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1、運動的合成與分解練習(精選文檔)(文檔可以直接使用,也可根據(jù)實際需要修改使用 ,可編輯 歡迎下載)第一節(jié)曲線運動1定義:做機械運動的物體,如果其運動軌跡是曲線,我們說物體做曲線運動2曲線運動的速度:質(zhì)點在某一點的速度,沿曲線在這一點 的切向方向;曲線運動 是變速運動。3物體做曲線運動的條件:當物體所受合力的方向與它的 速度方向不在同一直 線上時,物體做曲線運動。4合運動與分運動:等時性、獨立性、等效性、同一性; 遵守平行四邊形法則。5小船渡河模型 (1最短時間:船頭的方向應(yīng)該垂直于河岸,(2最短位移a.當v船v水時,船的實際速度垂直于河岸b.當v船=v水時,v船垂直于v實 6關(guān)聯(lián)速度的分解繩、

2、桿等有長度的物體,在沿桿(或繩拉直方向的速度分量大小是相等的 例1.互成角度a ( aM 0, a喲一個勻速直線運動和 一個勻變速直線運動的合運動(A .有可能是直線運動B . 一定是曲線運動C .有可能是勻速運動D . 一定是變加速運動 變式1.某質(zhì)點在恒力F作用下從A點沿圖1中曲線運動到B點,到達B點后,質(zhì)點受 到的力大小仍為F,但方向相反,則它從B點開始的運動軌跡可能是圖中的(AA .曲線a B .曲線bC .曲線cD .以上三條曲線都不可能例 2. 在抗洪搶險中 ,戰(zhàn)士駕駛沖鋒舟救人 ,假設(shè)江岸是平 直的, 洪水沿江而下 , 水 的流速為5 m/s,沖鋒舟在靜水中 的航速為10 m/s

3、,戰(zhàn)士救人的地點離岸邊最近點的 距離為50 m,問:(1戰(zhàn)士要想在最短的時間將人送上岸,求最短時間為多長? (2戰(zhàn)士要 想通過最短的航程將人送上岸 ,沖鋒舟的駕駛員 應(yīng)將船頭與江岸成多少角度 ?(3如果水的流速是10 m/s,而船的航速(靜水中為5 m/s,戰(zhàn)士想通過最短的距 離將人送上岸 ,求這個最短的距離 .變式 2. 某人橫渡一河流 ,船劃行速度和水流動速度一定 , 此人過河最短時間為 T 1;若此船用最短的位移過河 ,則過 河時間為 T 2,若船速大于水 速,則船速與 水速之比 為 (例 3. 如圖所示 ,人用繩子通過定滑輪以不變的速度 v 0拉水 平面上的物體 A ,當 繩與水平方向

4、成B角時,求物體A的速度變式 3 如圖所示 , 當放在墻角的均勻直桿 A 端靠在豎直墻 上 ,B 端放在水平地 面上,當滑到圖示位置時,B點速度為v,則A點速度為 a為已知課后練習1. 一質(zhì)點在 xOy 平面內(nèi)從 O 點開始運動的軌跡如圖所示 , 則質(zhì)點的速度 (A 若 x 方向始終勻速 ,則 y 方向先加速后減速 B.x 方向始終勻速 ,則 y 方向先減 速后加速 C. 若 y 方向始終勻速 ,則 x 方向先減速后加速 D. 若 y 方向始終勻速 ,則 x 方向先加速后減速2. 河水的流速隨離河岸的距離的變化關(guān)系如圖甲所示,船 在靜水中的速度與時間的關(guān)系如圖乙所示 ,若要使船以最 短時間渡河

5、 ,則 (A. 船渡河的最短時間是 60 sB. 船在行駛過程中 ,船頭始終與河岸垂直 C. 船在河水中航行的軌跡是一條直線 D. 船在河水中的最大速度是 5 m/s3. 當?shù)貢r間 2021年 1月 12日 16時 53分,海地發(fā)生強烈 地震,引起全球關(guān)注 . 如圖所示 ,在一次救災(zāi)工作中 ,一架 沿水平直線飛行的直升飛機 A ,用懸索 (重力可忽 略不計救助困在湖水中的傷員 B. 在直升飛機 A 和傷員 B 以相同 的水平速度勻速運 動的同時,懸索將傷員提起,在某一段 時間內(nèi),A、B之間的距離以匸H-t2(式中H為 直升飛機 A 離地面的高度 , 各物理量的單位均為國際單位制單位 規(guī)律 變化

6、 ,則在這 段時間內(nèi) ,下面判斷中正確的是 (不計空氣作 用力( A. 懸索的拉力小于傷員的重力 B. 懸索成傾斜直線 C. 傷員做速度減小的曲線 運動D. 傷員做加速度大小、方向均不變的曲線運動船最短vd t4. 如圖所示為一個做勻變速曲線運動的質(zhì)點的軌跡示意圖 ,已知在 B 點的速度與加速度相互垂直 ,則列說法中正確的是 (A. D 點的速率比 C 點的速率大B. A 點的加速度與速度的夾角小于 90 °C. A 點的加速度比 D 點的加速度大D. 從 A 到 D 加速度與速度的夾角先增大后減小5. 某人騎自行車以 10 m/s 的速度在大風中向東行駛 ,他感 到風正相對于車同樣

