![2023-2024屆高考一輪復(fù)習(xí)物理教案(新教材人教版)第四章拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)第1講曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解_第1頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view10/M03/08/04/wKhkGWXitBWAMOwAAAH8t80bBWg737.jpg)
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文檔簡(jiǎn)介
第四章拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)
運(yùn)動(dòng)的合成與分解2019?全國(guó)卷Π?T19
2022?廣東卷?T62022?北京卷?T172021?山東卷Fll2021?山
平拋運(yùn)動(dòng)?xùn)|卷?T16
考
2020?江蘇卷?T82020?浙江1月選考?T5
情
斜拋運(yùn)動(dòng)2022?山東卷?T11~2021?浙江1月選考?T92020?山東卷?T16
分
2022?河北卷Ilo2022?遼寧卷?T132022?北京卷?T8
析圓周運(yùn)動(dòng)
2021?浙江6月選考?T72020?浙江7月選考?T2
實(shí)驗(yàn):探究平拋運(yùn)
2019?浙江4月選考?T17
動(dòng)的特點(diǎn)
生活中的拋體運(yùn)動(dòng),自行車、汽車、火車轉(zhuǎn)彎等動(dòng)力學(xué)及臨界問
試生活實(shí)踐類
題,水流星,體育運(yùn)動(dòng)中的圓周運(yùn)動(dòng)問題
題
小船渡河模型,繩、桿速度分解模型,與斜面或圓弧面有關(guān)的平
情
學(xué)習(xí)探究類拋運(yùn)動(dòng),圓周運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)問題,圓錐擺模型,水平面內(nèi)、豎直面
境
內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題,圓周運(yùn)動(dòng)中的輕繩、輕桿模型
第1講曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解
【目標(biāo)要求】L理解物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,掌握曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).2.會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解處
理小船渡河、關(guān)聯(lián)速度等問題.3.理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解是處理曲線運(yùn)動(dòng)的一種重要思想方法.
考點(diǎn)一曲線運(yùn)動(dòng)的條件和特征
■梳理必備知識(shí)
1.速度的方向:質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向.
2.曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度的方向時(shí)刻在改變,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速
運(yùn)動(dòng).
“恒定:勻變速曲線運(yùn)動(dòng);α變化:非勻變速曲線運(yùn)動(dòng).
3?做曲線運(yùn)動(dòng)的條件:
■判斷正誤*
1.速度發(fā)生變化的運(yùn)動(dòng),一定是曲線運(yùn)動(dòng).(X)
2.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力一定是變力.(X)
3.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力的方向一定指向軌跡的凹側(cè).(√)
■提升關(guān)鍵能力
1.運(yùn)動(dòng)軌跡的判斷
(1)若物體所受合力方向與速度方向在同一直線上,則物體做直線運(yùn)動(dòng).
(2)若物體所受合力方向與速度方向不在同一直線上,則物體做曲線運(yùn)動(dòng).
2.曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向、合力方向與運(yùn)動(dòng)軌跡之間的關(guān)系
(1)速度方向與運(yùn)動(dòng)軌跡相切;
⑵合力方向指向曲線的“凹”側(cè);
(3)運(yùn)動(dòng)軌跡一定夾在速度方向和合力方向之間.
