2021年考试大纲逐条解读必修2 运动的合成与分解(II).docx
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1、考试大纲逐条解读必修二运动的合成与分解(II)选择题(共2小题)1. (2018北京)根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。但 实际上,赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处。这现 象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该 “力”与竖直方向的速度大小成正比。现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球()A,到最髙点时,水平方向的加速度和速度均为零B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零C.落地点在抛出点东侧D.落地点在抛出点西侧2. (2010上海)降落伞在匀速下降过程中
2、遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞 ( )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.落地时速度越大二.多选题(共2小题)3. (2013上海)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()州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4. (2005上海)如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方
3、向运动的小车A,小车下装有吊着 物体B的吊钩.在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩 将物体B向上吊起,A、B之间的距离以d=H-2* (SI) (SI表示国际单位制,式中H 为吊臂离地面的高度)规律变化,则物体做()A,速度大小不变的曲线运动B.速度大小增加的曲线运动C.加速度大小方向均不变的曲线运动D,加速度大小方向均变化的曲线运动参考答案与试题解析选择题(共2小题)1 .【解答】解:AB、在刚竖直上抛时,因竖直方向有速度,则受到水平向西的个,导 致物体水平向西有个加速度,虽然加速度会随着竖直方向速度减小而减小,但是加速运 动,因此物体到最高点时,水平方向有速度,而
4、水平方向加速度却为零,原因是最高点, 竖直方向速度为零,故AB错误;CD、将此物体的运动分解成水平方向与竖直方向,在上抛过程中,水平方向速度不断增大, 当下降时,因加速度方向与水平速度方向相反,做减速运动,但在落回到抛出点时,水 平方向有向西的位移,因此落地点在抛出点西侧,故C错误,D正确;故选:D。2 .【解答】解:A、B、降落伞参加了竖直方向的分运动和水平方向分运动,水平方向的分 运动对竖直分运动无影响,故风速变大时,下落的时间不变,故AB均错误;C、D、根据v=v2 + v2,若风速越大,水平风速vx越大,则降落伞落地时速度越大,故 C错误,D正确;故选:D。二.多选题(共2小题)3 .
5、【解答】解:AB、船C沿着绳子靠向A船初位置的同时还要绕A船转动;船C沿着绳 子靠向B船的初位置的同时还要绕B船转动;先将船C的速度先沿着平行AC绳子和垂直AC绳子方向正交分解;再将船C的速度先沿 着平行BC绳子和垂直BC绳子方向正交分解;由于绳子不可伸长,故每条船沿着绳子方向的分速度是相等的;两拖船速度一定小于C船速度(斜边大于直角边);故A错误,B正确;CD、因为C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等,速度方向不一定在 CA和CB的夹角范围内,以A为参照系,此时的C船是以A为圆心做圆周运动,即速 度方向垂直于AC, NACB小于90的情况下,C的速度方向就是在ACB夹角之外的
6、;故C正确,D错误。故选:BCo4 .【解答】解:A, B、物体B参加了两个分运动,水平方向的匀速直线运动和竖直方向的 匀加速直线运动;对于竖直分运动,结合位移时间关系公式x=vot+Lt2,可得到2d=H - x=H - (voyt+Aat2) 又根据题意d=H - 2可以得对比两式可得出:竖直分运动的加速度的大小为ay=4m/s2竖直分运动的初速度为V0y=0故竖直分速度为Vy=4t物体的水平分速度不变合运动的速度为竖直分速度与水平分速度的合速度,遵循平行四边形定则,故合速度的方向 不断变化,物体一定做曲线运动,合速度的大小v=/ + vj,故合速度的大小也一定 不断变大,故A错误,B正确
7、;C、D、水平分加速度等于零,故合加速度等于竖直分运动的加速度,因而合加速度的大小和方向都不变,故C正确,D错误: 故选:BC1,考点卡片1.运动的合成和分解【知识点的认识】运动的合成和分解1 .分运动和合运动:个物体同时参与几个运动,参与的这几个运动即分运动,物体的实 际运动即合运动。2 .运动的合成与分解已知分运动求合运动称为运动的合成:已知合运动求分运动称为运动的分解。两者互为逆运 算。在对物体的实际运动进行分解时,要根据实际效果分解。3 .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+ ”
8、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。(1)等时性:合运动与分运动经历的时间相等。(2)独立性:个物体同时参与几个分运动时,各分运动独立进行,不受其他分运动的影 响。(3)等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果。5 .合运动的性质与轨迹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
9、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。【命题方向】(1)第一类常考题型是考查合运动的性质与轨迹:如图,甲车自西向东做匀加速运动,乙车由南向北做匀速运动,到达位置之前,乙车上的人看到甲车运动轨迹大致是图中的()分析:以乙车为参考系,甲车在东西方向上做匀加速直线运动,在南北方向上做匀速直线运动,根据运动的合成确定甲车的轨迹。解答:解:以乙车为参考系,甲车向东做匀加速直线运动,向南做匀速直线运动,由于合加 速
