变速直线运动1.对五个常用公式的理解(1)五个常用公式只适用于匀变速直线运动.(2)五个公式中只有两个是独立的,即由任意两式可推出另外两式.五个公式中有五个物理量,而两个独立方程只能解出两个未知量,所以解题时需要三个已知条件,才能有解.(3)式中v 0、v t 、a 、s 均为矢量,方程式为矢量方程,应用时要规定正方向,凡与正方向相同者取正值,相反者取负值;所求矢量为正值者,表示与正方向相同,为负值者表示与正方向相反.通常将v 0的方向规定为正方向,以v 0的位置做初始位置.(4)以上各式给出了匀变速直线运动的普遍规律.一切匀变速直线运动的差异就在于它们各自的v 0、a 不完全相同,例如a =0时,匀速直线运动;以v 0的方向为正方向; a >0时,匀加速直线运动;a <0时,匀减速直线运动;a =g 、v 0=0时,自由落体运动;a =g 、v 0≠0时,竖直抛体运动.(5)物体先做匀减速直线运动,减速为零后又反向做匀加速直线运动,全程加速度不变,对于这种运动可以将全程看做匀减速直线运动,应用基本公式求解。
高中物理 5.1 《曲线运动》随堂学案 新人教版必修(高一)
高中物理 5.1 《曲线运动》随堂学案新人教版必修(高一)曲线运动{课前感知}1、只要物体的运动轨迹是,则物体就做曲线运动。
2、物体运动的方向即为物体运动速度的方向,曲线运动中速度的方向是时刻,所以,曲线运动一定是运动。
3、质点在某一点的速度方向是在曲线的该点的方向上。
4、当物体所受合力的方向跟它的速度方向时,物体做曲线运动。
{即讲即练}【典题例释】【我行我秀】【例1】关于曲线运动,下列说法正确的是()A、曲线运动一定是变速运动B、变速运动不一定是曲线运动C、曲线运动是变加速运动D、加速度大小及速度大小都不变的运动一定不是曲线运动【思路分析】曲线运动速度方向时刻变化,速度是矢量,故速度一定变化,所以A正确;速度变化不一定是速度方向变化,如匀加速直线运动等,故B对;加速度不变的运动是匀变速运动,平抛运动就是匀变速曲线运动,不是变加速(加速度变化)的曲线运动,故C 错;匀速圆周运动就是加速度大小和速度大小不变的运动,故D 也错。
【答案】AB【类题总结】曲线运动是变速运动,也是加速运动,但不一定是变加速运动。
物体做曲线运动的条件是受力方向与运动方向不共线,对力的大小无具体要求,故曲线运动可以是匀变速运动,也可以是变加速运动。
【例2】关于曲线运动的速度,下列说法正确的是( )A、速度的大小与方向都在时刻变化B、速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化C、速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化D、质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的切线方向【思路分析】匀速圆周运动就是速度方向时刻变化而大小不变的曲线运动,故A错,曲线运动的方向一定是时刻变化的,故B错,同理CD正确。
【答案】【类题总结】曲线运动中的速度的方向取决于物体所在处的切线方向,切线方向不同时,速度方向也就不同;速度的大小是否发生变化,取决于有没有沿切线方向的合力作用。
如果没有沿切线方向的合力作用,速度的大小是不会发生变化的。
【例3】如图5-1-2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反向而大小不变(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、物体可能沿曲线Ba运动B、物体可能沿直线Ba运动C、物体可能沿曲线Bc运动D、物体可能沿原曲线由B返回A图5-1-3图5-1-2【思路分析】物体在A点时的速度υA沿A点的切线方向,物体在恒力F 作用下沿曲线A运动,此力F必有垂直于υA的分量,即力F只可能为图53中所示的各种方向之一,当物体到达B点时,瞬时速度υB沿B点的切线方向,这时受力F=-F,即F′只可能为图5-1-3中所示的方向之一;可知物体以后只可能沿曲线Bc运动,所以本题的正确答案为C【答案】【类题总结】判断和画曲线运动轨迹时应注意的问题; (1)和运动方向相切的方向为速度方向,不是力的方向; (2)看物体运动轨迹的弯曲情况,则物体所受合外力的方向就在轨迹凹的一侧;(3)轨迹曲线夹在合外力与轨迹切线即速度之间。
湖南省高一物理曲线运动单元复习课件 新课标 人教版
A点处与一倾角为θ=30°的斜面连接,一小球v0=5m/s 的速度在平面上向右运动。求小球从A点运动到地面所
需的时间(平面与斜面均光滑,取g=10m/s2)。某同
学对此题的解法为:小球沿斜面运动,
则
h
sin
v0t
1 2
g
sin
t
2
,由此可求得落地时间t。
问:你同意上述解法吗?
v0
若同意,求出所需时间; A
若不同意则说明理由并
h
θ
求出你认为正确的结果。
解: 不同意。小球应在A点离开平面做平抛运动,而 不是沿斜面下滑,
正确做法为:
落地点与A点的水平距离, S v0t v0
而斜面底宽 l =h cot 30° =0.35m, S > l,
2h 1m g
小球离开A点后不会落到斜面,因此落地时间即为
平抛运动时间,
vx2
vy2 ,方向tan
vy vx
可以证明 tan 2 tan
4、规律的应用
方法:利用分运动的规律,运用合成分解的方法
例1、水平抛出一个小球,经过一段时间球速与水平方向成
450角,再经过1秒球速与水平方向成600角,求小球的初速
大小。
450
v0
600
v0
tg450=V0/gt vy1 vt1
第五章 曲线运动
一、曲线运动
问题1、曲线运动是一定是变速运动吗? 问题2、如何确定曲线运动速度方向? 问题3、曲线运动的条件是什么?是什么原因使速度方向改变的? 1、一定是变速度运动 2、速度方向:是在曲线的这一点的切线方向 3、曲线运动的条件: F合与V的方向不在一条直线上 问题4:力的方向与曲线弯曲的方向有何关系?
湖南省临湘一中高考物理总复习 第1讲 质点、参考系和坐标系能力提升学案 新人教版必修1
第一讲:质点、参考系和坐标系考点一:机械运动和参考系核心内容1.机械运动:一个物体相对于其他物体的位置变化,叫机械运动,简称运动。
2.参考系:用来描述物体运动的参照物称为参考系。
3.参考系的选取原则:(1)选择不同的参考系来观察和描述同一物体的运动,结果会可能不同,这就是运动的相对性。
(2)参考系的选取是任意的,但选取的原则是使问题的研究变得更简洁、方便。
(3)在没有具体指明参考系的前提下,一般是以地面为参考系。
【考题1】甲、乙、丙三架观光电梯,甲乘客看一高楼在向下运动;乙乘客看甲在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的可能运动情况是() A.甲向上、乙向下、丙不动 B.甲向上、乙向上、丙不动C.甲向上、乙向上、丙向下D.甲向上、乙向上、丙也向上【解析】电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时,是以自己所乘的电梯为参考系。
甲中乘客看高楼向下运动,说明甲相对于地面一定在向上运动。
同理,乙相对甲在向上运动,说明乙相对地面也是向上运动,且运动得比甲更快。
丙电梯无论是静止还是在向下运动,或者以比甲、乙都慢的速度在向上运动,丙中乘客看见甲、乙两架电梯都会感到甲、乙是在向上运动。
【答案】 B、C、D【变式l】我国研制并自行发射的同步通信卫星,是无线电波传播的中继站.这类卫星虽绕地心转动,但我们却觉得它在空中静止不动,这是因为观察者所选择的参考系是( ) A.太阳 B.月亮 C.地表 D.宇宙飞船考点二:质点核心内容1. 质点:用来代替物体的有质量的点,它是一种理想模型。
2. 物体能简化为质点的条件是:所研究的问题中,物体的形状、大小可以忽略不计。
①一般条件为:物体的运动尺度远大于物体的大小;或物体做平动时。
②同一物体在不同的问题中,研究的角度不同,有时可以当成质点,有时不能当成质点。
【考题2】分析研究下列物体运动时,研究对象能当做质点的是( ).A.研究沿曲线飞行在空中的足球的飞行时间B.研究做花样溜冰的运动员的动作C.研究从斜面上滑下的物体的轨迹D.研究运动员发出的弧旋乒乓球的旋转【解析】足球在踢出后要在空中飞出长长的弧线,足球的大小尺寸和旋转情况,相对于这么长的弧线在计算足球的运动时间时可以忽略不计,因而可以把这时的足球当做质点.花样溜冰运动员的动作复杂,既有旋转又有平移,若对运动员的动作进行技术分析,显然不能把其视为质点.但若只研究运动员的滑行路线,则可以把其视为质点.从斜面上滑下的木块,其各部分的运动情况都相同.故可把木块看做质点.弧旋的乒乓球在转动,其各点的运动情况不同,因而不能把它看做质点.【答案】A、C【变式2-1】下列情况,物体能看做质点的是( ).A. 观察蚂蚁如何搬运粮食B. 计算一列火车通过隧道所用的时间.C. 研究人造卫星绕地球飞行的轨迹 D.研究一列从北京开往九龙的火车的车轮上一点的运动考点三:坐标系核心内容坐标系:为了定量描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
2020高考物理人教通用版新一线学案课件:第4章 第1讲 曲线运动 运动的合成与分解
• [答案] (2)笔尖做匀变速曲线运动,其轨迹是抛物线。
• [解析] 笔尖水平方向是匀速直线运动,竖直方向是初速度为零的 匀加速直线运动,故笔尖做匀变速曲线运动,其轨迹是抛物线,A、 D正确。
•规律总结:
•两个直线运动的合运动性质的判断
•根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲 线运动,具体分以下几种情况:
D
• A.物体在不垂直于速度方向的合力作用下,速度大小可能一直不 变
• B.物体做曲线运动时,某点的加速度方向就是过曲线上这一点的 切线方向
• C.物体受到变化的合力作用时,它的速度大小一定改变
• D.做曲线运动的物体,一定受到与速度不在同一直线上的外力作 用
[解析] 物体在不垂直于速度方向的合力作用下,速度大小一定改变,故 A 错误;物体做曲线运动时,某点的速度方向就是过曲线上这一点的切线方向,而 不是加速度方向,故 B 错误;物体受到变化的合力作用时,它的速度大小可能不 变,比如匀速圆周运动,故 C 错误;做曲线运动的物体一定受到与速度不在同一 直线上的外力作用,故 D 正确。
• 思考: 互逆
• 如图所示,在军事演习中,飞机常常一边匀加速收拢绳索提升战士, 一边沿着水平方向匀速飞行。
• (1)战士在水平方向上和竖直方向上分别做什么运动?
