高考物理 热点题型和提分秘籍 专题4.1 运动的合成与分解 平抛运动(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc
《高考物理 热点题型和提分秘籍 专题4.1 运动的合成与分解 平抛运动(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理 热点题型和提分秘籍 专题4.1 运动的合成与分解 平抛运动(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc(27页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、专题4.1 运动的合成与分解 平抛运动【高频考点解读】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3.掌握平抛运动的特点和性质.4.掌握研究平抛运动的方法,并能应用解题【热点题型】题型一 运动的合成与分解的应用例1、(多选)在一光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从t0时刻起,由坐标原点O(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度时间图像如图412甲、乙所示,下列说法中正确的是()图412A前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动B后2 s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向C4 s末物体坐标为(4 m,4 m)D4 s末物体坐标为(6 m,2 m)【答案】A
2、D【提分秘籍】 1合运动与分运动的关系(1)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)。(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。2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。【举一反三】 如图414所示,从广州飞往上海的波音737航班上午10点到达上海浦东机场,若飞机在降落过程中的
3、水平分速度为60 m/s,竖直分速度为6 m/s,已知飞机在水平方向做加速度大小等于2 m/s2的匀减速直线运动,在竖直方向做加速度大小等于0.2 m/s2的匀减速直线运动,则飞机落地之前() 图414A飞机的运动轨迹为曲线B经20 s飞机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等C在第20 s内,飞机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等D飞机在第20 s内,水平方向的平均速度为21 m/s题型二 小船渡河问题河宽l300 m,水速u1 m/s,船在静水中的速度v3 m/s,欲分别按下列要求过河时,船头应与河岸成多大角度?过河时间是多少?(1)以最短时间过河;(2)以最小位移过河;(3
4、)到达正对岸上游100 m处。【解析】(1)以最短时间渡河时,船头应垂直于河岸航行,即与河岸成90角。最短时间为t s100 s。(2)以最小位移过河,船的实际航向应垂直河岸,即船头应指向上游河岸。设船头与上游河岸夹角为,有vcos u,【答案】见解析【易错提醒】(1)渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关,与水流速度无关。(2)船渡河位移最小值与v船和v水大小关系有关,v船v水时,河宽即为最小位移,v船v水时,应利用图解法求极值的方法处理。【提分秘籍】 1小船过河问题的分析思路2三种速度v1(船在静水中的速度)、v2(水流的速度)、v(船的实际速度)。3三种过河情景分析(1)过河时间最短:
5、船头正对河岸时,渡河时间最短,tmin(d为河宽)。(2)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415所示,以v2矢量末端为圆心,以v1矢量的大小为半径画圆弧,从v2矢量的始端向圆弧作切线,则合速度沿此切线方向时航程最短。图415由图可知cos ,最短航程xmind。【举一反三】 已知河水的流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2v1,下面用小箭头表示小船及船头的指向,则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景如图416所示,依次是()图416ABC D题型三 关联速度问题例3、(多选)如图418所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一
6、端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d。现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法正确的是(重力加速度为g)() 图418A小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB小环到达B处时,重物上升的高度为(1)dC小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于 【答案】ABD【提分秘籍】 1模型特点沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等。2思路与方法合速度物体的实际运动速度v分速度方法:v1与v2的合成遵循平行四边形定则。3解题的原则把物体的实际速度分解为垂直于
7、绳(杆)和平行于绳(杆)的两个分量,根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解。常见的模型如图417所示。图417【举一反三】 )如图419所示,人在河岸上用轻绳拉船。某时刻人的速度为v,船的速度为v1,绳与水平方向的夹角为,则下列有关速度的合成或分解图正确的是() 图419图4110题型四 平抛运动的基本规律例4(多选)某人向放在水平地面上正前方的小桶中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的前方,如图423所示。 不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中,则下次再水平抛球时,可能做出的调整为() 图423A减小初速度,抛出点高度不变B增大初速度,抛出点高度不变C初速度大小不变,降低抛出点高度D初速度
8、大小不变,增大抛出点高度解析:选AC由xv0t可知,要使小球抛进小桶中,可高度不变,减小初速度,也可初速度不变,降低抛出点的高度,故A、C正确。【提分秘籍】 1基本规律(1)位移关系(2)速度关系图4212有用结论(1)飞行时间:t ,取决于下落高度h,与初速度v0无关。(2)水平射程:xv0tv0 ,由初速度v0和下落高度h共同决定,与其他因素无关。(3)落地速度:v,与水平方向的夹角tan ,所以落地速度只与初速度v0和下落高度h有关。(4)速度改变量:物体在任意相等时间内的速度改变量vgt相同,方向恒为竖直向下,如图422所示。图422(5)水平位移中点:因tan 2tan ,所以OC2
