运动的合成与分解高考复习

合集下载

专题23曲线运动 运动的合成与分解(解析版)—2023届高三物理一轮复习重难点突破

专题23曲线运动 运动的合成与分解(解析版)—2023届高三物理一轮复习重难点突破

专题23曲线运动运动的合成与分解考点一物体做曲线运动的条件1.曲线运动的速度方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2.曲线运动的条件:物体所受合外力(加速度)的方向跟速度方向不在同一条直线上.根据曲线运动的条件,判断物体是做曲线运动还是做直线运动,只看合外力(加速度)方向和速度方向的关系,两者方向在同一直线上则做直线运动,有夹角则做曲线运动.3.物体做曲线运动时,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧,轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间.4.(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大;(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小;(3)当合外力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变.1.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是()A.曲线运动一定是变速运动,变速运动一定是曲线运动B.速度一定在变化C.所受的合外力一定在变化D.加速度方向一定垂直于速度方向【答案】B【解析】A.曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动,A错误;B.做曲线运动的物体速度方向一定在发生变化,B正确;C.做曲线运动的物体,合外力不一定在变化,C错误;D.做曲线运动的物体,合力方向与速度方向不在同一条直线上,但不一定垂直,所以加速度方向不一定与速度方向垂直,D错误。

2.在2022年北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中,运动员谷爱凌摘得金牌。

如图所示是谷爱凌滑离跳台后,在空中实施翻滚高难度动作时,滑雪板(视为质点)运动的轨迹,a、b是轨迹。

上的两点,不计空气阻力。

则()A.谷爱凌上升到最高点时,整体速度为零B.谷爱凌离开跳台后,整体做自由落体运动C.滑雪板经过a、b两点时的速度方向相反D.谷爱凌处于完全失重状态【答案】DA.谷爱凌上升到最高点时,整体还有水平速度,则速度不为零,选项A错误;B.谷爱凌离开跳台后,整体做斜上抛运动,然后做曲线运动,不是自由落体运动,选项B错误;C.滑雪板经过a、b两点时的速度方向均向上,方向相同,选项C错误;D.谷爱凌在空中加速度始终为g,处于完全失重状态,选项D正确。

高三物理高考一轮复习----曲线运动

高三物理高考一轮复习----曲线运动

曲线运动运动的合成和分解平抛运动一:运动的合成和分解掌握:曲线运动的概念、性质、条件两个方向的直线运动的合成例1、河宽d=60m,水流速度v1=6m/s,小船在静水中的速度v2=3m/s,问:(1)要使它渡河的时间最短,如此小船应如何渡河?最短时间是多少?(2)要使它渡河的航程最短,如此小船应如何渡河?最短的航程是多少?例2、船以5m/s垂直河岸的速度渡河,水流的速度为3m/s,假设河的宽度为100m,试分析和计算:〔1〕船能否垂直达到对岸;〔2〕船需要多少时间才能达到对岸;〔3〕船登陆的地点离船出发点的距离是多少?〔4〕设此船仍是这个速率,但是假设此船要垂直达到对岸的话,船头需要向上游偏过一个角度θ,求sinθ.、例3、如下列图,人在岸上通过滑轮用绳牵引小船,假设水的阻力恒定不变,如此在小船匀速靠岸的过程中,如下说法中正确的答案是〔〕A.绳的拉力不断增大B.绳的拉力不断减小C. 船受到的浮力保持不变D.船受到的浮力不断减小例4、如下列图,在河岸上用细绳拉船,使小船靠岸,拉绳的速度为v=8m/s,当拉船头的细绳与水平面的夹角为θ=300时,船的速度大小为_________.例5、某人骑自行车向东行驶,当车速为4m/s时,他感到风从正南方吹来,当车速增加到7m/s时,他感到风从东南方向〔东偏南450〕吹来,如此风对地的速度大小为〔〕A、7m/sB、6m/sC、5m/sD、4m/s二、平抛运动掌握:平抛运动的运动性质、运动规律例1、如图,排球网高H,半场长L,扣球点高h,扣球点离网水平距离s、求水平扣球速度的取值范围。

例2、如下列图,排球场总长为18m,设球网高度为2m,运动员站在网前3m处正对球网跳起将球水平击出.(1)假设击球高度为2.5m,为使球既不触网又不出界,求水平击球的速度范围;(2)当击球点的高度为何值时,无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界?例3、如下列图,在一次空地演习中,离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反响灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为s,假设拦截成功,不计空气阻力,如此v1、v2 的关系应满足〔〕A、v1 = v2B、v1 = Hs v2 C、v1 =Hs v2 D、v1 =sH v218m3mhHs L例4、如图示,在H 高处有一小球A ,以速度v1水平抛出,与此同时地面上有一小球B ,以速度v2竖直上抛,两球在空中相遇,如此〔 〕A 、从它们抛出的到相遇的时间是H/v1B 、从它们抛出的到相遇所需的时间是H/v2C 、两球抛出时的距离是v1H/ v2D 、两球抛出时的水平距离为H例5、以100米/秒的速度沿水平方向匀速飞行的飞机上,每隔2秒钟放下一个物体.当第7个物体离开飞机时,第1个物体刚好着地.求此时第3个和第5个物体在空中的距离.(不计空气阻力,g 取10米/秒)例6、某一物体以一定的水平初速度抛出,在某一秒内其方向与水平方向由370变为530,如此此物体的初速度的大小是多少?此物体在这一秒内下落的高度是多少?例7、如下列图,墙壁上落有两只飞镖,它们是从同一位置水平射出的,飞镖A 与竖直墙壁成53角,飞镖B 与竖直墙壁成37角,两者相距为d ,假设飞镖的运动是平抛运动,求射出点离墙壁的水平距离?(sin37=0.6,cos37=0.8)例8、 在倾角为θ的斜面顶端以水平速度v0抛出一钢球,如下列图,求钢球离斜面最远时钢球的运动时间与钢球出发点到落地点的距离。

2022届高考物理一轮复习 第2章 第2讲 运动的合成与分解 过关检测习题(含解析)

2022届高考物理一轮复习 第2章 第2讲 运动的合成与分解 过关检测习题(含解析)

第二章 第二讲运动的合成与分解一、单选题1.一个竖直向下的180N 的力分解为两个分力,一个分力在水平方向上并且大小为240N ,则另一个分力的大小为( ) A .60NB .240NC .300ND .420N2.一大力士用绳子拉动汽车,拉力为F ,绳与水平方向的夹角为θ。

则拉力F 在竖直方向的分力为( ) A .sin θFB .cos FθC .F sin θD .F cos θ3.一平面内有三个大小相等的共点力,如图甲、乙、丙、丁所示,各图的合力大小分别记为F 甲、F 乙、F 丙、F 丁,则下列判断正确的是( )A .F F F F >>>甲乙丁丙B .F F F F >>>乙甲丁丙C .F F F F >>>乙甲丁丙D .F F F F >>>乙丁甲丙4.如图所示,重为G 物体在外力F 的牵引下沿粗糙水平面作匀速直线运动,已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,若F 与水平面间的夹角θ从0︒到90︒逐渐增大,下列说法错误的是( ) A .力F 逐渐增大 B .外力F 先减小后增大 C .物体的合外力保持不变D .支持力与摩擦力的合力方向不变5.如图,一个重力为10 N 的物体,用细线悬挂在O 点,现在用力F 拉物体,使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力F 的最小值为( ) A .5 NB .2.5 NC .8.65 ND .4.3 N6.水平横梁的一端A 插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B ,一轻绳的一端固定在墙上,另一端跨过滑轮后挂着一质量为m =8kg 的物体,并与横梁夹角为30°,如图所示,g =10m/s 2,则滑轮受到的作用力为( ) A .40NB .403NC .80ND .803N7.表演的安全网如图甲所示,网绳的结构为正方形格子,O 、a 、b 、c 、d 等为网绳的结点,安全网水平张紧后,质量为m 的运动员从高处落下,恰好落在O 点上。