• (2)战士的合速度的大小、合位移的大小如何计算?
• [答案] (1)水平方向做匀速直线,竖直方向做匀加速直线
• (2)求出分速度、分位移,再利用平行四边形定则求合速度、合位 移。
能分析相关离心现象的受力特点,会 判断离心运动和近心运动。
考点内容
万有引力定 律及其应用
要求 Ⅱ
湖南省临湘一中高中物理一轮复习 第1讲 牛顿运动定律 力学单位制学案 新人教版必修1
第三章力与运动第一讲牛顿运动定律力学单位制1、牛顿第一定律____________________________________________(1)运动是物体的一种属性,物体的运动________力来维持;(2)它定性地揭示了运动与力的关系,即___________________的原因,是使______________的原因;(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——____;(4)不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律________用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。
它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律;(5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了________的关系,牛顿第二定律定量地给出_______的关系。
2、牛顿第二定律:________________________________________________________。
公式F=ma.(1)牛顿第二定律定量揭示了__________的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的________;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是______对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是________而不是速度;(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和_______________相同的,可以用分量式表示,F x=ma x,F y=ma y,F z=ma z;(4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿(定义使质量为1kg的物体产生_____的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2.3、牛顿第三定律:__________________________________________________________________。
2020版高考物理一轮复习 第一章 教案+课时作业新人教版【共6套63页】
本套资源目录2020版高考物理一轮复习第一章专题一运动图象追及相遇问题教案新人教版2020版高考物理一轮复习第一章实验一研究匀变速直线运动教案新人教版2020版高考物理一轮复习第一章第1讲运动的描述教案新人教版2020版高考物理一轮复习第一章第2讲匀变速直线运动规律教案新人教版2020版高考物理一轮复习第一章课时作业1运动的描述新人教版2020版高考物理一轮复习第一章课时作业2匀变速直线运动规律新人教版专题一运动图象追及相遇问题突破1 对运动图象的理解和应用xt图象vt图象at图象1.(2018·全国卷Ⅲ)(多选)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动.甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示.下列说法正确的是( CD )A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等解析:本题考查xt图象的应用.在xt图象中,图线的斜率表示物体运动的速度,在t1时刻,两图线的斜率关系为k乙>k甲,两车速度不相等,在t1到t2时间内,存在某一时刻甲图线的切线与乙图线平行,如图所示,该时刻两车速度相等,选项A错误、D正确.从0到t1时间内,乙车走过的路程为x1,甲车走过的路程小于x1,选项B错误.从t1到t2时间内,两车走过的路程都为x2-x1,选项C正确.2.(2019·山东泰安统考)甲、乙两辆汽车在一平直公路上同向行驶.在t=0到t=t1的时间内,它们的vt图象如图所示,已知t=t1时刻,两辆汽车并排行驶,则在这段时间内( C )A.甲、乙两辆汽车的位移相同B.两辆汽车的平均速度均为v1+v22C.t=0时刻,汽车乙在汽车甲前方D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大解析:v t 图线与时间轴围成的面积表示位移大小,故汽车甲的位移大于汽车乙的位移,而在t =t 1时刻两车相遇,所以t =0时刻,汽车乙在汽车甲前方,A 错误,C 正确;如图所示,两虚线分别表示匀加速和匀减速直线运动,其平均速度大小均等于v 1+v 22,而匀加速直线运动的位移小于汽车甲变加速直线运动的位移,故甲的平均速度大于v 1+v 22,匀减速直线运动的位移大于汽车乙变减速直线运动的位移,故乙的平均速度小于v 1+v 22,故B 错误;图线的斜率表示加速度,可知两车的加速度都在减小,故D 错误.3.(2019·安徽六安检测)一个物体沿直线向右运动,t =0时刻物体的速度为2 m/s 、加速度为1 m/s 2,规定向右为正方向,物体的加速度随时间的变化规律如图所示,则下列判断正确的是( D )A .物体做匀加速直线运动B .物体的加速度与时间成正比C .t =5 s 时刻物体的速度为6.25 m/sD .t =8 s 时刻物体的速度为13.2 m/s解析:从题图可知,物体的加速度在不断变化,显然A 错.加速度与时间成一次函数关系,没有过坐标原点,因此不是正比关系,B 错.题图中的图线与坐标轴所围的面积代表速度的改变量,由于a =1+0.1t (m/s 2),Δv =a 0+a t 2t =2+0.1t2t (m/s),当t =5 s 时,Δv=6.25 m/s ,v =v 0+Δv =8.25 m/s ,C 错.同理知D 对.读懂图象三步走第一关注横、纵坐标(1)确认横、纵坐标对应的物理量各是什么.(2)注意横、纵坐标是否从零刻度开始.(3)坐标轴物理量的单位不能忽视.第二理解斜率、面积、截距的物理意义(1)图线的斜率:通常能够体现某个物理量的大小、方向及变化情况.(2)面积:由图线、横轴,有时还要用到纵轴及图线上的一个点或两个点到横轴的垂线段所围图形的面积,一般都能表示某个物理量.如vt图象中的面积,表示位移.(3)截距:图线在纵轴上以及横轴上的截距.第三分析交点、转折点、渐近线(1)交点:往往是解决问题的切入点.(2)转折点:满足不同的函数关系式,对解题起关键作用.(3)渐近线:往往可以利用渐近线求出该物理量的极值.考向2 运动学其他图象4.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列速度v和位置x的关系图象中,能描述该过程的是( A )解析:设小球下落的高度为H,依据题意,小球下落过程的位移为x1=H-v22g,速度为负值;弹回上升过程的位移为x2=H-v22g,速度为正值,选项A正确.5.(2019·湖北天门模拟)(多选)如图所示是某物体做直线运动的v2x图象(其中v为速度,x为位置坐标),下列关于物体从x=0处运动至x0处的过程分析,其中正确的是( BC )A .该物体做匀加速直线运动B .该物体的加速度大小为v 202x 0C .该物体在位移中点的速度大于12v 0D .该物体在运动中间时刻的速度大于12v 0解析:根据v 2=v 20+2ax ,对比题图可知,物体做匀减速直线运动,选项A 错误;该物体的加速度大小为a =v 202x 0,选项B 正确;该物体在位移中点时v 2=12v 20,则v =v 02>v 02,选项C 正确;物体做匀减速运动,初速度为v 0,末速度为零,故物体在中间时刻的速度等于12v 0,选项D 错误.故选BC.解决这类问题时,首先要将题目给出的情景分析透彻,然后根据情景分析图象中物理量之间的关系,或者直接将图象与题目所描述的情景相对照,看是否吻合进行判断.考向3 运动图象的应用6.某同学欲估算飞机着陆时的速度,他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动,飞机在跑道上滑行的距离为x ,从着陆到停下来所用的时间为t ,实际上,飞机的速度越大,所受的阻力越大,则飞机着陆时的速度应是( C )A .v =x tB .v =2x tC .v >2x tD.x t<v <2x t解析:该同学假设飞机做匀减速运动,所用的时间为t ,画出相应的v t 图象大致如图所示的虚线.根据图象的意义可知,虚线下方的“面积”表示位移.因为位移为x ,则得出初速度为2xt.实际上,当飞机的速度减小时,所受的阻力减小,因而它的加速度会逐渐变小,v t 图象切线的斜率减小,画出相应的v t 图象大致如图所示的实线.根据图象的意义可知,实线下方的“面积”表示位移.所以飞机着陆的速度v >2xt,故选项C 正确.7.(2019·江苏联考)某科学小组研制了一种探测器,其速度大小可随运动情况进行调节.如图所示,在某次实验中,该探测器从原点O 一直沿x 轴正向移动,且其速度大小与位移大小成反比.已知探测器在A 、B 两点的速度分别为4 m/s 和2 m/s ,O 点到B 点的位移为2 m ,则探测器从A 点运动到B 点的时间为( A )A.38 s B.18 s C.34 s D.14s 解析:根据题述的速度大小与位移大小成反比,可画出1v随位移x 变化的图线,如图所示,根据v A x A =v B x B 可得O 点到A 点的位移为x A =1 m .根据1v随位移x 变化的图线与x 轴围成的面积等于探测器运动的时间,可得探测器从A 点运动到B 点的时间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12+14×(2-1)×12 s =38 s ,选项A 正确.(1)对于实际问题在无法运用物理公式解答的情况下,用图象法则会使思路豁然开朗. (2)运用图象法时,要结合具体的物理过程和相应的物理规律作出函数图象,再结合相应的数学工具(即方程)求出相应的物理量.突破2 追及、相遇问题的解题方法考向1 速度小者追速度大者一辆汽车停在十字路口等待绿灯,当绿灯亮时汽车以a=3 m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一人骑自行车以v0=6 m/s的速度匀速驶来,从后边超过汽车,试问:(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?最远距离是多大?(2)当汽车追上自行车时汽车的速度是多大?【解析】解法1:用临界条件求解(1)当汽车的速度为v=6 m/s时,二者相距最远,所用时间为t=va=2 s 最远距离为Δx=v0t-12at2=6 m.(2)汽车追上自行车时有v0t′=12at′2解得t′=4 s汽车的速度为v =at ′=12 m/s.