10、度的方向与合速度的方向不在同一条直线上,则合运动是曲线,因为加速度的方向大 致指向轨迹凹的一向,故C正确,A、B、D错误。故选C。点评:解决本题的关键知道曲线运动的条件,知道曲线运动加速度的方向大致指向轨迹凹的 一向。(2)第二类常考题型是考查运动的合成与分解:快艇从离岸边100m远的河流中央向岸边行驶。已知快艇在静水中的速度图象如(图甲) 所示;河中各处水流速度相同,且速度图象如(图乙)所示,则()A.快艇的运动轨迹一定为直线B,快艇的运动轨迹可能为直线,也可能为曲线C,快艇最快到达岸边,所用的时间为20sD.快艇最快到达岸边,经过的位移为100m分析:分析:AB、将快艇的运动分解为沿河岸方
11、向和垂直于河岸方向,两分运动个做匀 加速直线运动,个做匀速直线运动,根据运动的合成确定其运动的轨迹。C、根据合运动与分运动具有等时性,在垂直于河岸方向上的速度越大,时间越短。即静水 速垂直于河岸时,时间最短。D、根据平行四边形定则求出合位移。解:AB、两分运动一个做匀加速直线运动,个做匀速直线运动,知合加速度的方向与合 速度的方向不在同一条直线上,合运动为曲线运动。故A、B错误。C、静水速垂直于河岸时,时间最短。在垂直于河岸方向上的加速度a=0.5m/s2,由d=Lat22得,t=20s。故C正确。D、在沿河岸方向上的位移x=v2t=3X20m=60m,所以最终位移S=x2+d2=2ojm.故
12、D错误。故选:C。点评:解决本题的关键会将快艇的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,知道在垂直于 河岸方向上的速度越大,时间越短。以及知道分运动与合运动具有等时性。(3)第三类常考题型是考查小船渡河运动:如图所示,一条小船位于200m宽的河正中A点处,从这里向下游100V3m处有一危险区, 当时水流速度为4m/s,为了使小船避开危险区沿直线到达对岸,小船在静水中的速度至 少是()in/s m/s C.2m/s D.4m/s33分析:小船离河岸100m处,要使能安全到达河岸,则小船的合运动最大位移为 V1002+(100V3)2-因此由水流速度与小船的合速度,借助于平行四边形定则,即可 求出小
13、船在静水中最小速度。解:要使小船避开危险区沿直线到达对岸,则有合运动的最大位移为12+(如)2。因此已知小船能安全到达河岸的合速度,设此速度与水流速度的夹角为e,即有 tan0L2P10(V3 3所以0=30又已知流水速度,则可得小船在静水中最小速度为:v船=v木sin0=lx4m/s=2m/s2故选:Co 点评:个速度要分解,已知一个分速度的大小与方向,还已知另个分速度的大小且最小,则求这个分速度的方向与大小值。这种题型运用平行四边形定则,由几何关系来确定最小值。(4)第四类常考题型是考查绳、杆末端速度的分解:如图所示,沿竖直杆以速度u匀速下滑的物体A通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B, 当
14、细绳与竖直杆间的夹角为。时,物体B的速度为()分析:物体A以速度v沿竖直杆匀速下滑,绳子的速率等于物体B的速率,将A物体的速 度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于绳速,由几何知识求 解B的速率,再讨论B的运动情况。解:将A物体的速度按图示两个方向分解,如图所示,由绳子速率v i=vcos6而绳子速率等于物体B的速率,则有物体B的速率vb=v s=vcos0.故B正确,ACD错误,故选:B本题通常称为绳端物体速度分解问题,容易得出这样错误的结果:将绳的速度分解,如图得 到v=v 绳 sin。【解题方法点拨】1 .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
15、定合运动是直线运动还是曲线运动,具体分以下几种情 况:两个互成角度的分运动合运动的性质两个匀速直线运动匀速直线运动个匀速直线运动、个匀变速直线运动匀变速曲线运动两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动两个初速度不为零的匀变速直线运动如果V合与a合共线,为匀变速直线运动如果v合与a合不共线,为匀变速曲线运动2 .运动的合成与分解的规律总结(1)分析运动的合成与分解问题,要注意运动的分解方向,一般情况按运动效果进行分解, 切记不可按分解的思路来分解运动。(2)要注意分析物体在两个方向上的受力及运动规律,分别在两个方向上列式求解。(3)两个分方向上的运动具有等时性,这常是处理运动分解问题的关键点
16、。3 .小船渡河运动模型(1)小船渡河的运动可以看成是小船划行的运动和小船随河流运动的合运动,船的实际运 动是两个分运动的合运动。该运动模型中常涉及的问题有船渡河最短时间的计算和船渡 河位移最短时速度方向的确定等。小船渡河的三种情景:过河时间最短:船头正对河岸时,渡河时间最短,tM=乂- (d为河宽)。V1过河路径最短(V2V1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V2矢量末端为圆心,以VI矢量的大小为半径画弧,从V2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:cosa=2_,最短航程:s(2)求解小船渡河问题的方法求解小船渡河问题有两类
17、:是求最短渡河时间,二是求最短渡河位移,无论哪类都必须明 确以下四点:解决这类问题的关键是: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。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。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。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定则求极限的方法 处理。4.绳、杆末端速度分解模型(1)模型特点用绳、杆相牵连的物体,在运动过程中,其两物体的速度通常不同,但物体沿绳或杆方向的 速度分量大小相等。(2
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