2022屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 知識梳理:必修2 第五章 曲線運(yùn)動_第1頁
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文檔簡介

必修2

第五章曲線運(yùn)動

第13講運(yùn)動的合成與分解

考情剖析?指明方向

(注:①考綱要求中I代表了解和認(rèn)識,I[代表理解和應(yīng)用;②

命題難度中的力代表容易,5代表中等,。代表難)

考查考綱考查考查詳能力命題

內(nèi)容要求年份情要求難度

運(yùn)動的

合成與II

分解

77一選

擇,以兩個

小球做拋

13年分析、推理B

體運(yùn)動為

背景,考查

運(yùn)動

715一計分析綜合、

14年算,以傳送應(yīng)用數(shù)學(xué)C

帶模型處

理物理問

77一選

擇,以帶電

小球在電

場中做拋

15年理解、推理B

體運(yùn)動為

場景考查

運(yùn)動的合

成和分解

720—計

算題,以斜

面與滑塊

相對滑動

16年分析、推理C

為背景,考

查運(yùn)動的

合成與分

1.小

結(jié):運(yùn)動的

總結(jié)

合成和分

解年年考

查,但一般

不獨(dú)立命

題,一般以

拋體運(yùn)動

和恒力作

用下的運(yùn)

動形式出

現(xiàn).

2?復(fù)習(xí)指

導(dǎo):復(fù)習(xí)時

注重理解

速度的合

成與分解、

加速度的

合成與分

解.

知識整合?翻新學(xué)習(xí)

知識網(wǎng)絡(luò)

基礎(chǔ)自測

曲線運(yùn)動

二、曲線運(yùn)動的性質(zhì)

1?曲線運(yùn)動中運(yùn)動的方向時刻(選填“改變”或“不

變”),質(zhì)點(diǎn)在某一時刻(某一點(diǎn))的速度方向是沿

,并指向運(yùn)動的一側(cè).

2?曲線運(yùn)動一定是運(yùn)動,一定具有*,合力一

定不.

3?常見的曲線運(yùn)動有:和.

三、曲線運(yùn)動的條件

1?直線運(yùn)動的條件是:,或者

2.曲線運(yùn)動的條件是:且

3?注意:曲線運(yùn)動的物體其合力可以為變力,如圓周運(yùn)動;曲

線運(yùn)動的合力也可以為恒力,如

四、運(yùn)動的合成與分解的法則

1?運(yùn)算法則:運(yùn)動的合成與分解是(選填“矢量”或

“標(biāo)量”)的合成與分解,遵從定則.

2?運(yùn)動分解原則:運(yùn)動的分解要根據(jù)運(yùn)動的來進(jìn)行

分解.

■針對訓(xùn)練.如圖所示,我國第一艘航母”遼寧號”上的艦載

機(jī)殲-15在起飛過程中,某時刻的速度為250而〃〃.已知飛機(jī)豎直上

升的分速度是150km/h,試求其水平方向的分速度和飛機(jī)與水平方向

的夾角(已經(jīng)s加37°=0.6,cos370=0.8).

方法技巧考點(diǎn)突破

知識精講

實(shí)例指導(dǎo)

知識精講

考點(diǎn)1物體做曲線運(yùn)動的條件及軌跡分析

1,條件

(1)因?yàn)樗俣葧r刻在變,一定是變速運(yùn)動,所以一定存在加速度,

合力不等于零;

(2)物體受到的合外力與初速度不共線.

2?合外力方向與軌跡的關(guān)系

物體做曲線運(yùn)動的軌跡一定夾在合外力方向與速度方向之間,速

度方向與軌跡相切,合外力方向指向曲線的“凹”側(cè).

3?速率變化情況判斷

(1)當(dāng)合外力方向與速度方向的夾角為銳角時,物體的速率增大;

(2)當(dāng)合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時,物體的速率減小;

(3)當(dāng)合外力方向與速度方向垂直時,物體的速率不變.

考點(diǎn)2運(yùn)動的合成及性質(zhì)

1.運(yùn)動的合成與分解的運(yùn)算法則

運(yùn)動的合成與分解是指描述運(yùn)動的各物理量即位移、速度、加速

度的合成與分解,由于它們均是矢量,故合成與分解都遵循平行四邊

形定則.

2?合運(yùn)動的性質(zhì)判斷

錯誤!

考點(diǎn)3小船渡河問題

船在過河時,同時參與了兩個運(yùn)動,一是船隨水沿岸方向的運(yùn)動,

二是船本身的運(yùn)動,假如我們將船的運(yùn)動沿平行于河岸方向(稱平行

方向)和垂直于河岸方向(稱垂直方向)進(jìn)行分解,于是船的航速V1可

分解為平行分量V〃和垂直方向的分量口,如圖所示,而水的速度V2

則總是沿平行于河岸的正方向.根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性原理,平行于河岸

的運(yùn)動對小船過河沒有貢獻(xiàn),只有垂直于河岸的運(yùn)動才能使小船渡過

對岸.建立坐標(biāo)系如圖所示:

Vx=V2-V1C0SQ,Vy=ViSi〃Q

船相對岸在x和y方向上的位移分別為

{x=vxt—V2t-V1C05Qy=Vyt=ViS〃7at

1-垂直過河的條件

要使小船垂直于河岸過河,這就意味著小船只有垂直于河岸方向

的運(yùn)動而沒有平行于河岸方向的運(yùn)動,即匕>0且V〃=—V2,也就是

COSa=:V1>V2時',才有可能垂直過河.

