还剩3页未读,继续阅读
文本内容:
ILL皇元曲线运动—运动的合成与分解形定则进行合成,如图4一1一4所示rrFa曲线运动[记一记].速度方向图4一1一43两个分运动垂直时的合成满意:am=yj屏质点在某一点的瞬时速度的方向,沿曲线上该s.=y.F+2点的切线方向.运动性质做曲线运动的物体,速度的方向时刻转变故曲线运动肯定是变速运动即必定具有加速度.曲线运动的条件v介=:医+若[试一试]
2.某质点的运动速度在X、,方向的重量,.八口与时间的关系如图4-1-5所示,已知x、y方向相互垂直,则4s末该质点的速度和位移大小各是I运动学角度物体的加速度方向跟速度方向多少?不在同一条直线上2动力学角度物体所受合外力的方向跟速度方向不在同一条直线上[试一试].物体在光滑水平面上受三个水平恒力不共线作用处于平衡状态,如图4一1一2所示,当把其中一个水平恒力撤去时其余两个力保持不变,物体将图4一1一2A.肯定做匀加速直线运动B.可能做匀变速直线运动C.可能做曲线运动D.肯定做曲线运动解析选BCFFTg运动的合成与分解[记一记]I.基本概念.分解原则依据运动的实际效果分解也可采纳正交分解.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假如各分运动在同始终线上,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“一”号,从而将矢量运算简化为代数运算2两分运动不在同始终线上时,依据平行四边答案5nVs4/|3m合运动的性质与轨迹推断.合力方向与轨迹的关系无力不拐弯,拐弯必有力曲线运动轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间,而且向合力的方向弯曲,或者说合力的方向总是指向曲线的“凹”侧.合力方向与速率变化的关系1当合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当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变.合运动与分运动的关系1运动的独立性一个物体同时参加两个或多个运动,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,但是它们共同打算合运动的性质和凯迹2运动的等时性各个分运动与合运动总是同时开头,同时结束,经受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4运动的同一性各分运动与合运动,是指同物体参加的分运动和实际发生的运动,不是几个不同物体发生的不同运动.合运动性质的推断若合加速度与合初速度的方向在同始终线上则为直线运动,否则为曲线运动例如1两个匀速直线运动的合运动仍旧是匀速直线运动2一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动仍旧是匀变速运动,当二者共线时为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动3两个匀变速直线运动的合运动仍旧是匀变速运动若合初速度与合加速度在同始终线上,则合运动为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动4两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动仍旧是初速度为零的匀加速直线运动[例1]在一光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从/=时刻起,由坐标原点
00.0开头运动,其沿x轴和,轴方向运动的速度一时间图象如图4-1-6甲、乙所示,下列说法中正确的是图4—1—6A.前2s内物体沿x轴做匀加速宜线运动B.后2s内物体连续做匀加速直线运动,但加速度沿.V轴方向4s末物体坐标为4m4m4s末物体坐标为6m2mI答案|ADm~小船过河问题分析.小船过河问题分析思路.三种速度0船在静水中的速度、6水流速度、船的实际速度.三种过河情景分析1过河时间最短船头正对河岸时,渡河时间最短,为河宽2过河路径最短20时合速度垂直于河岸时,航程最短,.5布=,/0船头指向上游与河岸夹角为acosa=o⑶过河路径最短6皿时合速度不行能垂宜于河岸,无法垂直渡河确定方法如下如图4-1—7所示,以6矢量末端为圆心,以I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时航程最短图4一1一7由图可知cosa=9最短航程口=总=枭v*2UU|[例2]一小船渡河河宽d=180m水流速度初=