3.速率變化的判斷
..........---------r√??~~I物體的速率增大)
黑^--HSI物幅會(huì)減為
~I垂直)—I物體的速率不變)
【例1】如圖,水平桌面上乒乓球沿直線AB勻速運(yùn)動(dòng),一同學(xué)在桌邊用吹管欲將球吹進(jìn)桌面
上的球門(吹管對(duì)準(zhǔn)球門中心),AB垂直于BC.在2處對(duì)準(zhǔn)C吹氣,未成功,下列情形可能成
功的是()
A.僅增大吹氣力度
B.將球門沿直線CB向8靠近
C.將吹管向A平移適當(dāng)距離,垂直AB方向吹氣
D.將吹管繞B點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90。,正對(duì)著A吹氣
答案C
解析原方案中,吹管吹氣只改變了球沿BC方向的速度,而沿AB方向的速度不變,所以單
純地沿BC方向吹氣來(lái)施加力的作用不能使球落入球門中,僅增大吹氣力度,只能加快BC
方向速度變化,不能使球進(jìn)入球門,故A錯(cuò)誤;將球門C沿直線CB向B移動(dòng)一小段距離,
與原方案一樣,不能落入球門,故B錯(cuò)誤;將吹管向A平移適當(dāng)距離,垂直A8方向吹氣,
到達(dá)BC所在直線位置時(shí)乒乓球已經(jīng)沿垂直AB方向運(yùn)動(dòng)了一段距離,可知球可能落入球門中,
故C正確;將吹管繞8點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90。,正對(duì)著A吹氣,乒乓球只能做直線運(yùn)動(dòng),不會(huì)進(jìn)
入球門,故D錯(cuò)誤.
【例2】(2023?浙江湖州市天略外國(guó)語(yǔ)學(xué)校模擬)2021年8月21日,中國(guó)人民解放軍火箭軍成
功發(fā)射兩枚新型導(dǎo)彈.導(dǎo)彈軌跡通常都十分復(fù)雜,如圖是分析導(dǎo)彈工作時(shí)的軌跡示意圖,其
中彈頭的速度。與所受合外力F關(guān)系正確的是()
A.圖中A點(diǎn)B.圖中B點(diǎn)
C.圖中C點(diǎn)D.圖中Q點(diǎn)
答案D
解析彈頭的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線,因此合外力與速度關(guān)系應(yīng)滿足曲線運(yùn)動(dòng)條件,合外力指向軌
跡的凹側(cè),速度方向沿軌跡的切線方向,故選D.
考點(diǎn)二運(yùn)動(dòng)的合成與分解
■梳理必備知識(shí)
1.基本概念
(1)運(yùn)動(dòng)的合成:已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng).
⑵運(yùn)動(dòng)的分解:已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng).
2.遵循的法則
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.
3.運(yùn)動(dòng)分解的原則
根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)囪邀果分解,也可采用正交分解法.
4.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
⑴等時(shí)性:合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的岫相等,即同時(shí)開始、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)停止.
(2)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.
(3)等效性:各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有完全相同的效里.
■判斷正誤
1.合運(yùn)動(dòng)的速度一定比分運(yùn)動(dòng)的速度大.(X)
2.只要兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng).(×)
3.曲線運(yùn)動(dòng)一定不是勻變速運(yùn)動(dòng).(X)
?提升關(guān)鍵能力
1.運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷
[不變:勻變速運(yùn)動(dòng)
加速度(或合外力)+〃
非勻變速運(yùn)動(dòng)
(共線:直線運(yùn)動(dòng)
加速度(或合外力)方向與速度方向[不共線:曲線運(yùn)動(dòng)
2.判斷兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)性質(zhì),關(guān)鍵看合初速度方向與合加速度方向是否共線.
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)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)
如果。命與共線,為勻變速直線運(yùn)動(dòng)
兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)
如果?!钆c4☆不共線,為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
考向1合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
【例3】跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目,如圖所示,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從直升機(jī)上由靜止
跳下后,在下落過程中將會(huì)受到水平風(fēng)力的影響,下列說(shuō)法中正確的是()
A.風(fēng)力越大,運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)員可完成的動(dòng)作越多
B.風(fēng)力越大,運(yùn)動(dòng)員著地時(shí)的豎直速度越大,有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害
C.運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力無(wú)關(guān)
D.運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力無(wú)關(guān)
答案C
解析運(yùn)動(dòng)員同時(shí)參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),豎直方向向下落的運(yùn)動(dòng)和水平方向隨風(fēng)飄的運(yùn)動(dòng),兩
個(gè)分運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生,相互獨(dú)立,水平方向的風(fēng)力大小不影響豎直方向的運(yùn)動(dòng),即落地時(shí)間和
豎直方向的速度不變,故A、B錯(cuò)誤,C正確;水平風(fēng)力越大,水平方向的速度越大,則落
地時(shí)的合速度越大,故D錯(cuò)誤.