V]

2-過河的時間

由運(yùn)動的獨(dú)立性原理可知過河時間t=—^―,可見當(dāng)a=90°

N\sinQ

時,過河的時間最短,最短時間為

V1

3?過河的路程

平行于河岸方向的運(yùn)動,雖然對小船過河時間沒有影響,但它卻

決定著小船平行于河岸方向的位置變化情況.根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性原理,

垂直河岸方向的運(yùn)動使小船能垂直到達(dá)對岸,其位移為y=d;而平

行運(yùn)動則使小船沿河岸方向發(fā)生一段位移x,因此小船過河的實(shí)際位

2222

移為s=^/X+y=^/x+d,可見過河路程的多少取決于平行方向位

移x的多少.

要過河的位移最小,有兩種情況:一是V|>V2時,合速度垂直于

河岸,對應(yīng)的過河時間可以自己求解;二是V1<v2,為了過河的位移

最小,其合速度與船在靜水中的速度V1垂直.兩種情況下的速度矢

量圖形如圖所示.

考點(diǎn)4連接體的速度關(guān)系

細(xì)線或輕桿連接兩個物體作為系統(tǒng),在運(yùn)動的過程中,其相互間

的速度關(guān)系滿足:沿線(桿)方向速度相等的關(guān)系.

如圖,A、B兩物體通過細(xì)線繞過定滑輪運(yùn)動,A的實(shí)際速度向

右是合速度,具有兩個運(yùn)動的效果,一是使左側(cè)的線縮短,對應(yīng)分速

度VA1,二是使A繞滑輪轉(zhuǎn)動,對應(yīng)分速度V2如圖,將A的速度進(jìn)

行分解,根據(jù)上述觀點(diǎn)則VB=VAI.

實(shí)例指導(dǎo)

?典型例題1-如圖所示,長度1=1.0加的玻璃管豎直放置,紅

蠟塊能在玻璃管的水中以v始=0.2m/s的速度勻速上升.若紅蠟塊在

A點(diǎn)勻速上升的同時,使玻璃管從靜止開始水平向右做加速度a=

0.1〃次2的勻加速直線運(yùn)動,在紅蠟塊從A運(yùn)動到B的過程中,求:

(1)玻璃管水平運(yùn)動的距離x.

(2)在圖中大致畫出蠟塊運(yùn)動的軌跡.

Bn

第5題圖

【測量目標(biāo)】本題考查運(yùn)動的合成與分解,測量考生的分析綜

合的能力.

溫馨提示

解此題時,要首先運(yùn)用分運(yùn)動的獨(dú)立性求出時間,再運(yùn)用勻變速

直線運(yùn)動的規(guī)律求出水平運(yùn)動的距離;第二問要明確合運(yùn)動的軌跡是

直線還是曲線取決于合加速度與合初速度的方向關(guān)系,然后根據(jù)物體

的運(yùn)動狀態(tài)及上述講解的內(nèi)容大致畫出蠟塊運(yùn)動的軌跡.

【練練手】................................................

?舉一反三在xOy平面內(nèi),一質(zhì)點(diǎn)僅在恒力F作用下由原

點(diǎn)0運(yùn)動到A點(diǎn),其軌跡及在0點(diǎn)、A點(diǎn)的速度方向如圖所示,

則F的方向可能沿()

A.y軸正方向

B.y軸負(fù)方向

C.x軸正方向

D.x軸負(fù)方向

【測量目標(biāo)】本題考查運(yùn)動的合成與分解,測量考生的推理能

力.

?典型例題2-(多選)物體受到幾個力的作用處于平衡狀態(tài),若再

對物體施加一個恒力,則物體可能做()

A.勻速直線運(yùn)動或靜止B.勻變速直線運(yùn)動

C.非勻變速曲線運(yùn)動D.勻變速曲線運(yùn)動

【測量目標(biāo)】本題考查運(yùn)動的合成與分解,測量考生的推理能

力、空間想象能力.

【練練手】.............................................

?舉一反三2?(多選)質(zhì)量為0.2熾的物體在水平面上運(yùn)動,它

的兩個正交分速度圖線分別如圖甲、乙所示,由圖可知()

A.最初4s內(nèi)物體的位移為8&m

B.從開始至6s末物體都做曲線運(yùn)動

C.最初4s內(nèi)物體做曲線運(yùn)動,接下來的2s內(nèi)物體做直線運(yùn)

D.最初4s內(nèi)物體做直線運(yùn)動,接下來的2s內(nèi)物體做曲線運(yùn)

【測量目標(biāo)】本題考查運(yùn)動的合成與分解,測量考生的分析綜

合能力.

■典型例題3-(多選)某河寬為600/77,河中某點(diǎn)的水流速度v

與該點(diǎn)到較近河岸的距離C的關(guān)系圖象如圖所示.船在靜水中的速

度為4m/s,要使船渡河的時間最短,則下列說法中正確的是()

4船在行駛過程中,船頭始終與河岸垂直

B.船的航行軌跡是一條直線

C.渡河最短時間為240s

D.船離開河岸400加時的速度大小為2小加/s

【測量目標(biāo)】本題考查小船渡河問題,測量考生的分析綜合的

能力.

溫馨提示

根據(jù)最短時間過河特點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)分析計算.

【練練手】.............................................

■舉一反三3-(多選)某河寬為600/77,河中水流速度V2=5/H/5,

船在靜水中的速度為3m/s,要使船渡河的時間最短,則下列說法中正

確的是()

4小船不可能從某點(diǎn)過河到達(dá)正對岸

反小船過河的最短時間為150s

C小船過河的最短位移為1000加

D.用最短位移過河所用時間為250s

【測量目標(biāo)】本題考查學(xué)生對小船過河問題的理解層次,測量

考生的分析綜合的能力、作圖能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決問題的能力.

