高考物理一轮复习 考点大通关 专题4-1 曲线运动 运动的合成与分解学案.doc
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1、1 / 26【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 考点大通关考点大通关 专专题题 4-14-1 曲线运动曲线运动 运动的合成与分解学案运动的合成与分解学案考点精讲考点精讲一、曲线运动一、曲线运动1速度的方向质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向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变速运动3曲线运动的条件二、运动的合成与分解二、运动的合成与分解1基本概念(1)运动的合成:已知分运动求合运动(2)运动的分解:已知合运动求分运动2分解原则2 / 26根据运动的实际效果分解,也可采用正交分解3合运动与分运动的关系(1)等时
2、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)(2)等效性各分运动叠加起来与合运动有相同的效果(3)独立性一个物体同时参与几个运动,其中的任何一个都会保持其运动性质不变,并不会受其他分运动的干扰虽然各分运动互相独立,但是它们共同决定合运动的性质和轨迹4遵循的规律位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则(1)如果各分运动在同一直线上,需选取正方向,与正方向同向的量取“”号,与正方向反向的量取“”号,从而将矢量运算简化为代数运算(2)两分运动不在同一直线上时,按照平行四边形定则进行合成如图所示3 / 26(3)两个分运动垂直时的合成满足:
3、a 合Error!x 合v 合Error!考点精练考点精练题组题组 1 1 曲线运动曲线运动1关于曲线运动的速度,下列说法正确的是( )A速度的大小与方向都在时刻变化B速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化C速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化D质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的切线方向【答案】CD 2(多选)一个质点在恒力 F 的作用下,由 O 点运动到 A 点的轨迹如图所示,在 A 点时的速度方向与 x 轴平行,则恒力 F 的方向可能沿图示中的( )AF1 的方向4 / 26BF2 的方向CF3 的方向DF4 的方向【答案】CD 【解析】曲线运动受到的合力总是指向
4、曲线凹的一侧,但和速度永远不可能达到平行的方向,所以合力可能沿着 F3 的方向、F4 的方向,不可能沿着 F1 的方向、F2 的方向,C、D 正确,A、B 错误3一质点做曲线运动,在运动的某一位置,它的速度方向、加速度方向、以及所受的合外力的方向的关系是( )A速度、加速度、合外力的方向有可能都不同B加速度方向与合外力的方向一定相同C加速度方向与速度方向一定相同D速度方向与合外力方向可能相同,也可能不同【答案】B【解析】物体做曲线运动,合外力(加速度)方向与速度方向一定不相同,C、D 错。无论是直线运动还是曲线运动,加速度方向与合外力方向一定相同。A 错,B 对。5 / 264如图,这是物体做
5、匀变速曲线运动的轨迹的示意图已知物体在B 点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是( )AC 点的速率小于 B 点的速率BA 点的加速度比 C 点的加速度大CC 点的速率大于 B 点的速率D从 A 点到 C 点加速度与速度的夹角先增大后减小,速率是先减小后增大【答案】C.【解析】物体做匀变速曲线运动,B 到 C 点的加速度方向与速度方向夹角小于 90,C 点的速率比 B 点速率大,故 A 错误,C 正确;物体做匀变速曲线运动,则加速度不变,所以物体经过 C 点时的加速度与 A 点相同,故 B 错误;若物体从 A 运动到 C,物体运动到 B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则有 A
6、 点速度与加速度方向夹角大于 90,C 点的加速度方向与速度方向夹角小于 90,故 D 错误5.如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹质点从 M 点出发经 P 点到达 N 点,已知弧长 MP 大于弧长 PN,质点由 M点运动到 P 点与由 P 点运动到 N 点的时间相等下列说法中正确的是( )6 / 26A质点从 M 到 N 过程中速度大小保持不变B质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同C质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,但方向相同D质点在 M、N 间的运动不是匀变速运动【答案】B.【解析】由题图可知,tMPtPN,则 A 错误;质点运动中始终受恒力作用,由牛顿第
7、二定律得 a,则加速度恒定,质点做匀变速曲线运动,D 错误;由 a及 tMPtPN 可得,B 正确,C 错误题组题组 2 2 运动的合成与分解运动的合成与分解1对于两个分运动的合运动,下列说法正确的是 ( )A合运动的速度大于两个分运动的速度B合运动的速度一定大于某一个分运动的速度C合运动的方向就是物体实际运动的方向D由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小【答案】C7 / 262跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图所示,当运动员从直升飞机由静止跳下后,在下落过程中不免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