高考对运动的合成与分解的考查

高考对运动的合成与分解的考查
考 试 周 2 1 第2 刊 o年 2 1 期
高 考 对 运 动 的 合 成 与 分 解 的 考 查
李立 昌
( 德州 一 中 , 东 德 州 山 2 31) 5 0 7

要 : 动 的 合 成 和 分 解 作 为 研 究 曲 线 运 动 的 基 本 方 运
例 2 f 0 全 国卷 I 如 图2 :0 8 2 1 甲所 示 , 物 体 自倾 角 为O 固 一 的
4课 堂操 作 的模 式 。 建 议 根 据 专 题 内 容 对 每 个 专 题 的 练 . 习做 一 个 统 一 安 排 , 个 试 题 的 设 问 ( 际上 是 命 题 角度 ) 涉 各 实 、 及 基 础 知 识 和 答 题 时 容 易 出现 的 问题 作 整 理 并 重 新 出新 的安 排 。 堂 按 照 这 样 的 顺 序 操 作 : 题 演 练 一 分 析 探 究一 整 理 总 课 试 结一 反 馈 提 高 。 试题演练 : 堂 导入之后就 是试题演 练 , 示试题一 , 课 出 学 生练习 , 后教师让学生演示解题过程。 然 分析 探 究 : 析 试 题 一 的解 答 过 程 , 究 可 以做 出怎 样 的 分 探 变化 。 学 生从 试题 材料 和设 问 、 用 的 基 本知 识 等 方 面 思 考 让 运 怎样 变 化 , 出试 题二 、 等 。 带 三 整 理 总结 : 教 师 的引 导 下 , 生 整 理 和 总 结 本 专 题 的 命 在 学 题思 路 、 本 知 识 。 基 反 馈 提 高 : 次 进 行 试 题 反 馈 训 练 . 检 查 复 习效 果 . 再 以 并 总结 答 题 过 程 和 以 后 复 习 过 程 中 需 要 注 意 的 问题 。
法 , 高考 中经 常 涉及 , 文 以 例 题 的 形 式 谈 谈 高考 对 运 动 的 在 本 合成与分解的考查方式。 关键 词 : 动 的 合 成 与 分 解 高 考 考 查 方 法 运