解法2:用图象法求解(1)汽车和自行车的v t 图象如图所示,由图象可得t =2 s 时,二者相距最远.最远距离等于图中阴影部分的面积,即Δx =12×6×2 m=6 m.(2)两车距离最近时,即两个v t 图线下方面积相等时,由图象得此时汽车的速度为v =12 m/s解法3:用数学方法求解(1)由题意知自行车与汽车的位移之差为Δx =v 0t -12at 2因二次项系数小于零,当t =-v 02×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12a =2 s 时有最大值,最大值Δx m =v 0t -12at 2=6×2m -12×3×22m =6 m (2)当Δx =v 0t -12at 2=0时相遇得t =4 s ,汽车的速度为v =at =12 m/s【答案】 (1)2 s 6 m (2)12 m/s(1)临界法:寻找问题中隐含的临界条件,例如速度小者加速追赶速度大者,在两物体速度相等时有最大距离;速度大者减速追赶速度小者,若追不上则在两物体速度相等时有最小距离.(2)函数法:设两物体在t 时刻相遇,然后根据位移关系列出关于t 的方程f (t )=0,若方程f (t )=0无正实数解,则说明这两个物体不可能相遇;若方程f (t )=0存在正实数解,则说明这两个物体能相遇.(3)图象法:①用位移图象求解时,分别作出两物体的位移图象,如果两物体的位移图象相交,则说明两物体相遇.②用速度图象求解时,注意比较速度图线与时间轴包围的面积.1.(多选)在平直轨道上甲、乙两物体相距为s,同时同向开始运动,乙在前,甲在后,甲以初速度v1、加速度a1做匀加速直线运动;乙做初速度为0、加速度a2的匀加速直线运动,假定甲能从乙旁边通过而互不影响,下列情况可能发生的是( ACD )A.当a1=a2时,甲、乙只能相遇一次B.当a1>a2时,甲、乙可能相遇两次C.当a1>a2时,甲、乙只能相遇一次D.当a1<a2时,甲、乙可能相遇两次解析:甲从乙的旁边通过,说明相遇时甲的速度大于乙的速度,若a1=a2,则以后甲的速度将都大于乙的速度,故只能相遇一次,选项A正确;若a1>a2,甲经过乙的旁边以后,甲的速度增加更快,速度一直大于乙的速度,故甲将一直在乙的前面,只能相遇一次,选项B错误、C正确;若a1<a2,则此后某一时刻乙的速度一定会大于甲的速度.若甲追上乙时,两者速度恰好相等,则两者只能相遇一次;若第一次甲追上乙时,甲的速度大于乙的速度,则甲、乙还会相遇一次,故能相遇两次,选项D正确.考向2 速度大者追速度小者受台风影响,广东多地暴雨,严重影响了道路的交通安全,在某公路的同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车,其速度大小分别为v1=40 m/s、v2=25 m/s,当轿车与货车距离为s0=22 m时才发现前方有货车,若此时轿车立即刹车,则轿车要经过s=160 m才能停下来,两车均可视为质点.(1)求轿车刹车后匀减速运动的加速度大小;(2)若轿车刹车过程中货车仍以v2匀速行驶,请分析判断两车是否会相撞;(3)若轿车在刹车的同时给货车发信号,货车司机经t0=2 s收到信号并立即以大小为a2=2.5 m/s2的加速度加速前进,请分析判断两车是否会相撞.【解析】(1)对轿车经过s=160 m停下来的过程,设轿车刹车过程的加速度大小为a1,则0-v21=-2a1s解得a1=5 m/s2(2)恰好不相撞时两车的速度相等,设时间为t1,则v1-a1t1=v2轿车前进的距离s 1=v 1+v 22t 1 货车前进的距离s 2=v 2t 1联立解得s 1=97.5 m ,s 2=75 m ,相对位移s 1-s 2=22.5 m ,由于s 1-s 2>s 0,两车会相撞(3)假设两车经过时间t 速度相等,即v 1-a 1t =v 2+a 2(t -t 0)轿车前进的距离s 3=v 1t -12a 1t 2 货车前进的距离s 4=v 2t 0+v 2(t -t 0)+12a 2(t -t 0)2 解得s 3=8009 m ,s 4=6059m 由于s 3-s 4≈21.7 m<s 0,所以两车不会相撞【答案】 (1)5 m/s 2(2)会相撞 (3)不会相撞(1)分析追及问题的方法技巧可概括为“一个临界条件”“两个等量关系”.①一个临界条件:速度相等.它往往是物体能否相遇或两者距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点.②两个等量关系:时间关系和位移关系.通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系. (2)若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动.2.(多选)甲、乙两车在一平直道路上同向运动,其v t 图象如图所示,图中△PQR 和△MNR 的面积分别为s 1和s 2(s 1>s 2).初始时,甲车在乙车前方s 0处.则( AC )A .若s 0=s 1+s 2,两车一定不会相遇B .若s 0<s 1,两车一定相遇2次C .若s 0=s 2,两车可能相遇1次D .若s 0=s 1,两车可能相遇2次解析:若s0=s1+s2,即s0>s1,由题图可知,甲、乙两车速度相同时,甲车在乙车前方,故两车一定不会相遇,选项A正确;若s0<s1,两车可能相遇2次,也可能相遇1次,选项B 错误;若s0=s2,两车速度相同前一定相遇1次,速度相同后可能相遇一次,选项C正确;若s0=s1,两车只能在速度相同时,相遇1次,选项D错误.学习至此,请完成课时作业3实验一研究匀变速直线运动命题点一教材原型实验用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律.主要实验步骤如下:a.安装好实验器材,接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次.b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F……所示.c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示.结合上述实验步骤,请你完成下列任务:(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有________和________(填选项前的字母).A .电压合适的50 Hz 交流电源B .电压可调的直流电源C .刻度尺D .秒表E .天平(含砝码)(2)在图3中已标出计数点A 、B 、D 、E 对应的坐标点,请在该图中标出计数点C 对应的坐标点,并画出v t 图象.(3)观察v t 图象,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是_______________________________________________________.v t 图象斜率的物理意义是_______________________________.(4)描绘v t 图象前,还不知道小车是否做匀变速直线运动.用平均速度Δx Δt表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对Δt 的要求是________(选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的Δx 大小与速度测量的误差________(选填“有关”或“无关”).【解析】 本题考查研究匀变速直线运动规律的实验.(1)打点计时器所用电源为50 Hz 的交流电源,测量各计数点间距离需用刻度尺.(2)图见答案.(3)因为小车的速度随时间均匀变化,所以小车做匀加速直线运动.由匀加速直线运动中速度v =v 0+at ,可知v t 图象斜率的物理意义是加速度.(4)v =Δx Δt,若用v 表示瞬时速度,Δt 越小越好,而选取的Δx 大小会影响速度测量值与真实值的偏差大小.【答案】 (1)A C (2)如图所示(3)小车的速度随时间均匀变化加速度(4)越小越好有关1.某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动的小车的运动情况,如图1所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点(后面计数点未画出),相邻计数点间有4个点迹未画出(打点计时器每隔0.02 s打出一个点).(1)为研究小车的运动,此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF等各段纸带剪下,将剪下的纸带一端对齐,按顺序贴好,如图2所示.简要说明怎样判断此小车是否做匀变速直线运动:各段纸带上方左上角(或上方中点、上方右上角)或各段纸带中点分别在一条直线上,或每段纸带比前一段纸带增加的长度相同(答对一条即可).(2)在图1中x 1=7.05 cm 、x 2=7.68 cm 、x 3=8.31 cm 、x 4=8.94 cm 、x 5=9.57 cm 、x 6=10.20 cm ,则打下点迹A 时,小车运动的速度大小是0.74 m/s ,小车运动的加速度大小是0.63 m/s 2(计算结果保留两位有效数字).解析:(1)若各段纸带上方左上角、上方中点、上方右上角或各段纸带的中点分别在一条直线上,则说明小车做匀变速直线运动.(2)打下点迹A 时,小车运动的速度大小等于小车打下O 、B 两点过程中的平均速度,即v A =x 1+x 22T≈0.74 m/s.用逐差法计算小车运动的加速度a =(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T 2,代入数据可得a =0.63 m/s 2.(1)在研究匀变速直线运动的实验中,只需保证小车做匀变速直线运动,与加速度的大小和决定其大小的因素无关,因此没有必要要求小车的质量远大于钩码的质量及平衡摩擦力.(2)为了减小误差,计算加速度时应用逐差法.B 点为A 、C 的中间时刻点,在匀变速直线运动中,中间时刻的速度等于该段时间内的平均速度命题点二 实验拓展创新1.情景拓展2.改进获取数据的方法(1)加速度的获得:靠重物的拉力获得加速度――→改进长木板倾斜靠重力获得加速度.(2)速度的测量方法:由打点纸带求速度――→改进测定遮光片的宽度d 和遮光片通过光电门的挡光时间Δt ,由v =dΔt求速度. (3)加速度的测量方法:由打点纸带利用逐差法求加速度――→改进利用经过两个光电门的瞬时速度,由速度—位移关系式求加速度.类型1 实验情景创新 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间.实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示.实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车.在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴)(1)由图(b)可知,小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的.(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图(b)中A 点位置时的速度大小为________m/s ,加速度大小为________m/s 2.