第四單元曲線運(yùn)動(dòng)萬

1、第四單元曲線運(yùn)動(dòng)萬教 材 案 考綱傳真考情總結(jié)備考建議1.運(yùn)動(dòng)的合成和分解 2.拋體運(yùn)動(dòng) 3.勻速圓周運(yùn)動(dòng)、角速度、線速度、向心加速度 4.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 5.離心現(xiàn)象 6.萬有引力定律及其應(yīng)用 7.環(huán)繞速度 8.第二宇宙速度和第三宇宙速度 9.經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀 1.從考查力度分析:涉及本單元知識(shí)的考題在每年的各省市高考中均有出現(xiàn).考查題型以選擇題居多,有時(shí)也以計(jì)算題形式出現(xiàn),題目分值一般為6分,若是計(jì)算題,分值一般為十幾分.2.從考查內(nèi)容分析:平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、天體運(yùn)動(dòng)等問題涉及較多,尤其是人造衛(wèi)星問題、天體的質(zhì)量和密度的計(jì)算問題考查最為頻繁.1.在2014年備考復(fù)習(xí)中要重視

2、三大考點(diǎn),即平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)與天體運(yùn)動(dòng)問題.特別是三大考點(diǎn)中平拋運(yùn)動(dòng)與天體運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)與天體運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的問題.2.近幾年高考中涉及本單元知識(shí)的題目多為中、低檔題,題型多為選擇題,所以復(fù)習(xí)中要重視選擇題.對(duì)于計(jì)算題要通過復(fù)習(xí)和強(qiáng)化訓(xùn)練,歸納掌握?？嫉奈锢砟Ｐ?總之,要重視基礎(chǔ)知識(shí)、基本規(guī)律和基本模型的理解和應(yīng)用.3.由于本單元知識(shí)與生產(chǎn)、生活和科技密切聯(lián)系,復(fù)習(xí)中要重視聯(lián)系實(shí)際的問題,如宇宙探索、探月工程等,審題時(shí)要注意從這類問題中讀出有用信息并建立正確的物理模型.第1講運(yùn)動(dòng)的合成和分解拋體運(yùn)動(dòng)知識(shí)詮釋思維發(fā)散(1)速度方向:質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的速度,沿曲線上該點(diǎn)的切線方向.(2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì):做曲線運(yùn)

3、動(dòng)的物體,速度的方向時(shí)刻改變,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),即必然具有加速度.(1)從動(dòng)力學(xué)角度看:物體所受合外力方向跟它的速度方向不在同一條直線上.(2)從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看:物體的加速度方向跟它的速度方向不在同一條直線上.二、運(yùn)動(dòng)的合成和分解一個(gè)物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)往往參與幾個(gè)運(yùn)動(dòng),這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做實(shí)際運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng),這個(gè)實(shí)際的運(yùn)動(dòng)叫做這幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)等時(shí)性各分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間與合運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等獨(dú)立性一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng),各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行,不受其他分運(yùn)動(dòng)的影響等效性各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有完全相同的效果位移、速度、加速度都是矢量,故它們的合成與分解都遵循平行四邊形定則

4、.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成規(guī)律如下表.方向關(guān)系合 成 規(guī) 律共線(向右為正)v合=v1+v2a合=a1-a2不共線互相垂直a合=,tan =s合=,tan =v合=,tan =根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解,也可采用正交分解.注意:在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成時(shí),也可以利用三角形定則,如圖所示,v1、v2的合速度為v.運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)初速度方向?yàn)樗椒较蚴芰μ攸c(diǎn)只受重力作用運(yùn)動(dòng)性質(zhì)加速度恒為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng),其軌跡是一條拋物線(1)研究方法:用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法研究平拋運(yùn)動(dòng).水平方向:勻速直線運(yùn)動(dòng).豎直方向:自由落體運(yùn)動(dòng).(2)基本規(guī)律(如圖所示)位移關(guān)系速度關(guān)系1.圖示為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的軌跡示意圖,已知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)