8、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】根据运动的独立性原理,水平方向吹来的风不会影响竖直方向的运动,A、C 错误;根据速度的合成,落地时速度 v,风速越大,vx 越大,则降落伞落地时速度越大,B 正确,D 错误。3某研究性学习小组进行了实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体 R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与 y 轴重合,在 R 从坐标原点以速度 v03 cm/s 匀速上浮的同时,玻璃管沿 x 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动同学们测出某时刻 R 的坐标为(4,6),此时
9、R 的速度大小为_cm/s,R 在上升过程中运动轨迹的示意图是_。(R 视为质点)8 / 26【答案】5 D 【解析】R 在竖直方向做匀速直线运动,故运动时间 t2 s;R 在水平方向做匀加速直线运动,由平均速度公式可得 xt,解得 vx4 cm/s,故此时 R 的速度 v5 cm/s。轨迹曲线应弯向加速度的方向,又 R 的加速度方向沿 x 轴正方向,故选项 D 正确。4如图甲所示,起重机将货物沿竖直方向匀速吊起,同时又沿横梁水平向右匀加速运动。此时,站在地面上观察,货物运动的轨迹可能是图乙中的( )【答案】D 【解析】货物同时参与两个方向的运动,一是竖直向上的匀速运动,二是水平向右的匀加速运
10、动,其合运动是曲线运动,运动的加速度水平向右,合外力的方向水平向右,运动轨迹应向合外力方向弯曲,所以站在地面上的人观察到货物的运动轨迹应如 D 图所示。5. 如图所示,当汽车静止时,车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE 匀速运动现从 t0 时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动,甲启动后 t1 时刻,乘客看到雨滴从 B 处离开车窗,乙启动后t2 时刻,乘客看到雨滴从 F 处离开车窗,F 为 AB 中点,则 t1t2为( )A21 B19 / 26C1 D1(1)【答案】A【解析】.由题意可知,在乘客看来,雨滴在竖直方向上做匀速直线运动,在水平方向做匀加速直线运动,因分运动与合运动具有等时性,则
11、t1t221.6. 某质点的运动速度在 x、y 方向的分量 vx、vy 与时间的关系如图所示,已知 x、y 方向相互垂直,则 4 s 末该质点的速度和位移大小各是多少?【答案】5 m/s 4 m【解析】4 s 末该质点在 x 方向上,vx3 m/s,xvxt12 m在 y 方向上,vy4 m/s,a1 m/s2,yat28 m所以 v 合5 m/ss 合4 m.7. 如图甲所示,在一端封闭、长约 1 m 的玻璃管内注满清水,水中放置一个蜡块,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 1 s 上升的距离都
12、是 10 cm,玻璃管向右匀加速平移,每 1 s 通过的水平位移依次是 2.5 10 / 26cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中,y 表示蜡块竖直方向的位移,x 表示蜡块随玻璃管运动的水平位移,t0 时蜡块位于坐标原点(1)请在图乙中画出蜡块 4 s 内的运动轨迹;(2)求出玻璃管向右平移的加速度;(3)求 t2 s 时蜡块的速度 v.【答案】 (1)见解析图 (2)5102 m/s2 (3) m/s【解析】 (1)蜡块在竖直方向做匀速直线运动,在水平方向向右做匀加速直线运动,根据题中的数据画出的轨迹如图所示:(2)由于玻璃管向右为匀加速平移,根据 xaT2 可求得加速
13、度,由题中数据可得:x5.0 cm,相邻时间间隔为 1 s,则a5102 m/s2.(3)由运动的独立性可知,竖直方向的速度为 vy0.1 m/s.水平方向做匀加速直线运动,2 s 时蜡块的水平方向的速度为vxat0.1 m/s则 2 s 时蜡块的速度:v m/s m/s.方法突破方法突破11 / 26方法方法 1 1 判定运动的性质及轨迹的方法判定运动的性质及轨迹的方法诠释:(1)看物体的合外力。若物体的合外力为恒力,则它做匀变速曲线运动;若物体的合外力为变力,则它做非匀变速曲线运动。(2)看物体的加速度。若物体的加速度不变,则它做匀变速曲线运动;若物体的加速度变化,则它做非匀变速曲线运动。
14、题组题组 3 3 判定运动的性质及轨迹的方法判定运动的性质及轨迹的方法1关于运动的性质,以下说法中正确的是( )A曲线运动一定是变速运动B变速运动一定是曲线运动C曲线运动一定是变加速运动D加速度不变的运动一定是直线运动【答案】A 【解析】做曲线运动的物体速度方向时刻变化,所以曲线运动一定是变速运动,A 正确;变速运动可能是速度的方向在变化,也可能是速度的大小在变化,所以不一定是曲线运动,B 错误;曲线运动可能是变加速曲线运动,也可能是匀变速曲线运动,C 错误;加速度不变的运动可能是匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动,D 错误。12 / 262物体受到几个恒力的作用而处于平衡状态,若再对物体
15、施加一个恒力,则物体可能( )A静止或做匀速直线运动 B做匀变速直线运动C做曲线运动 D做匀变速曲线运动【答案】BCD 3有 a、b 为两个分运动,它们的合运动为 c,则下列说法正确的是 ( )A若 a、b 的轨迹为直线,则 c 的轨迹必为直线B若 c 的轨迹为直线,则 a、b 必为匀速运动C若 a 为匀速直线运动,b 为匀速直线运动,则 c 必为匀速直线运动D若 a、b 均为初速度为零的匀变速直线运动,则 c 必为匀变速直线运动【答案】CD 13 / 26【解析】a、b 两个分运动的合初速度与合加速度如果共线,则合运动 c 必为直线运动,如果不共线,则合运动 c 必为曲线运动,A 错误;若
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