高考物理一轮基础复习:5.2运动的合成与分解

高考物理一轮基础复习:5.2运动的合成与分解

高考物理一轮基础复习:5.2运动的合成与分解一、一个平面运动的实例1.蜡块的位置:如图所示,蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为v y,玻璃管向右匀速移动的速度设为v x,从蜡块开始运动的时刻开始计时,在某时刻t,蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示:x=v x t,y=v y t.2.蜡块运动的速度:大小v=v2x+v2y,方向满足tan θ=vyvx .3.蜡块运动的轨迹:y=vyvxx,是一条过原点的直线.二、运动的合成与分解1.合运动与分运动如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是合运动,参与的几个运动就是分运动.2.运动的合成与分解:已知分运动求合运动的过程,叫运动的合成;已知合运动求分运动的过程,叫运动的分解.3.运动的合成与分解实质是对运动的位移、速度和加速度的合成和分解,遵循矢量运算法则.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)合运动与分运动是同时进行的,时间相等.(√)(2)合运动一定是实际发生的运动.(√)(3)合运动的速度一定比分运动的速度大.(×)(4)两个互成角度的匀速直线运动的合运动,一定也是匀速直线运动.(√)2.雨滴由静止开始下落,遇到水平方向吹来的风,下述说法中正确的是( )①风速越大,雨滴下落时间越长②风速越大,雨滴着地时速度越大③雨滴下落时间与风速无关④雨滴着地速度与风速无关A.①②B.②③C.③④ D.①④B [将雨滴的运动在水平方向和竖直方向分解,两个分运动相互独立,雨滴下落时间与竖直高度有关,与水平方向的风速无关,故①错误,③正确.风速越大,落地时,雨滴水平方向分速度越大,合速度也越大,故②正确,④错误,故选B.]3.如图所示,在玻璃管的水中有一红蜡块正在匀速上升,若红蜡块在A点匀速上升的同时,使玻璃管从AB位置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( )A.直线P B.曲线QC.曲线R D.三条轨迹都有可能B [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这两个分运动,实际运动的轨迹即是合运动的轨迹.由于它在任意一点的合速度方向是向上或斜向右上的,而合加速度就是水平方向的加速度,方向是水平向右的,合加速度和合速度之间有一定夹角,故轨迹是曲线.又因为物体做曲线运动的轨迹总向加速度方向偏折(或加速度方向总指向曲线的凹侧),故选项B正确.]运动的合成与分解[观察探究]如图所示,跳伞运动员打开降落伞后正在从高空下落.(1)跳伞员在无风时竖直匀速下落,有风时运动员的实际运动轨迹还竖直向下吗?竖直方向的运动是跳伞员的合运动还是分运动?(2)已知跳伞员的两个分运动速度,怎样求跳伞员的合速度?提示:(1)有风时不沿竖直向下运动.无风时跳伞员竖直匀速下落,有风时,一方面竖直匀速下落,一方面在风力作用下水平运动.因此,竖直匀速下落的运动是跳伞员的分运动.(2)应用矢量运算法则求合速度.[探究归纳]1.合运动与分运动(1)如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是合运动,参与的几个运动就是分运动.(2)物体实际运动的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度,而分运动的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度.2.合运动与分运动的四个特性等时性各分运动与合运动同时发生和结束,时间相同等效性各分运动的共同效果与合运动的效果相同同体性各分运动与合运动是同一物体的运动独立性各分运动之间互不相干,彼此独立,互不影响3.(1)运动的合成与分解:已知分运动求合运动,叫运动的合成;已知合运动求分运动,叫运动的分解.(2)运动合成与分解的法则:合成和分解的对象是位移、速度、加速度,这些量都是矢量,遵循的是平行四边形定则.【例1】竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个蜡块能在水中以0.1 m/s的速度匀速上浮.在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平向右匀速运动,测得蜡块实际运动方向与水平方向成30°角,如图所示.若玻璃管的长度为1.0 m,在蜡块从底端上升到顶端的过程中,下列关于玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离计算结果正确的是( )A.0.1 m/s,1.73 m B.0.173 m/s,1.0 mC.0.173 m/s,1.73 m D.0.1 m/s,1.0 mC [由题图知竖直位移与水平位移之间的关系为tan 30°=y x由分运动具有独立性和等时性得:y=v y t、x=v x t联立解得:x=1.73 m,v x=0.173 m/s.故C项正确.]上例中,若将玻璃管水平向右匀速运动改为从静止开始匀加速运动;将蜡块实际运动方向与水平方向成30°角改为蜡块最终位移方向与水平方向成45°角,其他条件不变,则玻璃管水平方向的加速度多大?提示:由tan 45°=yx,则x=1.0 m,由x=12at2,y=vyt得t=10 s,a=0.02 m/s2.“三步走”求解合运动或分运动(1)根据题意确定物体的合运动与分运动.(2)根据平行四边形定则作出矢量合成或分解的平行四边形.(3)根据所画图形求解合运动或分运动的参量,求解时可以用勾股定理、三角函数、三角形相似等数学知识.1.两个互成角度的匀变速直线运动,初速度分别为v1和v2,加速度分别为a1和a2,它们的合运动的轨迹( )A.如果v1=v2≠0,那么轨迹一定是直线B .如果v 1=v 2≠0,那么轨迹一定是曲线C .如果a 1=a 2,那么轨迹一定是直线D .如果a 1a 2=v 1v 2,那么轨迹一定是直线D [本题考查两直线运动合运动性质的确定,解题关键是明确做曲线运动的条件是合外力的方向(即合加速度的方向)与速度的方向不在一条直线上.如果a 1a 2=v 1v 2,那么,合加速度的方向与合速度的方向一定在一条直线上,所以D 正确.]小船渡河问题[观察探究]小船渡河问题中,小船渡河参与了哪两个运动?怎样过河时间最短?怎样过河位移最短?提示:小船渡河参与了相对于静水的运动和随河水漂流的运动;船头垂直河岸渡河时时间最短,合位移垂直河岸时位移最短.[探究归纳]1.模型特点:小船参与的两个分运动:小船在河流中实际的运动(站在岸上的观察者看到的运动)可视为船同时参与了这样两个分运动:(1)船相对水的运动(即船在静水中的运动),它的方向与船身的指向相同. (2)船随水漂流的运动(即速度等于水的流速),它的方向与河岸平行.船在流水中实际的运动(合运动)是上述两个分运动的合成.2.两类最值问题(1)渡河时间最短问题:若要渡河时间最短,由于水流速度始终沿河道方向,不能提供指向河对岸的分速度.因此,只要使船头垂直于河岸航行即可.由图可知,t短=dv船,此时船渡河的位移x=dsin θ,位移方向满足tan θ=v船v水.(2)渡河位移最短问题甲情况一:v水<v船最短的位移为河宽d,此时渡河所用时间t=dv船sin θ,船头与上游河岸夹角θ满足v船cos θ=v水,如图甲所示.情况二:v水>v船如图乙所示,以v水矢量的末端为圆心,以v船的大小为半径作圆,当合速度的方向与圆相切时,合速度的方向与河岸的夹角最大(设为α),此时航程最短.由图可知sin α=v船v水,最短航程为x=dsin α=v水v船d.此时船头指向应与上游河岸成θ′角,且cos θ′=v船v水.乙【例2】一小船渡河,河宽d=180 m,水流速度为v1=2.5 m/s.船在静水中的速度为v2=5 m/s,求:(1)小船渡河的最短时间为多少?此时位移多大?(2)欲使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?[解析] (1)欲使船在最短时间内渡河,船头应朝垂直河岸方向.当船头垂直河岸时,如图甲所示,甲合速度为倾斜方向,垂直分速度为v2=5 m/s.t=dv⊥=dv2=1805s=36 sv合=v21+v22=525 m/sx=v合t=90 5 m.(2)欲使船渡河的航程最短,船的合运动方向应垂直河岸.船头应朝上游与河岸成某一角度β.如图乙所示,由v2sin α=v1得α=30°.所以当船头朝上游与河岸成一定角度β=60°时航程最短.乙x=d=180 mt=dv′⊥=dv2cos 30°=180523s=24 3 s.[答案] (1)36 s 90 5 m(2)偏向上游与河岸成60°角24 3 s小船渡河问题要注意三点(1)研究小船渡河时间时→常对某一分运动进行研究求解,一般用垂直河岸的分运动求解.(2)分析小船速度时→可画出小船的速度分解图进行分析.(3)研究小船渡河位移时→要对小船的合运动进行分析,必要时画出位移合成图.2.一艘船的船头始终正对河岸方向行驶,如图所示.已知船在静水中行驶的速度为v1,水流速度为v2,河宽为d.则下列判断正确的是( )A.船渡河时间为d v 2B.船渡河时间为dv21+v22C.船渡河过程被冲到下游的距离为v2v1·dD.船渡河过程被冲到下游的距离为dv21+v22·dC [船正对河岸运动,渡河时间最短t=dv1,沿河岸运动的位移s2=v2t=v2v1·d,所以A、B、D选项错误,C选项正确.]“绳联物体”的速度分解问题[观察探究绳联物体问题中,如何判断合速度和分速度?速度怎样分解?提示:物体的实际运动是合运动;将物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和沿绳(杆)的两个分量.[探究归纳]1.“绳联物体”指物体拉绳(杆)或绳(杆)拉物体的问题(下面为了方便,统一说“绳”),要注意以下两点:(1)物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度方向应取沿绳方向和垂直于绳方向.(2)由于绳不可伸长,一根绳两端物体沿绳方向的速度分量相等.2.常见的速度分解模型【例3】如图所示,以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A用轻绳通过定滑轮拉物体B,当绳与水平面夹角为θ时,物体B的速度为( )A.vB.v sin θC.v cos θD.v sin θD [将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示,根据平行四边形定则得,v B=v sin θ,故D正确.]上例中,若物体B以速度v向左匀速运动,则物体A做什么运动?提示:v A′=v sin θ由于θ变小,故v A′变大,故物体A向上做加速运动.3.如图所示,AB杆和墙的夹角为θ时,杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1,B端沿地面的速度大小为v2,则v1、v2的关系是( )A.v1=v2B.v1=v2cos θC.v1=v2tan θD.v1=v2sin θC [可以把A、B两点的速度分解,如图所示,由于杆不能变长或变短,沿杆方向的速度应满足v1x=v2x,即v1cos θ=v2sin θ,v1=v2tan θ,C正确.]课堂小结知识脉络1.物体实际发生的运动是合运动,参与的几个运动是分运动,合运动与分运动遵循平行四边形定则.2.小船渡河问题中,船头垂直河岸渡河时间最短,合速度垂直河岸位移最小.3.“绳联物体”问题中,将物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和沿绳(杆)的两个分量.【课堂同步练习】1.关于合运动与分运动的关系,下列说法正确的是( )A.合运动速度一定不小于分运动速度B.合运动加速度不可能与分运动加速度相同C.合运动的速度与分运动的速度没有关系,但合运动与分运动的时间相等D.合位移可能等于两分位移的代数和D [根据平行四边形定则,作出以两个互成角度的分速度为邻边的平行四边形,过两邻边夹角的对角线表示合速度,对角线的长度可能等于邻边长度,也可能小于邻边长度,也可能大于邻边长度,选项A错误;合运动的加速度可能大于、等于或小于分运动的加速度,选项B错误;合运动与分运动具有等效性、同体性、等时性等关系,选项C错误;如果两个分运动在同一直线上,且方向相同,其合位移就等于两分位移的代数和,选项D正确.]2.(多选)已知河水自西向东流动,流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2>v1,用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置,虚线表示小船过河的路径,则下图中可能正确的是( )A BC DCD [小船的路径应沿合速度方向,不可能与船头指向相同,故A、B错误,C、D正确.]3.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车以速度v匀速向右运动到如图所示位置时,物体P的速度为( )A.v B.v cos θC.vcos θD.v cos2θB [如图所示,绳子与水平方向的夹角为θ,将小车的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,沿绳子方向的速度等于P的速度,根据平行四边形定则得vP=v cos θ,故B正确,A、C、D错误.]4.