7、 大小的速率從北方吹來 ,實際上風的 速度是 (A. 14 m/s,方向為北偏西45 °B. 14 m/s,方向為南偏西45 °C. 10 m/s方向為正北D. 10 m/s方向為正南6. 一物體在光滑的水平桌面上運動 ,在相互垂直的 x 方向和 y 方向上的分運動 速度隨時間變化的規(guī)律如圖 所示 . 關(guān)于物體的運動 ,下列說法正確的是 (A. 物體做曲線運動B. 物體做直線運動C 物體運動的初速度大小是 50 m/sD. 物體運動的初速度大小是 10 m/s7. 民族運動會上有一個騎射項目 ,運動員騎在奔駛的馬背 上,彎弓放箭射擊側(cè)向 的固定目標.假設(shè)運動員騎馬奔馳 的速

8、度為v1,運動員靜止時射出的弓箭速度為 v2, 跑道離 固定目 標的最近距離為 d. 要想命中目標且射出的箭在空中 飛行時間最短 , 則 (B.vC. 箭射到靶的最短時間為d/v1D.8. 如圖所示,沿豎直桿以速度v勻速下滑的物體A通過輕 質(zhì)細繩拉光滑水平面 上的物體B,細繩與豎直桿間的夾角 為9則以下說法正確的是(A. 物體B向右勻速運動B. 物體B向右勻加速運動C. 細繩對A的拉力逐漸變小D. 細繩對B的拉力逐漸變大9.河寬d =60 m,水流速度v1=6 m /s小、船在靜水中的速度v2=3 m/s,問:(1要使它渡河的時間最短,則小船應(yīng)如何渡河?最短時間是 多少?(2要使它渡河的航程最

9、短,則小船應(yīng)如何渡河?最短的航程 是多少?10.如圖甲所示,在一端封閉、長約1 m的玻璃管內(nèi)注滿清 水,水中放一個蠟燭 做的蠟塊,將玻璃管的開口端用膠塞 塞緊然后將這個玻璃管倒置,在蠟塊沿玻璃管上 升的同時,將玻璃管水平向右移動假設(shè)從某時刻開始計時,蠟塊在玻璃管內(nèi)每1 s上升的距離都是10 cm,玻璃管向右勻 加速平移,每1 s通過的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.圖乙中,y表示蠟塊豎直方向的位移,x表示蠟塊 隨玻璃管通過的水平位移,t=0時蠟塊位于坐標原點.(1請在圖乙中畫出蠟塊4 s內(nèi)的軌跡.(2求出玻璃管向右平移的加速度.(3求t=2 s時蠟塊的

10、速度v.7第二節(jié) 運動的合成和分解教學目標 :一、知識目標 :1、在具體問題中知道什么是合運動,什么是分運動。2、知道合運動和分運動是同時發(fā)生的,并且互不影響。3、知道運動的合成和分解的方法遵循平行四邊形法則。二、能力目標: 使學生能夠熟練使用平行四邊形法則進行運動的合成和分解三、德育目標:使學生明確物理中研究問題的一種方法,將曲線運動分解為直線運動。 教學重點 :對一個運動能正確地進行合成和分解。教學難點 :具體問題中的合運動和分運動的判定。教學方法 :訓練法、推理歸納法、電教法、實驗法教學用具:投影儀、投影片、多媒體、 CAI 課件、玻璃管、水、膠塞、蠟塊、秒表 教學步驟:、導入新課上一節(jié)

11、我們學習了曲線運動,它比直線運動復雜,為研究復雜的運動,就需 要把復雜的運動分為簡單的運動,本節(jié)課我們就來學習一種常用的一種方法 運動的合成各分解。二、新課教學(一)用投影片出示本節(jié)課的學習目標1:理解什么是合運動,什么是分運動,能在具體實例中找出分運動的合運動 和合運動的分運動。2、知道什么是運動的合成,什么是運動的分解。3、理解合運動和分運動的等時性。4、理解合運動是按平行四邊形定則由分運動合成的。(二)學習目標完成過程1:合運動和分運動(1)做課本演示實驗:a在長約80 100cm 端封閉的管中注滿清水,水中放一個由紅蠟做成的小 圓柱體R (要求它能在水中大致勻速上?。?,將管的開口端用膠

12、塞塞金。b,將此管緊貼黑板豎直倒置,在蠟塊就沿玻璃管勻速上升,做直線運動,記 下它由 A 移動到 B 所用的時間。C:然后,將玻璃管重新倒置,在蠟塊上升的同時,將玻璃管水平向右勻速移動,觀察到它是斜向右上方移動的,經(jīng)過相同的時間,它由 A 運動到C:(2)分析:紅蠟塊可看成是同時參與了下面兩個運動,在玻璃管中豎直向上的運動(由A到B)和隨玻璃管水平向右的運動(由 A到D),紅蠟塊實際發(fā)生的運動 (由A到C)是這兩個運動合成的結(jié)果。(3)用CAI課件重新對比模擬上述運動(4)總結(jié)得到什么是分運動和合運動a:紅蠟塊沿玻璃管在豎直方向的運動和隨管做的水平方向的運動,叫做分運 動。紅蠟塊實際發(fā)生的運動

13、叫做合運動。b:合運動的(位移、速度)叫做合(位移、速度)分運動的(位移、速度)叫做分(位移、速度)2、運動的合成和分解:分運動苛運閒的合成運敢的分解*合運埶(2)運動的合成和分解遵循平行四邊形法則(三)例題分析1、用投影片出示課本例12、出示分析思考題(1)說明紅蠟塊參與哪兩個分運動(2)據(jù)實驗觀察知道,分運動和合運動所用的時間有什么關(guān)系?(3)紅蠟塊的兩個分速度應(yīng)如何求解?(4)如何分解合速度3:分析解答上述幾個問題后,用實物投影儀展示解題過程解:豎直方向的分速度w 0.9m0.045m/ s20s水平方向的分速度V20.8m0.04m/s20s、 2 2 2合速度:vV! v26.0 1