考向2兩互成角度運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷
【例4】(2023?浙江省百校聯(lián)考)質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)在一平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng),相互垂直的y、X
方向上的速度隨時(shí)間變化的圖像分別如圖甲、乙所示.已知sin37。=,cos31°—,下列說(shuō)法
正確的是()
?∕(m?s-l)
4
O2JS
Ψ乙
A.質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為5m/s
B.質(zhì)點(diǎn)所受的合力大小為N
C.2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為7m/s
D.2s末質(zhì)點(diǎn)速度與y方向成37。角
答案B
解析由題圖可知,y方向初速度為零,X方向初速度為4m/s,則質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為4m/s,
A錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)在X方向加速度為零,只有y方向有加速度,由“一/圖像的斜率表示質(zhì)點(diǎn)的加
3
度
速-
=2227
m∕s=m∕s,則∕=wα=N,B正確;2s末ι?=3m∕s,υv=4m∕s,
則2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為。2=小可不m∕s=5m∕s,C錯(cuò)誤;設(shè)2s末質(zhì)點(diǎn)速度與y方向成。
4
角-
3解得0=53。,D錯(cuò)誤.
考點(diǎn)三小船渡河模型
兩類問題,三種情景
(1)渡河時(shí)間只與船垂直于河岸方向的分速度有關(guān),
與水流速度無(wú)關(guān);
渡河Q-'
()船頭正對(duì)河岸時(shí),渡河時(shí)間最短,(為
時(shí)間2fmin="d
ZL__
河寬)
〃〃,(〃/〃/〃〃〃〃〃,C
若0船>0水,當(dāng)船頭方向與上游河岸夾角,滿足0?!
cos6=。水時(shí),合速度垂直河岸,渡河位移最短,且3,`
最[
Xmind
渡河77777/
若。船<。水,合速度不可能垂直于河岸,無(wú)法垂直渡
位移Γ
河.當(dāng)船頭方向(即。用方向)與合速度方向垂直時(shí),
L〃〃〃〃J〃〃〃〃〃〃*[〃〃P水,
渡河位移最短,且Xmin=心=等
CObU0船
考向1渡河時(shí)間問題
【例51有一條兩岸平直且平行的河流,河水流速恒定,大小為.一條小船在河上橫渡,已
知船在靜水中的速度大小為。2,第一次過河時(shí)船頭始終指向與河岸垂直的方向,第二次過河
時(shí)行駛路線與河岸垂直.若5、。2均不變,試求第一次過河與第二次過河所用時(shí)間的比值為
B-S
θ?√≡
答案C
解析根據(jù)題意,設(shè)河寬為“,第一次過河時(shí)船頭始終指向與河岸垂直的方向,則渡河時(shí)間
為Γι=~,第二次過河時(shí)行駛路線與河岸垂直,此時(shí)船的合速度為v=y∣V22-v↑2,渡河時(shí)間
為t2=~j=,則第一次過河與第二次過河所用時(shí)間的比值為S,故、、
272,ABD
y∕v2-vιhV2
錯(cuò)誤,C正確.
考向4最短位移渡河問題
【例6】(多選)假設(shè)一只小船勻速橫渡一條河流,當(dāng)船頭垂直對(duì)岸方向航行時(shí),在出發(fā)后IOmin
到達(dá)對(duì)岸下游120m處;若船頭保持與上游河岸成α角向上游航行,出發(fā)后min到達(dá)正對(duì)岸,
兩次渡河時(shí)小船相對(duì)于靜水的速度大小相等.以下說(shuō)法正確的是()
A.水流的速度大小為m/s
B.船頭與河岸間的夾角α為60°
C.小船在靜水中的速度大小為m/s
D.河的寬度為20Om
答案AD
Y
解析當(dāng)船頭垂直對(duì)岸方向航行時(shí),如圖甲所示,有LW,解得水流的速度大小為。2=廠
777;m∕s=m/s,選項(xiàng)A正確;當(dāng)船頭保持與上游河岸成ɑ角向上游航行時(shí),如圖乙所示,
有V2=υ∣cosa,<∕=υ∣sinα√2,由圖甲可得d=o∣h,聯(lián)立解得Sina=予。產(chǎn)0.33m/s,<7=200m,
故船頭與上游河岸間的夾角不是60。,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,D正確.