5、動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是()達(dá)標(biāo)自檢D點(diǎn)的速率比在C點(diǎn)的大B.質(zhì)點(diǎn)在相等的時(shí)間段,速度的改變量相同A點(diǎn)的加速度比在D點(diǎn)的大A到D的過程中,加速度與速度的夾角先增大后減小【解析】質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),加速度不變,故C錯(cuò)誤;由B點(diǎn)速度與加速度相互垂直可知,合力方向與B點(diǎn)切線垂直且向下,故質(zhì)點(diǎn)由C到D的過程中,速率增大,A正確;由a=知,在相等的時(shí)間段速度的改變量相同,B正確;從A到D的過程中加速度與速度的夾角一直變小,D錯(cuò)誤.【答案】ABxOy平面內(nèi),從t=0時(shí)刻由坐標(biāo)原點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),將運(yùn)動(dòng)沿x軸和y軸分解,沿x軸方向分運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象和沿y軸方

6、向分運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象分別如圖甲、乙所示,則物體運(yùn)動(dòng)的軌跡圖可能是()【解析】物體沿x軸方向做的是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),沿y軸方向做的是勻速直線運(yùn)動(dòng),因此它們的合運(yùn)動(dòng)是類平拋運(yùn)動(dòng),軌跡為拋物線,圖A正確.【答案】A3.如圖所示,我某集團(tuán)軍在一次空地聯(lián)合軍事演習(xí)中,離地面H高處的飛機(jī)以水平對(duì)地速度v1釋放一顆炸彈欲轟炸地面目標(biāo)P,地面攔截系統(tǒng)同時(shí)以初速度v2豎直向上發(fā)射一顆炮彈攔截(炮彈運(yùn)動(dòng)過程看做豎直上拋),設(shè)此時(shí)攔截系統(tǒng)與飛機(jī)的水平距離為s,若攔截成功,不計(jì)空氣阻力,則v1、v2的關(guān)系應(yīng)滿足()A.v1=v2B.v1=v2 C.v1=v2D.v1=v2 【解析】炸彈做平拋運(yùn)動(dòng),炮彈做豎直上

7、拋運(yùn)動(dòng),若攔截成功,則有:s=v1t,H=gt2+v2t-gt2,解得v1=v2,所以C正確.【答案】C4.在民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一個(gè)騎射項(xiàng)目,如圖所示,運(yùn)動(dòng)員騎員騎馬奔馳的速度為v1,運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的弓箭速度為v2,跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d,則()A.要想命中目標(biāo)且箭在空中飛行時(shí)間最短,運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離應(yīng)為 B.要想命中目標(biāo)且箭在空中飛行時(shí)間最短,運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離應(yīng)為 D.只要擊中側(cè)向的固定目標(biāo),箭在空中運(yùn)動(dòng)合速度的大小v= 射中靶子,射出的箭相對(duì)于射手的速度與馬的速度垂直,合速度方向沿射出瞬間二者的連線,所以箭射到靶的最短時(shí)間為,此時(shí)距離靶子 ;若要箭射中靶子,只需要射出瞬

8、間合速度指向靶子即可,只是時(shí)間長短不定,所以B、C正確.【答案】BC核心突圍技能聚合(1)判斷物體是否做勻變速運(yùn)動(dòng),要分析合外力是否為恒力.(2)判斷物體是否做曲線運(yùn)動(dòng),要分析合外力的方向是否與速度的方向在同一直線上.(1)直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng),條件:F合=0.勻變速直線運(yùn)動(dòng),條件:F合為恒力且與速度共線.非勻變速直線運(yùn)動(dòng),條件:F合為變力且與速度共線.(2)曲線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng),條件:F合0,為恒力且與速度不共線.非勻變速曲線運(yùn)動(dòng),條件:F合0,為變力且與速度不共線.兩個(gè)互成角度的分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)、一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)初速度為零