14、0 m/s4、同學們看課本的解題過程,并說明是如何求解的三、鞏固訓練1、飛機以速度v斜向上飛行,方向余水平方向成30°角(1)分析飛機的分運動個合運動(2)求出水平方向的vx和豎直方向的vy2、分析:兩個分運動是直線運動,什么情況下他們的合運動不是直線運動?什么情況下它們的合運動是直線運動?四、小結(jié): 本節(jié)課我們主要學習了1:什么是合運動和分運動2:什么是運動的合成和分解3:運動的合成和分解遵循平行四邊形法則4:分運動和合運動具有等時性五、作業(yè):本章練習二、曲線運動 運動的合成與分解1下列關(guān)于曲線運動的描述中,正確的是( ABC )A 曲線運動可以是勻速率運動B 曲線運動一定是變速運

15、動C. 曲線運動可以是勻變速運動D. 曲線運動的加速度可能為零2有關(guān)運動的合成下列說法正確的是 ( BC )A 兩個直線運動的合運動一定是直線運動B兩個不在一直線上的勻速直線運動的合運動一定是直線運動C. 兩個初速度為0的勻加速直線運動的合運動,一定是勻加速直線運動D. 勻加速直線運動和勻速直線運動的合運動一定是直線運動3關(guān)于合外力對物體速度的影響下列說法正確的是 ( ABC )A 如果合外力方向總跟速度方向垂直,貝U物體的速度大小不會改變而物體 的速度方向會改變B. 如果合外力方向跟速度方向夾銳角。則物體的速率將增大,方向也會發(fā)生 變化C. 如果合外力方向跟速度方向夾鈍角則物體的速率將減小方

16、向也會發(fā)生 變化D. 如果合外力方向跟速度方向在同一直線上,貝幽體的速度方向不改變,只 是速率發(fā)生變化4 做勻變速曲線運動的物體,隨著時間的延續(xù),加速度與速度的夾角 ( D )A 可能增大 B 可能減小C一定增大D 定減小5. 個質(zhì)點在恒力作用下,在xoy平面內(nèi)從0點運動到A點的軌跡如圖所示,且在A點時的速度方向與x軸平行。則恒力F的方向不可能是(ABC ).A. 沿x軸正方向B.沿x軸負方向C.沿y軸正方向 D.沿y軸負方向6. 質(zhì)點在xoy平面內(nèi)運動的軌跡如圖所示,下面有四種說法,其中正確的是(BC)A. 若質(zhì)點在x方向始終勻速運動,則在y方向先加速后減速B. 若質(zhì)點在x方向始終勻速運動,

17、則在y方向先減速后加速C. 若質(zhì)點在y方向始終勻速運動,則在x方向先加速后減速D. 若質(zhì)點在y方向始終勻速運動,則在x方向先減速后加速7. 如圖所示,湖中有一條小船,岸上人用纜繩跨過定滑輪拉船靠岸。若用恒速u拉繩,繩與水平方向成a角時。小船前進的即時速度是(A)uouAB ucos aCCOS asin aD usin a8如圖所示,物體A以速度u沿桿勻速下滑.A用細繩通過定滑輪拉物體B. 當繩與水平面夾角為B時,B的速率為(D )U0A 葫BuOCOS0Csn0D 如09. 一體由靜止開始下落一小段時間后突然受一恒定水平風力的影響,但著地前一小段時間風突然停止,則其運動軌跡的情況可能是圖中的

18、(C)1 1丿AL二、平拋運動1 .下列關(guān)于平拋運動的說法中正確的是(C)A .平拋運動是非勻變速運動B. 平拋運動是勻速運動C. 平拋運動是勻變速曲線運動D.平拋運動是加速度方向不變、大小變化的曲線運動2質(zhì)量為m的子彈在h=10m高處以800m/s的水平速度射出槍口,質(zhì)量為M(已知M>m)的物體也在同一地方同時以10m/s的水平速度拋出.(不計空氣阻力)則有(AC)A .子彈和物體同時落地B. 子彈落地比物體遲C. 子彈水平飛行距離較長D. 無法確定3. 決定一個物體平拋運動飛行時間的是(B )A .拋出的初速度B. 拋出時的豎直高度C. 拋出物體的質(zhì)量D. 拋出的初速度和豎直高度4.

19、 如圖所示,在光滑的水平面上有一小球 a以初速度u0運動,同時在它的正上方有小球 b也以u0初速度水平拋出,并落于c點,貝U ()A. 小球a先到達c點B. 小球b先到達c點C. 兩球同時到達c點D. 不能確定5. 平拋物體的運動規(guī)律可以概括為兩點:一是水平方向做勻速運動,二是豎直方向做自由落體運動.為了研究平拋物體的運動,可做下面的實驗:如圖所示,用小錘打擊彈性金屬片,A球就水平飛出,同時B球被松開,做自由落體運動,兩球總是同時落到地面則這個實驗(B)A只能說明上述規(guī)律中的第一條B只能說明上述規(guī)律中的第二條C 不能說明上述規(guī)律中的任何一條D 能同時說明上述兩條規(guī)律6 研究平拋物體的運動在安裝

