高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 （高頻考點(diǎn)+熱點(diǎn)導(dǎo)練+歷年高考題）第4章 第1節(jié) 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解課件 新人教版

第第1節(jié)節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解考點(diǎn)考點(diǎn)1：曲線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)條件：曲線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)條件【例1】在一輛靜止在水平地面上的汽車?yán)镉幸粋€(gè)小球從高處自由下落，下落一半高度時(shí)汽車突然向右勻加速運(yùn)動(dòng)，站在車廂里的人觀測到小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是下圖中的()切入點(diǎn)：軌跡總是向合力(加速度)方向彎曲【解析】開始時(shí)小球相對觀察者是做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車突然加速時(shí)，小球相對汽車加速度向左，軌跡向左彎曲剛開始加速時(shí)，水平方向的相對速度較小，隨著時(shí)間的延長，水平方向的相對速度逐漸增大，故觀察者看到的小球運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)該是C圖答案：C點(diǎn)評：站在車廂里的人觀測即以車廂為參照物考點(diǎn)考點(diǎn)2：運(yùn)動(dòng)的合成和分解：運(yùn)動(dòng)的合成和分解【例2】(2011四川)某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖411所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R.將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)同學(xué)們測出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4,6)，此時(shí)R的速度大小為_ cm/s，R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是_(R視為質(zhì)點(diǎn))圖411切入點(diǎn)：由分運(yùn)動(dòng)的位移求出分速度，再合成求出合速度02204cm26cm4cm/s5cm/sDxxxRvxtyv tvRvvvRx小圓柱體 水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移，豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移，可解得，此時(shí) 的合速度，小圓柱體 所受合力的方向沿 軸方向，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，軌跡應(yīng)向受力的一側(cè)彎曲，故選項(xiàng)【解析】正確.答案：5D題型一：繩拉物體模型題型一：繩拉物體模型【例3】如圖412所示，在河岸上利用定滑輪拉繩索使小船靠岸，拉繩的速度為v，當(dāng)拉船頭的繩索與水平面的夾角為時(shí)，船的速度是多少？圖412切入點(diǎn)：以繩索與小船的共同點(diǎn)A為研究對象，實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)【解析】方法1.小量分析法取小量，如圖所示，設(shè)角度變化所需的時(shí)間為t，取CD=CB，在t時(shí)間內(nèi)船的位移為AB，繩子端點(diǎn)C的位移大小為繩子縮短的長度AD.由于0，所以BDA90. 所以AD=ABcos 又AD=vt AB=v船t 由上述三式可得：v船=v/cos 方法2.運(yùn)動(dòng)等效法 因?yàn)槎ɑ営疫叺睦K子既要縮短又要偏轉(zhuǎn)，所以定滑輪右邊繩上的A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況可以等效為：先以滑輪為圓心，以AC為半徑做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)B，再沿BC直線運(yùn)動(dòng)到D.做圓周運(yùn)動(dòng)就有垂直繩子方向的線速度，做直線運(yùn)動(dòng)就有沿著繩子方向的速度，也就是說船的速度(即繩上A點(diǎn)的速度)的兩個(gè)分速度方向是：一個(gè)沿繩縮短的方向，另一個(gè)垂直繩的方向作矢量三角形如圖示，v船=v/cos.點(diǎn)評：方法1利用幾何知識(shí)構(gòu)建三角形，找出在t時(shí)間內(nèi)繩與船的位移關(guān)系，進(jìn)而確定速度關(guān)系；方法2利用了實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)，按效果對船的速度進(jìn)行分解題型題型2：小船渡河模型：小船渡河模型【例4】一條寬度為L的河流，水流速度為vs，已知船在靜水中的速度為vc，那么：(1)怎樣渡河時(shí)間最短？(2)若vcvs，怎樣渡河位移最??？