9、的勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)根據(jù)合加速度方向與合初速度方向判定合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng).兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)如v合與a合共線,為勻變速直線運(yùn)動(dòng)如v合與a合不共線,為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)注意:物體做曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡一定夾在合力方向和速度方向之間,速度方向與軌跡相切,合力方向指向曲線的“凹”側(cè).典例1一個(gè)物體在相互垂直的恒力F1和F2作用下,由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后,突然撤去F2,則物體的運(yùn)動(dòng)情況將是()F1的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)金】解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn):(1)撤去F2后合力與速度方向的關(guān)系;(2)物體所受合力是否為恒力;(3)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.【規(guī)范全解】物體在相互

10、垂直的恒力F1和F2的作用下,由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),其速度方向與F合的方向一致,經(jīng)過一段時(shí)間后,撤去F2,合力為F1,而F1與vF1恒定,由a=,a也恒定,故應(yīng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A正確.【答案】A二、繩連物體的速度關(guān)聯(lián)問題由于高中研究的繩都是不可伸長的,桿都是不可伸長和壓縮的,即繩或桿的長度不會(huì)改變,所以解題原則是:把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩(桿)和平行于繩(桿)兩個(gè)分量,根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相同求解.合速度方向:物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向.分速度方向:沿繩(桿)伸(縮)方向:使繩(桿)伸(縮).垂直于繩(桿)方向:使繩(桿)轉(zhuǎn)動(dòng).速度投影定理:不可伸長的桿或繩,若各點(diǎn)速度不同,

11、各點(diǎn)速度沿繩方向的投影相同.典例2A、B兩物體通過一根跨過定滑輪的輕繩相連放在水平面上,當(dāng)繩被拉成與水平面夾角分別是、時(shí),物體A正以v1的速度向右運(yùn)動(dòng),如圖甲所示.此時(shí)物體B的運(yùn)動(dòng)速度vB為(繩始終有拉力)()甲A. B. C. D. 【名師點(diǎn)金】解答本題時(shí)要注意兩物體在沿繩方向的分速度大小相等.乙【規(guī)范全解】物體A的速度v1產(chǎn)生兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)效果,分別是:沿繩伸長方向的分運(yùn)動(dòng),設(shè)其速度大小為v繩A;垂直繩方向的分運(yùn)動(dòng).它的速度分解如圖乙所示,則有v繩A=v1cos .同理,根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果,物體B的速度vB可以分解為:垂直繩方向的分運(yùn)動(dòng);沿繩收縮方向的分運(yùn)動(dòng),設(shè)其速度大小為v繩B,則有vB=.由

12、于對(duì)應(yīng)同一根繩,其長度不變,則v繩B=v繩A,根據(jù)三式解得vB=.選項(xiàng)D正確.【答案】D合運(yùn)動(dòng).2.三種速度:v1(船在靜水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的實(shí)際速度).(1)過河時(shí)間最短:船頭正對(duì)河岸時(shí),渡河時(shí)間最短,t短=(d為河寬).(2)過河路徑最短(v2v1時(shí)):合速度不可能垂直于河岸,無法垂直渡河.確定方法如下:如圖所示,以v2矢量末端為圓心,以v1矢量的大小為半徑畫圓弧,從v2矢量的始端向圓弧作切線,則合速度沿此切線方向航程最短.最短,s短=d.船頭指向上游與河岸夾角為,cos =.典例3河寬l=300 m,河水流速u=3 m/s,小船在靜水中的速度v=5 m/s.欲按下列要