(结果均保留两位有效数字)【解析】 (1)由于小车在水平桌面上运动时必然受到阻力作用,做匀减速直线运动,相邻水滴(时间间隔相同)的位置间的距离逐渐减小,所以由题图(b)可知,小车在桌面上是从右向左运动的.(2)滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴,其滴水的时间间隔为T =3046-1 s =23s .根据匀变速直线运动的规律,可得小车运动到题图(b)中A 点位置时的速度大小为v A =0.117+0.1332Tm/s≈0.19 m/s.根据逐差法,共有5组数据,舍去中间的一组数据,则加速度a =x 4+x 5-x 1-x 26T 2=(100+83-150-133)×0.0016×⎝ ⎛⎭⎪⎫232 m/s 2≈-0.037 m/s 2.因此加速度的大小为0.037 m/s 2. 【答案】 (1)从右向左 (2)0.19 0.0372.(2019·福建质检)图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图,滑块上装有宽度为d (很小)的遮光条,滑块在钩码作用下先后通过两个光电门,用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间Δt 以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t ,用刻度尺测出两个光电门之间的距离x .(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d ,示数如图乙,则d =0.75 cm.(2)实验时,滑块从光电门1的右侧某处由静止释放,测得Δt =50 ms ,则遮光条经过光电门1时的速度v =0.15 m/s.(3)保持其他实验条件不变,只调节光电门2的位置,滑块每次都从同一位置由静止释放,记录几组x 及其对应的t ,作出x t t 图象如图丙,其斜率为k ,则滑块加速度的大小a 与k 的关系可表达为a =2k .解析:(1)由游标卡尺的读数规则可知,读数应为d =7 mm +5×0.1 mm=7.5 mm =0.75 cm.(2)由于挡光时间极短,因此滑块通过光电门的速度等于挡光时间内的平均速度,则v =dΔt =0.75×10-2m 50×10-3 s=0.15 m/s.(3)滑块由光电门1运动到光电门2的过程中,由位移公式x =vt +12at 2,整理得x t =12at +v ,因此可知图象的斜率k =12a ,则加速度a =2k .类型2 实验方法拓展某研究性学习小组用图1装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t ,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h ,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v ;③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复②的操作.测出多组(h ,t ),计算出对应的平均速度v ;④画出v t 图象.请根据实验,回答如下问题:(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v 0,当地的重力加速度为g .则小铁球通过两光电门间平均速度v 的表达式为________.(用v 0、g 和t 表示)(2)实验测得的数据如下表:(3)根据v t 图象,可以求得当地重力加速度g =________m/s 2,试管夹到光电门1的距离约为________cm.(以上结果均保留两位有效数字)【解析】 (1)根据匀变速直线运动的规律:一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得v =v 0+12gt .(2)描点画图,如图所示.(3)根据v =v 0+12gt 可知v t 图象的斜率k =g 2,解得g ≈9.7 m/s 2;图象与纵轴的截距为小球经过光电门1时的速度v 0,约为1.12 m/s ,根据v 20=2gh 得h ≈6.5 cm.【答案】 (1)v =v 0+12gt (2)见解析图 (3)9.7(9.5~9.9均可) 6.5(6.3~6.7均可)(1)研究匀变速直线运动,除了课本基本方法之外,常用方法还有落体法、滴水法及闪光照片来研究.(2)对于创新性实验,弄清实验原理是解题关键.1.某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度:(1)电火花计时器的工作电压为交流220 V ,频率为50 Hz.(2)打出的纸带如图乙所示,实验时纸带的乙(填“甲”或“乙”)端和重物相连接.(3)纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为9.4 m/s 2. 解析:(1)交流220 V,50 Hz.(2)开始打点时,速度小,点距近,故乙端与重物相连接. (3)x 23-x 78=5aT 2,a =x 23-x 785T 2=(3.92-2.04)×10-25×(0.02)2m/s 2=9.4 m/s 2. 2.现用频闪照相方法来研究物块的变速运动.在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示,拍摄时频闪频率是10 Hz ;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x 1、x 2、x 3、x 4.已知斜面顶端的高度h 和斜面的长度s .数据如下表所示.重力加速度大小取g =9.80 m/s 2.单位:cm(1)物块的加速度a =4.30 m/s 2(保留3位有效数字).(2)因为物块加速度小于g h s=5.88 m/s 2(或:物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度),可知斜面是粗糙的.解析:(1)根据逐差法求出加速度 a =(x 3+x 4)-(x 1+x 2)(2T )2≈4.30 m/s 2. (2)根据牛顿第二定律,物块沿光滑斜面下滑的加速度a ′=g sin θ=g hs=5.88 m/s 2,由于a <a ′,可知斜面是粗糙的.3.物理小组的同学用如图1所示的实验器材测定重力加速度,实验器材有:底座,带有标尺的竖直杆,光电门1和光电门2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点),小球释放器(可使小球无初速度释放),网兜.实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t ,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h .(1)使用游标卡尺测量小球的直径如图2所示,则小球直径为1.170 cm.(2)改变光电门1的位置,并保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2的速度为v 2,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g ,则h 、t 、g 、v 2四个物理量之间的关系为h =v 2t -12gt 2.(3)根据实验数据作出h tt 图线,若图线斜率的绝对值为k ,根据图线可求出重力加速度大小为2k .解析:(1)游标卡尺的读数为d =11 mm +14×120 mm =11.70 mm =1.170 cm.(2)小球经过光电门2的速度为v 2,则开始释放到经过光电门2的时间t 0=v 2g,从开始释放到经过光电门1的时间t 1=t 0-t =v 2g-t ,可得经过光电门1的速度v 1=gt 1=v 2-gt .根据匀变速直线运动规律可得h =v 1+v 22t =v 2t -12gt 2.(3)根据h =v 2t -12gt 2得,h t =v 2-12gt ,故htt 图线斜率的绝对值k =12g ,重力加速度大小g =2k .4.利用自由落体运动可测量重力加速度.某同学利用如图所示的实验装置进行了实验,图中的M 为可恢复弹簧片,M 与触头接触,开始实验时需要手动敲击M 断开电路,使电磁铁失去磁性释放第一个小球,小球撞击M 时电路断开,下一个小球被释放.(1)为完成实验,除图示装置提供的器材外还需要的器材有刻度尺和秒表.(2)用图中所示的实验装置做实验,测得小球开始下落的位置与M 的高度差为120.00 cm ,手动敲击M 的同时开始计时,到第80个小球撞击M 时测得总时间为40.0 s ,可求得重力加速度g =9.6 m/s 2(结果保留两位有效数字).(3)若该同学测得的重力加速度偏小,可能的原因是AC. A .手动敲击M 时提前计时 B .手动敲击M 时延后计时C .记录撞击M 的小球个数时少数了一个D .记录撞击M 的小球个数时多数了一个解析:(1)由h =12gt 2知,需要用刻度尺测量小球开始下落的位置与M 的高度差h ,用秒表测量时间.(2)一个小球自由下落的时间t =40.080 s =0.50 s ,g =2h t 2=2×1.200 00.502 m/s 2=9.6 m/s 2.(3)手动敲击M 时提前计时或记录撞击M 的小球个数时少数一个都会增加自由下。
2020年高考物理一轮实验总复习 第一课时 曲线运动平抛
考纲展示考向指南知识点要求1.速度、加速度、位移的合成与分解在实际问题中的应用是高考考查的重点.2.抛体运动,特别是平抛运动,类平抛运动的规律及应用是高考考查的热运动的合成和分解Ⅰ曲线运动中质点的速度的方向沿轨迹的切线方向,且必具有加速度Ⅰ平抛运动Ⅱ匀速圆周运动.线速度和角速度.周期.圆周运动的向心加速度Ⅱ描述圆周运动物理量以及们之间的关和应用是高考必考的内容,别是竖直平“最高”和“最低点”及和磁场中电粒子的运相结合的问更是高考的万有引力、天人造卫等知识与现代航天事业相联系的问题也是高考考查的重点内容.•第一课时曲线运动平抛运动•1.运动特点•曲线运动的速度:曲线运动中速度的方向是在曲线上某点的方向,是时刻的,具有加速度,因此曲线运动一定是运动,但变速运动不一定是曲线运动.切线改变变速•2.物体做曲线运动的条件•(1)从动力学角度看,如果物体所受合外力方向跟物体的方向不在同一条直线上,物体就做曲线运动.•(2)从运动学角度看,就是加速度方向与方向不在同一条直线上.经常研究的曲线运动有平抛运动和匀速圆周运动.速度速度•3.已知分运动求合运动称为运动的;已知合运动求分运动称为运动的两者互为逆运算.在对物体的实际运动进行分析时,可以根据分解,也可以采用正交分解.•4.遵循的法则•运动的合成与分解是指描述运动的各物理量,即、、的合成与分解,由于它们都是矢量,故遵循.分解实际效果位移速度加速度平行四边形定则合成•1.定义:水平方向抛出的物体只在作用下的运动.•2.性质:平抛运动是加速度为g的曲线运动,其运动轨迹是.•3.平抛物体运动条件:(1)v0≠0,沿;(2)只受作用.•4.研究方法:运动的合成与分解,把平抛运动分解为水平方向的运动和竖直方向的运动.重力匀加速抛物线水平方向重力匀速自由落体•5.运动规律•以抛出点为坐标原点,水平初速度v0方向为x 轴•正方向,竖直向下的方向为y轴正方向,建立如下图•所示的坐标系,则平抛运动规律如下表.