【精编版】2020版高考物理新课标大二轮专题辅导与增分攻略课件:1-1-3第三讲力学中的曲线运动
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分速度 v1 与重物上升的速度大小相等,v1=vcos45°= 22v,所以, 小环在 B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于 2,C 项错 误,D 项正确.
绳(杆)牵连物体的分析技巧 (1)解题关键 找出合速度与分速度的关系是求解关联问题的关键. (2)基本思路 ①先确定合速度的方向(物体实际运动方向). ②分析合运动所产生的实际效果:一方面使绳或杆伸或缩; 另一方面使绳或杆转动. ③确定两个分速度的方向,沿绳或杆方向的分速度和垂直绳 或杆方向的分速度,而沿绳或杆方向的分速度大小相等.
比,即t1=v乙合,由图可知 t2 v甲合
v
甲合=sivn1θ;v
乙合=tavn2θ,其中
tБайду номын сангаасnθ=vv水1 ,
sinθ=vv水2,则tt12=vv乙甲合合=vv12tsainnθθ=vv2212,故 D 项正确.
迁移二 绳(杆)关联速度问题 2.(多选)(2019·哈师大附中二模)如图所示,将质量为 2m 的 重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为 M 的小环, 小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为 d. 现将小环从与定滑轮等高的 A 处由静止释放,当小环沿直杆下滑 距离也为 d 时(图中 B 处),下列说法正确的是(重力加速度为 g)( ABD )
在平抛运动中,初速度 v0 与加速度 g 不是同一直线上的物理 量,不能按匀变速直线运动公式 x=v0t+12at2、v=v0+at 直接套 用,注意先分解为两个分运动,必要时再合成.
热点考向三 圆周运动问题
【典例】 (2018·全国卷Ⅲ)如图,在竖直平面内,一半径为 R 的光滑圆弧轨道 ABC 和水平轨道 PA 在 A 点相切,BC 为圆弧 轨道的直径,O 为圆心,OA 和 OB 之间的夹角为 α,sinα=35.一 质量为 m 的小球沿水平轨道向右运动,经 A 点沿圆弧轨道通过 C 点,落至水平轨道;在整个过程中,除受到重力及轨道作用力外, 小球还一直受到一水平恒力的作用.已知小球在 C 点所受合力的 方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零.重力加速度 大小为 g.求:
迁移一 小船过河问题 1.(2019·湖北武汉测试)有甲、乙两只船,它们在静水中航 行速度分别为 v1 和 v2,现在两船从同一渡口向河对岸开去,已 知甲船想用最短时间渡河,乙船想以最短航程渡河,结果两船抵 达对岸的地点恰好相同.则甲、乙两船渡河所用时间之比为( D ) A.vv12 B.vv12 C.vv2122 D.vv2221
A.0.15 m,4 3 m/s B.1.50 m,4 3 m/s C.0.15 m,2 6 m/s D.1.50 m,2 6 m/s [思路引领] 弹丸从 P 点射出时的速度方向就是半径 OP 的
方向,如右图:
.
[解析] 如图所示,弹丸从 P 点射出时的速度方向就是半径 OP 的方向,即与水平方向成 37°.由平抛运动规律有vvyx=tan37°, 竖直方向的速度 vy=gt,竖直方向上的位移 h+Rsin37°=12gt2, 水平方向上的位移 R+Rcos37°=vxt,联立解得 h=0.15 m,v0= vx=4 3 m/s,故 A 项正确,B、C、D 均错误.
迁移二 平抛运动与斜面组合 2.(2019·黄冈中学元月质检)如图甲所示,水平面上固定一 个斜面,从斜面顶端向右平抛一个小球,当初速度为 v0 时,小球 恰好落到斜面底端,小球在空中运动的时间为 t0.现用不同的初速 度 v 从该斜面顶端向右平抛该小球,以下哪个图像(图乙)能正确 表示小球在空中运动的时间 t 随初速度 v 变化的关系( C )
热点考向二 平抛运动规律的应用
【典例】 (2019·浙江六校联考)图中给出了某一通关游戏的 示意图,安装在轨道 AB 上可上下移动的弹射器,能水平射出速 度大小可调节的弹丸,弹丸射出口在 B 点正上方,竖直面内的半 圆弧 BCD 的半径 R=2.0 m,直径 BD 水平且与轨道 AB 处在同 一竖直面内,小孔 P 和圆心 O 连线与水平方向夹角为 37°,游戏 要求弹丸垂直于 P 点圆弧切线方向射入小孔 P 就能进入下一关, 为了能通关,弹射器离 B 点的高度和弹丸射出的初速度分别是(不 计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)( A )
[解析] 如图所示,当甲船在静水中的速度 v1 与河岸垂直时, 甲船渡河时间最短.乙船以最短航程渡河,因为两船抵达地点相 同,合速度方向相同,可知乙船在静水中的速度 v2 小于水流速度 v 水,不能垂直到达对岸,则乙船在静水中速度 v2 的方向与合速 度方向垂直时航程最短.