13、求過河時(shí),小船的航向應(yīng)與河岸成多大角度?過河時(shí)間為多長?(1)以最短的時(shí)間過河.(2)以最小的位移過河.【名師點(diǎn)金】小船同時(shí)參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),隨水漂流干擾的,它們具有等時(shí)性.據(jù)此可解本題.【規(guī)范全解】(1)最短過河時(shí)間為:t1= s=60 s小船的航向與河岸成90示,小船到達(dá)下游某處C.小船的航向(航速方向)逆向上游與河岸成角.由vcos =u得:=53過河時(shí)間t2= s=75 s.【答案】(1)9060 s(2)5375 s(1)運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t=,取決于物體下落的高度h,與初速度v0無關(guān).(2)水平射程:x=v0t=v0,由平拋初速度v0和下落高度h共同決定.(1)任意時(shí)刻的速度水平分量均等于

14、初速度v0.(2)任意相等時(shí)間間隔t內(nèi)的速度變化量方向豎直向四、對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的進(jìn)一步理解下,大小v=vy=gt.(1)任意相等時(shí)間間隔內(nèi),水平位移相同,即x=v0t.(2)連續(xù)相等的時(shí)間間隔t內(nèi),豎直方向上的位移差不變,即y=gt2.甲典例4如圖甲所示,排球場總長為18 m,設(shè)球網(wǎng)高度為2 m,運(yùn)動(dòng)員站在網(wǎng)前3 m處正對(duì)球網(wǎng)跳起將球水平擊出.(不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10 m/s2)(1)若擊球高度為2.5 m,為使球既不觸網(wǎng)又不出界,求水平擊球的速度范圍.(2)當(dāng)擊球點(diǎn)的高度為何值時(shí),無論水平擊球的速度多大,球不是觸網(wǎng)就是越界?【名師點(diǎn)金】求解本題時(shí)要注意排球的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng),正對(duì)球網(wǎng)

15、擊球可將排球的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為在垂直于網(wǎng)的豎直平面內(nèi)的平拋運(yùn)動(dòng).好壓在底線上,則球在空中的飛行時(shí)間:t1= s= s由此得排球越界的臨界速度v1= m/s=12 m/s若球恰好觸網(wǎng),則球在網(wǎng)上方運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t2= s= s由此得排球觸網(wǎng)的臨界擊球速度v2= m/s=3 m/s使排球既不觸網(wǎng)又不越界,水平擊球速度v的取值范圍為:3 m/sv12 m/s.乙(2)設(shè)擊球點(diǎn)的高度為h,當(dāng)h較小時(shí),擊球速度過大會(huì)出界,擊球速度過小又會(huì)觸網(wǎng),臨界情況是球剛好擦網(wǎng)而過,落地時(shí)又恰好壓在底線上,如圖乙所示,則有:v=x1 v=x2 h= = m= m即擊球高度為此值時(shí),球不是出界就是觸網(wǎng).【答案】(1)3 m/s

16、v12 m/s(2)hG,物體將飛離地面做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)此時(shí)的加速度為a2,由牛頓第二定律得F-G=ma2 【答案】4 m4 m/s,與水平方向夾角為arctan 1.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):如圖所示,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=3 cm/s勻速度上浮的同時(shí),玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加刻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))【解析】小圓柱體R在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng),所以坐為零的勻加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)速度vx=

17、=4 cm/s,此時(shí)合速度為v= R的運(yùn)動(dòng)從性質(zhì)上來說,屬于類平拋運(yùn)動(dòng),但“等效重力”的方向是水平向右的,所以圖線應(yīng)該選D.【答案】5D2.如圖所示,用一根長桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來提升重物M,長桿的一端放在地上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸,其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處,在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩,繞過兩個(gè)滑輪后掛上重物M.C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為l,現(xiàn)在桿的另一端用力使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),由豎直位置以角速度緩慢轉(zhuǎn)至水平位置(轉(zhuǎn)過了90角),關(guān)于此過程下列說法正確的是()M做勻速直線運(yùn)動(dòng)M做勻變速直線運(yùn)動(dòng)M的最大速度是lM的速度先減小后增大【解析】由題知,C點(diǎn)的速度大小為vC=l,設(shè)vC與繩之間的夾角為,把