?典型例題4-如圖所示,光滑水平面上有A、B兩物體,且A、

B兩物體系在跨過光滑定滑輪的一根輕繩的兩端,當(dāng)A以速度v向左

運(yùn)動時,系A(chǔ)、B的繩分別與水平方向成a角、[3隹,此時,B物體

的速度大小為多少?方向向哪里?

【測量目標(biāo)】本題考查繩端速度分解模型,測量考生的分析綜

合能力.

溫馨提示

解決此類問題時應(yīng)把握以下兩點(diǎn):(1)確定合速度,它應(yīng)是A、B

兩物體的實(shí)際速度;(2)A、B兩物體沿繩子方向的分速度大小相等的.

【練練手】................................................

?舉一反三4?一探照燈照射在云層底面上,這底面是與地面平

行的平面,如圖所示.云層底面高h(yuǎn),探照燈以勻角速度3在豎直平

面內(nèi)轉(zhuǎn)動.當(dāng)光束轉(zhuǎn)過與豎直線夾角為。時,此刻云層底面上光點(diǎn)的

移動速度等于多少?

【測量目標(biāo)】本題考查運(yùn)用運(yùn)動的合成與分解處理實(shí)際問題,

測量考生的分析綜合能力.

當(dāng)堂檢測?小試牛刀

1.如圖所示,水平桌面上一小鐵球沿直線運(yùn)動.若在鐵球運(yùn)動的

正前方A處或旁邊B處放一塊磁鐵,下列關(guān)于小球運(yùn)動的說法正確

的是()

第1題圖

A.磁鐵放在A處時,小鐵球做勻速直線運(yùn)動

B.磁鐵放在A處時,小鐵球做勻加速直線運(yùn)動

C.磁鐵放在B處時,小鐵球做勻速圓周運(yùn)動

D.磁鐵放在B處時,小鐵球做變加速曲線運(yùn)動

2?如圖所示為一個做勻變速曲線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)從A到E的運(yùn)動軌

跡示意圖,

第2題圖

已知在B點(diǎn)的速度與加速度相互垂直,則下列說法中正確的是

()

4D點(diǎn)的速率比C點(diǎn)的速率大

B.A點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于90°

C.A點(diǎn)的加速度比C點(diǎn)的加速度大

從A到C加速度與速度的夾角先增大后減小

3?如圖所示,某登陸艦船頭垂直海岸從A點(diǎn)出發(fā),分別沿路徑

AB、AC在演練島嶼的BC兩點(diǎn)登陸.已知登陸艦在靜水中速度恒定

且大于水速,則下列說法正確的是()

第3題圖

A.沿AC航行所用時間較長

B.沿AC航行時水速較大

C.實(shí)際航速兩次大小相等

無論船頭方向如何,登陸艦都無法在A點(diǎn)正對岸登陸

4?(多選)在一個光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy,質(zhì)量為

1館的物體原來靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)0(0,0),從t=0時刻起受到如圖所

示隨時間變化的外力作用,F(xiàn)y表示沿y軸方向的外力,F(xiàn)x表示沿x

軸方向的外力,下列說法中正確的是()

2/N

2------1

I

I

024t/s

F/N

024"s

第4題圖

4前2s內(nèi)物體沿x軸做勻加速直線運(yùn)動

B.后2s內(nèi)物體繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動,但加速度沿y軸方向

C.4s末物體坐標(biāo)為(4〃?,4m)

D.4s末物體坐標(biāo)為(12加,4m)

第14講拋體運(yùn)動

考情剖析?指明方向

(注:①考綱要求中I代表了解和認(rèn)識,II代表理解和應(yīng)用;②

命題難度中的4代表容易,B代表中等,。代表難)

考查考綱考查考查詳能力命題

內(nèi)容要求年份情要求難度

電場強(qiáng)度

點(diǎn)電荷的II

場強(qiáng)

77一選擇,

以斜拋運(yùn)

動為背景,

13年考查和運(yùn)分析綜合B

動合成與

分解的規(guī)

T6—選擇,

14年分析綜合B

以驗(yàn)證平

拋運(yùn)動的

小球在豎

直方向上

做自由落

體運(yùn)動

72一選擇,

斜拋運(yùn)動

16年為背景,考分析綜合A

查運(yùn)動的

軌跡

1.小

結(jié):平拋運(yùn)

動、斜拋運(yùn)

動是江蘇

高考中的

熱門載體,

總結(jié)

一般難度

中等.

2?復(fù)習(xí)指

導(dǎo):重點(diǎn)是

復(fù)習(xí)好平

拋和斜拋

運(yùn)動的處

理方法

知識整合翻新學(xué)習(xí)

知識網(wǎng)絡(luò)

基礎(chǔ)自測

知識網(wǎng)絡(luò)

第1課

時拋體運(yùn)動(一)一平拋運(yùn)動

基礎(chǔ)自測

一、平拋運(yùn)動的特點(diǎn)和性質(zhì)

1?定義:初速度且只受作用下的運(yùn)動.

2?性質(zhì):平拋運(yùn)動是加速度為g的曲線運(yùn)動,其運(yùn)

動軌跡是

3?研究方法:平拋運(yùn)動可以分解為水平方向的運(yùn)

動和豎直方向的運(yùn)動.

二、平拋運(yùn)動的基本規(guī)律

以拋出點(diǎn)為原點(diǎn),水平方向(初速度V0方向)為X軸,豎直向下方

向?yàn)閥軸,建立平面直角坐標(biāo)系,(如圖)則:

1.水平方向:做運(yùn)動,速度Vx=,位移

2-豎直方向:做運(yùn)動,速度vy=,位移

y=?