两船的合位移相等,则渡河时间之比等于两船合速度之反
第
一 部
专题综合突破
分
专题一
力与运动
第三讲
力学中的曲线运动
知识体系构建
[答案] (1)x=v0t、y=12gt2、vx=v0、vy=gt (2)线速度 v=ΔΔLt 、角速度 ω=ΔΔθt 、周期 T=2ωπ、频率 f=T1、 向心加速度 a=ω2r=vr2、向心力 F=mω2r=mvr2
1.理清合运动与分运动的三个关系
等时 分运动与合运动的运动时间相等
性
独立 一个物体同时参与几个分运动,各
性
个运动独立进行、互不影响
等效 各个分运动的叠加效果与合运动的
性
效果相同
2.解决运动的合成与分解问题的一般思路 (1)明确合运动或分运动的运动性质. (2)明确是在哪两个方向上的合成或分解. (3)找出各个方向上已知的物理量(速度、位移、加速度). (4)运用力与速度的关系或矢量的运算法则进行分析求解.
迁移三 平抛运动与圆面组合 3.(2019·广东华南三校联考)如图所示,水平地面上有一个 坑,其竖直截面为半圆,O 为圆心,AB 为沿水平方向的直径.若 在 A 点以初速度 v1 沿 AB 方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的 最低点 D 点;若在 A 点抛出小球的同时,在 C 点以初速度 v2 水 平向左抛出另一相同质量的小球,也能击中 D 点.已知∠COD =60°,不计空气阻力,则( D )
[解析] 设斜面倾角为 θ,当小球落在斜面上时,有 tanθ=
12vgtt2=2gvt ,得 t=2vtganθ,即 t 与速度 v 成正比.当小球落在水平
面上时,根据 h=12gt2,得 t=
2h,可知运动时间不变,可知 g
t
与 v 的关系图线先是过原点的一条倾斜直线,然后是平行于横轴
的直线,故 C 正确,A、B、D 错误.
A.此时小球的速度大小为tavnθ B.此时小球的速度大小为sivnθ C.此时轻杆转动的角速度为Lsvinθ D.木块匀速推小球的过程中,小球做匀速圆周运动
[思路引领] 两接触物体在垂直于接触面方向的分速度相 同,平行于接触面方向的分速度若无相对滑动也相同,若有相对 滑动则不同.此题中小球做圆周运动,其线速度为合速度,小球 沿垂直接触面方向的分速度等于木块的速度 v.
[解析] 小球做圆周运动,其线速度方向与轻杆垂直.将线 速度 v 球分解成水平方向和竖直方向上的两个分速度,
其水平分速度等于 v,如右图所示,即 v 球 sinθ=v,解得 v 球=sivnθ,选项 A 错误,B 正确;轻杆转动的角速度 ω=vL球=Lsvinθ, 选项 C 正确;木块匀速推小球的过程中,杆与水平方向的夹角 θ 逐渐增大,由 ω=Lsvinθ可知 ω 逐渐减小,所以小球做减速圆周 运动,选项 D 错误.