水平方向 v x =v 0 x = 竖直方向 v y = y =12gt 2合运动合速度:v t =v 2x +v 2y =v 20+g 2t 2 合位移:s =x 2+y 2合速度与水平方向的夹角tan α=v y v 0=gtv 0合位移与水平方向的夹角tan θ=y x =gt2v 0gt v 0t•1.1如图所示,为某一物体的速度—时间图象,则由此可知物体是做()•A.曲线运动B.匀速直线运动•C.匀变速直线运动D.变速直线运动•【解析】v-t图象不是物体运动的轨迹.据题图可知,物体运动的速度方向一直为正方向,其大小逐渐减小,斜率逐渐增大,即物体做加速度逐渐增大的变速直线运动.•【答案】D•1.2如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升飞机A,用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B.在直升飞机A和伤员B 以相同的水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员提起,在某一段时间内,A、B之间的距离以l=H -t2(式中H为直升飞机A离地面的高度,各物理量的单位均为国际单位制单位)的规律变化,则在这段时间内,下列判断中正确的是(不计空气作用力) ()•A.悬索的拉力小于伤员的重力•B.悬索成倾斜直线•C.伤员做速度减小的曲线运动•D.伤员做加速度大小、方向均不变的曲线运动•【解析】将A、B之间的距离l=H-t2与伤员位移H-l=at2对比,可知a=2 m/s2,方向向上,故伤员加速上升,属于超重,所以选项A错;飞机与伤员水平速度相同,故选项B错;伤员受的合力方向竖直向上,做类平抛运动,故选项C错、D对.•【答案】D•2.1“5·12”汶川大地震,牵动了全国人民的心.一架装载救灾物资的直升飞机,以10 m/s的速度水平飞行,在距地面180 m的高度处,欲将救灾物资准确投放至地面目标,若不计空气阻力,g取10 m/s2,则()•A.物资投出后经过6 s到达地面目标•B.物资投出后经过18 s到达地面目标•C.应在距地面目标水平距离60 m处投出物资•D.应在距地面目标水平距离180 m处投出物资•【解析】本题考查平抛运动的规律.物资投出后做平抛运动,其落地所用时间由高度判定,t==6 s,A项正确,B项错误;抛出后至落地的水平位移为s=v t=60 m,C项正确,D项错误.•【答案】AC•2.2如图所示,一小球以v0=10 m/s的速度水平抛出,在落地之前经过空中A、B两点.在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°,在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°(空气阻力忽略不计,g取10 m/s2),以下判断中正确的是()•A.小球经过A、B两点间的时间t=( -1) s •B.小球经过A、B两点间的时间t=s •C.A、B两点间的高度差h=10 m •D.A、B两点间的高度差h=15 m【解析】设A点竖直速度为v⊥A,v⊥A=v0=gt A,得t A=1 s,设B点的竖直速度为v⊥B,v⊥B=v0tan 60°=gt B得t B= 3 s,则小球经过A、B两点间的时间为t=t B-t A=(3-1) s,故A正确,B错误;A、B两点间的高度差h AB=v⊥A+v⊥B2t=10 m,故C正确,D错误.【答案】AC •一、不同运动类型的分类分析轨迹分类条件直匀速直线运F合=0•1.曲线运动的轨迹•做曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指的一方弯曲,若已知物体的运动轨迹,可判断出物体所受合外力的大致方向(即合外力总是指向曲线的内侧),如平抛运动的轨迹向下弯曲,圆周运动的轨迹总向圆心弯曲等.•2.合运动与分运动的关系•(1)等时性:合运动与分运动经历的时间相等,即合运动同分运动同时开始,同时结束.•(2)独立性:物体在任何一个方向的运动,都按其本身规律进行,不会因为其他方向的运动是否存在而受影响.(如河水流速变化不影响渡河时间).•(3)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.•1.如图某人游珠江,他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去.江中各处水流速度相等,他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是()•A.水速大时,路程长,时间长•B.水速大时,路程长,时间短•C.水速大时,路程长,时间不变•D.路程、时间与水速无关•【解析】游泳者相对于岸的速度为他相对于水的速度和水流速度的合速度,水流速度越大,其合速度与岸的夹角越小,路程越长,但过河时间t =,与水速无关,故A、B、D均错误,C正确.•【答案】C•二、对平抛运动规律的理解•1.飞行时间和水平射程•(1)飞行时间:t=,取决于物体下落的高度h,与初速度v0无关.•(2)水平射程:x=v0t=,由平抛初速度v0和下落高度h共同决定.•2.速度的变化规律•(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0. •(2)任意相等时间间隔Δt内的速度变化量均竖直向下,且Δv=Δv y=gΔt.•3.位移变化规律•(1)任意相等时间间隔内,水平位移不变,即Δx =v0Δt.•(2)连续相等的时间间隔Δt内,竖直方向上的位移差不变,即Δy=gΔt2.•4.平抛运动的两个重要推论•推论Ⅰ:做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处,设其末速度方向与•水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ.•证明:如下图所示,由平抛运动规律得:•推论Ⅱ:做平抛(或类平抛)运动的物体,任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点.•证明:如图所示,设平抛物体的初速度为v0,从原点O到A点的时间为t,A点坐标为(x,y),B 点坐标为(x′,0),则•得x′= .即末状态速度方向的反向延长线与x轴的交点B必为此时水平位移的中点.•2.在运动的合成和分解的实验中,红蜡块在长1 m 的竖直放置的玻璃管中在竖直方向能做匀速直线运动.现在某同学拿着玻璃管在水平方向上做匀加速直线运动,并每隔1 s画出蜡块运动所到达的位置,如图所示,若取轨迹上C点(x1,y1)作该曲线的切线(图中虚线)交y轴于A点,则A的坐标()•A.(0,0.6y1) B.(0,0.5y1) •C.(0,0.4y1) D.无法确定•【解析】红蜡块的运动为类平抛运动,由平抛运动的知识可知,过C点的切线应交于C点坐标y1的中点,所以选项B正确.•【答案】B•质量为2 kg 的质点在x-y平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是()•A.质点的初速度为5 m/s•B.质点所受的合外力为3 N•C.质点初速度的方向与合外力方向垂直•D.2 s末质点速度大小为6 m/s•【解析】由x方向的速度图象可知,在x方向的加速度为1.5 m/s2,受力F x=3 N,由在y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动,速度为v y=4 m/s,受力F y=0.因为质点的初速度为5 m/s,A选项正确;受到的合外力为3 N,B选项正确;显然,质点初速度方向与合外力方向不垂直,C选项错误;2 s末质点速度应该为v=•,D选项错误.•(1)此类题应用矢量合成与分解的方法,因为速度是矢量,在合成和分解时,采用矢量合成与分解的平行四边形定则,将艇的运动分解为沿河岸的匀速运动和垂直于河岸的匀加速运动.•(2)研究曲线运动的思维过程•1-1:现在城市的滑板运动非常流行,在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上下通过,如图所示.假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,运动员能顺利完成该动作,最终仍落在滑板原来的位置上.要使这个表演成功,运动员除了跳起的高度足够外,在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该•()•A.竖直向下 B.竖直向上•C.向下适当偏后D.向下适当偏前•【解析】本题考查运动的合成与分解,要使运动员落在滑板原来的位置,则运动员在跳起后和滑板在水平方向速度相同,因此只要水平方向上不受力即可,故双脚对滑板的作用力方向应该竖直向下,A正确.•【答案】A•一小船渡河,河宽d=180 m,水流速度v1=2.5 m/s,(1)若船在静水中的速度为v2=5 m/s,求:•①欲使船在最短的时间内渡河,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?•②欲使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?•(2)若船在静水中的速度v2=1.5 m/s,要使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?•【解析】(1)若v2=5 m/s•①欲使船在最短时间内渡河,船头应朝垂直河岸方向.当船头朝垂直河岸时,如下图甲所示,合速度为倾斜方向,垂直分速度为v2=5 m/s.•②欲使船渡河航程最短,•应垂直河岸渡河.船头应朝上游与垂直河岸方向成某一角度α.垂直河岸过河这就要求v∥=0,所以船头应向上游偏转一定角度,如上图乙所示,有v2sin α=v1得α=30°.•所以当船头向上游偏30°时航程最短.•s=d=180 m.(2)若v2=1.5 m/s.与(1)中②不同,因为船速小于水速,所以船一定向下游漂移,设合速度方向与河岸下游方向夹角为α,则航程s=dsin α.欲使航程最短,需α最大如图丙所示,由出发点A作出v1矢量,以v1矢量末端为圆心,v2大小为半径作圆,A点与圆周上某点的连线即为合速度方向,欲使v合与水平方向夹角最大,应使v合与圆相切,即v合⊥v2.sin α=v2v1=1.52.5=35.得α=37°.•所以船头应向上游偏37°.t=dv⊥=dv2cos 37°=1801.2s=150 s.v合=v1cos 37°=2 m/s,s=v合·t=300 m.•小船过河问题的分析•(1)船的实际运动是:水流的运动和船相对静水的运动的合运动.。
高考物理一轮复习 曲线运动教案 新人教版
高考物理一轮复习曲线运动教案新人教版一、会考考点曲线运动,曲线运动中速度的方向(A)运动的合成与分解(B)平抛运动(B)匀速圆周运动(A)线速度、角速度和周期(B)向心加速度(B)向心力(B)万有引力定律(B)天体运动(B)新增删去了“人造地球卫星宇宙速度(A)”宇宙速度(A)新增说明:1.只要求正确使用向心加速度公式22nva rrω==,不要求知道公式的推导。
2.天体运动的问题只限于解决圆轨道运动的问题。
(新增)3.理解万有引力定律,能够联系人类在探索天体运动规律和发展航天技术两方面取得的成果。
二、高频考点讲练考点一:曲线运动中的小船过河问题1.某船在静水中行驶的最大速度为3.0m/s,现要渡过30m宽的一条河。