18、vC沿繩和垂直繩方向分解可得v繩=vCcos ,在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中先減小到零再增大,故v繩先增大后減小,重物M做變加速運(yùn)動(dòng),其最大速度為l,C正確.【答案】CA.船渡河的最短時(shí)間是60 sB.船在行駛過程中,船頭始終與河岸垂直3.河水的流速隨離河岸的距離的變化關(guān)系如圖甲所示,以最短時(shí)間渡河,則()D.船在河水中的最大速度是5 m/s【解析】因船速為勻速,只要船頭正對(duì)河岸,最短時(shí)間不變,即t= s=100 s,A不對(duì),B對(duì);因?yàn)樗贋樽兯?軌跡為曲線,C不對(duì);當(dāng)船在河中心時(shí)速度最大,為 m/s=5 m/s,D正確.【答案】BD4.如圖所示,在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中,若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處,將球以

19、速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊L,重力加速度取g,將球的運(yùn)動(dòng)視做平拋運(yùn)動(dòng),下列表述正確的是()v等于L L【解析】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)有:H=gt2,L=vt,解得v=L ,A正確;球從擊出至落地所用時(shí)間為 ,B正確;球的位移為 ,C錯(cuò)誤;位移與球的質(zhì)量無關(guān),D錯(cuò)誤.【答案】AB一只球落在自己一方場地上后,彈跳起來,剛好擦網(wǎng)而過,落在對(duì)方場地 的A網(wǎng)而過,也落在A撞,且不計(jì)空氣阻力,試求運(yùn)動(dòng)員擊球點(diǎn)的高度H與網(wǎng)高h(yuǎn)之比為多少?【解析】第一、二兩球被擊性碰撞,設(shè)第一球自擊出到落在A點(diǎn)時(shí)間為t1,第二球自擊出到落在A點(diǎn)時(shí)間為t2,則:t1=3t2 由于一、二兩球在水平方向均為勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)它們從O點(diǎn)出發(fā)時(shí)的

20、初速度分別為v1、v2,則:v2=3v1 設(shè)一、二兩球從O點(diǎn)到C點(diǎn)時(shí)間分別為T1、T2,由于兩球從O點(diǎn)到C點(diǎn)水平距離相等,則:T1=3T2 第一只球水平飛出后,第一次到與C點(diǎn)等高的位置,再到B點(diǎn),再到C點(diǎn),時(shí)間間隔是相等的.由豎直方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知:H=g(2T2)2 h=g(2T2)2 -g 解得:=.【答案】 基礎(chǔ)角度思路一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分)1.(視角拓展)2012年5月31日凌晨,世界第一艘民營商業(yè)飛船“飛龍?zhí)枴背晒γ撾x國際空間站,開始踏上返回地球的旅程.“飛龍?zhí)枴狈祷氐厍驎r(shí),沿曲線從M點(diǎn)向N點(diǎn)飛行的過程中,速度逐漸增大.在此過程中,飛船所受合力方向可能是下圖

21、中的()力與速度的夾角小于90時(shí),速度會(huì)逐漸增大,B對(duì).【答案】B【解析】飛船做曲線運(yùn)動(dòng),所受合力指向曲線的凹處,A、D錯(cuò);曲線運(yùn)動(dòng)的速度沿曲線的切線方向,當(dāng)合外2.(基礎(chǔ)再現(xiàn))一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)從O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,則質(zhì)點(diǎn)的速度()x方向始終勻速,則y方向先加速后減速x方向始終勻速,則y方向先減速后加速y方向始終勻速,則x方向先減速后加速y方向始終勻速,則x方向先加速后減速【解析】可通過比較,相等時(shí)間通過的位移多少確定質(zhì)點(diǎn)做什么運(yùn)動(dòng),由此分析可知B、D正確.【答案】BD3.(基礎(chǔ)再現(xiàn))2011年8月16日,英國7歲少年內(nèi)森布徹還沒有飛鏢比賽中懸掛的鏢盤那么高,卻展露出玩飛鏢的天分,