2.5nVso若船在静水中的速度为搂=5m/s求1欲使船在最短的时间内渡河,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?2欲使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少?解决小船过河问题应留意的问题1渡河时间只与船垂宜于河岸方向的分速度有关,与水流速度无关2船渡河位移最短值与0和东大小关系有关,本时,河宽即为最短位移,心水时,应采用图解法求极值的方法处理[故宏巩国玄实]【.电动臼行车绕如图4一I-11所示的400m标准跑道运动,车上的车速表指针始终指在36km/h处不动则下列说法中正确的是图4一1一11A电动车的速度始终保持不变.电动车沿弯道8CQ运动过程中,车始终具有加速度C.电动车绕跑道一周需40s此40s内电动车的平均速度等于10m/sD.跑完•圈过程中,由于电动车的速度没有发生转变,故电动车所受合力为零解析选B.如图4一1一12所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开头沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的推断中,正确的是()图4一1一12A.笔尖留下的痕迹是一条抛物线B.笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线C.在运动过程中,笔尖运动的速度方向始终保持不变D.在运动过程中,笔尖运动的加速度方向始终保持不变解析选AD(2022・宁波模拟)人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,当以速度如匀速地拉绳使物体A到达如图4一1一13所示位置时,绳与竖直杆的夹角为仇则物体A实际运动的速度是()图4一1一【3“osin0百C.D而解析:选D
4.甲、乙两船在同一条河流中同时开头渡河,河宽为“,河水流速为o划船速度均为,动身时两船相距弥,甲、乙两船船头均与河岸成60角,如图4一1一14所示已知乙船恰好能垂直到达对岸A点,则下列推断正确的是()图4一1一14A.甲、乙两船到达对岸的时间不同v=2voC.两船可能在未到达对岸前相遇D.甲船也在4点靠岸解析选BD如图4一1一15所示,质量加=
2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,已知物体卜=
3.01m运动过程中的坐标与时间的关系为…gb=
0.2/2m=10m/s2»依据以上条件求图4-1-15
(1)/=10s时刻物体的位皆.坐标;
(2)r=10s时刻物体的速度和加速度的大小与方向答案
(1)(3m20m)
(2)
5.0ni/s与x轴正方向夹角为
530.4m/s2沿),轴正方向|普对砥蹂检刷]高考常考题型选择题+计算题(2022•黄冈期末)下列图中实线为河岸,河水的流淌方向如图p的箭头所示,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线则其中可能正确的是()图1解析选AB(2022•陕西交大附中诊昕)质点仅在恒力F作用下,在xOy平面内山原点运动到A点的轨迹及在八点的速度方向如图2所示,则恒力厂的方向可能沿()图2A.x轴正方向B.x轴负方向C.),轴正方向D.y轴负方向解析选A(2022•吉林0■点中学模拟)跳伞表演是人们普遍喜爱的欣赏性体育项目,如图3所示,当运动员从直升飞机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是()图3A.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,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成损害C.运动员下落时间与风力无关D.运动员着地速度与风力无关解析选BCo一探照灯照耀在云层底面上,云层底面是与地面平行的平面,如图4所示,云层底面距地面高九探照灯以恒定角速度”在竖直平面内转动,当光束转到与竖直方向夹角为〃时,云层底面上光点的移动速度是()图4c力
①A.h(t)B.7cos8D.hotan0解析选C一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100m远的一浮标处,已知快艇在静水中的速度a图象和流水的速度“图象如图5甲、乙所示,贝川)图5A.快艇的运动轨迹为直线B.快艇的运动轨迹为曲线C.能找到某一位置使快艇最快到达浮标处的时间为20sD.快艇最快到达浮标处经过的位移为100m解析选BC一质量为2kg的物体在5个共点力作用下做匀速直线运动现同时撤去其中大小分别为10N和15N的两个力,其余的力保持不变卜.列关于此后该物体运动的说法中,正确的是()A.可能做匀减速直线运动,加速度大小为10ni/s2B.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小为5ni/s2C.可能做匀变速曲线运动,加速度大小可能为5m/s2D.肯定做匀变速直线运动,加速度大小可能为10ni/s2解析选AC(2022・济南模拟)如图6所示•块橡皮用细线悬挂于O点,用钉子靠着线的左侧,沿与水平方向成30角的斜面对右以速度O匀速运动,运动中始终保持悬线竖直,下列说法正确的是()图6A.橡皮的速度大小为皮的速度大小为小C.橡皮的速度与水平方向成60角D.橡皮的速度与水平方向成45角解析选BC图7所示为一条河流,河水流速为一只船从A点先后两次渡河到对岸,船在静水中行3史的速度为o第一次船头向着AA方向行驶,渡河时间为小船的位移为箱其次次船头向着AC方向行驶,渡河时间为4船的位移为A-
