2019届二轮复习运动的合成与分解　平抛运动课件（共41张）

2019届二轮复习运动的合成与分解　平抛运动课件（共41张）

第 5 讲　运动的合成与分解　平抛运动 [ 考试要求和考情分析 ] 考试内容 选考要求 历次选考统计 命题角度 2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04 2018/11 物理学 史、动力学问题、多过程问题、超重与失重 曲线运动 b       8   运动的合成与分解 c 10   13     平抛运动 d 10 7 13 19 20 19 曲线运动的条件和特征 [ 要点总结 ] 1. 曲线运动条件 ：物体受到的合外力与速度始终不共线。 2. 曲线运动特征 ( 1) 运动学特征：曲线运动一定为变速运动。 ( 2) 动力学特征：物体所受合外力一定不为零且和速度方向始终不在一条直线上，合外力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向，合外力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小。 ( 3) 轨迹特征：曲线运动的轨迹始终夹在合力的方向与速度的方向之间，合力的方向总指向曲线的凹侧 。 [ 典例分析 ] 【例 1 】 (2018· 浙江富阳选考模拟 ) 如图 1 ，这是物体做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 ( 　　 ) 图 1 A. C 点的速率小于 B 点的速率 B. A 点的加速度比 C 点的加速度大 C. C 点的速率大于 B 点的速率 D. 从 A 点到 C 点加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小，速率是先减小后 增大 解析　 质点做匀变速曲线运动，从 B 点到 C 点的加速度方向与速度方向夹角小于 90° ，所以 C 点的速率比 B 点速率大，选项 A 错误， C 正确；质点做匀变速曲线运动，则加速度大小和方向不变，所以质点经过 C 点时的加速度与 A 点的相同，选项 B 错误；若质点从 A 点运动到 C 点，质点运动到 B 点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则有 A 点速度方向与加速度方向的夹角大于 90° ， C 点的加速度方向与速度方向的夹角小于 90° ，选项 D 错误。 答案　 C [ 精典题组 ] 1. (2018· 浙江嘉兴一模 ) 如图 2 所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的轨迹。关于扑克牌所受合外力 F 与速度 v 关系正确的是 ( 　　 ) 图 2 解析 　曲线运动的物体速度方向沿切线方向，而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断选项 B 、 C 、 D 错误， A 正确。 答案 　 A 2. (2018· 浙江丽水学考模拟 ) 一质量为 m 的物体在一组共点力 F 1 、 F 2 、 F 3 作用下处于平衡状态，如图 3 所示，若撤去 F 3 ，关于物体的运动情况，下列说法不正确的是 ( 　　 ) 图 3 A. 物体可能沿 F 3 的反方向做匀加速直线运动 B. 物体一定沿 F 3 的反方向做匀加速直线运动 C. 物体可能沿 F 3 的方向做匀减速直线运动 D. 物体可能做匀变速 曲线运动 解析　 当外力 F 3 撤去后由平衡条件可知：物体所受的 F 2 与 F 1 的合力大小等于 F 3 ，方向与 F 3 相反，因物体原来处于平衡状态，即可能静止，或匀速直线运动，其初速度及以后运动情况可能有下列几种：原来静止，物体将沿 F 3 的反方向做匀加速直线运动；原来做匀速直线运动， v 0 方向与 F 3 相同，将沿 v 0 方向做匀减速直线运动；原来做匀速直线运动， v 0 方向与 F 3 成一夹角，将做匀变速曲线运动。故只有选项 B 错误。 答案　 B 运动的合成与分解 [ 要点总结 ] 合运动和分运动的关系 等时性 各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等 独立性 一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响 等效性 各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果 [ 典例分析 ] 【例 2 】 在一次抗洪救灾工作中，一架直升机 A 用一长 H ＝ 50 m 的悬索 ( 重力可忽略不计 ) 系住伤员 B ，直升机 A 和伤员 B 一起在水平方向上以 v 0 ＝ 10 m/s 的速度匀速运动的同时，悬索在竖直方向上匀速上拉，如图 4 所示。在将伤员拉到直升机内的时间内， A 、 B 之间的竖直距离以 l ＝ 50 － 5 t ( 单位： m) 的规律变化，则 ( 　　 ) 图 4 A. 伤员经过 5 s 时间被拉到直升机内 B. 伤员经过 10 s 时间被拉到直升机内 C. 伤员的运动速度大小为 5 m/s D. 伤员的运动速度大小为 10 m/s 答案　 B [ 精典题组 ] 3. 质量为 2 kg 的质点在 x － y 平面上运动， x 方向的速度 — 时间图象和 y 方向的位移 — 时间图象分别如图 5 所示，则质点 ( 　　 ) 图 5 A. 初速度大小为 4 m/s B . 所受合外力大小为 4 N C. 做 匀变速直线运动 D . 