若河水的流速与平直的河岸平行,河中各处水的流速大小均为1.0m/s且保持不变,船相对于水始终以最大速度匀速行驶,下列说法中正确的是A.该船相对于河岸的运动轨迹可能是曲线B.该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸C.该船渡河所用时间至少为10sD.该船渡河所通过的位移大小至少为50m考点二:平抛运动1.如图11所示,在探究平抛运动规律的实验中,用小锤打击弹性金属片,A球被金属片弹出做平抛运动,同时B球做自由落体运动.通过观察发现:A球在空中运动的时间B球在空中运动的时间(选填“大于”、“等于”或“小于”);增大两小球初始点到水平地面的高度,再进行上述操作,通过观察发现:A球在空中运动的时间B球在空中运动的时间(选填“大于”、“等于”或“小于”).2.如图9所示,运动员驾驶摩托车跨越壕沟. 若将摩托车在空中的运动视为平抛运动,则它在水平方向上的分运动是______________(选填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”),在竖直方向上的分运动是______________(选填“匀速直线运动”或“自由落体运动”).3.如图4所示,在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟,壕沟两侧的高度差为0.8m. 取g=10m/s2,则运动员跨过壕沟所用的时间为A.3.2s B.1.6s 图9图4图11C . 0.8sD . 0.4s4.如图8所示,从地面上方某点,将一小球以7.5m/s 的初速度沿水平方向抛出,小球经过1.0s 落地。
高三物理新课标曲线运动专题提升复习题
高三物理新课标曲线运动专题提升复习题物体运动轨迹是曲线的运动,称为曲线运动,以下是曲线运动专题提升温习题,希望对考生有协助。
一、选择题(共10小题,每题4分,共40分。
在每题给出的四个选项中,第1~5题只要一项契合标题要求,第6~10题有多项契合标题要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.如下图,可视为质点的小球,位于半径为 m半圆柱体左端点A的正上方某处,以一定的初速度水平抛出小球,其运动轨迹恰恰能与半圆柱体相切于B点。
过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60,那么初速度为(不计空气阻力,重力减速度取g=10 m/s2)()A.m/sB.4 m/sC.3 m/sD. m/s2.如下图,半径R=1 m且竖直放置的圆盘O正按顺时针方向匀速转动,在圆盘的边缘上有一点Q,当Q点向上转到竖直位置时,在其正上方h=0.25 m处的P点以v0= m/s的初速度向右水平抛出一个小球(可看做质点),小球飞行一段时间后恰能从圆盘上的Q点沿切线方向飞出,取g=10 m/s2,那么以下说法中正确的选项是()A.小球完成这段飞行 sB.小球在这段飞行时间内下落的高度为0.75 mC.圆盘转动的角速度一定等于 rad/sD.小球沿圆盘切线方向飞出时的速度大小为4 m/s3.如下图,足够大的润滑绝缘水平面上有三个带电质点,A 和C围绕B做匀速圆周运动,B恰能坚持运动,其中A、C和B的距离区分是L1和L2。
不计三质点间的万有引力,那么A 和C的比荷(电量与()A.()2B.()3C.()2D.()34.研讨说明,地球自转在逐突变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时。
假定这种趋向会继续下去,地球的其它条件都不变,那么未来与如今相比()A.地球的第一宇宙速度变小B.地球赤道处的重力减速度变小C.地球同步卫星距空中的高度变小D.地球同步卫星的线速度变小5.木星是太阳系中最大的行星,它有众多卫星,观察测出:木星绕太阳做圆周运动的半径为r1,周期为T1;木星的某一卫星绕木星做圆周运动的半径为r2,周期为T2,引力常量为G,那么()A.可求出太阳与木星的万有引力B.可求出太阳的密度C.可求出木星外表的重力减速度D.=6.如下图,三个小球在离空中不同高度处,同时以相反的速度向左水平抛出,小球A落到D点,DE=EF=FG,不计空气阻力,每隔相等的时间距离小球依次碰到空中。
高三物理综合复习 曲线运动学案 新人教版
高三物理综合复习曲线运动学案新人教版一.知识点回顾1、曲线运动的条件和特点(1)曲线运动的条件:物体所受合外力与速度不在同一直线。
(2)曲线运动的特点:①运动质点在某一点的瞬时速度方向:在曲线该点的切线方向。
②曲线运动是变速运动,因为曲线运动的速度方向一定是不断变化的。
③做曲线运动的质点,其所受的合外力一定不为零,一定具有加速度。
2、运动的合成与分解运动的合成与分解基本关系:①分运动的独立性;②运动的等效性(合运动和分运动是等效替代关系,不能并存);③运动的等时性;④运动的矢量性(加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四边形定则。
)1). 怎样确定合运动和分运动?物体的实际运动——合运动。
合运动是两个(或几个)分运动合成的结果。
当把一个实际运动分解,在确定它的分运动时,两个分运动要有实际意义。
2). 运动合成的规律(1)合运动与分运动具有等时性;(2)分运动具有各自的独立性。
3.)如何将已知运动进行合成或分解(1)在一条直线上的两个分运动的合成:例如:速度等于v的匀速直线运动与在同一条直线上的初速度等于零的匀加速直线运动的合运动是初速度等于v的匀变速直线运动。
(2)互成角度的两个直线运动的合运动:两个分运动都是匀速直线运动,其合运动也是匀速直线运动。
一个分运动是匀速直线运动,另一个分运动是匀变速直线运动,其合运动是一个匀变速曲线运动。
反之,一个匀变速曲线运动也可分解为一个方向上的匀速直线运动和另一个方向交分解,如图5,1v 为水流速度,则θcos 21v v -为船实际上沿水流方向的运动速度,θsin 2v 为船垂直于河岸方向的运动速度。
问题1:渡河位移最短河宽d 是所有渡河位移中最短的,但是否在任何情况下渡河位移最短的一定是河宽d 呢?下面就这个问题进行如下讨论:(1)水船v v >要使渡河位移最小为河宽d ,只有使船垂直横渡,则应0cos =-θ船水v v ,即水船v v >,因此只有水船v v >,小船才能够垂直河岸渡河,此时渡河的最短位移为河宽d 。
高考物理一轮复习第四单元曲线运动万有引力与航天第1讲曲线运动运动的合成与分解学案新人教版
第四单元曲线运动万有引力与航天一、考情分析运动的合成与分解是解决曲线运动的基本思想和方法,高考着重考查的知识点有:曲线运动的特点、平抛运动和圆周运动的规律、万有引力与天体运动规律、宇宙速度与卫星运行及变轨问题.二、知识特点本单元概念多,规律多,高考题型比较全面,考查灵活,与实际生活、新科技等结合考查的应用性题型较多.三、复习方法(1)深刻理解向心加速度的概念,明确向心加速度的作用只改变线速度的方向,不改变线速度的大小.(2)掌握圆周运动和平抛运动的规律,关注与其他知识点的综合应用.(3)牢牢地抓住天体运动的基本规律,建立天体运动的模型.复习万有引力定律的应用时分两条主线展开,一是万有引力等于天体运动的向心力,二是物体在地球表面的重力近似等于万有引力.第1讲曲线运动运动的合成与分解考纲考情核心素养►曲线运动Ⅰ►运动的合成与分解Ⅱ►曲线运动的速度特点、受力特点以及物体做曲线运动的条件.►合运动、分运动的相关概念,位移、速度和加速度的分解满足平行四边形定则.物理观念全国卷5年2考高考指数★★★☆☆►应用运动的合成与分解分析小船过河问题.►绳或杆相关联的物体速度的分解方法.科学思维知识点一曲线运动1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.如图所示的曲线运动,v A、v C的方向与v的方向相同,v B、v D的方向与v的方向相反.2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动.3.曲线运动的条件知识点二运动的合成与分解1.基本概念(1)运动的合成:已知分运动求合运动.(2)运动的分解:已知合运动求分运动.2.分解原则:根据运动的实际效果分解,也可采用正交分解.3.遵循的规律:位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则.1.思考判断(1)合速度一定大于分速度.( ×)(2)运动的合成与分解的实质是对描述运动的物理量(位移、速度、加速度)的合成与分解.( √)(3)两个直线运动的合运动一定是直线运动.( ×)(4)做曲线运动的物体受到的合外力一定是变力.( ×)(5)做曲线运动的物体所受的合外力的方向一定指向轨迹的凹侧.( √)2.如图所示,水平桌面上一小铁球沿直线运动.若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁,下列关于小铁球运动的说法正确的是( D )A.磁铁放在A处时,小铁球做匀速直线运动B.磁铁放在A处时,小铁球做匀加速直线运动C.磁铁放在B处时,小铁球做匀速圆周运动D.磁铁放在B处时,小铁球做变加速曲线运动解析:磁铁放在A处时,小铁球受磁力作用向前加速,逐渐靠近磁铁,磁力增大,加速度增大,故A、B均错误;磁铁放在B处时,小铁球受到的磁力与速度方向不共线,做曲线运动,因磁力的大小和方向均随距离的变化而变化,故加速度大小是变化的,C错误,D正确.3.(多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目.如图所示,当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响.下列说法中正确的是( BC )A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作B.风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害C.运动员下落时间与风力无关D.运动员着地速度与风力无关解析:水平方向的风力对竖直方向的运动没有影响,运动员下落时间与风力无关.无风时,运动员在水平方向速度为零,有风时,运动员在水平方向上因风力作用做加速运动,风力越大,着地时水平方向速度越大,着地速度也越大,故B、C正确,A、D错误.4.内壁光滑的牛顿管被抽成真空,现让牛顿管竖直倒立,如图所示,同时水平向右匀速移动,则管中羽毛的运动轨迹可能是图中的( C )解析:羽毛在水平方向做匀速运动,在竖直方向做自由落体运动,加速度方向向下,根据合力方向指向轨迹曲线的凹侧可知,羽毛的运动轨迹可能是C.5.(多选)一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( BC )A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变解析:质点一开始做匀速直线运动,处于平衡状态,施加恒力后,则该质点所受的合力为该恒力.若该恒力方向与质点原运动方向不共线,则质点做曲线运动,此情况下质点速度方向时刻与恒力方向不同,A项错误;若F的方向某一时刻与质点运动方向垂直,之后质点做曲线运动,力与运动方向之间的夹角会发生变化,例如平抛运动,B项正确;由牛顿第二定律可知,质点加速度方向与其所受合力方向相同,C项正确;根据加速度的定义,相等时间内速度变化量相同,速率变化量不一定相同,D项错误.考点1 曲线运动性质、轨迹的判断1.