(3)
(4)
热点考向突破
热点考向一 运动的合成与分解方法
【典例】 (多选)(2019·河北五校联考)如图所示,在水平地 面上有一个质量为 M、横截面为直角三角形的木块,一长为 L 的轻杆的下端用铰链固定在地面上,另一端固定一个质量为 m 的 小球,小球紧靠木块的一直角边.用水平向左的力 F 推木块,使 木块以速度 v 向左做匀速运动,轻杆将绕着 O 点转动,经过图示 位置时,轻杆与水平方向的夹角为 θ,则下列说法正确的是( BC )
A.两小球同时落到 D 点 B.两小球在此过程中动能的增加量相等 C.在击中 D 点前瞬间,重力对两小球做功的瞬时功率相等 D.两小球初速度大小之比 v1∶v2= 6∶3
[解析] 根据 h=12gt2 得,t= 2gh,两球下降的高度之比为 2∶1,则运动的时间之比为 2∶1.由几何关系知,两球的水平位 移之比为 2∶ 3,则两球的初速度之比为 6∶3,选项 D 正确, A 错误;因为两小球下降的高度不同,重力做功不同,根据动能 定理知,动能的增加量不相等,选项 B 错误;两球下落的高度之 比为 2∶1,则落到 D 点时在竖直方向上的速度不相等,根据 P =mgvy 可知,重力的瞬时功率不相等,选项 C 错误.
F0=34mg④ v= 52gR⑤
(2)设小球到达 A 点的速度大小为 v1,作 CD⊥PA,交 PA 于 D 点,由几何关系得
DA=Rsinα⑥ CD=R(1+cosα)⑦ 由动能定理有
-mg·CD-F0·DA=12mv2-12mv21⑧ 由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得,小球在 A 点的动量大小为
p=mv1=m 223gR⑨
迁移一 平抛运动的极值问题 1.(2019·西安三校春季联考)某科技比赛中,参赛者设计了一个 轨道模型,如右图所示.模型放到 80 cm 高的桌子上,最高点距 离地面 2 m,右端出口水平.现让小球由最高点静止释放,忽略 阻力作用,为使小球飞得最远,右端出口距离桌面的高度应设计 为( C )
A.0 m C.0.2 m
A.小环刚释放时轻绳中的张力一定大于 2mg
B.小环到达 B 处时,重物上升的高度约为( 2-1)d
C.小环在
B
处的速度与重物上升的速度大小之比等于
2 2
D.小环在 B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于 2
[解析] 如图所示,
将小环速度 v 进行正交分解,小环释放后,v 增加,而 v1 =vcosθ,v1 增大,由此可知小环刚释放时重物具有向上的加速 度,故绳中张力一定大于 2mg,A 项正确;小环到达 B 处时,绳 与直杆间的夹角为 45°,重物上升的高度 h=( 2-1)d,B 项正确;
(3)小球离开 C 点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速 运动,加速度大小为 g.设小球在竖直方向的初速度为 v⊥,从 C 点落至水平轨道上所用时间为 t.由运动学公式有
v⊥t+12gt2=CD⑩ v⊥=vsinα⑪ 由⑤⑦⑩⑪式和题给数据得
B.0.1 m D.0.3 m
[解析] 从最高点到出口,满足机械能守恒,有(H-h)mg= 12mv2,从出口飞出后小球做平抛运动,有 x=vt,h=12gt2,可得 x=2 H-hh,根据数学知识知,当 H-h=h 时,x 最大,即 h =1 m 时,小球飞得最远,此时出口距离桌面高度为 Δh=1 m- 0.8 m=0.2 m.
研究平抛运动的常用方法 1.分解速度 设平抛运动的初速度为 v0,在空中运动时间为 t,则平抛运 动在水平方向的速度为:vx=v0,在竖直方向的速度为:vy=gt, 合速度为:v= v2x+v2y,合速度与水平方向夹角 θ 满足 tanθ=vvyx.
2.分解位移 平抛运动在水平方向的位移为:x=v0t,在竖直方向的位移 为:y=12gt2,相对抛出点的位移(合位移)为:s= x2+y2,合位 移与水平方向夹角 φ 满足 tanφ=xy. 3.分解加速度 对于有些问题,过抛出点建立适当的直角坐标系,把重力加 速度 g 正交分解为 gx、gy,把初速度 v0 正交分解为 vx、vy,然后 分别在 x、y 方向列方程求解,可以避繁就简,化难为易.
(1)水平恒力的大小和小球到达 C 点时速度的大小; (2)小球到达 A 点时动量的大小; (3)小球从 C 点落至水平轨道所用的时间.