(3)若vcvs時(shí)，船才有可能垂直于河岸橫渡 (3)如果水流速度大于船在靜水中的航行速度，則不論船的航向如何，總是被水沖向下游怎樣才能使漂下的距離最短呢？如圖丙所示，設(shè)船頭vc與河岸成角，合速度v與河岸成角可以看出：角越大，船漂下的距離x越短，那么，在什么條件下角最大呢？以vs的矢尖為圓心，以vc為半徑畫圓，當(dāng)v與圓相切時(shí)，角最大，根據(jù)cos=vc/vs，船頭與河岸的夾角應(yīng)為：=arccos(vc/vs)點(diǎn)評：解答小船渡河問題關(guān)鍵是要聯(lián)系渡河實(shí)際，對于最短位移渡河問題，要理解并分情況，利用幾何知識(shí)作出正確的三角形即可解 min(cos )sincossccscLxvvvvLxLv船漂的最短距離為：此時(shí)渡河的最短位移為：1.(2011江蘇)如圖413所示，甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)出發(fā)，分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后，立即沿原路線返回到O點(diǎn)，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OA=OB.若水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，則他們所用時(shí)間t甲、t乙的大小關(guān)系為( )At甲t乙 Bt甲=t乙Ct甲t乙 D無法確定圖413C0002202,CvvOAOBllltOBvvvvlOBtvvtt甲乙乙甲設(shè)游速為 ，水速為 ，則甲時(shí)間；沿運(yùn)動(dòng)，乙的速度矢量圖如圖，合速度必須沿方向，則乙時(shí)間聯(lián)【解析立解得：，】正確2. (2010江蘇卷)如圖414所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度( )A大小和方向均不變B大小不變，方向改變C大小改變，方向不變D大小和方向均改變C圖4143.(2011上海)如圖415，人沿平直的河岸以速度v行走，且通過不可伸長的繩拖船，船沿繩的方向行進(jìn)，此過程中繩始終與水面平行當(dāng)繩與河岸的夾角為，船的速率為( )圖415AsinB.sinCcosD.cosvvvvC【解析】本題考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解，關(guān)鍵是畫運(yùn)動(dòng)的合成與分解圖如圖所示：船速為v沿繩方向的分量 4.(2011師大附中模擬)一快艇要從岸邊某一不確定位置處到達(dá)河中離岸邊100m遠(yuǎn)的一浮標(biāo)處，已知快艇在靜水中的速度vx圖象和流水的速度vy圖象如圖416甲、乙所示，假設(shè)行駛中快艇在靜水中航行的分速度方向確定后就不再改變，則( )圖416A快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為直線B快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡一定為曲線C最快到達(dá)浮標(biāo)處的時(shí)間為20sD最快到達(dá)浮標(biāo)處的位移為100m答案：BC2222AB10.5m/s2100m20sC100mDxxyvaatxxtsxx快艇沿河岸方向的勻速運(yùn)動(dòng)與相對靜水的勻加速運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) 錯(cuò)誤， 正確最快到達(dá)浮標(biāo)處的方式是使垂直河岸的速度 保持圖甲所示的加速度加速運(yùn)動(dòng)，則，代入解得，選項(xiàng)【解析】正確但實(shí)際位移，選項(xiàng) 錯(cuò)誤5.(2011株洲二中模擬)現(xiàn)在城市的滑板運(yùn)動(dòng)非常流行，在水平地面上一名滑板運(yùn)動(dòng)員雙腳站在滑板上以一定速度向前滑行，在橫桿前起跳并越過桿，從而使人與滑板分別從桿的上下通過，如圖417所示，假設(shè)人和滑板運(yùn)動(dòng)過程中受到的各種阻力忽略不計(jì)，運(yùn)動(dòng)員能順利完成該動(dòng)作，最終仍落在滑板原來的位置上，要使這個(gè)表演成功，運(yùn)動(dòng)員除了跳起的高度足夠外，在起跳時(shí)雙腳對滑板作用力的合力方向應(yīng)該( )A豎直向下 B豎直向上C向下適當(dāng)偏后 D向下適當(dāng)偏前圖417A【解析】由于運(yùn)動(dòng)員最終仍落在滑板原來的位置上，所以運(yùn)動(dòng)員和滑板在水平方向上的運(yùn)動(dòng)不變，雙腳對滑板作用力的合力只能沿豎直方向，由題意可以判斷應(yīng)豎直向下，選項(xiàng)A正確6.一輛車通過一根跨過定滑輪的輕繩提升一個(gè)質(zhì)量為m的重物，開始車在滑輪的正下方，繩子的端點(diǎn)A離滑輪的距離是H.車由靜止開始向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t繩子與水平方向的夾角為，如圖418所示，試求：(1)車向左運(yùn)動(dòng)的加速度的大小(2)重物m在t時(shí)刻速度的大小圖418 2221cot1222cot2cot2cos2cotcos.txHxatxHattHvattvmvvHvt汽汽物汽物汽車在時(shí)間內(nèi)向左走的位移： 又汽車勻加速運(yùn)動(dòng) 所以此時(shí)汽車的速度 由運(yùn)動(dòng)的分解知識(shí)可知，汽車速度沿繩的分速度與重物 的速度相等，即，得【解析】