20、實驗裝置的過程中,斜槽末端的切線必須水平,這樣做的目的是 (B )A 保證小球飛出時,速度既不太大,也不太小B 保證小球飛出時,初速度水平C 保證小球在空中運動的時間每次都相等D. 保證小球運動的軌道是一條拋物線7甲、乙兩人在一幢樓的三層窗口比賽擲壘球。他們盡力沿水平方向擲出同樣 的壘球,不計空氣阻力,擲出的水平距離正好是乙的兩倍若乙要想水平擲 出相當于甲在三層窗口擲出的距離,貝U乙應(yīng)(D)A. 在5層窗口水平擲出B. 在6層窗口水平擲出C. 在9層窗口水平擲出D. 在12層窗口水平擲出8. 物體從某一高度處水平拋出.其初速度為u o,落地速度為ut,不計空氣阻力.則物體在空中飛行的時間為(D

21、)A* (s + q) /xB, (z)t 伽)/耳C*丿懇+點/gDJ說必/算9 從高為h處以水平速度u o拋出一個物體,要使物體落地速度與水平地面夾角最大,h與u的取值為 (CD)A. h=30m,u=10m/sB. h=30m, u0=30m/sC. h=50m,u=30m/sD. h=50m,u=10m/s10. 對于平拋運動(不計空氣阻力,g為已知),下列條中可確定物體初速度的是(CD)A .已知水平位移B. 已知下落高度c.已知落地速度的大小和方向D.已知位移的大小和方向11. 物體在平拋運動過程中,在相等的時間內(nèi),下列哪個量是相等的(AB)A .速度的增量 B加速度C. 位移 D

22、.平均速率12. 水平勻速飛行的飛機上,每隔相等的時間落下一個小球,若不計空氣阻力,則每一個小球在空中運動的軌跡及這些小球在空中的連線將分別是(C )A .拋物線、傾斜直線B. 豎直直線、傾斜直線iAC. 拋物線,豎直直線D. 豎直直線、折線13. 如圖所示,從傾角為B的足夠長的斜面頂端A點,先后將相同的小球以大小不同的水平速度U和U向左拋出,落在斜面上.關(guān)于兩球落到斜面上的情況.說法正確的是(B )A .落到斜面上的瞬時速度大小相等B. 落到斜面上的瞬時速度方向相同C. 落到斜面上的位置相同D. 落到斜面上前,在空中飛行的時間相同14. 炮臺高出海面45m,水平射擊一個以36km/h的速度沿

23、射擊方向直線逃離的敵艦,如果炮彈的出口速度為 610m/s,則敵艦距我艦水平距離為1800m時開炮才能命中.(g=10m/s2)三、勻速圓周運動1. 半徑為R的水平大圓盤以角速度3旋轉(zhuǎn),如圖所示,有 人在圓盤邊上P點隨盤轉(zhuǎn)動,他想用槍擊中圓盤中心 的目標O,若子彈的速度為u o,貝U( D )A .槍應(yīng)瞄準目標O射擊B. 槍應(yīng)向PO左方偏過B角射擊,且cosB=®R/ uC. 槍應(yīng)向PO左方偏過B角射擊,且tan 9=wR/ uD. 槍應(yīng)向PO左方偏過B角射擊,且sin 9=wR/ u2. 如圖所示,一圓盤可通過圓盤的中心 0且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動,在圓盤上放置一小木塊 A,它隨圓

24、盤的轉(zhuǎn)動做勻速圓周運動,則關(guān)于木塊 A的受力,下列說法正確的是(C )A .木塊A受重力、支持力和向心力B. 木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,摩擦力的方向與木塊運動方向相反C. 木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,摩擦力的方向指向圓心D. 木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,摩擦力的方向與木塊運動方向相同3 .長度L=0.5m的輕桿0A,A端有一質(zhì)量 m=3.0kg的小球,如圖所示,小球以0點為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運動,通過最高點時小球的速率為 2m/s(g取10m/s2),則此時細桿0A受到(B )A. 6N的拉力B. 6N的壓力C. 24N的拉力D. 24N的壓力4.如圖,在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上

25、緊靠著一個物體一起運動,物體所受向心力是(B )A. 重力B. 彈力C. 靜摩擦力D. 滑動摩擦力5繩子的一端拴一重物,用手握住另一端使重物在光滑的水平面內(nèi)做勻速圓 周運動,下列判斷正確的是 (B)A .每秒轉(zhuǎn)數(shù)相同,繩短時易斷B. 線速度大小一定,繩短時易斷C. 運動周期相同,繩短時易斷D. 線速度大小一定,繩長時易斷6. 關(guān)于向心力的說法中正確的是(B)A .物體由于做圓周運動而產(chǎn)生的向心力B. 向心力不改變圓周運動物體的速度的大小C. 做勻速圓周運動的物體其向心力是不變的D .做圓周運動的物體所受各力的合力一定是向心力7. 汽車通過拱橋頂點的速度為10m/s時,車對橋的壓力為車重的3/4

26、,如果汽車行駛到橋頂點時對橋頂恰無壓力,則汽車速度為(B)A. 15 m/s B. 20m/s C. 25m/s D. 30m/s8. 質(zhì)量為m的小球在豎直的平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運動,經(jīng)過最高點不而 脫離軌道的臨界速度值為u,當小球以2u的速度經(jīng)過最高點時,對軌道的壓 力值是 (C )A. 0 B. 1mg C. 3mg D. 5mg9. 如圖所示,A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)平臺上,最 大靜摩擦因數(shù)均為卩,已知A的質(zhì)量為2m,B、C 的質(zhì)量均為m,A、B離軸距離均為R、C距離軸為2R,則當圓臺旋轉(zhuǎn)時 (ABC )AC物的向心加速度最大B. B物的摩擦力最小C. 當圓臺轉(zhuǎn)速增加時,C比A先滑動