考向3渡河中最小速度問題
【例7】如圖所示,水速為消防武警駕駛沖鋒舟,若采取沖鋒舟最小速度和最短時(shí)間兩種
方案,沿與平直河岸成30。角的線路把被困群眾從Λ處送到對(duì)岸安全地B處,則兩種方案中
沖鋒舟最小速度V1和最短時(shí)間的沖鋒舟速度。2之比為()
平直河岸、.
30少?,B
二-----V
A
A.1:2B.1:√3C.2:√3D.√3:2
答案D
解析設(shè)沖鋒舟以最小速度v↑和最短時(shí)間的沖鋒舟速度分別從A運(yùn)動(dòng)到B,沖鋒舟最小速
度垂直于AB連線,且S=Osin30°,最短時(shí)間的沖鋒舟速度力垂直于平直河岸,且。2
=Otan30°,可知費(fèi)=COS30°=半,故選項(xiàng)D正確.
考點(diǎn)四關(guān)聯(lián)速度問題
【例8】如圖所示,在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下,當(dāng)汽車勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí),物體M的
受力和運(yùn)動(dòng)情況是()
A.繩的拉力等于例所受的重力
B.繩的拉力大于M所受的重力
C.物體M向上做勻速運(yùn)動(dòng)
D.物體M向上做勻加速運(yùn)動(dòng)
答案B
解析汽車勻速向左運(yùn)動(dòng),其速度可分解為沿繩子方向的分速度和垂直于繩子方向的分速度,
沿繩子方向的分速度l√=OCOS仇汽車在勻速向左運(yùn)動(dòng)的過程中,繩子與水平方向的夾角。
減小,所以o'增大,即物體M向上做加速運(yùn)動(dòng),又因?yàn)閛'變化不均勻,所以不是勻加速
運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤;由于物體M向上做加速運(yùn)動(dòng),由F—〃吆=,*"可知,繩子的拉力
大于物體M所受的重力,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確.
【例9】曲柄連桿結(jié)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)、完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動(dòng)零件,如圖所示,連
桿下端連接活塞。,上端連接曲軸P.在工作過程中,活塞Q在汽缸內(nèi)上下做直線運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)
曲軸繞圓心。旋轉(zhuǎn),若尸做線速度大小為內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是()
A.當(dāng)OP與。。垂直時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)的速度等于加
B.當(dāng)OP與0。垂直時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)的速度大于加
C.當(dāng)0、P、。在同一直線時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)的速度等于比
D.當(dāng)0、P、。在同一直線時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)的速度大于6
答案A
解析當(dāng)。P與。。垂直時(shí),ZPQO=θ,此時(shí)活塞的速度為%將P的速度分解為沿連桿
方向和垂直于連桿方向的速度;將活塞的速度V分解為沿連桿方向和垂直于連桿方向的速度,
則此時(shí)OOCoSo=OCOS即o=ι?,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)。、P、。在同一直線時(shí),P沿
連桿方向的速度為零,則活塞運(yùn)動(dòng)的速度等于0,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.
I規(guī)律總結(jié)
i.題型特點(diǎn)
與繩(桿)相連的物體運(yùn)動(dòng)方向與繩(桿)不在一條直線上.
2.明確合速度與分速度
合速度一繩(桿)拉物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度Of平行四邊形對(duì)角線
廠沿繩(桿)的速度為平行四邊
分速度
~L垂直于繩(桿)的速度為形兩鄰邊
3.解題原則
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)分速度,根據(jù)沿繩(桿)方向的分速
度大小相等求解.常見的模型如圖所示.