初速度的方向与合外力的方向 垂直 答案 　 B 4. (2018· 浙江江山选考模拟 ) 如图 6 所示，一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从 M 点运动到 N 点时，其速度方向恰好改变了 90° ，则在物体从 M 点到 N 点运动过程中，物体的速度将 ( 　　 ) 图 6 A. 不断增大 B . 不断减小 C. 先增大后减小 D . 先减小后 增大 解析　 由曲线运动的轨迹夹在合外力与速度方向之间，对 M 、 N 点进行分析，在 M 点恒力可能如图甲，在 N 点恒力可能如图乙。综合分析知，恒力 F 只可能如图丙，即 F 与 v m 的反方向的夹角为 α ，则 0°< α <90° ，所以开始时恒力方向与速度方向的夹角为钝角，后来夹角为锐角，故速度先减小后增大， D 项正确 。 答案　 D 平抛运动基本规律的应用 [ 要点总结 ] 1. 飞行时间和水平 射程 [ 典例分析 ] 【例 3 】 (2018· 浙江嘉兴一模 ) 羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓，如图 7 是他表演时的羽毛球场地示意图。图中甲、乙两鼓等高，丙、丁两鼓较低但也等高。若林丹各次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动，则 ( 　　 ) A . 击中甲、乙的两球初速度大小 v 甲 ＝ v 乙 B . 击中甲、乙的两球初速度大小 v 乙 ＞ v 甲 C . 假设某次发球能够击中甲鼓，用相同大小速度发球可能击中丁鼓 D . 击中四鼓的羽毛球中，击中丙鼓的初速度 最大 图 7 答案 　 C [ 精典题组 ] 5. (2018· 浙江奉化调研 ) 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 8 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 8 A. 增大初速度，增大抛出点高度 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. 初速度大小不变，增大抛出点 高度 答案　 C 6. (2018· 浙江名校协作体模拟 ) 如图 9 所示是网球发球机，某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度，然后向竖直墙面发射网球。假定网球水平射出，某两次射出的网球碰到墙面时与水平方向夹角分别为 30° 和 60° ，若不考虑网球在空中受到的阻力，则 ( 　　 ) 图 9 答案 　 B 平抛运动与斜面体结合问题 [ 要点总结 ] 1. 两个模型 2. 两个结论 从 斜面开始平抛到落回斜面的过程： ① 全过程位移的方向沿斜面方向，即竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切。 ② 竖直速度与水平速度之比等于斜面倾角正切的两倍 。 [ 典例分析 ] 【例 4 】 (2018· 浙江温州市九校高一期末联考 ) 如图 10 所示，倾角 θ ＝ 30° 的斜面 AB ，在斜面顶端 B 向左水平抛出小球 1 、同时在底端 A 正上方某高度处水平向右拋出小球 2 ，小球 1 、 2 同时落在 P 点， P 点为斜边 AB 的中点，不计空气阻力，则 ( 　　 ) 图 10 A. 小球 2 一定垂直撞在斜面上 B. 小球 1 、 2 的初速度大小可以不相等 C. 小球 1 落在 P 点时的速度方向与斜面的夹角为 30° D. 改变小球 1 的初速度大小，小球 1 落在斜面上时的速度方向都 平行 速度方向与斜面的夹角为 β － θ <60° － 30° ＝ 30° ，所以小球 1 落在 P 点时的速度方向与斜面的夹角小于 30° ，选项 C 错误；根据 tan β ＝ 2tan θ 知，小球 1 落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角相同，相互平行，选项 D 正确。 答案 　 D [ 精典题组 ] 7. (2018· 浙江嘉兴选考模拟 ) 跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用山势特点建造的一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在助滑路上获得高速后从 A 点水平飞出，从空中飞行一段距离后在山坡上 B 点着陆，如图 11 所示。已知可视为质点的运动员水平飞出的速度 v 0 ＝ 20 m/s ，山坡看成倾角为 37° 的斜面，不考虑空气阻力，则运动员 ( g 取 10 m/s 2 ， sin 37° ＝ 0.6 ， cos 37° ＝ 0.8)( 　　 ) 图 11 A. 在空中飞行的时间为 4 s B. 在空中飞行的时间为 3 s C. 在空中飞行的平均速度大小为 20 m/s D. 在空中飞行的平均速度大小为 50 m/s 答案　 B 8. (2018· 浙江绍兴鲁迅中学模拟 ) 如图 12 所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上 A 点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的 B 点，已知球拍与水平方向夹角 θ ＝ 60° 。 A 、 B 两点高度差 h ＝ 1 m ，忽略空气阻力，重力加速度 g ＝ 10 m/s 2 ，则球刚要落到球拍上时速度大小为 ( 　　 ) 图 12 答案 　 A