27、D. 當圓臺轉(zhuǎn)速增加時,B比A先滑動10. 甲、乙兩個物休都做勻速圓周運動,其質(zhì)量之比為 為1 : 2,在相同的時間里甲轉(zhuǎn)過60o,乙轉(zhuǎn)過45o.(C )A. 1 : 4 B. 2 : 3 C. 4 : 9 D. 9 : 1611. 如圖所示,長為L的懸線固定在0點,在0點正下方L/2處有一釘子C,把懸線另一端的小 球m拉到跟懸點在同一水平面上無初速釋放,小 球到懸點正下方時懸線碰到釘子,則小球的(BCD )A.線速度突然增大B.角速度突然增大C.向心加速度突然增大D.懸線拉力突然增大12. 圖示的裝置中,兩球的質(zhì)量都為 m,且繞豎直 軸做同樣的圓錐擺運動,木塊的質(zhì)量為 2m,則木 塊的運動情

28、況是 (C)1 : 2,轉(zhuǎn)動半徑之比則它們的向心力之比為A.向上運動B. 向下運動C.靜止上下振動13. 如圖所示,半徑為R的光滑半球,固定在水平面上,頂部有一個小物體,今給它一個水平的初速度uo=,;gR,則物體將(D )A. 沿球面下滑到M點B. 先沿球面下滑到某一點N,便離開球面做斜拋運動C. 按半徑太于R的新圓弧軌道做圓周運動D .立即離開半球做平拋運動14. 由上海飛往美國洛杉磯的飛機在飛越太平洋上空的過程中,如果保持飛行速度的大小和距離海面的高度均不變.則以下說法正確的是(C )A .飛機做的是勻速直線運動B. 飛機上的乘客對座椅的壓力略大于地球?qū)Τ丝偷囊. 飛機上的乘客對座椅

29、的壓力略小于地球?qū)Τ丝偷囊 .飛機上的乘客對座椅的壓力為零體在水平面上運動,人以大小不變的速度 v運動.<1務(wù)運動合成分解高效訓練一、分運動與合運動的關(guān)系1. 一物體同時參與幾個分運動時,各分運動獨立進行,各自產(chǎn)生效果(V分、s 分)互不干擾,即:獨立性.2. 合運動與分運動同時開始、進行、同時結(jié)束,即:同時性 .3. 合運動是由各分運動共同產(chǎn)生的總運動效果,合運動與各分運動總的運動效 果可以相互替代,即:等效性.二、處理速度分解的思路1. 選取合適的連結(jié)點(該點必須能明顯地體現(xiàn)出參與了某個分運動)2. 確定該點合速度方向(通常以物體的實際速度為合速度)且速度方向始終不變.3. 確定

30、該點合速度(實際速度)的實際運動效果從而依據(jù)平行四邊形定則確定 分速度方向.三、模型建立和運用。如滑輪模型、單桿滑塊模型、圓周運動模型一般都按圓 周沿半徑和垂直半徑分解 案例探究1如圖5-3所示,在一光滑水平面上放一個物體,人通過細繩跨過高處的定滑輪拉物體,使物當繩子與水平方向成B角時,物體前進的瞬時速度是多大?解題方法與技巧:解法一:應(yīng)用微元法設(shè)經(jīng)過時間At,物體前進的位移A si=BC,如圖5-5所示.過C點作CD丄AB,當At0時,/ BAC極小,在 ACD中,可以認為AC=AD,在&時間內(nèi),人拉繩子的長度為s2=BD,即為在At時間內(nèi)繩子收縮的長度5-出I 由圖可知:BC且co

31、s由速度的定義:物體移動的速度為BCt人拉繩子的速度BDt由解之:vv物=cos解法二:應(yīng)用合運動與分運動的關(guān)系繩子牽引物體的運動中,物體實際在水平面上運動,這 個運動就是合運動,所以物體在水平面上運動的速度v物是合速度,將v物按如圖5-6所示進行分解.其中:v=v物cosB,使繩子收縮.圖5-v±=v物sin 使繩子繞定滑輪上的A點轉(zhuǎn)動.所以v物=cos解法三:應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化及守恒定律。由題意可知:人對繩子做功等于繩子對物 體所做的功.人對繩子的拉力為F,則對繩子做功的功率為 P仁Fv;繩子對物體的拉力,由定滑輪的特點可知,拉力大小也為 F,貝U繩子對物體做功的功率為 P2=Fv物c

32、os9,因為P1 = P2所以vv物=cos2、一根長為L的桿OA, O端用鉸鏈固定,另一端固定著一個小球 A,靠在 一個質(zhì)量為M,高為h的物塊上,如圖5-7所示,若物塊與地面摩擦不計,試 求當物塊以速度v向右運動時,小球A的線速度va (此時桿與水平方向夾角為 9) . 解題方法與技巧:選取物與棒接觸點 B為連結(jié)點.(不直接選A點,因為A點 與物塊速度的v的關(guān)系不明顯).因為B點在物塊上,該點運動方向不變且與 物塊運動方向一致,故B點的合速度(實際速度)也就是物塊速度 v; B點又 在棒上,參與沿棒向A點滑動的速度vi和繞0點轉(zhuǎn)動的線速度V2.因此,將這 個合速度沿棒及垂直于棒的兩個方向分解