飞机在航行时,它的航线方向要严格地从东到西,如果飞机的速度是160 km/h,风从南面吹来,风的速度为80 km/h,那么:(1)飞机应朝哪个方向飞行?(2)如果所测地区长达80 3 km,飞机飞过所测地区所需时间是多少?[解析] (1)根据平行四边形定则可确定飞机的航向,如图所示,有sin θ=v1v2=80160=12,θ=30°即西偏南30°.(2)飞机的合速度v=v2cos 30°=80 3 km/h所需时间t=xv=1 h.[答案] (1)西偏南30°(2)1 h《5.2 运动的合成与分解》专题训练一、一个平面运动的实例——观察蜡块的运动1.建立坐标系研究蜡块在平面内的运动,可以选择建立平面直角坐标系.如图1所示,以蜡块开始匀速运动的位置为原点O,以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的方向,建立平面直角坐标系.图12.蜡块运动的位置:玻璃管向右匀速平移的速度设为v x,蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为v y,在某时刻t,蜡块的位置P的坐标:x=v x t,y=v y t.3.蜡块运动的轨迹:将x、y消去t,得到y=vyvxx,可见蜡块的运动轨迹是一条过原点的直线.4.蜡块运动的速度:大小v=v2x+v2y,方向满足tan θ=vyvx .二、运动的合成与分解1.合运动与分运动如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是合运动,同时参与的几个运动就是分运动.2.运动的合成与分解:已知分运动求合运动的过程,叫作运动的合成;已知合运动求分运动的过程,叫作运动的分解.3.运动的合成与分解遵循矢量运算法则.1.判断下列说法的正误.(1)合运动与分运动是同时进行的,时间相等.( √)(2)合运动一定是实际发生的运动.( √)(3)合运动的速度一定比分运动的速度大.( ×)(4)两个夹角为90°的匀速直线运动的合运动,一定也是匀速直线运动.( √)2.竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个蜡块能在水中以0.3 m/s的速度匀速上浮.在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管沿水平方向匀速向右运动,测得蜡块实际运动方向与水平方向成37°角,如图2所示.若玻璃管的长度为0.9 m,在蜡块从底端上升到顶端的过程中,玻璃管水平方向的移动速度和沿水平方向运动的距离分别约为________m/s和________m.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)图2答案0.4 1.2解析设蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为v1,位移为x1,蜡块随玻璃管水平向右移动的速度为v2,位移为x2,如图所示,v2=v1tan 37°=0.334m/s=0.4 m/s.蜡块沿玻璃管匀速上升的时间t=x1v1=0.90.3s=3 s.由于两分运动具有等时性,故玻璃管水平移动的时间为3 s.水平运动的距离x2=v2t=0.4×3 m=1.2 m.一、运动的合成与分解1.合运动与分运动(1)如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是合运动,参与的几个运动就是分运动.(2)物体实际运动的位移、速度、加速度是它的合位移、合速度、合加速度,而分运动的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度.2.合运动与分运动的四个特性等时性各分运动与合运动同时发生和结束,时间相同等效性各分运动的共同效果与合运动的效果相同同体性各分运动与合运动是同一物体的运动独立性各分运动之间互不相干,彼此独立,互不影响3.运动的合成与分解(1)运动的合成与分解是指位移、速度、加速度的合成与分解.其合成、分解遵循平行四边形定则.(2)对速度v进行分解时,不能随意分解,应按物体的实际运动效果进行分解.跳伞是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,当运动员在某高度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( )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有关D.运动员着地速度与风力无关答案 B解析运动员同时参与了两个分运动:竖直方向向下落的运动和水平方向随风飘的运动.这两个分运动同时发生,相互独立.所以水平风力越大,运动员着地速度越大,但下落时间由下落的高度决定,与风力无关,故选B.针对训练1 竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中匀速上浮.如图3所示,当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,第一次使玻璃管水平向右匀速运动,测得红蜡块运动到顶端所需时间为t1;第二次使玻璃管水平向右加速运动,测得红蜡块从下端运动到顶端所需时间为t2,则( )图3A.t1=t2B.t1>t2C.t1<t2D.无法比较答案 A解析由于分运动的独立性,故玻璃管水平向右的分运动不影响红蜡块向上的运动,t1=t2,所以A正确.(多选)玻璃生产线的最后有一台切割机,能将一定宽度但很长的原始玻璃板按需要的长度切成矩形.假设送入切割机的原始玻璃板的宽度是L=2 m,它沿切割机的轨道(与玻璃板的两侧边平行)以v1=0.15 m/s的速度水平向右匀速移动;已知割刀相对玻璃板的切割速度v2=0.2 m/s,为了确保割下的玻璃板是矩形,则相对地面( )A.割刀运动的轨迹是一段直线B.割刀完成一次切割的时间为10 sC.割刀运动的实际速度大小为0.057 m/sD.割刀完成一次切割的时间内,玻璃板的位移大小是1.5 m 答案 ABD解析 为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,割刀相对玻璃板的运动速度应垂直于玻璃板侧边,割刀实际参与了两个分运动,即沿玻璃板侧边方向的运动和垂直于玻璃板侧边方向的运动.两个分运动都是匀速直线运动,则合运动为匀速直线运动,故A 正确;对于垂直于玻璃板侧边方向的运动,运动时间t =20.2s =10 s ,故B 正确;割刀运动的实际速度v =v 21+v 22=0.152+0.22 m/s =0.25 m/s ,故C 错误;10 s 内玻璃板沿轨道方向的位移x =v 1t =1.5 m ,故D 正确.二、合运动的性质与运动轨迹1.分析两个互成角度的直线运动的合运动的性质时,应先求出合运动的合初速度v 和合加速度a ,然后进行判断.(1)是否为匀变速的判断: 加速度或合力⎩⎨⎧变化:变加速运动不变:匀变速运动(2)曲、直判断:加速度或合力与速度方向⎩⎨⎧共线:直线运动不共线:曲线运动2.两个互成角度的直线运动的合运动轨迹的判断:轨迹在合初速度v 0与合加速度a 之间,且向加速度一侧弯曲.(多选)质量为2 kg 的质点在xOy 平面内做曲线运动,在x 方向的速度-时间图像和y 方向的位移-时间图像如图4所示,下列说法正确的是( )图4A.质点的初速度为5 m/sB.质点所受的合外力为3 N,做匀变速曲线运动C.2 s末质点速度大小为6 m/sD.2 s内质点的位移大小约为12 m答案ABD解析由题图x方向的速度-时间图像可知,在x方向的加速度为1.5 m/s2,x方向受力Fx=3 N,由题图y方向的位移-时间图像可知在y方向做匀速直线运动,速度大小为v y=4 m/s,y方向受力F y=0.因此质点的初速度为5 m/s,A 正确;受到的合外力恒为3 N,质点初速度方向与合外力方向不在同一条直线上,故做匀变速曲线运动,B正确;2 s末质点速度大小为v=62+42 m/s=213m/s,C错误;2 s内,x=v x0t+12at2=9 m,y=8 m,合位移l=x2+y2=145 m≈12m,D正确.针对训练2 质量为1 kg的物体在水平面内做曲线运动,已知该物体在两个互相垂直方向上的分运动的速度-时间图像分别如图5甲、乙所示,则下列说法正确的是( )图5A.2 s末物体速度大小为7 m/sB.物体所受的合外力大小为3 NC.物体的初速度大小为5 m/sD.物体初速度的方向与合外力方向垂直,做匀变速曲线运动答案 D解析根据题意可知,物体在两个互相垂直方向上运动,即x方向与y方向垂直,且物体在x方向做初速度为零的匀加速直线运动,在y方向做匀速直线运动,2 s 末,v x =3 m/s ,v y =4 m/s ,因而v =v 2x +v 2y =5m/s ,A 错误;a x =ΔvΔt=1.5 m/s 2,a y =0,根据牛顿第二定律F x =ma x =1×1.5 N=1.5 N ,F y =0,因而F =1.5 N ,B 错误;t =0时,v x =0,v y =4 m/s.因而初速度v 0=4 m/s ,C 错误;由于初速度v 0=4 m/s ,且沿y 方向,F =1.5 N ,且沿x 方向,故物体做匀变速曲线运动,D 正确.如图6所示,在光滑水平面上有两条互相平行的直线l 1、l 2,AB 是这两条平行直线的垂线,其中A 点在直线l 1上,B 、C 两点在直线l 2上.一个物体正沿直线l 1以恒定的速度匀速向右运动,如果物体要从A 点运动到C 点,图中1、2、3为可能的路径,则可以使物体通过A 点时( )图6A.获得由A 指向B 的任意瞬时速度,物体的路径是2B.获得由A 指向B 的确定瞬时速度,物体的路径是2C.持续受到平行AB 的任意大小的恒力,物体的路径可能是1D.持续受到平行AB 的确定大小的恒力,物体的路径可能是3 答案 B解析 获得由A 指向B 的确定瞬时速度,即两个匀速直线运动的合运动轨迹可能是2,A 错误,B 正确.持续受到平行AB 的确定大小的恒力,即合加速度与合初速度垂直,轨迹偏向加速度一侧,轨迹可能是1,C 、D 错误.1.(运动的合成和分解)(多选)关于运动的合成和分解,下列说法正确的是( )A.合运动的时间就是分运动的时间之和B.已知两分运动的速度大小,就可以确定合速度的大小C.已知两分运动的速度大小和方向,可以用平行四边形定则确定合速度的大小和方向D.若两匀速直线运动的速度大小分别为v 1、v 2,则合速度v 大小的范围为|v 1-v 2|≤v ≤v 1+v 2答案 CD解析 合运动与分运动具有等时性,故A 错误;已知两分运动的速度大小和方向,可以用平行四边形定则确定合速度的大小和方向,故B 错误,C 正确;两匀速直线运动的速度大小分别为v 1、v 2,则合速度v 大小的范围为|v 1-v 2|≤v ≤v 1+v 2,故D 正确.2.(运动的合成和分解)在第十一届珠海国际航展上,歼-20战机是此次航展最大的“明星”.如图7,歼-20战机在降落过程中水平方向的初速度为60 m/s ,竖直方向的初速度为6 m/s ,已知歼-20战机在水平方向做加速度大小为2 m/s 2的匀减速直线运动,在竖直方向做加速度大小为0.2 m/s 2的匀减速直线运动,则歼-20战机在降落过程中,下列说法正确的是( )图7A.歼-20战机的运动轨迹为曲线B.经20 s ,歼-20战机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等C.在前20 s 内,歼-20战机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等D.歼-20战机在前20 s 内,水平方向的平均速度为40 m/s 答案 D解析 歼-20战机的合初速度方向与水平方向夹角的正切值tan θ=660=110,歼-20战机的合加速度方向与水平方向夹角的正切值tan β=0.22=110,可以知道歼-20战机的合初速度的方向与合加速度的方向在同一直线上,歼-20战机做匀变速直线运动,故A 错误;经20 s ,歼-20战机水平方向的分速度v 1=60 m/s -2×20 m/s=20 m/s ,竖直方向上的分速度为v 2=6 m/s -0.2×20 m/s=2 m/s ,故B 错误;在前20 s 内,歼-20战机水平方向的平均速度v 水平=60+202m/s =40 m/s ,D 正确.歼-20战机在水平方向的分位移s 1=v水平×20 s=800 m ,在竖直方向的分位移h =6 m/s +2 m/s 2×20 s=80 m ,故C 错误. 3.(合运动轨迹的判断)如图8所示,在一次救灾工作中,一架离水面高为H m 、沿水平直线飞行的直升机A ,用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B ,在直升机A 和伤员B 以相同的水平速率匀速运动的同时,悬索将伤员吊起.设经t s 时间后,A 、B 之间的距离为l m ,且l =H -t 2,则在这段时间内伤员B 的受力情况和运动轨迹是下列哪个图( )图8答案 A解析 根据l =H -t 2,位移h =H -l =t 2,可知伤员B 在竖直方向上是匀加速上升的,悬索中拉力大于重力,即表示拉力F 的线段要比表示重力G 的线段长,伤员B 在水平方向匀速运动,所以F 、G 都在竖直方向上;向上加速,运动轨迹向上偏转,只有A 符合,所以在这段时间内伤员B 的受力情况和运动轨迹是A.4.(合运动性质的判断)(多选)如图9甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v -t 图像如图乙所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的x -t 图像如图丙所示.若以地面为参考系,下列说法正确的是( )。