运动轨迹的判断(1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上,则物体做直线运动;若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上,则物体做曲线运动.(2)物体做曲线运动时,合力指向轨迹的凹侧;运动轨迹在速度方向与合力方向所夹的区间.2.速率变化的判断3.合运动的性质的判断合运动的性质由合加速度的特点决定.(1)根据合加速度是否恒定判定合运动的性质:若合加速度不变,则为匀变速运动;若合加速度(大小或方向)变化,则为非匀变速运动.(2)根据合加速度的方向与合初速度的方向关系判定合运动的轨迹:若合加速度的方向与合初速度的方向在同一直线上,则为直线运动,否则为曲线运动.1.一个质点受两个互成锐角的恒力F 1和F 2作用,由静止开始运动,若运动过程中保持二力方向不变,但F 1突然增大到F 1+ΔF ,则质点以后( B )A .继续做匀变速直线运动B .在相等时间内速度的变化一定相等C .可能做匀速直线运动D .可能做非匀变速曲线运动解析:F 1、F 2为恒力,质点从静止开始做匀加速直线运动,F 1突变后仍为恒力,合力仍为恒力,但合力的方向与速度方向不再共线,所以质点将做匀变速曲线运动,故A 、D 错误;由加速度的定义式a =Δv Δt知,在相等时间Δt 内,Δv =a Δt 一定相等,故B 正确;做匀速直线运动的条件是F 合=0,所以质点不可能做匀速直线运动,故C 错误.2.如图所示,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针转动).某段时间圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止,在这段时间内,关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中,正确的是( C )解析:因为做曲线运动的物体所受的合力要指向轨迹凹侧,圆盘转速不断增大,且橡皮块仍相对圆盘静止,故橡皮块所受的合力其分力一是指向圆心充当向心力,二是与运动的方向相同,故正确答案为C.3.如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图,且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则质点从A点运动到E点的过程中,下列说法中正确的是( A )A.质点经过C点的速率比D点的大B.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°C.质点经过D点时的加速度比B点的大D.质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小解析:质点做匀变速曲线运动,所以加速度不变,C错误;由于在D点速度方向与加速度方向垂直,则在A、B、C点时速度方向与加速度方向的夹角为钝角,所以质点由A到B到C到D 速率减小,所以C点速率比D点的大,A正确,B错误;质点由B到E的过程中,加速度方向与速度方向的夹角一直减小,D错误.考点2 运动合成与分解1.分运动与合运动的关系等时性各个分运动与合运动总是同时开始,同时结束,经历时间相等(不同时的运动不能合成)等效性各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果独立性一个物体同时参与几个分运动时,各分运动独立进行,互不影响2.两个直线运动的合运动性质的判断(不共线)分运动合运动两个匀速直线运动匀速直线运动一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动匀变速曲线运动两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动(续表)两个初速度不为零的匀变速直线运动若v0合与a合共线,则合运动为匀变速直线运动若v0合与a合不共线,则合运动为匀变速曲线运动1.在光滑无摩擦的水平面上有一冰球以速度v0沿直线匀速从a点运动到b点,忽略空气阻力,如图为俯视图.当冰球运动到b点时受到图示中黑箭头方向的快速一击,这之后冰球有可能沿如下哪一条轨迹运动( B )解析:当冰球运动到b点时受到图示中黑箭头方向的快速一击,由动量定理可知瞬间产生与ab垂直的速度,与原来ab方向的速度合成后仍然做匀速直线运动,故B正确,A、C、D错误.2.根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置.但实际上,赤道上方200 m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm处.这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比.现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球( D )A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零C.落地点在抛出点东侧D.落地点在抛出点西侧解析:小球在上升过程中,水平方向的“力”向西,竖直方向受到竖直向下的重力,当小球运动到最高点时竖直方向的速度为零,由水平方向小球受到的“力”与竖直方向的速度大小成正比知,到最高点时小球在水平方向上受到的力为零,故水平方向的加速度为零,由于小球在上升过程中水平方向的“力”方向不变,故到最高点时小球在水平方向的速度最大,不为零,选项A、B错误;小球在下落过程中,水平方向的“力”向东,则小球在水平方向上做减速运动,由对称性知,小球返回地面时水平方向的速度为零,故小球落在抛出点的西侧,选项C错误,D正确.3.(多选)在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从t=0时刻起,由坐标原点(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图象如图甲、乙所示,下列说法中正确的是( AD )- 11 -A .前2 s 内物体沿x 轴做匀加速直线运动B .后2 s 内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y 轴方向C .4 s 末物体坐标为(4 m,4 m)D .4 s 末物体坐标为(6 m,2 m)解析:前2 s 内,物体在y 轴方向没有速度,由题图甲可以看出,物体沿x 轴方向做匀加速直线运动,A 正确;在后2 s 内,物体在x 轴方向做匀速直线运动,y 轴方向做匀加速直线运动,根据运动的合成知,物体做匀加速曲线运动,加速度沿y 轴方向,B 错误;在前2 s 内,物体在x轴方向的位移为x 1=v x 2t =22×2 m=2 m .在后2 s 内,物体在x 轴方向的位移为x 2=v x t =2×2 m =4 m,y 轴方向位移为y =v y 2t =22×2 m=2 m,则4 s 末物体的坐标为(6 m,2 m),C 错误,D 正确.名师点睛运动的合成与分解是研究曲线运动规律最基本的方法,在解决实际物体运动的合成与分解问题时,一定要注意合运动与分运动具有等时性,且分运动相互独立,但每一个运动的变化都会影响到合运动的效果.。
高考物理 一轮复习曲线运动导学案 新人教版
第四章曲线运动万有引力与航天1 曲线运动运动的合成和分解学习目标:1. 理解曲线运动是一种变速运动,知道物体做曲线运动的条件2.能熟练用运动的合成与分解的方法分析解决绳子末端速度分解等具体问题。
3.能熟练用运动的合成与分解的方法分析解决小船过河问题。
重点难点:分析解决小船过河问题、绳子末端速度分解等具体问题的处理方法。
考点1:曲线运动一定是变速运动问题情境1关于质点做曲线运动的下列说法中,正确的是()A.曲线运动一定是匀变速运动B.变速运动一定是曲线运动C.曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向D.有些曲线运动也可能是匀速运动小结与启示曲线运动速度方向一定变化,曲线运动一定是变速运动,反之,变速运动不一定是曲线运动。
基础达标11.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )A.速率 B.速度 C.加速度 D.合外力考点2:物体做曲线运动的条件是:合外力(加速度)方向和初速度方向不在同一直线问题情境2下列哪幅图能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系 ( )小结与启示①物体做曲线运动一定受外力。
物体所受的合外力方向与速度方向不在同一直线上,所以,一定有加速度且加速度方向和速度方向不在一条直线上。
曲线运动中,合外力、加速度方向一定指向曲线凹的那一边。
②曲线运动性质如果这个合外力的大小和方向都恒定,物体做匀变速曲线运动,如平抛运动、斜抛运动。
如果这个合外力的大小恒定,方向始终与速度方向垂直,则有2V F m R ,物体就作匀速圆周运动基础达标21.下列叙述正确的是:( )A .物体在恒力作用下不可能作曲线运动B .物体在变力作用下不可能作直线运动C .物体在变力或恒力作用下都有可能作曲线运动D .物体在变力或恒力作用下都可能作直线运动2.质量为m 的物体,在F 1、F 2、F 3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F 1、F 2不变,仅将F 3的方向改变90°(大小不变)后,物体可能做( )A.加速度大小为mF 3的匀变速直线运动 B.加速度大小为mF 32的匀变速直线运动C.加速度大小为mF 32的匀变速曲线运动 D.匀速直线运动答案 BC考点3:运动的合成与分解 问题情境3:如右图所示汽车以速度v 匀速行驶,当汽车到达某点时,绳子与水平方向恰好成θ角,此时物体M 的速度大小是多少?方法点拨:汽车通过高处滑轮问题实质是,汽车拉着绳,使得绳绕滑轮做半径变大的圆周运动,所以,绳的实质速度分解为沿着绳子方向的径向速度和垂直绳子方向的切向速度。
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第一讲:曲线运动考点1 曲线运动的速度方向曲线运动的轨迹是曲线,任一时刻(或任一位置)瞬时速度的方向为沿这一时刻质点所在位置处曲线的切线方向。
赛事相信你不会陌生吧!车王舒马赫在2020年以8000万美元【考题l】精彩的F1的年收入高居全世界所有运动员榜首.在观众感觉精彩与刺激的同时,车手们却时刻处在紧张与危险之中,这不车王在一个弯道上突然调整行驶的赛车致使后轮脱落,从而不得不遗撼地退出了比赛。
关于脱落的后轮的运动情况,以下说法中正确的是( ).A. 仍然沿着汽车行驶的弯道运动 B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.脱落时,沿着轮子前进的方向做直线运动,离开弯道 D.上述情况都有可能【解析】赛车沿弯道行驶,任一时刻赛车上任何一点的速度方向是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向.被甩出的后轮的速度方向就是甩出点轨迹的切线方向,车轮被甩出后,不再受到车身的约束,只受到与速度相反的阻力作用(重力和地面对车轮的支持力相平衡),车轮做直线运动。
故车轮不可能沿车行驶的弯道运动,也不可能沿垂直于弯道的方向运动。