3,合速度:v=[v廿學(xué),方向與水平方向的夾角為0,則。

=右=

4?合位移:s=^/x2+3y2,方向與水平方向的夾角為a,勿〃a=(

三、類平拋運(yùn)動

1?受力特點(diǎn):物體所受合力為恒力,且與初速度的方向

2?運(yùn)動特點(diǎn):在初速度V。方向做勻速直線運(yùn)動,在合力方向做

初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,加速度a=.

3?研究方法:

方法技巧?考點(diǎn)突破

知識精講

實(shí)例指導(dǎo)

易錯診所

知識精講

考點(diǎn)1平拋運(yùn)動基本規(guī)律的理解

1.飛行時間:由1=、樗知,時間取決于下落高度h,與初速度

Vo無關(guān).

2?水平射程:x=vot=v。即水平射程由初速度vo和下落

高度h共同決定,與其他因素?zé)o關(guān).

3?落地速度:vt=^/v^+vy=^/v0+2gh,以。表示落地速度與x

軸正方向的夾角,有柩〃。=乎="料,所以落地速度也只與初速度

VxVo

Vo和下落高度h有關(guān).

4?速度改變量:因?yàn)槠綊佭\(yùn)動的加速度為恒定的重力加速度g,

所以做平拋運(yùn)動的物體在任意相等時間間隔內(nèi)的速度改變量/v

=g/t相同,方向恒為豎直向下,如圖所示.

5?兩個重要推論

(1)做平拋(或類平拋)運(yùn)動的物體任一時刻的瞬時速度的反向延

長線一定通過此時水平位移的中點(diǎn),如圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)所示.

(2)做平拋(或類平拋)運(yùn)動的物體在任意時刻任一位置處,設(shè)其末

速度方向與水平方向的夾角為a,位移與水平方向的夾角為①則〃〃

a=2lan。.

考點(diǎn)2涉及平拋運(yùn)動的其他綜合問題

涉及平拋運(yùn)動的綜合問題主要是以下幾種類型:

1?平拋運(yùn)動與其他運(yùn)動形式(如勻速直線運(yùn)動、豎直上拋運(yùn)動、

自由落體運(yùn)動、圓周運(yùn)動等)的綜合題目,在這類問題的分析中要注

意平拋運(yùn)動與其他運(yùn)動物體在時間上、位移上、速度上的相關(guān)分析.

2?多體平拋問題的分析要注意以下幾點(diǎn):(1)若兩物體同時從同

一高度(或同一點(diǎn))拋出,則兩物體始終在同一高度,兩者間距只決定

于兩物體水平分運(yùn)動;(2)若兩物體同時從不同高度拋出,則兩物體

高度差始終與拋出點(diǎn)高度差相同,兩者間距由兩物體水平分運(yùn)動和豎

直高度差決定;(3)若兩物體從同一點(diǎn)先后拋出,兩物體豎直高度差

隨時間均勻增大,兩者間距決定于兩物體水平分運(yùn)動和豎直分運(yùn)動.

3?平拋運(yùn)動與豎直上拋運(yùn)動中的相遇問題:同一般追及相遇問

題一樣,關(guān)鍵分析兩種運(yùn)動的位移關(guān)系、速度關(guān)系、時間關(guān)系等,但

不同的是由于平拋運(yùn)動是二維的運(yùn)動,故在分析豎直方向運(yùn)動的同時,

一定要注意分析水平方向的運(yùn)動.

實(shí)例指導(dǎo)

,典型例題1,從20洲高處以20加/s的水平速度拋出一小球,不

計空氣阻力,重力加速g取10〃加2,求:

(1)物體著地的時間;

(2)物體著地的速度大小及其速度與水平方向夾角的正切值;

(3)物體整個運(yùn)動過程中的位移及其位移與水平方向夾角的正切

值.

【測量目標(biāo)】考查了平拋運(yùn)動的基本知識和基本方法的掌握情

況.

按照平拋運(yùn)動解題的基本方法進(jìn)行處理,通過豎直高度求時間,

求豎直速度,求合速度及其方向的有關(guān)角度.

【練練手】................................................

?典型例題2?(多選)以速度V。水平拋出一小球后,不計空氣阻

力,某時刻小球的豎直分位移與水平分位移大小相等,以下判斷正確

的是()

A.此時小球的豎直分速度大小大于水平分速度大小

B.此時小球速度的方向與位移的方向相同

C.此時小球速度的方向與水平方向成45度角

D.從拋出到此時,小球運(yùn)動的時間為粵

to

【測量目標(biāo)】本題考查了平拋運(yùn)動相關(guān)綜合知識,測量了考生

的推理能力和分析綜合能力.

溫馨提示

解此題時,要明確小球做平拋運(yùn)動的位移與速度之間的聯(lián)系和區(qū)

別.

【練練手】

?舉一反三2?水平拋出的小球,t秒末的速度方向與水平方向

的夾角為01,t+to秒末速度方向與水平方向的夾角為。2,忽略空氣

阻力,重力加速度為g,則小球初速度的大小為()

A.gto(cos8LCQS02)B.

COS0\—COSn92

gtn

C.gto(加〃eI—3702)D.A

tanutanui

【測量目標(biāo)】本題考查了平拋運(yùn)動相關(guān)綜合知識,測量了考生

的推理能力和分析綜合能力.

?觸類旁通2?如圖所示,射擊槍水平放置,射擊槍與目標(biāo)靶中

心位于離地面足夠高的同一水平線上,槍口與目標(biāo)靶之間的距離s=

100〃7,子彈射出的水平速度v=200m/s,子彈從槍口射出的瞬間目標(biāo)

靶由靜止開始釋放,不計空氣阻力,取重力加速度g為10〃加2,求:

(1)從子彈由槍口射出開始計時,經(jīng)多長時間子彈擊中目標(biāo)靶?