課時(shí)精練
立基礎(chǔ)落實(shí)練
1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列敘述不正確的是()
A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定是變速運(yùn)動(dòng)
B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力一定不為零
C.如果物體不受外力,由于慣性而持續(xù)的運(yùn)動(dòng)不可能是曲線運(yùn)動(dòng)
D.因曲線運(yùn)動(dòng)的速度在不斷變化,所以不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)
答案D
解析做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,方向時(shí)刻在改變,則一定是變速運(yùn)動(dòng),有可能是勻變速運(yùn)動(dòng),故
A正確,D錯(cuò)誤;做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)刻在改變,物體所受合外力一定不為零,
故B正確;如果物體不受外力,根據(jù)牛頓第一定律可知,物體將保持靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng),
故C正確.
2?(2023?浙江溫州市模擬)如圖所示,甲圖是從高空拍攝的北京冬奧會(huì)鋼架雪車賽道的實(shí)景圖,
乙圖是其示意圖.比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員從起點(diǎn)沿賽道快速向終點(diǎn)滑去,先后經(jīng)過A、P、B、C、D
五點(diǎn).運(yùn)動(dòng)員速度方向與經(jīng)過尸點(diǎn)的速度方向最接近的是()
A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)
C.C點(diǎn)D.D點(diǎn)、
答案A
解析根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)某點(diǎn)的速度方向沿著該點(diǎn)的切線方向,由題圖可知運(yùn)動(dòng)員速度方向與經(jīng)
過戶點(diǎn)的速度方向最接近的是4點(diǎn),A正確,B、C、D錯(cuò)誤.
3.一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎,沿曲線由M向N行駛,速度逐漸增大.圖中分別畫出了汽
車轉(zhuǎn)彎時(shí)受到的合力尸的四種方向,可能正確的是()
答案B
解析由題意可得,合力F指向曲線的凹側(cè),由M向N行駛,速度逐漸增大,合力F需與
速度成銳角,綜合來(lái)看,B可能正確.
4.(2023?重慶市南開中學(xué)月考)如圖所示,光滑水平面上的物體受五個(gè)沿水平面的恒力分、F2、
F3、F4、F5作用,以速率如沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),若撤去其中某個(gè)力(其他力不變),則
在以后的運(yùn)動(dòng)中,下列說(shuō)法正確的是(
A.若撤去的是尸”則物體將做圓周運(yùn)動(dòng)
B.若撤去的是乃,則經(jīng)過一段時(shí)間后物體的速率可能再次變?yōu)?。O
C.若撤去的是尸3,則經(jīng)過一段時(shí)間后物體的速率可能再次變?yōu)?。O
D.無(wú)論撤去這五個(gè)力中的哪一個(gè),物體在相同時(shí)間內(nèi)的速度改變量一定都相同
答案B
解析撤去Q后,其他力的合力方向與速度方向垂直,物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),不會(huì)做圓周
運(yùn)動(dòng),因?yàn)槭艿降氖呛懔?,故A錯(cuò)誤;撤去巳后,其他力的合力方向與22的方向相反,則
物體在水平方向先減速到零,再反向加速,而豎直方向一直在加速,所以經(jīng)過一段時(shí)間后有
可能在某時(shí)刻速率再次變?yōu)?0,故B正確;撤去尸3后,其他力的合力方向與速度方向成銳
角,速度增大,則經(jīng)過一段時(shí)間后,速率比加大,故C錯(cuò)誤;因?yàn)檫@五個(gè)力不完全相同,撤
去其中一個(gè)力后,其他四個(gè)力的合力也不完全相同,根據(jù)牛頓第二定律可知加速度也不完全
相同,所以物體在相同時(shí)間內(nèi)的速度改變量不一定都相同,故D錯(cuò)誤.