运动的合成和分解复习

运动的合成和分解复习
运动的合成和分解 (复习课)
十堰市二中 宋林
a
1
教学目标:
1.理解、巩固、掌握并能熟练运用 合成与分解的方法分析解决绳子 末端 速度分解问题。
2.理解、巩固、掌握并能熟练运用 合成与分解的方法分析解决小船
过河问题。
a
2
1.运动的合成与分解的方法是什么?
平行四边形定则
2.绳子末端速度如何分解 ?
分解为沿绳方向的速度V绳和垂 直于绳的速度V转(见例1) 3. 如何解决小船过河问题?
沿V船与V水方向分解(见例2)
a
3
谢谢大家!
a
4
[例1]在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠 岸 面,夹拉角绳为θ速时度,大船小的为速v1度,多当大船?头的绳索与水平
解析:船的实际运动是水平 运动,它产生的实际效果
可以A点为例说明:一是 A点沿绳的收缩方向的运 动,二是A点绕O点沿顺时针方向的转 动,所以,船的实际速度v可分解为船 沿如图绳所方向示的.速由度图v可1和知垂:直v=于绳的速度v2,
解析:(1)如下图所示,设船头斜向上游与河岸成任
意角θ.这时船速在垂直于河岸方向的速度分量为v1 =v船sinθ,渡河所需的时间为:
t=L/V船sinӨ 可以看出:L、v船一定时,t随sinθ增大而减小;当θ =90°时,sinθ=1(最大).所以,船头与河岸垂直 时,渡河时间最短. 最短时间:tmin= L/V船
d/v1sinθ 若使小船过河的时间最短,应使船头正对河岸行驶, 如图乙所示,此时过河时间t=d/v1(d为河宽).
a
6
[例3]一条宽度为L的河,水流速度为v水,已知船在 静水中的速度为v船,那么:(1)怎样渡河时间最短? (2)若v船>v水怎样渡河位移最小?(3)若v船<v水,

专题2.1 运动的合成与分解(解析版)

专题2.1 运动的合成与分解(解析版)

高考物理备考微专题精准突破专题2.1运动的合成与分解【专题诠释】1.运动类型的判断(1)判断物体是否做匀变速运动,要分析合力是否为恒力。

(2)判断物体是否做曲线运动,要分析合力方向是否与速度方向成一定夹角。

①当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大;②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小;③当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变。

2.合运动的性质和轨迹的判断合运动的性质和轨迹,由两个分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定。

(1)根据加速度判定合运动的性质: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。

(3)合力(或合加速度)方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力(或合加速度)方向和速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合力(或合加速度)方向指向曲线的凹侧。

3.小船渡河问题分析(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.(2)三种速度:v 1(船在静水中的速度)、v 2(水流速度)、v (船的实际速度).(3)三种情景①过河时间最短:船头正对河岸时,渡河时间最短,t 短=dv 1(d 为河宽).②过河路径最短(v 2<v 1时):合速度垂直于河岸时,航程最短,s 短=d .船头指向上游与河岸夹角为α,cos α=v 2v 1.③过河路径最短(v 2>v 1时):合速度不可能垂直于河岸,无法垂直渡河.确定方法如下:如图所示,以v 2矢量末端为圆心,以v 1矢量的大小为半径画弧,从v 2矢量的始端向圆弧作切线,则合速度沿此切线方向航程最短.由图可知:cos α=v 1v 2,最短航程:s 短=d cos α=v2v 1d .4.关联体:通过绳子、轻杆或者其他之间联系的两个相互作用的物体【高考领航】【2016·全国卷Ⅰ】(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()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【答案】BC【解析】施加一恒力后,质点的速度方向可能与该恒力的方向相同,可能与该恒力的方向相反,也可能与该恒力方向成某一角度且角度随时间变化,但不可能总是与该恒力的方向垂直,若施加的恒力方向与质点初速度方向垂直,则质点做类平抛运动,质点速度方向与恒力方向的夹角随时间的增大而减小,A 错误,B 正确。

运动的合成与分解高考复习

运动的合成与分解高考复习

运动的合成与分解一、合运动与分运动1.合运动与分运动定义:如果物体同时参与了两种运动,那么物体实际发生的运动叫做那两种运动的合运动,那两种运动叫做这个实际运动的分运动。