(2)目標(biāo)靶由靜止開始釋放到被子彈擊中,下落的距離h為多少?

【測量目標(biāo)】本題考查了平拋運(yùn)動相關(guān)綜合知識,測量了考生

應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力.

易錯診所

平拋運(yùn)動中臨界問題的分析

■典型例題3?一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺如圖所示.水平

臺面的長和寬分別為L和L2,中間球網(wǎng)高度為h.發(fā)射機(jī)安裝于臺面

左側(cè)邊緣的中點(diǎn),能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球,發(fā)

射點(diǎn)距臺面高度為3h.不計空氣的作用,兵乒球的質(zhì)量為m,重力

加速度大小為g.若某次乒乓球發(fā)出后,恰能落到球網(wǎng)右側(cè)臺面上的左

邊角處,則()

A.乒乓球位移的大小為屈可

B.乒乓球初速度的大小為信

C.落到臺面邊角時兵乒球的速度方向和位移方向相同

D發(fā)射機(jī)對這個兵乒球所做的功mg(縈~凌)

【測量目標(biāo)】本題考查了平拋運(yùn)動中關(guān)于臨界問題的知識,測

量了考生的推理能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識處理物理問題的能力.

溫馨提示

恰好落到球網(wǎng)右側(cè)臺面上的左邊角處,解題的關(guān)鍵是能準(zhǔn)確理解

這個“恰好”的信息,確定平拋運(yùn)動的水平位移.

【練練手】................................................

?舉一反三3?(多選)2013年WTA年終總決賽,李娜小組賽三站

全勝,世界排名首次躋身前三.如圖所示為李娜將球在邊界A處正

上方B點(diǎn)水平向右擊出,球恰好過網(wǎng)C落在D處(不計空氣阻力)的

Y

示意圖,已知AB=hi,AC=x,CD=],網(wǎng)高為h2,下列說法中正

確的是()

A.擊球點(diǎn)高度hi與球網(wǎng)的高度h2之間的關(guān)系為hi=1.8h2

B.若保持擊球高度不變,球的初速度V。只要不大于畔我,

一定落在對方界內(nèi)

C任意降低擊球高度(仍高于hz),只要擊球初速度合適(球仍

水平擊出),球一定能落在對方界內(nèi)

。?任意增加擊球高度,只要擊球初速度合適(球仍水平擊出),

球一定能落在對方界內(nèi)

【測量目標(biāo)】本題考查了平拋運(yùn)動中關(guān)于臨界問題的知識,測

量了考生的分析綜合能力.

學(xué)科素養(yǎng).培優(yōu)專練

物理模型

物理模型

“斜面上的平拋”模型

模型概述:

1?平拋運(yùn)動與斜面相結(jié)合的模型,其特點(diǎn)是做平拋運(yùn)動的物體

落在斜面上,包括兩種情況:

(1)物體從空中拋出落在斜面上;

(2)從斜面上拋出落在斜面上.

在解答該類問題時,除要運(yùn)用平拋運(yùn)動的位移和速度規(guī)律外,還

要充分利用斜面傾角,找出斜面傾角同位移和速度的關(guān)系,從而使問

題得到順利解決.

2?模型特點(diǎn):

方法內(nèi)容

實(shí)例

求小球平拋

斜面總結(jié)

時間

如圖,Vy=

水平Vx=V。'

gt,分解速度,

豎直Vy=gt,原直打次4

分解速度.AVo構(gòu)建速度三

tan9=_=

合速度v=vy

角形

4%+學(xué)vo

gf

,/Vo

故t—n

gtan。

如圖,x=

水平x=vot,Vot,

豎直y=1gt2,而

分解位移,

y=;gt,

分解位移構(gòu)建位移三

tan。=巳聯(lián)

角形

合位移X介

立得t=

=^/x2+y2

2Vo碗0

g

?典型例題4-如圖所示,跳臺滑雪運(yùn)動中,運(yùn)動員經(jīng)過一段加

速滑行后從0點(diǎn)水平飛出,經(jīng)過t=3.0s落到斜坡上的A點(diǎn),已知0

點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn),斜坡與水平面的夾角為0=37。,運(yùn)動員的質(zhì)量為

m=50Ag,不計空氣阻力,取s加37°=0.6,cos3T=0.8,g=10^/?,

求:

(2)運(yùn)動員離開O點(diǎn)時的速率vo;

(3)運(yùn)動員落到A點(diǎn)時的速度v;

(4)運(yùn)動員何時離斜面最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)有多遠(yuǎn);

(5)初速度大小不確定時,求證運(yùn)動員落在斜面上的速度方向是

確定的.

【測量目標(biāo)】本題考查了對平拋運(yùn)動的理解,測量了考生理解

能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力.

【練練手】................................................