22、戰(zhàn)勝多名世界頂級(jí)飛鏢選手,被譽(yù)為未來的世界冠軍.設(shè)他擲出的飛鏢做斜上拋運(yùn)動(dòng),且在空中飛行的水平方向分速度為vx,豎直方向分速度為vy,忽略空氣阻力,則飛鏢的分速度圖象可能是()【解析】斜上拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng),所以vx是一個(gè)定值,不隨時(shí)間t變化,選項(xiàng)A、B均錯(cuò);豎直上拋運(yùn)動(dòng)可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)、D對(duì).【答案】D4.(視角拓展)如圖所示,一根長為L的輕桿OA,O端用鉸鏈固定,另一端固定著一個(gè)小球A,輕桿靠在一個(gè)質(zhì)量為M、高為h的物塊上.若物塊與地面摩擦不計(jì),則當(dāng)物塊以速度v向右運(yùn)動(dòng)至桿與水平方向夾角為時(shí),小球A的線速度大小為()A. B. C.

23、 D. 【解析】選取物與棒的接觸點(diǎn)B為聯(lián)結(jié)點(diǎn)(不直接選A點(diǎn),因?yàn)锳點(diǎn)與物塊的速度v的關(guān)系不明顯).因?yàn)锽點(diǎn)在物塊上,該點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向不變且與物塊運(yùn)動(dòng)方向一致,故B點(diǎn)的合速度(實(shí)際速度)也就是物塊速度v;B點(diǎn)又在棒上,參與沿棒向A點(diǎn)滑動(dòng)的速度v1和繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度v2.因此,將這個(gè)合速度沿棒及垂直于棒的兩個(gè)方向分解,由速度矢量分解圖得:v2=vsin .設(shè)此時(shí)OB長度為a,則a= 令棒繞O 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為,則:= 故A的線速度vA=L= ,即A選項(xiàng)正確.【答案】A5.(視角拓展)如圖甲所示,水平拋出的物體,抵達(dá)斜面上端的P處時(shí),其速度恰好沿著斜面向下,然后沿斜面無摩擦滑下,圖乙中的圖線是物體沿x方

24、向和y方向分運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖線,其中正確的是()甲乙【解析】在水平方向上,開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),在斜面上下滑時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以B正確,A錯(cuò)誤;在豎直方向上先做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),然后在斜面上做加速度為gsin2 的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以C選項(xiàng)正確,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.【答案】BC6.(高度提升)某人橫渡一河流,船劃行速度和水流動(dòng)速度一定,此人過河的最短時(shí)間為T1;若此船用最短的位移過河,則需時(shí)間為T2,若船速大于水速,則船速與水速之比為()A. B. C. D. 【解析】設(shè)船速為v1,水速為v2,河寬為d,則由題意可知:T1= 【答案】A7.(基礎(chǔ)再現(xiàn))如圖所示,AB為一豎直半圓弧沿水平方向

25、的直徑,且AB=2 m,O為圓心.從O點(diǎn)水平拋出一小球,小球擊中圓弧上的COC與水平方向的夾角為53,取g=10 m/s2,cos 53=0.6,sin 53()A.小球下落的加速度為10 m/s2 B.小球下落的加速度為8 m/s2 C點(diǎn)時(shí)所花的時(shí)間為0.2 sC點(diǎn)時(shí)所花的時(shí)間為0.4 s【解析】小球拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),加速度為重力加速度g=10 m/s2,A對(duì)、B錯(cuò);豎直方向有:Rsin 53=gt2,得t=0.4 s,C錯(cuò)、D對(duì).【答案】AD8.(高度提升)如圖所示,斜面上有a、b、c、d 四個(gè)點(diǎn),且ab=bc=cd,從a點(diǎn)以初動(dòng)能Ek0水平拋出一個(gè)小球,它落在斜面上的b點(diǎn),速度方向與水平