2.在一个具体问题中判断哪个是合运动,哪个是分运动的关键是弄清物体实际发生的运动是哪个,则这个运动就是合运动。

物体实际发生的运动就是物体相对地面发生的运动,或者说是相对于地面上的观察者所发生的运动。

3.相互关系①运动的独立性:分运动之间是互不相干的,即各个分运动均按各自规律运动,彼此互不影响。

因此在研究某个分运动的时候,就可以不考虑其他的分运动,就像其他分运动不存在一样。

②运动的等时性:各个分运动及其合运动总是同时发生,同时结束,经历的时间相等;因此,若知道了某一分运动的时间,也就知道了其他分运动及合运动经历的时间;反之亦然。

③运动的等效性:各分运动叠加起来的效果与合运动相同。

④运动的相关性:分运动的性质决定合运动的性质和轨迹。

二、运动的合成和分解这是处理复杂运动的一种重要方法。

1.定义:已知分运动的情况求合运动的情况,叫做运动的合成。

已知合运动的情况求分运动的情况,叫做运动的分解。

2.实质(研究内容):运动是位置随时问的变化,通常用位移、速度、加速度等物理量描述。

所以,运动的合成与分解实质就是对描述运动的上述物理量的合成与分解。

3.定则:由于描述运动的位移、速度、加速度等物理量均是矢量,而矢量的合成与分解遵从“平行四边形定则”,所以运动的合成与分解也遵从“平行四边形定则”。

4.具体方法①作图法:选好标度,用一定长度的有向线段表示分运动或合运动的有关物理量,严格按照平行四边形定则画出平行四边形求解。

②计算法:先画出运动合成或分解的示意图,然后应用直角三角形等数学知识求解。

三、两个直线运动的合运动的性质和轨迹的判断方法1.根据平行四边形定则,求出合运动的初速度v0和加速度a后进行判断:①若a=0(分运动的加速度都为零),物体沿合初速度v0的方向做匀速直线运动。

2023年高考小专题复习学案 专题18曲线运动与运动的合成分解

2023年高考小专题复习学案 专题18曲线运动与运动的合成分解

专题18曲线运动与运动的合成分解【知识梳理】 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 。

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 运动。

3.运动的条件:物体所受 的方向跟它的速度方向不在同一条直线上,或它 方向与速度方向不在同一条直线上。

4.合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在 方向与 方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的 侧。

二、运动的合成与分解 1.遵循的法则位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循 。

2.合运动与分运动的关系(1)等时性:合运动和分运动经历的 相等,即同时开始、同时进行、同时结束。

(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动 ,不受其他分运动运动的影响。

(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 。

3.运动性质的判断⎩⎨⎧加速度(或合外力)⎩⎪⎨⎪⎧ 变化:非匀变速运动不变:匀变速运动加速度(或合外力)方向与速度方向⎩⎪⎨⎪⎧共线:直线运动不共线:曲线运动4.两个直线运动的合运动性质的判断关键:看合初速度方向与合加速度方向是否共线。

三、两种模型 1.小船渡河模型2.绳(杆)端速度分解模型(1)模型特点:绳(杆)拉物体或物体拉绳(杆),以及两物体通过绳(杆)相连,物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上,求解运动过程中它们的速度关系,都属于该模型。

(2)模型分析①合运动:绳(杆)拉物体的实际运动速度v ; ②分运动:⎩⎪⎨⎪⎧其一:沿绳(或杆)的分速度v ∥其二:与绳(或杆)垂直的分速度v ⊥ (3)解题原则:根据沿绳(杆)方向的分速度 求解。

【专题练习】 一、单项选择题1.2022年冬奥会将在中国北京举行,冰球是冬奥会的一个比赛项目.如图所示,冰球以速度1v 在水平冰面上向右运动,运动员沿冰面在垂直1v 的方向上快速击打冰球,冰球立即获得沿击打方向的分速度2v .不计冰面摩擦和空气阻力,下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后运动轨迹的是( )A .B .C .D .2.羽毛球运动是我国的传统优势体育项目,屡屡在历届奥运会上争金夺银。

高考总复习曲线运动运动的合成与分解课件

高考总复习曲线运动运动的合成与分解课件

运动的合成涉及到矢量的加法 、减法和数乘等运算规则,需 要掌握矢量运算的基本法则。
运动的分解
运动的分解是指将一个完整的运动分 解为若干个分运动的组合。
运动的分解可以用于解决各种实际问 题,如斜抛运动的研究、单摆运动的 分析等。
运动的分解需要遵循平行四边形定则 ,即合运动的矢量可以分解为若干个 分运动的矢量。
运动的分解涉及到矢量的加法、减法 和数乘等运算规则,需要掌握矢量运 算的基本法则。
03 曲线运动的合成与分解实 例
平抛运动
总结词
平抛运动是初速度为水平方向的匀加速直线运动和自由落体运动的合运动,其 轨迹为抛物线。
详细描述
平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。水 平方向上,物体做匀速直线运动,速度大小等于初速度;竖直方向上,物体做 自由落体运动,加速度为重力加速度。
高考总复习曲线运动运动的合成与 分解课件
contents
目录
• 曲线运动的基本概念 • 运动的合成与分解 • 曲线运动的合成与分解实例 • 曲线运动中的物理量关系 • 曲线运动中的动力学问题 • 高考中的曲线运动考点解析
01 曲线运动的基本概念
定义与特性
定义
曲线运动是指物体运动轨迹为曲 线的运动。
05 曲线运动中的动力学问题
牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律是动力学的基础 ,是解决曲线运动问题的关键 。
通过分析物体的受力情况,利 用牛顿第二定律求出加速度, 进而分析物体的运动规律。
重点掌握各种力(重力、弹力 、摩擦力)的合成与分解方法 。
向心力公式及其应用
向心力公式是描述做曲线运动的物体 受到的向心力大小和方向的工具。
特性
曲线运动的速度方向时刻改变, 加速度方向与速度方向不共线。

2024高考物理复习重难点解析—运动的合成与分解、抛体运动

2024高考物理复习重难点解析—运动的合成与分解、抛体运动

2024高考物理复习重难点解析—运动的合成与分解、抛体运动这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少,大多数情况都是同时涉及到几个知识点,而且都是运动的合成与分解、动量、动能定理的内容结合起来考查,考查时注重物理思维与物理能力的考核.命题趋势有平抛运动和斜抛运动,而且三维坐标系考查三维立体空间的分解能力增多。

例题1.(2022·山东·高考真题)如图所示,某同学将离地1.25m 的网球以13m/s 的速度斜向上击出,击球点到竖直墙壁的距离4.8m 。

当网球竖直分速度为零时,击中墙壁上离地高度为8.45m 的P 点。

网球与墙壁碰撞后,垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。

平行墙面的速度分量不变。

重力加速度g 取210m/s ,网球碰墙后的速度大小v 和着地点到墙壁的距离d 分别为()A .5m/s v =B .v =C . 3.6m =dD . 3.9m=d【答案】BD【解析】设网球飞出时的速度为0v ,竖直方向20=2()v g H h -竖直代入数据得012m/sv =竖直则05m/sv =水平排球水平方向到P 点的距离0006m v x v t v g==⋅=竖直水平水平水平根据几何关系可得打在墙面上时,垂直墙面的速度分量0044m/s5v v =⋅=水平⊥水平平行墙面的速度分量0033m/s5v v =⋅=水平∥水平反弹后,垂直墙面的速度分量'00.753m/sv v =⋅=水平⊥水平⊥则反弹后的网球速度大小为v 水平网球落到地面的时间' 1.3s t ===着地点到墙壁的距离'' 3.9md v t ⊥==水平故BD 正确,AC 错误。

故选BD 。

例题2.(2022·全国·高考真题)将一小球水平抛出,使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05s 发出一次闪光。

