郴州网站制作,江门网站建设方案,最简单的手机网站制作,阿里云域名注册是用个人手机号还是运动的合成与分解【基础回顾】 考点内容:运动的合成与分解 考纲解读: 1.掌握曲线运动的概念、特点及条件. 2.掌握运动的合成与分解法则#xff0e; 考点一 物体做曲线运动的条件及轨迹分析 1#xff0e;条件 (1)因为速度时刻在变#xff0c;所以一定存在加速度#xff1… 运动的合成与分解【基础回顾】 考点内容:运动的合成与分解 考纲解读: 1.掌握曲线运动的概念、特点及条件. 2.掌握运动的合成与分解法则 考点一 物体做曲线运动的条件及轨迹分析 1条件 (1)因为速度时刻在变所以一定存在加速度 (2)物体受到的合外力与初速度不共线 2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合外力方向与速度方向之间速度方向与轨迹相切合外力方向指向曲线的“凹”侧 3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 考点二 运动的合成及性质 1运动的合成与分解的运算法则 运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移 、速度、加速度的合成与分解由于它们均是矢量故合成与分解都遵循平行四边形定则 2合运动的性质判断 3两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 考点三 运动的合成与分解两个典型模型 1、小船渡河模型 在运动的合成与分解问题中两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动其中一个速度大小和方向都不变另一个速度大小不变方向在180°范围内(在速度不变的分运动所在直线的一侧)变化我们对合运动或分运动的速度、时间、位移等问题进行研究这样的运动系统可看作“小船渡河模型” 模型特点 (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船(船在静水中的速度)、v水(水的流速)、v合(船的实际速度) (3)两个极值 ①过河时间最短v船⊥v水tmin(d为河宽) ②过河位移最小v合⊥v水(前提v船v水)如图甲所示此时xmind船头指向上游与河岸夹角为α.cos αv船⊥v合(前提v船v水)如图乙所示过河最小位移为 2、绳(杆)端速度分解模型 (1)模型特点 沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等 (2)思路与方法 合运动→绳拉物体的实际运动速度v 分运动1.沿绳或杆的速度v1 3.与绳或杆垂直的分速度v2 方法v1与v2的合成遵循平行四边形定则 【技能方法】 1.做曲线运动的规律小结 (1)合外力或加速度指向轨迹的“凹”(内)侧 (2)曲线的轨迹不会出现急折只能平滑变化且与速度方向相切 2合运动与分运动的关系 (1)运动的独立性 一个物体同时参与两个(或多个)运动其中的任何一个运动并不会受其他分运动的干扰而保持其运动性质不变这就是运动的独立性原理虽然各分运动互不干扰但是它们共同决定合运动的性质和轨迹 (2)运动的等时性 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) (3)运动的等效性 各分运动叠加起来与合运动有相同的效果 3运动的合成与分解的运算法则 运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解由于它们均是矢量故合成与分解都遵守平行四边形定则 4小船过河模型 (1)分析思路 (2)解决这类问题的关键 ①正确区分分运动和合运动船的航行方向也就是船头指向是分运动船的运动方向也就是船的实际运动方向是合运动一般情况下与船头指向不一致 ②运动分解的基本方法按实际效果分解一般用平行四边形定则按水流方向和船头指向分解 ③渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关与水流速度无关 ④求最短渡河位移时根据船速v船与水流速度v水的大小情况用三角形法则求极值的方法处理 5. 对绳端速度合成与分解的方法 (1)物体的实际运动一定是合运动 (2)绳端速度可分解为沿绳方向的速度和垂直于绳方向的速度 【基础达标】 1(多选)关于力和运动的关系下列说法中正确的是( ) A物体做曲线运动其速度一定改变 B 物体做曲线运动其加速度可能不变 C物体在恒力作用下运 动其速度方向一定不变 D物体在变力作用下运动其速度大小一定改变 【答案】AB 【解析】 物体做曲线运动速度的方向时刻发生改变故速度一定改变所以A正确若物体在恒力作用下做曲线运动加速度保持不变如平抛运动所以B正确C错误若物体做匀速圆周运动则速度大小不变所以D错误。 