當(dāng)堂檢測?小試牛刀

1?(16年瓊山區(qū)校級月考)(多選)如圖所示,小球從傾角為6的斜

面頂端A點(diǎn)以速率V。做平拋運(yùn)動,則下列說法正確的是()

第1題圖

A.若小球落到斜面上,則V。越大,小球飛行時間越長

B.若小球落到水平面上,則V。越大,小球飛行時間越長

C.若小球落到斜面上,則V。越大,小球末速度與豎直方向的

夾角不變

D.若小球落到水平面上,則V。越大,小球末速度與豎直方向

的夾角越大

2?(14年新課標(biāo)高考II)取水平地面為重力勢能零點(diǎn).一物塊從

某一高度水平拋出,在拋出點(diǎn)其動能與重力勢能恰好相等.不計空氣

阻力,該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為()

JlJI

JIJI

C于P.~2~

ab

第3題圖

3.如圖所示,兩小球a、b分別從直角三角形斜面的頂端以相同

大小的水平速度V。向左、向右水平拋出,分別落在兩個斜面上,三

角形的兩底角分別為30°和60°,則兩小球a、b運(yùn)動的時間之比為

()

41:55.1:3C.A/3:1Q.3:1

4?如圖所示,水平放置的半圓槽,半徑為R,一個小球從球心

處以速度v水平拋出,不計空氣阻力.求:

(1)小球有沒有可能速度垂直于槽面撞擊槽面,為什么?

(2)小球的初速度為多大可以使球撞擊槽面的速度最小,求此初

速度和撞擊的最小速度.

第4題圖

第2課時拋體運(yùn)動(二)

斜拋運(yùn)動、類平拋運(yùn)動

一、斜拋運(yùn)動的定義

將物體以速度VO斜向上方或斜向下方拋出,物體只在

作用下的運(yùn)動.

二、運(yùn)動性質(zhì)

加速度為g的運(yùn)動,軌跡為拋物線.

三、基本規(guī)律(以斜向上拋為例說明,如圖所示)

1.水平方向:Vox=,F(xiàn)合x=0

2-豎直方向:VOy=,F(xiàn)合丫=018.

方法技巧?考點(diǎn)突破

知識精講

實(shí)例指導(dǎo)

知識精講

考點(diǎn)1斜拋運(yùn)動的規(guī)律

1.方法

水平方向X:勻速直線運(yùn)動.

豎直方向y:豎直上拋運(yùn)動.

2?規(guī)律

==

水平方向x:VOx=VoCOS。,Vx=VoxVoCOS0,X=VoxtVoCOSet.

豎直方向y:voy=v()s%0,Vy=V0y-gt=Vo5'/n?!猤t,y=v(>szn0?t

1

一件p

3,射高和射程

小球能達(dá)到的最大高度(y)叫做射高;從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平

距離(x)叫做射程.當(dāng)Vy=O時,小球達(dá)到最高點(diǎn),所用時間1=丫。丫值,

小球飛行時間T=2t=2voy/g=2'":"—,射高y=v恒力2e/2g,射程x

O

=2visin0cos。/g=v於加2。/g.

控制變量Vo不變,。=45。時,射程最大乂=堿2

4.斜拋運(yùn)動的特性

軌跡為拋物線,加速度是重力加速度,斜拋運(yùn)動是勻變速運(yùn)動,

具有對稱性,所以很多斜拋運(yùn)動可以分割為左右兩個平拋運(yùn)動來處理,

如后續(xù)典型例題2.

考點(diǎn)2類平拋問題模型的分析方法

1.類平拋運(yùn)動的受力特點(diǎn)

物體所受的合外力為恒力,且與初速度的方向垂直.

2?類平拋運(yùn)動的運(yùn)動特點(diǎn)

在初速度vo方向上做勻速直線運(yùn)動,在合外力方向上做初速度

為零的勻加速直線運(yùn)動,加速度a=*.

3?類平拋運(yùn)動的求解方法

(1)常規(guī)分解法:將類平拋運(yùn)動分解為沿初速度方向的勻速直線

運(yùn)動和垂直于初速度方向(即沿合外力的方向)的勻加速直線運(yùn)動.兩

分運(yùn)動彼此獨(dú)立,互不影響,且與合運(yùn)動具有等時性.

(2)特殊分解法:對于有些問題,可以過拋出點(diǎn)建立適當(dāng)?shù)闹苯?/p>

坐標(biāo)系,將加速度a分解為a、、ay,初速度vo分解為v*、vy,然后分

別在x、y方向列方程求解.

實(shí)例指導(dǎo)

?典型例題1-(多選)如圖所示,從水平地面上同一位置先后拋出

的兩相同小球A、B,分別落在地面上的M、N點(diǎn),兩球運(yùn)動的最大

高度相同.不計空氣阻力.貝女)

A.B的飛行時間比A的短

B.B與A在空中可能相遇

C.A、B在最高點(diǎn)重力的瞬時功率相等

D.B落地時的動能小于A落地時的動能

【測量目標(biāo)】本題考查了斜拋運(yùn)動的理解,測量了考生的理解

能力和分析綜合能力.

拋體運(yùn)動的空中運(yùn)動時間僅由高度決定,拋體運(yùn)動在水平方向的

運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動.

【練練手】................................................

■舉一反三1-(多選)以不同的拋射角拋出三個小球A、B、C(不

計空氣阻力),三球在空中的運(yùn)動軌跡如圖所示,下列說法中正確的

是()

A

A.A、B、C三球在運(yùn)動過程中,加速度都相同

B.A球的射高最大,所以最遲落地

C.B球的射程最遠(yuǎn),所以最遲落地

D,A、C兩球的水平位移相等,所以兩球的水平速度分量相

【測量目標(biāo)】本題考查了對斜拋運(yùn)動的理解,測量了考生的

推理能力和分析綜合能力.

典型例題2?(多選)如圖所示,一同學(xué)分別在同一直線上的A、

B、C三個位置投擲籃球,結(jié)果都垂直擊中籃筐,速度分別為V1、V2、

V3,若籃球出手時高度相同,出手速度與水平夾角分別為a、02>03,

下列說法正確的是()

A,V1<V2<V3B,V1>V2>V3

C.01>O2>O3D.01<02<03

【測量目標(biāo)】本題考查了斜拋運(yùn)動與平拋運(yùn)動關(guān)系的理解,測

量了考生的理解能力和分析綜合能力.