33、,由速度矢量分解圖得:V2=vsin 9設(shè)此時0B長度為a,貝U a=h/sin 9令棒繞0點轉(zhuǎn)動角速度為3,貝U: 3=v2/a=vsin29/h.故 A 的線速度 va= ®L=vLsin2 9/h.咼效訓練圖5-1如圖5-1所示,A、B兩車通過細繩跨接在定 滑輪兩側(cè),并分別置于光滑水平面上,若 A車 以速度vo向右勻速運動,當繩與水平面的夾角 分別為a和伊寸,b車的速度是多少? 2如圖5-2所示,質(zhì)量為m的物體置于光 滑的平臺上,系在物體上的輕繩跨過光滑 的定滑由地面上的人以恒定的速度 vo向右 勻速拉動,設(shè)人從地面上的平臺開始向右 行至繩與水平方向夾角為45°處,在

34、此過程 中人對物體所做的功為多少?圖 5-123、一輛車通過一根跨過定滑輪的繩 PQ提升井中質(zhì)量為 m的物體,如圖5-12所示.繩的P端拴在車后的掛鉤上,Q端拴在物體上.設(shè)繩的總長不變,繩子質(zhì)量、定滑輪的點,左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的,左側(cè)繩繩長為質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計開始時,車在AH.提升時,車加速向左運動,沿水平方向從 A經(jīng)B駛向C. 設(shè)A到B的距離也為H,車過B點時的速度為vb.求在車 由A移到B的過程中,繩Q端的拉力對物體做的功圖 5-114、如圖5-11所示,S為一點光源,M為一平面鏡,光屏與平面鏡平行放置.SO是垂直照射在M上的光線,已知SO=L,若M以角速度3繞0

35、點逆時針勻速轉(zhuǎn)動,則轉(zhuǎn)過30°角時,光點S'在屏上移動的瞬時速 度v為多大?5、一輕繩通過無摩擦的定滑輪在傾角為 30°的光滑斜面上的物體mi連接,另 一端和套在豎直光滑桿上的物體 m2連接.已知定滑輪到桿的距離為 3 m.物體 m2由靜止從AB連線為水平位置開始下滑1 m時,mi、m2恰受力平衡如圖5- 10所示.試求:(1)m2在下滑過程中的最大速度.(2)m2沿豎直桿能夠向下滑動的最大距離.圖5-9圖 510圖 5-136、如圖5-9所示,均勻直桿上連著兩個小球 A、B,不計一切摩擦.當桿滑到 如圖位置時,B球水平速度為vb,加速度為aB,桿與豎直夾角為a,求

36、此時A 球速度和加速度大小.7、如圖5-13所示,斜劈B的傾角為30°,劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平地面上,現(xiàn)將一個質(zhì)量與斜劈質(zhì)量相同、半徑為r的球A放在墻面與斜劈之間,并從圖示位置由靜止 釋放,不計一切摩擦,求此后運動中(1)斜劈的最大速度(2)球觸地后彈起的最大高度。(球與地面作用中機械能的損失忽略不計)8如圖5-8所示,物體A置于水平面上,A前固定一滑輪 B,高臺上有一定滑輪D,一根輕繩一端固定在C點,再 繞過B、D.BC段水平,當以速度vo拉繩子自由端時,A 沿水平面前進,求:當跨過 B的兩段繩子夾角為a時A的運動速度v.9如圖1所示,某人游珠江,他以一定速度面部始終垂直河岸向

37、對岸游去 速度相等,他游過的路程、過河所用的時間與水速的關(guān)系是()A 水速大時,路程長,時間長B 水速大時,路程長,時間短江中各處水流C .水速大時,路程長,時間不變D 路程、時間與水速無關(guān)10、在無風的情況下,跳傘運動員從水平飛行的飛機上跳傘,下落過程中受到空氣阻力,如圖 4所示的描繪下落速 度的水平分量大小 Vx、豎直分量大小 vy與時間t的圖象, 可能正確的是 ()11、如圖5所示,用一根長桿和兩個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聯(lián)結(jié)形成轉(zhuǎn)軸,其端點恰好處于左側(cè)滑輪正M.C點與O點距離為F方O點處,在桿的中點C處拴一細繩,繞過兩個滑輪后掛上重物I.,現(xiàn)在桿的另

38、一端用力,使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動,由豎直位置以角速度3緩緩轉(zhuǎn)至水平位置(轉(zhuǎn)過了 90°角),此過程中下述說法中正確的是()A .重物M做勻速直線運動B .重物M做勻變速直線運動C .重物M的最大速度是 3 1D .重物M的速度先減小后增大12、民族運動會上有一騎射項目如圖7所示,運動員騎在奔跑的馬上,彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標假設(shè)運動員騎馬奔馳的速度為Vi,運動員靜止時射出的弓箭速度為V2,跑道離固定目標的最近距離為d.要想命中目標且射出的箭在空中飛行時間最短,則()A 運動員放箭處離目標的距離為B 運動員放箭處離目標的距離為C .箭射到固定目標的最短時間為D .箭射到固定目標的最短時間

39、為dv2V1d(v2+ v2V2dV2dV2 V2o13、寬9 m的成形玻璃以2 m/s的速度連續(xù)不斷地向前行進,在切割工序處,金剛割刀 的速度為10 m/s,為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形,則:(1) 金剛割刀的軌道應(yīng)如何控制?(2) 切割一次的時間多長?參考答案:1.vb= C0S v02.1 m o cos2 45cos23、以物體為研究對象,開始時其動能 Ek1=0.隨著車的加速運動,重物上升,同時速度也不斷增加 當車子運動到B點時,重物獲得一定的上升速度 VQ,這個速度也就是收繩的速度,它等于車速沿 繩子方向的一個分量,如圖5'-2,即VQ=VB1 =vbcos45&#