9、BC,即速度的反向延长线通过此时水平位移的中点(如图421所示)。【举一反三】 (多选)某物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角为,其正切值tan 随时间t变化的图像如图424所示,(g取10 m/s2)则()图424A第1 s物体下落的高度为5 mB第1 s物体下落的高度为10 mC物体的初速度为5 m/sD物体的初速度为10 m/s 解析:选AD因tan t,对应图像可得1,v010 m/s,D正确,C错误;第1 s内物体下落的高度hgt21012 m5 m,A正确,B错误。题型五 多体平抛问题例5、(多选)如图426,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向
10、抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力,则() 图426Aa的飞行时间比b的长Bb和c的飞行时间相同Ca的水平速度比b的小Db的初速度比c的大【答案】BD【方法规律】(1)物体做平抛运动的时间由物体被抛出点的高度决定,而物体的水平位移由物体被抛出点的高度和物体的初速度共同决定。(2)两条平抛运动轨迹的相交处是两物体的可能相遇处,两物体要在此处相遇,必须同时到达此处。【提分秘籍】 1多体平抛运动问题是指多个物体在同一竖直平面内平抛时所涉及的问题。2三类常见的多体平抛运动(1)若两物体同时从同一高度(或同一点)抛出,则两物体始终在同一高度,二者间距只取决于两物
11、体的水平分运动。(2)若两物体同时从不同高度抛出,则两物体高度差始终与抛出点高度差相同,二者间距由两物体的水平分运动和竖直高度差决定。(3)若两物体从同一点先后抛出,两物体竖直高度差随时间均匀增大,二者间距取决于两物体的水平分运动和竖直分运动。【举一反三】 如图427所示,在距水平地面H和4H高度处,同时将质量相同的a、b两小球以相同的初速度v0水平抛出,则以下判断正确的是 () 图427Aa、b两小球同时落地B两小球落地速度方向相同Ca、b两小球水平位移之比为12Da、b两小球水平位移之比为14题型六 类平抛运动问题分析例6、风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力。如图429所示,在风洞实
12、验室中有足够大的光滑水平面,在水平面上建立xOy直角坐标系。质量m0.5 kg的小球以初速度v00.40 m/s从O点沿x轴正方向运动,在02.0 s内受到一个沿y轴正方向、大小F10.20 N的风力作用;小球运动2.0 s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F20.10 N(图中未画出)。试求:图429(1)2.0 s末小球在y方向的速度大小和2.0 s内运动的位移大小;(2)风力F2作用多长时间,小球的速度变为与初速度相同。【答案】(1)0.8 m/s1.1 m(2)4.0 s【提分秘籍】 1受力特点物体所受合力为恒力,且与初速度的方向垂直。2运动特点在初速度v0方向做匀速直线运动,在合外力
13、方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a。3求解技巧(1)常规分解法:将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的匀加速直线运动,两分运动彼此独立,互不影响,且与合运动具有等时性。(2)特殊分解法:对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度分解为ax、ay,初速度v0分解为vx、vy,然后分别在x、y方向列方程求解。【举一反三】 在光滑的水平面内,一质量m1 kg的质点以速度v010 m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向(竖直方向)的恒力F15 N作用,直线OA与x轴成37,如图4211所示曲线为质点的轨迹图(g取10 m/s2
14、,sin 370.6,cos 370.8),求:图4211(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,质点从O点到P点所经历的时间以及P点的坐标;(2)质点经过P点时的速度大小。答案:(1)1 sP(10 m,7.5 m)(2)5 m/s【高考风向标】【2015海南6】若在某行星和地球上相对于各自水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为。已知该行星质量约为地球的7倍,地球的半径为R,由此可知,该行星的半径为()A B C2R D【答案】C【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,即,在竖直方向上做自由落体运动,即,所以,两种情况下,抛出的速度相同,高
15、度相同,所以,根据公式可得,故,解得,故C正确。 (2014新课标全国卷,15)取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力。该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A. B. C. D.【答案】B (2014江苏6)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图18所示的装置进行实验小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落关于该实验,下列说法中正确的有()图18A两球的质量应相等B两球应同时落地C应改变装置的高度,多次实验D实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动【答案】BC【解析】小锤打击弹性金属片后,
16、A球做平抛运动,B球做自由落体运动A球在竖直方向上的运动情况与B球相同,做自由落体运动,因此两球同时落地实验时,需A、B两球从同一高度开始运动,对质量没有要求,但两球的初始高度及击打力度应该有变化,实验时要进行35次得出结论本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质,故选项B、C正确,选项A、D错误(2014浙江卷,23)如图7所示,装甲车在水平地面上以速度v020 m/s沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高为h1.8 m。在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶,其底边与地面接触。枪口与靶距离为L时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为v800 m/s。在子弹射出的同时,装甲
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考物理 热点题型和提分秘籍 专题4.1 运动的合成与分解 平抛运动含解析-人教版高三全册物理试题 高考 物理 热点 题型 秘籍 专题 4.1 运动 合成 分解 解析 人教版高三全册 物理试题
链接地址:https://www.taowenge.com/p-92289233.html
限制150内