[思路引领]
[解析] (1)设水平恒力的大小为 F0,小球到达 C 点时所受合力的 大小为 F.由力的合成法则有
mFg0 =tanα① F=cmosgα② 设小球到达 C 点时的速度大小为 v,由牛顿第二定律得 F= mvR2③ 由①②③式和题给数据得
绳(杆)牵连物体的分析技巧 (1)解题关键 找出合速度与分速度的关系是求解关联问题的关键. (2)基本思路 ①先确定合速度的方向(物体实际运动方向). ②分析合运动所产生的实际效果:一方面使绳或杆伸或缩; 另一方面使绳或杆转动. ③确定两个分速度的方向,沿绳或杆方向的分速度和垂直绳 或杆方向的分速度,而沿绳或杆方向的分速度大小相等.
比,即t1=v乙合,由图可知 t2 v甲合
v
甲合=sivn1θ;v
乙合=tavn2θ,其中
tБайду номын сангаасnθ=vv水1 ,
sinθ=vv水2,则tt12=vv乙甲合合=vv12tsainnθθ=vv2212,故 D 项正确.
迁移二 绳(杆)关联速度问题 2.(多选)(2019·哈师大附中二模)如图所示,将质量为 2m 的 重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为 M 的小环, 小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为 d. 现将小环从与定滑轮等高的 A 处由静止释放,当小环沿直杆下滑 距离也为 d 时(图中 B 处),下列说法正确的是(重力加速度为 g)( ABD )
在平抛运动中,初速度 v0 与加速度 g 不是同一直线上的物理 量,不能按匀变速直线运动公式 x=v0t+12at2、v=v0+at 直接套 用,注意先分解为两个分运动,必要时再合成.
热点考向三 圆周运动问题
【典例】 (2018·全国卷Ⅲ)如图,在竖直平面内,一半径为 R 的光滑圆弧轨道 ABC 和水平轨道 PA 在 A 点相切,BC 为圆弧 轨道的直径,O 为圆心,OA 和 OB 之间的夹角为 α,sinα=35.一 质量为 m 的小球沿水平轨道向右运动,经 A 点沿圆弧轨道通过 C 点,落至水平轨道;在整个过程中,除受到重力及轨道作用力外, 小球还一直受到一水平恒力的作用.已知小球在 C 点所受合力的 方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零.重力加速度 大小为 g.求:
迁移一 小船过河问题 1.(2019·湖北武汉测试)有甲、乙两只船,它们在静水中航 行速度分别为 v1 和 v2,现在两船从同一渡口向河对岸开去,已 知甲船想用最短时间渡河,乙船想以最短航程渡河,结果两船抵 达对岸的地点恰好相同.则甲、乙两船渡河所用时间之比为( D ) A.vv12 B.vv12 C.vv2122 D.vv2221
A.0.15 m,4 3 m/s B.1.50 m,4 3 m/s C.0.15 m,2 6 m/s D.1.50 m,2 6 m/s [思路引领] 弹丸从 P 点射出时的速度方向就是半径 OP 的
方向,如右图:
.
[解析] 如图所示,弹丸从 P 点射出时的速度方向就是半径 OP 的方向,即与水平方向成 37°.由平抛运动规律有vvyx=tan37°, 竖直方向的速度 vy=gt,竖直方向上的位移 h+Rsin37°=12gt2, 水平方向上的位移 R+Rcos37°=vxt,联立解得 h=0.15 m,v0= vx=4 3 m/s,故 A 项正确,B、C、D 均错误.
迁移二 平抛运动与斜面组合 2.(2019·黄冈中学元月质检)如图甲所示,水平面上固定一 个斜面,从斜面顶端向右平抛一个小球,当初速度为 v0 时,小球 恰好落到斜面底端,小球在空中运动的时间为 t0.现用不同的初速 度 v 从该斜面顶端向右平抛该小球,以下哪个图像(图乙)能正确 表示小球在空中运动的时间 t 随初速度 v 变化的关系( C )
热点考向二 平抛运动规律的应用
【典例】 (2019·浙江六校联考)图中给出了某一通关游戏的 示意图,安装在轨道 AB 上可上下移动的弹射器,能水平射出速 度大小可调节的弹丸,弹丸射出口在 B 点正上方,竖直面内的半 圆弧 BCD 的半径 R=2.0 m,直径 BD 水平且与轨道 AB 处在同 一竖直面内,小孔 P 和圆心 O 连线与水平方向夹角为 37°,游戏 要求弹丸垂直于 P 点圆弧切线方向射入小孔 P 就能进入下一关, 为了能通关,弹射器离 B 点的高度和弹丸射出的初速度分别是(不 计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)( A )
[解析] 如图所示,当甲船在静水中的速度 v1 与河岸垂直时, 甲船渡河时间最短.乙船以最短航程渡河,因为两船抵达地点相 同,合速度方向相同,可知乙船在静水中的速度 v2 小于水流速度 v 水,不能垂直到达对岸,则乙船在静水中速度 v2 的方向与合速 度方向垂直时航程最短.