26、方向之間的夾角為 .若小球從 a 點(diǎn)以初動(dòng)能3Ek0水平拋出,不計(jì)空氣阻力,斜面足夠長,則下列判斷正確的是()A.小球?qū)⒙湓赿點(diǎn)上方B.小球?qū)⒙湓赿點(diǎn)下方C.小球落在斜面時(shí)的速度方向與水平方向的夾角大于【解析】小球只要落到斜面上,位移和水平方向的夾角都為斜面的傾角,設(shè)斜面的傾角為,由tan =、tan =,得tan =2tan ,兩次小球落在斜面的速度方向與斜面的夾角相等,D正確、C錯(cuò)誤;可求得平拋時(shí)間t= ,水平位移x= ,當(dāng)以初動(dòng)能3Ek0水平拋出時(shí),水平位移變?yōu)樵瓉淼?倍,小球?qū)⒙湓赿點(diǎn),A、B錯(cuò)誤.【答案】D9.(視角拓展)如圖所示,甲、乙兩球位于同一水平線上的不同位置,甲在乙的后面距

27、離乙的距離為x.現(xiàn)將兩球分別以大小為v1和v2的速度水平向前拋出,不計(jì)空氣阻力,下列條件中有可能使甲擊中乙的是(兩球離地足夠高)()A.同時(shí)拋出,且v1v2 C.同時(shí)拋出,且v1v2D.乙先拋出,且v1v2 等,由y=gt2可知兩球運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,因此必須同時(shí)拋出,甲的水平位移必須大于乙的水平位移,故v1v2,所以選項(xiàng)C正確.【答案】C【解析】因?yàn)榧?、乙在同一水平直線上,且甲在乙的后面,因此要使兩球相碰,則甲、乙的豎直位移必須相10.(能力綜合)如圖所示,兩個(gè)傾角分別為30、45的光相同的小球a、b、c,開始均靜止于同一高度處,其中b小球在兩斜面之間,a、c兩小球在斜面頂端,兩斜面間距大于小球直

28、徑.若同時(shí)釋放,a、b、c小球到達(dá)水平面的時(shí)間分別為t1、t2、t3.若同時(shí)沿水平方向拋出,初速度方向如圖所示,到達(dá)水平面的時(shí)間分別為t1、t2、t3.下列關(guān)于時(shí)間的關(guān)系正確的是()A.t1t3t2B.t1=t1、t2=t2、t3=t3C.t1t3t2D.t1t1、t2t2、t3t3t2 當(dāng)平拋三小球時(shí):小球b做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向運(yùn)動(dòng)情況同第一次情況,小球a、c在斜面內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng),沿斜面向下方向的運(yùn)動(dòng)同第一次情況,所以t1=t1,t2=t2,t3=t3.故選A、B、C.【答案】ABC(1)運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.(2)運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)飛出時(shí)的初速度.(3)運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)飛出經(jīng)多長時(shí)間離斜面的距離最

29、大.二、計(jì)算題(本題共3小題,共40分)11.(視角拓展)(12分)如圖所示,滑雪運(yùn)動(dòng)員以一定的速度從一平臺(tái)的O點(diǎn)水平飛出,落地點(diǎn)A到飛出點(diǎn)O的距離sOA=75 m,山坡與水平面的夾角=37.不計(jì)空氣阻力,求:(已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,g=10 m/s2)【解析】(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員在空中下落的距離為h,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則有:h=sOAsin 37=45 m(1分)由h=gt2得t=3 s.(2分)(2)設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)的速度為v0,運(yùn)動(dòng)員在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則有:sOAcos 37=v0t(2分)解得:v0=20 m/s. (2分)(3)運(yùn)動(dòng)員的速度與斜面平行時(shí)離斜面的距離最大,此時(shí)有:tan 37=(2分)解得:t=1.5 s.(3分)【答案】(1)3 s(2)20 m/s(3)1.5 s12.(