5.(2023?浙江臺(tái)州市模擬)冬季奧運(yùn)會(huì)比賽中,單板大跳臺(tái)是一項(xiàng)緊張刺激的項(xiàng)g.2022年北京
冬奧會(huì)期間,一觀眾用手機(jī)連拍功能拍攝運(yùn)動(dòng)員從起跳到落地的全過程,合成圖如圖所示.忽
略空氣阻力,且手機(jī)連拍的時(shí)間間隔一定.下列說(shuō)法正確的是()
....
A.運(yùn)動(dòng)員在空中飛行過程是變加速曲線運(yùn)動(dòng)
B.裁判在針對(duì)運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作難度和技巧打分時(shí),可以將其視為質(zhì)點(diǎn)
C.運(yùn)動(dòng)員在斜向上飛行到最高點(diǎn)的過程中,其動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
D.運(yùn)動(dòng)員在空中飛行過程中,圖片中任意兩組相鄰位置的動(dòng)量變化量大小、方向均相同
答案D
解析運(yùn)動(dòng)員在空中飛行過程只受重力作用,加速度恒定不變,所以是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故
A錯(cuò)誤;裁判在針對(duì)運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作難度和技巧打分時(shí),運(yùn)動(dòng)員的體積和形狀不能忽略,不可以
將其視為質(zhì)點(diǎn),故B錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員在斜向上飛行到最高點(diǎn)時(shí),豎直方向速度變?yōu)?,水平方
向速度不為零,所以其動(dòng)能不為零,故C錯(cuò)誤:運(yùn)動(dòng)員在空中飛行過程中,加速度恒定不變,
根據(jù)Ap=w?Ao=Wgf可知圖片中任意兩組相鄰位置的動(dòng)量變化量大小、方向均相同,故D正
確.
6.(2022?河北唐山市二模)如圖所示,套在光滑豎直桿上的物體A,通過輕質(zhì)細(xì)繩與光滑水平
面上的物體B相連接,A、B質(zhì)量相同.現(xiàn)將A從與8等高處由靜止釋放,不計(jì)一切摩擦,
重力加速度為g,當(dāng)細(xì)繩與豎直桿間的夾角為6=60。時(shí),A下落的高度為〃,此時(shí)物體B的
速度大小為()
D麗
答案A
解析設(shè)物體A下落高度為〃時(shí),物體A的速度大小為小,物體8的速度大小為此時(shí)
有OA=1“北)。=2加,物體A、3組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則有〃吆/?=3TnM2+%wJ,聯(lián)立解
VMo?JxJ乙乙
得VB=^?l^gh,故選A.
7.(2023?湖北省模擬)有一個(gè)質(zhì)量為4kg的質(zhì)點(diǎn)在X。),平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),在X方向的速度圖像和y
方向的位移圖像分別如圖甲、乙所示.下列說(shuō)法正確的是()
A.質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
B.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為22N
C.2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度大小為6m/s
D.零時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度大小為5m/s
答案D
解析由題圖可知,質(zhì)點(diǎn)在X軸方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在),軸方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),
合力的方向沿X軸方向.在X軸方向上的初速度大小為3m/s,在y軸方向上的速度大小為
4m/s,則初速度大小Oo=小彳不m∕s=5m/s,初速度方向不沿工軸方向,所以質(zhì)點(diǎn)做勻變
速曲線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,D正確;質(zhì)點(diǎn)在X軸方向上的加速度為公=m∕s2,y軸方向上的加
速度為零,則合加速度為α=m∕s2,所以合外力為/7=∕≡=4XN=6N,故B錯(cuò)誤:2s末
質(zhì)點(diǎn)在X軸方向上的速度大小為2=6m/s,在y軸方向上的速度大小為4=4m/s,則合速度
大小為v=γ∣62+42m∕s>6m/s,故C錯(cuò)誤.