两船的合位移相等,则渡河时间之比等于两船合速度之反
第
一 部
专题综合突破
分
专题一
力与运动
第三讲
力学中的曲线运动
知识体系构建
[答案] (1)x=v0t、y=12gt2、vx=v0、vy=gt (2)线速度 v=ΔΔLt 、角速度 ω=ΔΔθt 、周期 T=2ωπ、频率 f=T1、 向心加速度 a=ω2r=vr2、向心力 F=mω2r=mvr2
1.理清合运动与分运动的三个关系
等时 分运动与合运动的运动时间相等
性
独立 一个物体同时参与几个分运动,各
性
个运动独立进行、互不影响
等效 各个分运动的叠加效果与合运动的
性
效果相同
2.解决运动的合成与分解问题的一般思路 (1)明确合运动或分运动的运动性质. (2)明确是在哪两个方向上的合成或分解. (3)找出各个方向上已知的物理量(速度、位移、加速度). (4)运用力与速度的关系或矢量的运算法则进行分析求解.
迁移三 平抛运动与圆面组合 3.(2019·广东华南三校联考)如图所示,水平地面上有一个 坑,其竖直截面为半圆,O 为圆心,AB 为沿水平方向的直径.若 在 A 点以初速度 v1 沿 AB 方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的 最低点 D 点;若在 A 点抛出小球的同时,在 C 点以初速度 v2 水 平向左抛出另一相同质量的小球,也能击中 D 点.已知∠COD =60°,不计空气阻力,则( D )
[解析] 设斜面倾角为 θ,当小球落在斜面上时,有 tanθ=
12vgtt2=2gvt ,得 t=2vtganθ,即 t 与速度 v 成正比.当小球落在水平
面上时,根据 h=12gt2,得 t=
2h,可知运动时间不变,可知 g
t
与 v 的关系图线先是过原点的一条倾斜直线,然后是平行于横轴
的直线,故 C 正确,A、B、D 错误.
A.此时小球的速度大小为tavnθ B.此时小球的速度大小为sivnθ C.此时轻杆转动的角速度为Lsvinθ D.木块匀速推小球的过程中,小球做匀速圆周运动
[思路引领] 两接触物体在垂直于接触面方向的分速度相 同,平行于接触面方向的分速度若无相对滑动也相同,若有相对 滑动则不同.此题中小球做圆周运动,其线速度为合速度,小球 沿垂直接触面方向的分速度等于木块的速度 v.
[解析] 小球做圆周运动,其线速度方向与轻杆垂直.将线 速度 v 球分解成水平方向和竖直方向上的两个分速度,
其水平分速度等于 v,如右图所示,即 v 球 sinθ=v,解得 v 球=sivnθ,选项 A 错误,B 正确;轻杆转动的角速度 ω=vL球=Lsvinθ, 选项 C 正确;木块匀速推小球的过程中,杆与水平方向的夹角 θ 逐渐增大,由 ω=Lsvinθ可知 ω 逐渐减小,所以小球做减速圆周 运动,选项 D 错误.