2小船横渡一条河从A岸到B岸。船本身提供的速度方向始终垂直于河岸方向大小不变。已知小船的运动轨迹如图所示则河水的流速( ) A越接近B岸水速越小 B越远离A岸水速越大 C由A到B水速先增大后减小 D水流速度恒定 【答案】C 【解析】 从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道小船先具有向下游的加速度小船后具有向上游的加速度故水流是先加速后减速即越接近河岸水流速度越小由A到B水速先增大后减小C正确。 3(多选)如图所示某同学在研究运动的合成时做了下述活动用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动运动中保持直尺水平同时用右手沿直尺向右移动笔尖。若该同学左手的运动为匀速运动右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速运动则关于笔尖的实际运动下列说法中正确的是( ) A笔尖做匀速直线运动 B笔尖做匀变速直线运动 C笔尖做匀变速曲线运动 D笔尖的速度方向与水平方向夹角逐渐变小 【答案】CD 【解析】 笔尖的同时参与了直尺竖直向上匀速运动和水平向右初速度为零的匀加速运动合运动为匀变速曲线运动所以A、B选项错误C选项正确由于水平速度增大所以合速度的方向与水平方向夹角逐渐变小故D选项正确。 4在水平 面上有A、B两物体通过一根跨过滑轮的不可伸长的轻绳相连现A物体以vA的速度向右匀速运动当绳被拉成与水平面夹角分别为α、β时(如图所示)B物体的运动速度vB为(绳始终有拉力)( ) AvAsinα/sinβ BvAcosα/sinβ CvAsinα/cosβ DvAcosα/cosβ 【答案】D 【解析】 A、B沿绳子方向的分速度大小相等则 得vBvAcosα/cosβ则D正确。 5如图所示红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升若红蜡块在A点匀速上升的同时使玻璃管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Q C曲线R D无法确定 【答案】B 【解析】 蜡烛竖直方向做匀速运动则 水平方向做匀加速运动则消去t得根据数学知识可知轨迹为曲线Q选项B正确。 【能力提升】 1如图所示质量为 的工件置于水平放置的钢板C上二者间的动摩擦因数为μ由于光滑导槽A、B的控制工件只能沿水平导槽运动现在使钢板以速度v1向右运动同时用力F拉动工件( 方向与导槽平行)使其以速度v2沿导槽运动则F的大小为( ) A.等于μmg B.小于μmg C. 大于μmg D.不能确定 【答案】B 【解析】 工件有相对于钢板水平向左的速度 和沿导槽的速度 故工件相对于钢板的速度如图所示 滑动摩擦力方向与相对运动方向相反所以有Ffcosθ因此F的大小为故B正确故选B。 2质量为 的质点在 平面上做曲线运动在 方向的速度图象和 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10m/s B质点所受的合外力为3N C质点初速度的方向与合外力方向垂直 D2s末质点速度大小为6m/s 【答案】B 【解析】 由x方向的速度图象可知在x方向做匀加速直线运动v0x3m/s加速度为为v0y4m/s受力Fy0N因此质点的初速度为5m/s受到的合外力为3N故选项A错误、选项B正确。合外力方向在 轴方向上所以质点初速度方向与合外力方向不垂直故C错误。2s末质点速度应该为D选项错误。故选B 3一条河宽100米船在静水中的速度为4m/s水流速度是5m/s则( ) A该船可能垂直河岸横渡到对岸 B当船头垂直河岸横渡时过河所用的时间最短 C当船头垂直河岸横渡时船的位移最小是100米 D此船不可能渡过此河 【答案】B 【解析】 据题意由于船速小于水速无论船如何行使都无法垂直河岸横渡A选项错误渡河时间为,θ是船速与河岸的夹角当θ为90°时船头垂直于对岸此时对河时间最短B选项正确当船速与合速度垂直时有最短渡河位移而船速v14m/s、水速v25m/s据勾股定理合速度为v3m/s可以计算最短渡河位移为 计算得x125m则C、D选项错误。 4(多选)如图所示物体A、B经无摩擦的轻质定滑轮用细线连在一起A物体受水平向右的力F的作用此时B匀速下降A水平向左运动可知( ) A物体A做匀速运动 BA做加速运动 C 物体A所受摩擦力逐渐增大 D物体A所受摩擦力逐渐减小 【答案】BD 【解析】 把物体A水平向左的速度正交分解其中一个分量沿着绳子方向等于B的速度一个分量垂直于绳子方向假定绳子与水平方向的夹角为θ则vBvAcosθ随着夹角的增大A的速度越来越大选项B正确、A错误。