溫馨提示

從最高點(diǎn)逆向觀察,則斜拋運(yùn)動就轉(zhuǎn)化為平拋運(yùn)動.

【練練手】

?典型例題3-(選講)從地面上以20mls的初速度沿與水平方向

成37°斜向上拋出一個小球,不計空氣阻力,重力加速度取IOTW/52,

sin370=0.6,求:

(1)小球的水平射程.

(2)何方向拋出水平射程最大,最大為多少?

【測量目標(biāo)】本題考查了對斜上拋運(yùn)動的理解,測量了考生的

對斜拋運(yùn)動的知識和處理方法掌握的情況.

溫馨提示

將斜拋運(yùn)動的初速度分解到水平和豎直兩方向,分方向進(jìn)行處理.

【練練手】

典型例題4?如圖所示,傾角為。的足夠大光滑矩形斜面ABCD,

AB水平且垂直于AD,AD長L=12w,一小球在斜面上從斜面頂端

A點(diǎn)以一定的初速度V。沿AB拋出,小球沿AB方向的位移圖象和沿

AD方向的速度圖象如圖所示.g取10〃2/s2(si〃53°=0.8,cos530=

0.6),求:

(1)斜面的傾角。的大?。?/p>

(2)小球沿斜面滑到DC邊時水平位移s;

(3)小球到達(dá)斜面底邊DC時的速度大小.

【測量目標(biāo)】本題考查了對類平拋運(yùn)動的理解,測量了考生理

解能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力.

溫馨提示

小球是類平拋運(yùn)動,要注意其加速度的分析.

【練練手】

?舉一反三4-(多選)質(zhì)量為m的飛機(jī)以水平速度V。飛離跑道后

逐漸上升,若飛機(jī)在此過程中水平速度保持不變,同時受到重力和豎

直向上的恒定升力(該升力由其他力的合力提供,不含重力).今測得

當(dāng)飛機(jī)在水平方向的位移為L時,它的上升高度為h,則下列說法中

正確的是()

A.從起飛到上升至h高度的時間為t==

B.從起飛到上升至h高度的過程中飛機(jī)受到的升力大小為F

2mhvo

C.從起飛到上升至h高度的過程中升力所做的功為W升=

2mh2VL

[2+mghu

L2+4h2

D.在高度h處飛機(jī)的動能為&=2L2”=

【測量目標(biāo)】本題考查了對類平拋運(yùn)動的理解,測量了考生的

應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題能力.

?觸類旁通,a、b兩質(zhì)點(diǎn)從同一點(diǎn)0分

別以相同的水平速度Vo沿X軸正方向拋出,a在豎直平面內(nèi)運(yùn)動,

落地點(diǎn)為口,b沿光滑斜面運(yùn)動,落地點(diǎn)為P2,P1和P2在同一水平面

上,如圖,不計空氣阻力,則下列說法中正確的是()

A.a、b的運(yùn)動時間相同

B.a、b沿x軸方向的位移相同

C.a、b落地時的速度大小相等

D.a、b落地時的速度相同

【測量目標(biāo)】本題考查了對類平拋運(yùn)動的理解,測量了考生的

推理能力.

當(dāng)堂檢測?小試牛刀

1.如圖所示,將一籃球從地面上方B點(diǎn)斜向上拋出,剛好垂直擊

中籃板上A點(diǎn),不計空氣阻力,若拋射點(diǎn)B向籃板方向水平移動一

小段距離,仍使拋出的籃球垂直擊中A點(diǎn),則可行的是()

第1題圖

Z.增大拋射速度vo,同時減小拋射角9

B.減小拋射速度vo,同時減小拋射角e

C.增大拋射角。,同時減小拋射速度Vo

D.增大拋射角仇同時增大拋射速度V。

2-在光滑的水平面上,一質(zhì)量m=l修■的質(zhì)點(diǎn)以速度vo=lO〃"s

沿x軸正方向運(yùn)動,經(jīng)過原點(diǎn)后受一沿y軸正方向向上的水平恒力F

=15N作用,直線OA與x軸成a=37°,如圖所示,曲線為質(zhì)點(diǎn)的

軌跡圖(g取lOm/U,sinV°=0.6,cos31°=0.8)

第2題圖

,求:

(1)如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡與直線OA相交于P點(diǎn),那么質(zhì)點(diǎn)從O

點(diǎn)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的時間以及P點(diǎn)的坐標(biāo);

(2)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過P點(diǎn)的速度大小.

3?在研究平拋物體運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中,用一張印有方格的紙記錄運(yùn)

動的軌跡,方格的邊長L=0.4加,a、b、c、d是軌跡中的三點(diǎn),a.

為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖坐標(biāo)系,求g=10加/U.求:

(1)初速度;

(2)拋出點(diǎn)的位置(選做).