8.(多選)(2023?廣東茂名市高三檢測(cè))如圖所示,小船從河岸的O點(diǎn)沿虛線運(yùn)動(dòng),勻速運(yùn)動(dòng)到
河對(duì)岸的P點(diǎn),河水的流速。水、船在靜水中的速度。靜與虛線的夾角分別為a、θ,河寬為L(zhǎng),
且o脩、。水的大小不變,下列說(shuō)法正確的是()
L
O
?-渡河時(shí)間H
B.渡河時(shí)間r=--?,--
O靜sιn("十1)
C.。水越小,渡河時(shí)間越短
D.當(dāng)α+6=90。時(shí),渡河的時(shí)間最短
答案BD
解析根據(jù)速度的合成與分解及數(shù)學(xué)知識(shí)可知,渡河時(shí)間一嬴IE與o*無(wú)關(guān),選項(xiàng)
A、C錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)α+9=90°時(shí),渡河時(shí)間最短,為Rn=',選項(xiàng)D正確.
立能力綜合練
9.(多選)(2023?福建龍巖市才溪中學(xué)月考)如圖所示,河的寬度為L(zhǎng),河水流速為“,甲、乙兩
船均以在靜水中的速度。同時(shí)渡河.出發(fā)時(shí)兩船相距2L甲、乙兩船頭均與岸邊成60。角,
且乙船恰好能直達(dá)正對(duì)岸的A點(diǎn).則下列判斷正確的是()
甲2L乙
A.甲船在A點(diǎn)右側(cè)靠岸
B.甲船在A點(diǎn)左側(cè)靠岸
C.甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間相等
D.甲、乙兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇
答案BC
解析依題意,乙船恰好能直達(dá)正對(duì)岸的A點(diǎn),根據(jù)速度合成與分解可知0=2“,將甲、乙
兩船的運(yùn)動(dòng)分解為平行于河岸和垂直于河岸兩個(gè)方向,根據(jù)分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性,知
甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間相等,渡河的時(shí)間均為r=.i^∩o,可得甲船沿河岸方向上的位
移為x=("+ocos60。"=平L<2Z,,即甲船在A點(diǎn)左側(cè)靠岸,顯然甲、乙兩船不可能在未到
達(dá)對(duì)岸前相遇,故B、C正確,A、D錯(cuò)誤.
10.如圖所示,一根長(zhǎng)直輕桿AB在墻角沿豎直墻面和水平地面滑動(dòng).當(dāng)AB桿和墻面的夾角
為6時(shí),桿的4端沿墻面下滑的速度大小為S,8端沿地面滑動(dòng)的速度大小為SS、力的關(guān)
系是()
A.V1=V2B.v?=v2c0sθ
C.V1=υ2tanθD.v∣=v2sinθ
答案C
解析將A端的速度分解為沿桿方向和垂直于桿方向的速度,沿桿方向上的分速度v?n-
功COSθ,將B端的速度分解為沿桿方向和垂直于桿方向的速度,沿桿方向上的分速度。2〃=
SSin仇由于所以5=θ2tan0,故選C.
11.圖甲為我國(guó)運(yùn)動(dòng)員參加冰壺比賽的場(chǎng)景.比賽中投壺手在投出冰壺時(shí)會(huì)帶有一定的旋轉(zhuǎn)
(自旋),擦冰手在冰壺運(yùn)動(dòng)的前方高速摩擦冰面(刷冰),減小冰壺前方受到的摩擦力,可使冰
壺做曲線運(yùn)動(dòng).在圖乙所示的各圖中,圓表示冰壺,3表示冰壺自旋的方向,。表示冰壺前
進(jìn)的方向,則在刷冰的過程中,冰壺的運(yùn)動(dòng)軌跡(虛線表示)可能正確的是()
A.①③B.①④
C.②③D.②④
答案B
解析由題意可知,擦冰手在冰壺運(yùn)動(dòng)的前方高速摩擦冰面(刷冰),減小冰壺前方受到的摩
擦力,而后方受到的摩擦力幾乎不變,若冰壺按如圖的方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),則沿速度垂直的方
向,摩擦力的合力向左,則冰壺的運(yùn)動(dòng)軌跡將向左偏轉(zhuǎn);同理若冰壺按順時(shí)針方向
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