绳子上的拉力等于B的重力随着运动的进行绳子上的拉力在竖直向上方向的分力越来越大水平向左方向的分力越来越小表明地面对A的支持力减小根据滑动摩擦力的计算式可知滑动摩擦力逐渐减小选项D正确。 5如图所示一玻璃筒中注满清水水中放一软木做成的小圆柱体R(圆柱体的直径略小于玻璃管的直径轻重大小适宜使它在水中能匀速上浮)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧(图甲)。现将玻璃筒倒置(图乙)在软木塞上升的同时将玻璃管水平向右加速移动观察木塞的运动。将会看到它斜向右上方运动。经过一段时间玻璃管移至图丙中虚线所示位置软木塞恰好运动到玻璃管的顶端。在下面四个图中能正确反映软木塞运动轨迹的是( ) 【答案】C 【解析】 蜡块参加了两个分运动竖直方向在管中以v1匀速上浮水平方向水平向右匀加速直线移动速度v2不断变大将v1与v2合成如图 由于曲线运动的速度沿着曲线上该点的切线方向又由于v1不变v2不断变大故θ不断变小即切线方向与水平方向的夹角不断变小故ABD均错误C正确 【终极闯关】 1 【2015•全国新课标Ⅱ•16】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/s某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103/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( ) A西偏北方向1.9×103m/s B东偏南方向1.9×103m/s C西偏北方向2.7×103m/s D东偏南方向2.7×103m/s 【答案】B 【解析】 如下图所示 由余弦定理可知方向东偏南方向故B正确A、B、C错误。 2【2014•四川卷】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。去程与回程所用时间的比值为k船在静水中的速度大小相同则小船在静水中的速度大小为( ) A B C D 【答案】B 【解析】 设小船相对静水的速度为vc去程时过河的时间为回程的时间故选项B正确。 3【2014•四川卷】小文同学在探究物体做曲线运动的条件时将一条形磁铁放在桌面的不同位置让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹磁铁放在位置A时小钢珠的运动轨迹是______(填轨迹字母代号)磁铁放在位置B时小钢珠的运动轨迹是_______(填轨迹字母代号)。实验表明当物体所受合外力的方向跟它的速度方向______(选填“在”或“不在”)同一直线上时物体做曲线运动。 【答案】b c 不在 【解析】 由于A处磁力与直线b在同一条直线上故小钢珠做直线运动运动轨迹为b由于B处磁力斜向上故选择轨迹cd轨迹不合理从而验证了物体做曲线运动的条件是物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上。 4(2013•上海卷)(多选)如图为在平静海面上两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图。A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向A、B、C不在一条直线上。由于缆绳不可伸长因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等由此可知C的( ) A.速度大小可以介于A、B的速度大小之间 B.速度大小一定不小于A、B的速度大小 C.速度方向可能在CA和CB的夹角范围外 D.速度方向一定在CA和CB的夹角范围内 【答案】 BC 【解析】 根据题述驳船C可能做直线运动也可能做曲线运动其实际运动一定是其合运动该合运动一定不等于拖船A、B的合速度(这可以利用平行四边形定则推出)驳船C的分运动是不确定的.根据已知条件“C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等”可知驳船C的速度大小一定不小于A、B的速度大小A错误B正确驳船C的合速度可以沿任何方向投影能够满足题设条件的实际情况也有很多种如图甲、乙所示驳船C的合速度既可能在CA和CB的夹角范围内也可能在CA和CB的夹角范围外选项C正确D错误。 高中知识平台高考动态 励志成长 学习方法 资源分享