2.若A
3、AC与河岸的垂线方向的夹角相等,则有()图7A.t\tlXiX2B./)/
2.V|Jl2/i=ririV2D.t\=t2XiX2解析选Do(2022•苏北四市第三次谓研测试)某河宽为600in河中某点的水流速度与该点到较近河岸的距离d的关系图象如图8所示船在静水中的速度为4m/s船渡河的时间最短下列说法正确的是()图8A.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂走B.船在河水中航行的轨迹是一条直线C.渡河最短时间为240sD.船离开河岸400m时的速度大小为2#m/s解析选AD(2022•宜林模拟)质量为2kg的物体在盯平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图9所示,下列说法正确的必()图9A.质点的初速度为5mzsB.质点所受的合外力为3NC.质点初速度的方向与合外力方向垂直2s末质点速度大小为6m/s解析选AB.一物体在光滑水平面上运动,它在x方向和),方向上的两个分运动的速度一时间图象如图10所示图10
(1)推断物体的运动性质
(2)计算物体的初速度大小
(3)计算物体在前3$内和前6s内的位移大小答案⑴匀变速曲线运动
(2)5()m/s
(3)3O^L3m180m.如图11所示,在竖直平面的xOy坐标系中,Oy竖直向上,Ox水平设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力一小球从坐标原点沿.\,方向竖直向上抛出,初速度为g=4m/s不计空气阻力,到达最高点的位置如图中M点所示,(坐标格为正方形,g=10m/s2)求图11
(1)小球在M点的速度5;
(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落网x轴时的位置M
(3)小球到达N点的速度s的大小答案(l)6in/s
(2)
(120)
(3)4®m/sI.如图I所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点),A、
8、为曲线上的三点,关于铅球在8点的速度方向,说法正确的是()图1A.为人8的方向B.为BC的方向C.为B的方向D.为8E的方向解析:选C(2022•广州模拟)如图2所示,船从A处开出后沿宜线48到达对岸,若A8与河岸成37角,水流速度为4nVs则船从A点开出的最小速度为()图2A.2ni/sB.
2.4m/sC.3m/sD.
3.5m/s解析选B(2022•东莞谓研)在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为〃的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度如水平匀速移动,经过时间/猴子沿杆向上移动的高度为4人顶杆沿水平地面移动的距离为x如图3所示关于猴子的运动状况,下列说法中正确的是()图3A.相对地面的运动轨迹为直线B.相对地面做变加速曲线运动f时刻猴子对地速度的大小为r时间内猴子对地的位移大小为后彳解析选D(2022•揭阳模拟)如图4所示平面直角坐标系X〉与水平面平行,在光滑水平面上,一做匀速直线运动的质点以速度通过坐标原点O速度方向与x轴正方向的夹角为扇与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力凡和沿y轴正方向的恒力则此后()图4A.由于有后,质点肯定做曲线运动b.假如a片质点相对原来的方向向丁轴一侧做曲线运动C.假如=EUina质点做直线运动D.假如EFcota质点相对原来的方向向x轴一侧做曲线运动解析选CD(2022•江苏南考)如图5所示,甲、乙两同学从河中O点动身,分别沿直线游到A点和13点后,马上沿原路线返回到O点,
04、08分别与水流方向平行和垂直,且OA=OB若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间I/、,乙的大小关系为()图5B.tw=tLC.无法确定解析选CO质量〃】=4kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点,先用沿轴方向的力a=8N作用了2$然后撤去Q再用沿+y轴方向解析选D。