(3)
(4)
热点考向突破
热点考向一 运动的合成与分解方法
【典例】 (多选)(2019·河北五校联考)如图所示,在水平地 面上有一个质量为 M、横截面为直角三角形的木块,一长为 L 的轻杆的下端用铰链固定在地面上,另一端固定一个质量为 m 的 小球,小球紧靠木块的一直角边.用水平向左的力 F 推木块,使 木块以速度 v 向左做匀速运动,轻杆将绕着 O 点转动,经过图示 位置时,轻杆与水平方向的夹角为 θ,则下列说法正确的是( BC )
A.两小球同时落到 D 点 B.两小球在此过程中动能的增加量相等 C.在击中 D 点前瞬间,重力对两小球做功的瞬时功率相等 D.两小球初速度大小之比 v1∶v2= 6∶3
[解析] 根据 h=12gt2 得,t= 2gh,两球下降的高度之比为 2∶1,则运动的时间之比为 2∶1.由几何关系知,两球的水平位 移之比为 2∶ 3,则两球的初速度之比为 6∶3,选项 D 正确, A 错误;因为两小球下降的高度不同,重力做功不同,根据动能 定理知,动能的增加量不相等,选项 B 错误;两球下落的高度之 比为 2∶1,则落到 D 点时在竖直方向上的速度不相等,根据 P =mgvy 可知,重力的瞬时功率不相等,选项 C 错误.
F0=34mg④ v= 52gR⑤
(2)设小球到达 A 点的速度大小为 v1,作 CD⊥PA,交 PA 于 D 点,由几何关系得
DA=Rsinα⑥ CD=R(1+cosα)⑦ 由动能定理有
-mg·CD-F0·DA=12mv2-12mv21⑧ 由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得,小球在 A 点的动量大小为
p=mv1=m 223gR⑨
迁移一 平抛运动的极值问题 1.(2019·西安三校春季联考)某科技比赛中,参赛者设计了一个 轨道模型,如右图所示.模型放到 80 cm 高的桌子上,最高点距 离地面 2 m,右端出口水平.现让小球由最高点静止释放,忽略 阻力作用,为使小球飞得最远,右端出口距离桌面的高度应设计 为( C )
A.0 m C.0.2 m
A.小环刚释放时轻绳中的张力一定大于 2mg
B.小环到达 B 处时,重物上升的高度约为( 2-1)d
C.小环在
B
处的速度与重物上升的速度大小之比等于
2 2
D.小环在 B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于 2
[解析] 如图所示,
将小环速度 v 进行正交分解,小环释放后,v 增加,而 v1 =vcosθ,v1 增大,由此可知小环刚释放时重物具有向上的加速 度,故绳中张力一定大于 2mg,A 项正确;小环到达 B 处时,绳 与直杆间的夹角为 45°,重物上升的高度 h=( 2-1)d,B 项正确;
(3)小球离开 C 点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速 运动,加速度大小为 g.设小球在竖直方向的初速度为 v⊥,从 C 点落至水平轨道上所用时间为 t.由运动学公式有
v⊥t+12gt2=CD⑩ v⊥=vsinα⑪ 由⑤⑦⑩⑪式和题给数据得
B.0.1 m D.0.3 m
[解析] 从最高点到出口,满足机械能守恒,有(H-h)mg= 12mv2,从出口飞出后小球做平抛运动,有 x=vt,h=12gt2,可得 x=2 H-hh,根据数学知识知,当 H-h=h 时,x 最大,即 h =1 m 时,小球飞得最远,此时出口距离桌面高度为 Δh=1 m- 0.8 m=0.2 m.
研究平抛运动的常用方法 1.分解速度 设平抛运动的初速度为 v0,在空中运动时间为 t,则平抛运 动在水平方向的速度为:vx=v0,在竖直方向的速度为:vy=gt, 合速度为:v= v2x+v2y,合速度与水平方向夹角 θ 满足 tanθ=vvyx.
2.分解位移 平抛运动在水平方向的位移为:x=v0t,在竖直方向的位移 为:y=12gt2,相对抛出点的位移(合位移)为:s= x2+y2,合位 移与水平方向夹角 φ 满足 tanφ=xy. 3.分解加速度 对于有些问题,过抛出点建立适当的直角坐标系,把重力加 速度 g 正交分解为 gx、gy,把初速度 v0 正交分解为 vx、vy,然后 分别在 x、y 方向列方程求解,可以避繁就简,化难为易.
(1)水平恒力的大小和小球到达 C 点时速度的大小; (2)小球到达 A 点时动量的大小; (3)小球从 C 点落至水平轨道所用的时间.
[思路引领]
[解析] (1)设水平恒力的大小为 F0,小球到达 C 点时所受合力的 大小为 F.由力的合成法则有
mFg0 =tanα① F=cmosgα② 设小球到达 C 点时的速度大小为 v,由牛顿第二定律得 F= mvR2③ 由①②③式和题给数据得