某次拍摄时,小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光,拍摄的照片编辑后如图所示。

高考物理总复习 曲线运动 运动的合成与分解

高考物理总复习 曲线运动 运动的合成与分解
答案
解析 笔尖在水平方向做匀加速直线运动,在竖直方向做匀速直线运 动,结合加速度方向指向曲线运动轨迹的凹侧可知 C 正确。
解析
4.(2015·全国卷Ⅱ)由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需 要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。当卫星在转移轨道上飞经赤 道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行。已 知同步卫星的环绕速度约为 3.1×103 m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的 速度为 1.55×103 m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道 和同步轨道的夹角为 30°,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大 小约为( )
4.速率变化情况判断 (1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率 07 _增__大___。 (2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率 08 _减__小___。 (3)当合外力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变。
1.(教科版必修 2 P4·T2)一质点做曲线运动,下列说法正确的是( ) A.质点速度大小时刻在改变 B.质点加速度方向时刻在改变 C.质点速度方向一定与加速度方向相同 D.质点速度方向一定沿曲线的切线方向
提示:把一般的曲线分成许多小段,每一小段可以看成某个圆周运动 的一部分。
12.P26~27 火车转弯满足什么条件时车轮不受侧压力?速度过大哪边受 侧压力?速度过小呢?
提示:当重力和支持力的合力刚好提供向心力时,车轮不受侧压力; 速度过大外侧受压力;速度过小内侧受压力。
13.P28~29 阅读“离心运动”一段,考虑向心力可以从“供”和“需” 两方面看,如“供”“需”平衡,物体做什么运动?如“供”大于“需”, 物体做什么运动?如“供”不应“需”,物体做什么运动?
提示:小齿轮和后轮的角速度相同;小齿轮与大齿轮边缘的线速度大 小相同;v=ωr=2πfr=2πnr=2Tπr;ω=φt =2Tπ=2πf。

新课标全国高考考前复习物理4.1 曲线运动 运动的合成与分解

新课标全国高考考前复习物理4.1 曲线运动 运动的合成与分解

新课标全国高考考前复习物理 4.1 曲线运动 运动的合成与分解1. 如图4-1-1所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点),A 、B 、C 为曲线上的三点,关于铅球在B 点的速度方向,说法正确的是( ).A .为AB 的方向B .为BC 的方向C .为BD 的方向 D .为BE 的方向解析 由于做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向,因此,铅球 在B 点的速度方向为BD 方向,C 正确. 答案 C2. 船在静水中的航速为v 1,水流的速度为v 2.为使船行驶到河正对岸的码头,则v 1相对v 2的方向应为 ( ).解析 船的实际运动方向为合运动方向,由题意知,船头应垂直于河岸,则C 项正确. 答案 C3.下列说法中正确的是( ).A .做曲线运动的质点速度一定改变,加速度可能不变B .质点做平抛运动,速度增量与所用时间成正比,方向竖直向下C .质点做匀速圆周运动,它的合外力总是垂直于速度D .质点做圆周运动,合外力等于它做圆周运动所需要的向心力解析 平抛运动就是加速度不变的曲线运动,速度增量与所用时间成正比,A 、B 正确; 只有匀速圆周运动合外力总是垂直于速度,C 正确;若质点做匀速圆周运动则合外力等 于它做圆周运动所需的向心力,若做非匀速圆周运动则合外力就不等于做圆周运动的向 心力,D 错误. 答案 ABC4.降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞图4-1-1( ).A .下落的时间越短B .下落的时间越长C .落地时速度越小D .落地时速度越大解析 风沿水平方向吹,不影响竖直速度,故下落时间不变,A 、B 两项均错.风速越大,则合速度越大,故C 项错误、D 项正确. 答案 D5. 如图4-1-2所示,一块橡皮用细线悬挂于O 点,用铅笔靠着线的左侧向右上方45°方向匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度( ).A .大小和方向均不变B .大小不变、方向改变C .大小改变,方向不变D .大小和方向均改变解析橡皮同时参与两个方向的运动,一个是水平方向的匀速直线运动,另一个是竖直 方向的匀速直线运动,由于这两个方向上的分运动都是匀速直线运动,因此这两个运动 的合运动也是匀速直线运动,即橡皮的速度大小和方向都保持不变,所以A正确. 答案 A6. 一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x 方向和y 方向上的分运动的速度随时间变化的规律如图4-1-3所示.关于物体的运动,下列说法中正确的是 ( ).A .物体做匀变速曲线运动B .物体做变加速直线运动C .物体运动的初速度大小是5 m/sD .物体运动的加速度大小是5 m/s2解析 根据运动的合成与分解v 合=v x 2+v y 2=5 m/s ,C 正确.从图图4-1-2图4-1-3像知物体的加速度大小为a =2 m/s 2,由于初速度的方向与加速度的方向不共线所以物体 做匀变速曲线运动,A 正确. 答案 AC7.如图4-1-4所示,甲、乙两同学从河中O 点出发,分别沿直线游到A 点和B 点后,立即沿原路线返回到O 点,OA 、OB 分别与水流方向平行和垂直,且OA =OB .若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间t 甲、t 乙的大小关系为 ( ). A .t 甲<t 乙 B .t 甲=t 乙C .t 甲>t 乙D .无法确定 解析 设两人在静水中的游速均为v 0,水速为v ,则t 甲=s OA v 0+v +s OA v 0-v =2v 0s OAv 02-v 2t 乙=2s OBv 02-v2=2s OAv 02-v2<2v 0s OAv 02-v 2 故A 、B 、D 错,C 对. 答案 C8.质量为2 kg 的质点在x -y 平面上做曲线运动,在x 方向的速度图像和y 方向的位移图像如图4-1-5所示,下列说法正确的是( ).图4-1-5A .质点的初速度为5 m/sB .质点所受的合外力为3 NC .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v -t 图像知物体在x 轴上做初速为3 m/s 的匀加速直线运动,加速度a =1.5 m/s 2,由s -t 图知,物体在y 轴上做匀速直线运动,速度为4 m/s ,则物体初速度为v =v x 2+v y 2=32+42 m/s =5 m/s.质点所受合外力为F =ma =2×1.5 N=3 N ,故A 、B 项正确.物体初速度方向与合外力方向夹角θ的正切值tan θ=43,故C 项错.2 s 末质点的速度大小为v 1=36+16 m/s =52 m/s ,故D 项错. 答案 AB图4-1-49. 如图4-1-6所示,小船过河时,船头偏向上游与水流方向成α角,船相对于静水的速度为v ,其航线恰好垂直于河岸.现水流速度稍有增大,为保持航线不变,且准时到达对岸,下列措施中可行的是 ( ).A .减小α角,增大船速vB .增大α角,增大船速vC .减小α角,保持船速v 不变D .增大α角,保持船速v 不变 答案 B10. A 、B 、C 三物体质量分别为M 、m 、m 0,如图6所示连接在一起,绳子不可伸长,且绳子和滑轮的摩擦均不计,若B 随A 一起沿水平桌面向右做匀速运动,则可以断定( )A .物体A 与桌面之间有摩擦力,大小为m 0g 图4-1-7B .物体A 与B 之间有摩擦力,大小为m 0gC .桌面对A 、B 对A 都有摩擦力,两者方向相同,大小均为m 0gD .桌面对A 、B 对A 都有摩擦力,两者方向相反,大小均为m 0g解析:A 、B 一起匀速运动,研究A 、B 整体,桌面对A 施有摩擦力等于绳子拉力,等于m 0g ,故A 正确。

高三物理运动的合成与分解试题答案及解析

高三物理运动的合成与分解试题答案及解析

高三物理运动的合成与分解试题答案及解析1.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左侧水平向右以速度V匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则下列说法中正确的是()A.橡皮做匀速直线运动B.橡皮运动的速度大小为2vC.橡皮运动的速度大小为D.橡皮的位移与水平成450,向右上【答案】ACD【解析】橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动,如图所示,两个方向的分运动都是匀速直线运动,和恒定,则恒定,则橡皮运动的速度大小和方向都不变,做匀速直线运动,竖直方向上也做匀速直线运动,两个方向的速度大小相同,为v.两个匀速直线运动的合运动还是匀速直线运动,合速度,B错误,C正确;橡皮的位移与水平方向的夹角为,则,故,所以D正确。