40、176;=VB211于是重物的動能增為 Ek2 = - mvQ2= - mvB224在這個提升過程中,重物受到繩的拉力 T、重力mg,物體上升的高度和重力做的功分別為h= 2H-H=( 2-1)HWG=-mghF-mg( .2-1) H于是由動能定理得 Wt+Wg= £k=Ek2-Eki 即 WT-mg ( . 2-1) H =mw2-0 4所以繩子拉力對物體做功 Wt= - mvB2+mg ( 2-1) H44、由幾何光學知識可知:當平面鏡繞 0逆時針轉(zhuǎn)過30°時,貝U: /SOS =60圖5'OS=L/cos60°.選取光點S'為連結(jié)點,因為光

41、點S'在屏上,該點運動方向不變,故該點實際速度(合速度)就是在光屏上移動速度v;光點S'又在反射光線OS'上,它參與沿光線OS' 的運動速度w和繞O點轉(zhuǎn)動,線速度V2;因此將這個合速度沿光線 OS'及垂直于光線 OS'的兩個方向分解,由速度矢量分解圖5'可得: v1 =vs in 60°,v2=vcos60°又由圓周運動知識可得:當線 OS'細轉(zhuǎn)動角速度為2®.則:V2=2®L/cos60°vcos60°=2 ®L/cos60°,v=8 ®L

42、.5、1)由圖可知,隨m2的下滑,繩子拉力的豎直分量是逐漸增大的,m2在C點受力恰好平衡,因此 m2從B到C是加速過程,以后將做減速運動,所以 m2的最大速度即出現(xiàn)在圖示位置.對m1、m2組成的系統(tǒng)來說,在整個運動過程中 只有重力和繩子拉力做功,但繩子拉力做功代數(shù)和為零,所以系統(tǒng)機械能守恒E增=圧減,即一 mi vi2+ m22V2+mig (AC - AB ) si n30°m2gBC2 2又由圖示位置 mi、m2受力平衡,應(yīng)有:TcosZACB=m2g,T=migsin30°又由速度分解知識知vi=v2cos/ACB,代入數(shù)值可解得V2=2.15 m/s,(2) m2下

43、滑距離最大時mi、m2速度為零,在整個過程中應(yīng)用機械能守恒定 律,得:圧增=AE 減'艮miig ( Jh2 AB2 AB ) sin30°m2gH利用(i)中質(zhì)量關(guān)系可求得 m2下滑的最大距離H=« 3m=2.3i m36、vA=vBtan a;aA=aBtan a7、1) A加速下落,B加速后退,當A落地時,B速度最大,整大過程中,斜 面與球之間彈力對球和斜面做功代數(shù)和為零,所以系統(tǒng)機械能守恒 .mg (h-r) =2 mvA2+ . 2 mvB2由圖中幾何知識知:h=cot30° r=v'3 rB的運動均可分解為沿斜面和垂直斜面的運動,如圖5

44、'所示。左A右B由于兩物體在垂直斜面方向不發(fā)生相對運動,所以vA2=vB2即 vAcos30°vBsi n30°解得 VA=、( 321)grVB=3(73 1)gr(2) A球落地后反彈速度va'=va做豎直上拋運動的最大高度:2Hm4( 3 1)2g48 V=L_1 cos9、C 10、B 11、C將繩速度按滑輪分解12、解析:要想以箭在空中飛行的時間最短的情況下?lián)糁心繕?直于V1,并且V1、V2的合速度方向指向目標,如圖所示,故箭射到目標的最短時間為V2 C正確,D錯誤;運動員放箭處離目標的距離為” d2 + x2,V2必須垂答案:BC13、解析:以為

45、合速度,A錯誤,又 X=V1t=V1。,故(1)由題目條件知,割刀運動的速度是實際的速度,所.其分速度的效果是恰好相對玻璃垂直切割設(shè)割刀的速度V2的方向與玻璃板運動速度 V1的方向之間的夾角為 0,如圖所示要保證割下均是矩形的玻璃板,則由V2是合速度得V1= V2C0SB所以cos0=法=1,10= arccos5角.5即 0= arccos5所以,要割下矩形玻璃板,割刀速度方向與玻璃板運動速度方向成9s 0.92 s1 - 25d(2)切割一次的時間t=v;sin0 =10X1答案:(1)割刀速度方向與玻璃板運動速度方向成arccosl角(2)0.92 s5同步教育佶亀學科物理版本北師大版期

46、數(shù) 7803年級、_- .咼三編稿老師周革潤審稿教師【同步教育信息】本周教學內(nèi)容:專題一:勻變速直線運動專題二:運動圖象專題三:運動的合成與分解專題四:兩個物體運動的關(guān)系問題專題一:勻變速直線運動1. 描述機械運動的物理量:(1)時間與時刻:研究物體的運動,核心是研究物體的位置隨時間變化的規(guī)律,如果用時間坐標軸來表示,如圖:12345t/s軸上每一點代表一個時刻,如(第)1s末(2s初),兩個時刻之間的間隔即 線段代表時間,如3s內(nèi),第3s內(nèi)。注意審清時刻與時間區(qū)別,如第 2個5s是指5s末到10s末。(2)位移和路程:在研究質(zhì)點平面運動時,常選用直角坐標系來描述質(zhì)點的位置及變化,如 圖:Pg

47、y )iri質(zhì)點的位置用點的坐標表示,位置的變化用位移表示,位移是由起點位置指 向終點位置的有向線段,與路徑無關(guān),是矢量,路程僅表示質(zhì)點運動軌跡的長 度,是標量。(3)加速度:速度隨時間變化的快慢用加速度描述,加速度是速度對時間的變化率。vata的方向與厶v方向相同,與v的方向無關(guān),可能相同(自由落體),可能 相反(豎直上拋),也可能有夾角(平拋)。0VoX”Vo v(g)I、y fvt關(guān)于a V Vo適用條件:勻變速直線運動。t2. 勻變速直線運動的規(guī)律:(1) 勻變速直線運動特點:軌跡是一條直線,加速度a是恒矢量(2) 公式:<<0 S tAvo、vt、a、s、t五個物理量在運