故选项C正确.【答案】 C【变式1】曲线滑梯如图l—1所示,试标出人从滑梯A点滑下时在A、B、C、D各点的速度方向.考点2 曲线运动的性质不论曲线运动的速度大小是否变化,曲线运动的速度方向总是变化的,故曲线运动本质上一定是变速运动,具有加速度.【考题2】关于曲线运动,下列说法中正确的是( ).A.曲线运动一定是变速运动 B. 变速运动一定是曲线运动C.曲线运动可能是匀变速运动 D.变加速运动一定是曲线运动【解析】从曲线运动的概念和性质人手加以判定.曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向,一定是变化的,所以曲线运动一定是变速运动。
当变速运动的速度方向不变而大小变化时,是直线运动。
当物体受到的合力是大小、方向不变的恒力时,物体做匀变速运动,但力的方向可能与速度方向不在一条直线上,这时物体做匀变速曲线运动。
做变加速运动的物体受到的合力可能大小不变,但方向始终与速度方向在一条直线上,这时物体做变速直线运动.【答案】A、C【变式2—1】下列说法中正确的是( ).A. 曲线运动中质点在某点的切线方向有正、反两个方向B. 速度大小不变的曲线运动是匀速运动,是没有加速度的C.曲线运动的速度一定是要改变的,变速运动一定是曲线运动D.曲线运动也可能是匀变速运动【变式2—2】一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( ).A.速度一定在不断地改变,加速度也一定不断地改变B.速度一定在不断地改变,加速度可以不变C.速度可以不变,加速度一定不断地改变D. 速度可以不变,加速度也可以不变考点3 曲线运动的条件物体做直线运动还是曲线运动取决于物体所受合外力与物体速度两者间的方向关系。
当合外力与速度方向共线时为直线运动,同向时为加速直线运动,反向时为减速直线运动;当合外力与速度方向不共线时,物体做曲线运动。
物体做曲线运动的条件是:物体所受的合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
曲线运动既然是一种变速运动,就一定有加速度,由牛顿第二定律可知,也一定受到合外力的作用。
当运动物体所受合外力的方向跟物体的速度方向在同一条直线上(同向或反向)时,物体做直线运动,这时合外力只改变速度的大小,不改变速度的方向;当合外力的方向跟速度方向不在同一条直线上时,可将合外力分解到沿着速度方向上和垂直于速度方向上,沿着速度方向的分力改变速度大小,垂直于速度方向的分力改变速度的方向,这时物体做曲线运动。
若合外力与速度方向始终垂直,物体就做速度大小不变、方向不断改变的曲线运动;若合外力为恒力,物体就做匀变速曲线运动。
【考题3】下列说法中正确的是( ).A.做曲线运动的物体一定具有加速度 B.做曲线运动的物体的加速度一定是变化的C.物体在恒力的作用下,不可能做曲线运动 D.物体在变力的作用下,可能做直线运动【解析】物体做直线运动还是曲线运动,不取决于物体受到的是恒力还是变力,而取决于物体所受的合外力方向与速度方向在不在一条直线上,故D正确而C错误。
做曲线运动物体的速度方向时刻改变,则一定具有加速度,但加速度的变化取决于合外力怎样变化。
故A正确,B错误。
【答案】A、D【变式3—1】关于物体的运动,下列说法中正确的是( ).A.物体做曲线运动时,它所受到的合外力方向一定与速度方向不在同一条直线上B.做曲线运动的物体,有可能处于平衡状态C.做曲线运动的物体,速度方向一定时刻改变D.做曲线运动的物体,受到的合外力的方向有可能与速度方向在一条直线上考点4 运动性质的判断物体做曲线运动的条件是对运动性质进行判断的力学依据。
物体运动的轨迹是曲线还是直线,由合外力与初速度方向是否共线决定;是匀变速还是变加速,由合外力是否恒定决定;是加速还是减速,由合外力与速度方向成锐角还是钝角决定。
【考题4】一个质点受两个互成锐角的力F1和F2的作用,由静止开始运动,若运动中保持二力方向不变,但F1突然增大到F1十△F,则质点此后( ).A.一定做匀变速曲线运动 B.可能做匀速直线运动C. 可能做变加速曲线运动 D.做匀变速直线运动【解析】质点是受两恒力F1和F2的作用,从静止开始沿两个力的合力方向做匀加速直线运动。
当F1发生变化后.新F1与F2的合力大小和方向与原合力F合相比均发生了变化,如图l-3所示。
此时合外力仍为恒力,但方向不再与速度方向相同,所以此后物体将做匀变速曲线运动。
【答案】A【变式4—1】某质点同时受到同一平面内的几个力作用而做匀速直线运动,若突然撤掉其中一个力,则该质点可能做( ).A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动 C.匀减速直线运动 D.曲线运动考点5 轨迹弯曲的方向与力的方向间的关系物体的运动轨迹必定在物体速度方向和所受合外力方向之间,且向合外力一侧弯曲。
做曲线运动的物体所受的合外力必指向运动轨迹凹的一方,也就是运动轨迹必与速度方向相切,夹在速度方向与合外力方向之间,运动轨迹向合外力方向偏折,速度方向也向合外力的方向变化,但不会变到与合外力方向相同,甚至超过的情况。
如图1—8所示.【考题5】如图l—4所示,物体在恒力F的作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受的力反向,大小不变,即由F变为 -F.在此力作用下,关于物体以后的运动情况,下列说法中正确的是( ).A.物体可能沿曲线Ba运动 B.物体可能沿直线Bb运动C.物体可能沿曲线Bc运动 D.物体可能沿原曲线由B返回A【解析】如图l-5所示,已知物体过B点的速度方向VB沿Bb方向,要判断此后的运动方向.必须找出 -F的方向范围,因此先要判断F的方向范围.由物体在恒力F的作用下运动轨迹为沿A到B的曲线知道,F的方向范围在角θ以内,不包括Ab’的方向,若如此,则B点要在无穷远处才能使vB沿Bb方向;也不包括Aa’的方向.若不是如此则物体沿弧的方向做匀减速直线运动.不可能沿AB做曲线运动.在B点F反向为 -F的方向必在θ’角以内.因此,只有沿Bc的方向是可能的。
【答案】C【变式5—1】质点做曲线运动,它的轨迹如图1-- 6所示.由C向A运动.关于它通过B点时速度v的方向和加速度a的方向,下列图中可能正确的是( ).【变式5—2】质点以初速度v从A点开始在光滑水平面上运动,由于受水平斥力的作用,物体的运动轨迹为图l—7中的实线所示,B为该轨迹上的一点,虚线是过A、B两点并与该轨迹相切的切线,虚线和实线将水平面划分为5个区域,则对于施力物体位置的判断,下列说法中正确的是( ).A.施力物体在①②③⑤区域均有可能 B.施力物体可能在①②③区域C.施力物体一定在①区域 D.施力物体一定在②区域考点6 曲线运动中力对速度的影响合外力F与速度夹角成锐角时,曲线运动的物体速度增大;成钝角时,速度减小;成直角时,速度大小不变。
把加速度和合外力F都分解到沿曲线切线和沿法线(与曲线切线垂直)方向上。
沿切线方向的分力F1使质点产生切线方向的加速度a1,当a1和v同向时,速度增大,如图l—11所示,此时的合外力方向一定与速度方向成锐角:当a1和v反向时,速度减小,如图1一12所示,此时的合外力方向一定与速度方向成钝角;如果物体做曲线运动的速率不变,说明a1=0,即Fl=0,此时的合外力方向一定与速度方向垂直。
沿法线方向的分力F2产生法线方向上的加速度a2,它使质点改变了速度的方向。
由于曲线运动的速度方向时刻在改变,合外力的这一作用效果对任何曲线运动总是存在的。
可见,在曲线运动中合外力的一个沿切线方向的力F1产生切线方向的加速度a1,改变速度的大小;沿法线方向的力F2产生法线方向的加速度a2,改变速度的方向,这正是物体做曲线运动的原因。
若a1=0,则物体的运动为匀速率曲线运动;而若a2=0,则物体的运动为直线运动。
【考题6】一个物体在光滑的水平面上以初速度v做曲线运动,已知在此过程中只受一个恒力的作用,运动轨迹如图l—9所示,则由M点到N点的过程中,物体速度大小的变化为( ).A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大【分析】由图可看出,开始一段时间内,F与v的夹角为钝角,故物体的速度在开始阶段应逐渐减小。
由于F为恒力,且曲线轨迹向下方弯曲,可看出在N点,F与v 的夹角为锐角,这说明在后阶段物体的速度将增大,所以物体在由M点到N点的运动过程中,速度应是先减小后增大。
【答案】 D【变式6—1】如图1—10所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。
已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是( ).A.C点的速率小于B点的速率B.A点的加速度比C点的加速度大C.C点的速率大于B点的速率D.从A点到C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专项测试学业水平测试1.[考点l、2]做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的物理量是( ).A.速率 B速度 C.加速度 D.合外力2.[考点2、4]关于做曲线运动的物体的速度和加速度的说法,以下正确的是( ).A.因为速度的方向不断改变,所以加速度的方向不断改变B.因为速度的方向不断改变,所以加速度一定不为零,其方向与速度方向成一定夹角C.加速度越大,速度的大小或方向改变得越快D.加速度越大,速度改变得越快3.[考点l、3]机械运动按轨迹分为直线运动和曲线运动,按运动的性质(加速度)又分为匀速运动和变速运动.下列判断正确的有( ).A.匀速运动都是直线运动 B. 匀变速运动都是直线运动C.曲线运动都是变速运动 D.曲线运动不可能是匀变速运动4.[考点3]月亮的阴晴圆缺使人们知道,月亮的运动轨迹可近似认为是以地球为中心的圆。
关于月亮的运动,下列说法中正确的是( ).A. 月亮做匀速运动 B.月亮运动的加速度为零C.月亮受到指向地心的力的作用,且这个力大小不变 D.月亮不受力的作用5.[考点3]如图所示,小钢球以初速度功在光滑水平面上运动,受到磁铁的侧向作用而沿图示的曲线运动到D点,由此可知( ).A.磁铁在A处,靠近小钢球的一定是N极 B.磁铁在B处,靠近小钢球的一定是S极C.磁铁在C处,靠近小钢球的一定是N极 D.磁铁在B处.靠近小钢球的磁极极性无法确定6.[考点3]如图所示,物体(用字母0表示)的初速度v与所受合外力F的方向用实线表示,物体的运动轨迹用虚线表示,则所作物体的运动轨迹中可能正确的是( ).7.[考点4、5]从高处斜向下抛出的物体在各个时刻的速度、加速度方向如图所示,其中正确的是( ).高考水平测试1.[考点2]质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F1,而保持F2、F3不变,则质点( ).A.一定做匀变速运动 B.一定做直线运动 C.一定做非匀变速运动 D.一定做曲线运动3.[考点6]关于合外力对物体速度的影响,下列说法中正确的是( ).A.如果合外力的方向跟物体的速度方向在同一直线上,物体速度大小将要改变,物体速度方向不变B.如果合外力的方向跟物体的速度方向成锐角,物体的速度将要增大,物体的速度方向也要改变C.如果合外力的方向跟物体的速度方向垂直,物体的速度大小不变,物体的速度方向将要改变D.如果合外力的方向跟物体的速度方向成钝角,物体的速度将要减小,物体的速度方向将要改变5.[考点5、6]狗拉雪橇在一段弯曲的水平冰面上匀速行驶,关于雪橇受到的水平方向的作用力的示意图。