【考点】考查了运动的合成与分解2.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用钉子靠着线的左侧,在t=0时刻钉子沿与水平方向成θ=30°角的斜面向右做初速度为零,加速度为a的匀加速运动,运动中始终保持悬线竖直,则在运动过程中,下列说法正确的是()A.橡皮做加速度增加的加速直线运动B.橡皮做匀加速直线运动C.橡皮的速度方向始终与水平方向成60°角D.在t时刻,橡皮距离出发点的距离为【答案】BCD【解析】橡皮参与了斜向上方向上的初速度为零的匀加速直线运动和竖直方向上初速度为零的匀加速直线运动,两个分运动的合运动仍然是匀加速直线运动,知速度方向不变,大小改变,因此做匀加速直线运动.故A错误,B正确.根据速度的合成可知,橡皮的合速度是由v1与v2合成而得,由于这两速度大小相等,结合几何知识,菱形可知:橡皮的速度方向始终与水平方向成60°角,故C正确;t时刻内,沿着水平方向斜向上的位移为,而竖直方向的位移也为,因此由矢量的合成法则可知,橡皮距离出发点的距离为,故D正确;故选:BCD.【考点】速度的合成及分解。

3.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。

小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

运动的合成与分解
一、合运动与分运动
1.合运动与分运动定义:如果物体同时参与了两种运动,那么物体实际发生的运动叫做那两种运动的合运动,那两种运动叫做这个实际运动的分运动。

2.在一个具体问题中判断哪个是合运动,哪个是分运动的关键是弄清物体实际发生的运动是哪个,则这个运动就是合运动。

物体实际发生的运动就是物体相对地面发生的运动,或者说是相对于地面上的观察者所发生的运动。

3.相互关系
①运动的独立性:分运动之间是互不相干的,即各个分运动均按各自规律运动,彼此互不影响。

因此在研究某个分运动的时候,就可以不考虑其他的分运动,就像其他分运动不存在一样。

②运动的等时性:各个分运动及其合运动总是同时发生,同时结束,经历的时间相等;因此,若知道了某一分运动的时间,也就知道了其他分运动及合运动经历的时间;反之亦然。

③运动的等效性:各分运动叠加起来的效果与合运动相同。

④运动的相关性:分运动的性质决定合运动的性质和轨迹。

二、运动的合成和分解
这是处理复杂运动的一种重要方法。

1.定义:已知分运动的情况求合运动的情况,叫做运动的合成。

已知合运动的情况求分运动的情况,叫做运动的分解。

2.实质(研究内容):运动是位置随时问的变化,通常用位移、速度、加速度等物理量描述。

所以,运动的合成与分解实质就是对描述运动的上述物理量的合成与分解。

3.定则:由于描述运动的位移、速度、加速度等物理量均是矢量,而矢量的合成与分解遵从“平行四边形定则”,所以运动的合成与分解也遵从“平行四边形定则”。

4.具体方法
①作图法:选好标度,用一定长度的有向线段表示分运动或合运动的有关物理量,严格按照平行四边形定则画出平行四边形求解。

②计算法:先画出运动合成或分解的示意图,然后应用直角三角形等数学知识求解。

三、两个直线运动的合运动的性质和轨迹的判断方法
1.根据平行四边形定则,求出合运动的初速度v0和加速度a后进行判断:
①若a=0(分运动的加速度都为零),物体沿合初速度v0的方向做匀速直线运动。

②若a≠0且a与v0的方向在同一直线上,物体就做直线运动;a与v0同向时做加速直线运动;a与v0反向时先做减速运动,当速度减为零后将沿a的方向做加速运动;a恒定时,物体做匀变速直线运动。

③若a与v0的方向不在同一直线上,则合运动是曲线运动,a恒定时,是匀变速曲线运动。

2.合运动的性质和轨迹由分运动的性质决定。

分别研究下列几种情况下的合运动的性质和轨迹
①两个匀速直线运动的合运动的轨迹必是直线,如“小船过河”问题;
②相互垂直的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动的轨迹一定是曲线,如平抛运动;
③两个匀变速直线运动的合运动的轨迹可能是直线(合运动的初速度v 0和加速度a 在一直线上),也可能是曲线(合运动的初速度v 0和加速度a 不在一直线上):
四、运动的合成与分解在“小船过河”问题、“绳端速度分解”问题中的应用
027.盐城市07/08学年度第一次调研考试3.一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大小速度并列运动。

如果这只蜜蜂眼睛盯着汽车车轮边缘上某一点,那么它看到的这一点的运动轨迹是 ( A )
060.徐州市07—08学年度第三次质量检测3.质量为1kg 的物体在水平面内做曲线运动,已知互相垂直方向上的速度图象分别如图所示.下
列说法正确的是 ( C ) A .质点的初速度为5m/s B .质点所受的合外力为3N C .2s 末质点速度大小为7m/s D .质点初速度的方向与合外力方向垂直
067.广州市重点中学07~08学年度第三次质检9.民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标.假设运动员骑马奔驰的速度为v 1,运动员静止时射出的弓箭速度为v 2.跑道离固定目标的最近距离为d .要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则( B C )
A.运动员放箭处离目标的距离为1
2v dv B .运动员放箭处离目标的距离为
22122v v v d + C .箭射到靶的最短时间为
2v d D .箭射到靶的最短时间为212
2v v d
-
013. 南昌二中08届第二次阶段性考试11.某人乘船横渡一条河,船在静水中速度与水流速度一定,此人过河的最短时间为T 1,若此船用最短的位移过河,则所需最短时间为T 2,若船速大于水速,则船速与水速大小之比为___________________。

解:21
2222T T T -
032.上海虹口区2007学年度第一学期期终教学检测14、在河面上方20m 的岸上有人用长绳栓住一条小船,开始时绳与水面的夹角为30°。

人以恒定的速率v =3m/s 拉绳,使小船靠岸,那么5s 后小
D A B
C
2
船前进了_________m ,此时小船的速率为_____m/s 。

答:19.6、5。

013. 南昌二中08届第二次阶段性考试7.在水平力F 作用下,物体B 沿水平面向右运动,物体A 恰匀速上升,那么以下说法正确的是( D )
A .物体
B 正向右作匀减速运动
B .物体B 正向右作加速运动
C .地面对B 的摩擦力减小
D .斜绳与水平成30o 时,23:v :v B A =
031.上海市静安区07-08学年第一学期期末检测2、如右图所示,某人从高出水平地面h 的坡上水平击出一个质量为m 的高尔夫球。

由于恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L 的A 穴。

则该球从被击出到落入A 穴所花的时间为_________,球被击出时的初速度大小为_________。

解:竖直方向做自由落体运动221gt h = g
h t 2=∴ 水平方向做匀减速运动,水平速度恰好减为0,t v L 2
00+=h g L h g L v 2220==∴
056.苏北四市高三第三次调研试题14.如图甲所示,在一端封闭、长约lm 的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做的蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧.然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水
平向右移动.假设从某时刻开始计时,
蜡块在玻璃管内每1s 上升的距离都是
10cm ,玻璃管向右匀加速平移,每1s
通过的水平位移依次是2.5cm 、7.5cm 、12.5cm 、17.5cm .图乙中,y 表示蜡块竖
直方向的位移,x 表示蜡块随玻璃管通
过的水平位移,t =0时蜡块位于坐标原
点.
(1)请在图乙中画出蜡块4s 内的轨迹;
(2)求出玻璃管向右平移的加速度; (3)求t =2s 时蜡块的速度v .
解;(1)如图 (3分)
(2)Δx =at 2 (2分) 222m/s 105-⨯=∆=t x a (2分) (3)m/s 10.t
y v y == (1分)


10 y 10
m/s 10.at v x == (1分)
m/s 21022.v v v y x =+= (2分)
033.上海嘉定区2007学年上学期高三调研18、如图,在平直的等宽三车道公路上有一段头尾间距为a 、以等速度v 缓慢前进的单车道车流,假定车流是
由相同的汽车组成,且汽车宽度与每条车道的宽度相同均为
b 。

一名交警想以恒定的最小速率沿一直线穿过公路,最小速
率为 ,所用的时间
为 。

答:22b a bv +,()av b a 2
23+。

相关文档
最新文档