第3題圖

高考現(xiàn)場?身臨其境

第1題圖

1.(13年上海高考)(多選)如圖,轟炸機(jī)沿水平方向勻速飛行,到

達(dá)山坡底端正上方時釋放一顆炸彈,并垂直擊中山坡上的目標(biāo)A.已

知A點(diǎn)高度為h,山坡傾角為仇由此可算出()

A.兩球的質(zhì)量應(yīng)相等

B.兩球應(yīng)同時落地

C.應(yīng)改變裝置的高度,多次實(shí)驗(yàn)

D.實(shí)驗(yàn)也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動

第2題圖

2.(14年江蘇高考)(多選)為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動的小球在豎直方向上

做自由落體運(yùn)動,用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),小錘打擊彈性金屬片,

A球水平拋出,同時B球被松開,自由下落.關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說

法中正確的有()

4兩球的質(zhì)量應(yīng)相等

B.兩球應(yīng)同時落地

C.應(yīng)改變裝置的高度,多次實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動

3?(14年浙江高考)如圖,裝甲車在水平地面上以速度vo=2O〃z/s

沿直線前進(jìn),車上機(jī)槍的槍管水平,距地面的高度為h=1.8九在車正

前方豎直立一塊高為兩米的長方形靶,其底邊與地面接觸.槍口與靶

距離為L時,機(jī)槍手正對靶射出第一發(fā)子彈,子彈相對槍口的初速度

為v=800m/s.在子彈射出的同時:裝甲車開始勻減速運(yùn)動,行進(jìn)s=

90機(jī)后停下.裝甲車停下后,機(jī)槍手以相同方向射出第二發(fā)子彈.

L—>

—H-?

h

⑥I

第3題圖

(不計空氣阻力,子彈看成質(zhì)點(diǎn),重力加速度g=10加42)

(1)求裝甲車勻減速運(yùn)動時的加速度大小;

(2)當(dāng)L=410加時、求第一發(fā)子彈的彈孔離地面的高度,并計算

靶上兩個彈孔之間的距離;

(3)若靶上只有一個彈孔,求L的范圍.

4.(15年海南高考)如圖,位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道由四分之

一圓弧ab和拋物線be組成,圓弧半徑0a水平,b點(diǎn)為拋物線頂點(diǎn).已

知h=2"?,取重力加速度大小g=lOm/s?.

(1)一小環(huán)套在軌道上從a點(diǎn)由靜止滑下,當(dāng)其在be段軌道運(yùn)動

時,與軌道之間無相互作用力,求圓弧軌道的半徑;

(2)若環(huán)從b點(diǎn)由靜止因微小擾動而開始滑下,求環(huán)到達(dá)c點(diǎn)時速

度的水平分量的大小.

第15講圓周運(yùn)動及其應(yīng)用

考情剖析?指明方向

(注:①考綱要求中I代表了解和認(rèn)識,II代表理解和應(yīng)用;②

命題難度中的力代表容易,5代表中等,。代表難)

考查考綱考查考查詳能力命題

內(nèi)容要求年份情要求難度

勻速圓周

運(yùn)動、向心II

72一選

擇,考查圓

13年周運(yùn)動的理解、推理B

規(guī)律及應(yīng)

72一選應(yīng)用數(shù)學(xué)

擇,考查圓處

14年B

周運(yùn)動及理物理問

其應(yīng)用題

T14一計分析、推

15年C

算,考查圓理、

周運(yùn)動中應(yīng)用數(shù)學(xué)

力與能的處

綜合應(yīng)用理物理問

⑵一計

算,考查洛

16年倫茲力充分析、推理B

當(dāng)向心力

問題

1.小

結(jié):勻速圓

周運(yùn)動向

心力以選

擇、計算形

式考查,側(cè)

總結(jié)重考查線

速度、向心

力及勻速

圓周運(yùn)動

切線合力

的特點(diǎn).

2?復(fù)習(xí)指

導(dǎo):重點(diǎn)是

向心力的

來源,需要

注意的是

近來各地

的高考中

現(xiàn)不是同

一直線上

的力充當(dāng)

向心力和

非勻速圓

周運(yùn)動的

力學(xué)問題.

知識整合?翻新學(xué)習(xí)

知識網(wǎng)絡(luò)

基礎(chǔ)自測

知識網(wǎng)絡(luò)

第1課時圓周運(yùn)動

基礎(chǔ)自測

一、描述圓周運(yùn)動的物理量

1?線速度:描述物體圓周快慢的物理量.

4s2兀r

丫=了=斤"?

2?角速度:描述物體繞圓心快慢的物理量.

3=-4--0=2一Ji

AtT?

3?周期T、頻率f,轉(zhuǎn)速n:勻速圓周運(yùn)動中轉(zhuǎn)一周的時間叫

,頻率的含義是單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的,如果某圓周運(yùn)

動的轉(zhuǎn)速為n=3000”加加,貝ijT=,co=.

一2"

4?V、3、T的相互關(guān)系:v==7^r=.

co===.

T==

5?向心加速度:描述變化快慢的物理量.

2

0V4乃2

an=ro/=;=3v=~j2~r.

效果.

6?向心力:(1)方向.

\,24開2

(2)大小Fn=man===mr丁2=?

(3)來源:方向上的合力充當(dāng)向心力.

二、勻速圓周運(yùn)動和非勻速圓周運(yùn)動

1?勻速圓周運(yùn)動

(1)定義:線速度的圓周運(yùn)動.

(2)性質(zhì):向心加速度大小,方向總是的變加

速曲線運(yùn)動.

(3)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的條件

合力不變,方向始終與速度方向且指向圓心.

2?非勻速圓周運(yùn)動

(1)定義:線速度大小、方向均的圓周運(yùn)動.

(2)合力的作用

①合力沿速度方向的分量R產(chǎn)生切向加速度,F(xiàn)t=mat,它只改

變速度的.

②合力沿半徑方向的分量Fn產(chǎn)生向心加速度,F(xiàn)?=man,它只改

變速度的.

方法技巧?考點(diǎn)突破

知識精講

實(shí)例指導(dǎo)

知識精講

考點(diǎn)1圓周運(yùn)動中的運(yùn)動學(xué)分析

1.對公式v=cor的理解

當(dāng)r一定時,v與3成正比.

當(dāng)co一定時,v與r成正比.

當(dāng)v一定時,3

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