48、動草圖上表示,建立直線坐標系,以初速度V0方向為正方向,則有:速度公式:Vt Vo at 11 2位移公式:s v otat22速度隨位移變化公式:V: V0 2as, v V0 2as 3平均速度公式:v t V Vo V或s V V t4222說明:v S Vo 冬上式為特例。t 2公式vo、vt、a、s都是矢量,其正、負號表示方向。(3) 特殊公式:在連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)通過的位移成等差數(shù)列。TTS2S3s sn 1 Sn aT21Si推導過程s1 2voTaT21 2(v 0 aT)T aT2s s2 s1 aT2某一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間的中間時刻的瞬時速度。vtvovo

49、voatvovt(4) 特例: 自由落體運動Vo 0, a g,習慣上選豎直向下為坐標正方向1 2 2Vt gt,h -gt,Vt 2gh2 豎直上拋運動vo豎直向上,a= g豎直向下,以拋出點為坐標原點,以豎直向上的vo方向為坐標的正方向。vt vo gt1 2 2h vot -gt ,vt2v2 2gh說明:a.最高點:Vt0, t上乜,hmg2-(以后質(zhì)點向卜運動)2gb.落回拋出點:vtvo,位移 h 0,t一o,之后質(zhì)點繼續(xù)向下,vt、hg均為負值。vt、h的正負號表示方向跟規(guī)定正方向相同還是相反,三個公式概括了豎直上 拋運動的往返運動全過程。(同學也可用分段上升和下降來處理)注意:

50、在上拋和回落過程中經(jīng)過同一高度處時,速度大小相等,方向相反。 這是豎直上拋運動的對稱性。專題二:運動圖象勻速直線運動:s=vtv=恒 量勻變速直線運動:1 2s=2at (v o=0) s0 titIh(1) 認清橫、縱坐標軸代表什么物理量,圖象屬于哪種函數(shù)關(guān)系?(2) 特殊點代表物理意義:如截距。s t圖的縱軸截距表示t= 0時刻運動物體的位置坐標。v-1圖的縱軸截距表示t= 0時刻運動物體的初速度(3) 圖象上某一點的切線斜率,即圖線在該點的變化率,有一定物理意義如:st圖的切線斜率是位移對時間的變化率,即該點速度vt圖的切線斜率是速度對時間的變化率,即加速度t(4) 圖線下所圍面積有一定

51、物理意義:如:v t圖象下所圍面積代表物體在這段時間內(nèi)通過的位移專題三運動的合成與分解1. 運動的合成與分解一個物體同時參與幾個運動時,物體的運動是這幾個運動的合運動,那幾個 運動叫做分運動。舉例:小船在流動河水中從此岸正對著彼岸劃行,船同時參與兩個運動:(1) 隨河水沿河岸向下游的運動V水;(2) 垂直河岸向?qū)Π秳澬械倪\動v 船;這兩個運動為分運動,而船在河水中的實際運動叫這兩個分運動的合運動運動的合成與分解,包括位移、速度、加速度的合成與分解,遵循矢量合成 的平行四邊形定則。在運動的合成與分解時,要注意:(1) 注意分清合運動和分運動,具體問題中,物體實際運動是合運動,將物 體的實際運動按

52、平行四邊形分解為兩個分運動時,要根據(jù)需要分解。(2) 合運動與分運動的(同時性),等時性。2. 合成規(guī)律:(1)兩個勻速直線運動的合運動是勻速直線運動,如小船過河(2) 個是勻速直線運動,一個是勻變速直線運動,合運動是勻變速運動。 二者共線,軌跡直線,豎直上拋非共線,軌跡曲線,平拋(3) 兩個勻變速直線運動的合運動是勻變速運動v合0與a合共線,軌跡直線v合0與a合不共線,軌跡曲線3.平拋運動:(應(yīng)用示例,將復雜運動轉(zhuǎn)化為比較簡單的運動來處理)水平:勻速直線運動vxvoxvot豎直:自由落體運動vygt1 .2 y評合:勻變速曲線運動vtv:v:sx2 y+vytgtgyvx專題四 兩個物體運動

53、的關(guān)系問題1. 解決兩物體在同一直線上的追擊,相遇問題的關(guān)鍵條件:對于兩物體能否同時到達空間某位置的問題,應(yīng)分別對兩物體進行研究,列 出位移方程,然后利用兩物體時間關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系解出。2. 在追擊問題中,追和被追二者速度何時相等,常是能追上、追不上和兩者距 離有極限值的臨界條件。甲V1V1 v2乙寧V2av2 v/寸,二者距離最大S2 S1時,追上3. 解法指導:養(yǎng)成根據(jù)題意畫物體運動示意圖的習慣,畫運動草圖可使運動過程直觀,物體情景清晰,便于分析。明確兩物體初速度,兩物體運動規(guī)律,根據(jù)加速度分析速度變化,從而確定 間距變化規(guī)律,最后結(jié)合初始時空條件(如同時同地出發(fā),同地不同時出發(fā), 同時不同地出發(fā)等)建立相關(guān)運動方程求解?!镜湫屠}】例1. (2004年,廣東)一雜技演員,用一只手拋球、接球。他每隔0.40s拋出一

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