2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理人教版期中必刷??碱}之運(yùn)動(dòng)的合成與分解_第1頁
2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理人教版期中必刷??碱}之運(yùn)動(dòng)的合成與分解_第2頁
2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理人教版期中必刷??碱}之運(yùn)動(dòng)的合成與分解_第3頁
2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理人教版期中必刷??碱}之運(yùn)動(dòng)的合成與分解_第4頁
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第42頁(共42頁)2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理人教版(2019)期中必刷??碱}之運(yùn)動(dòng)的合成與分解一.選擇題(共7小題)1.(2025?撫順二模)如圖所示,某條河流兩岸筆直,河水流速不變,甲、乙兩艘船在靜水中航行的速度分別為4m/s和2.4m/s,兩船從同一渡口A同時(shí)向河對(duì)岸開去,甲船用最短時(shí)間渡河,乙船以最短航程渡河,結(jié)果兩船均沿直線先、后抵達(dá)對(duì)岸的同一渡口B,乙船比甲船晚到64s,下列說法正確的是()A.水流的速度大小為2.5m/s B.乙船渡河的時(shí)間為120s C.兩渡口的距離為180m D.兩岸的距離為121m2.(2024秋?遼寧期末)如圖所示,在一端封閉、長(zhǎng)約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水,水中放一個(gè)紅蠟做的小圓柱體A,將玻璃管的開口端用橡膠塞塞緊,把玻璃管倒置,在蠟塊相對(duì)玻璃管勻速上升的同時(shí)將玻璃管緊貼著黑板沿水平方向向右移動(dòng),圖中虛線為蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡,關(guān)于蠟塊的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.速度不斷增大 B.速度先增大后減小 C.運(yùn)動(dòng)的加速度保持不變 D.運(yùn)動(dòng)的加速度先水平向左后水平向右3.(2024秋?沙河口區(qū)校級(jí)期末)如圖,套在豎直細(xì)桿上的環(huán)A由跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩與重物B相連。環(huán)A在外力作用下沿桿勻速上升,從圖中M位置勻速上升至與定滑輪的連線處于水平的N位置過程中()A.環(huán)A運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí),重物B的速度大于環(huán)A的速度 B.環(huán)A運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí),重物B的速度達(dá)到最大值 C.重物B先失重后超重 D.重物B做減速運(yùn)動(dòng)4.(2024秋?遼寧期末)如圖為曲柄連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖,其功能是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)汽車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。曲軸可繞固定的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),連桿兩端分別連接曲軸上的A點(diǎn)和活塞上的B點(diǎn),已知轉(zhuǎn)速為2400r/min,OA=40cm,AB=1m。下列說法正確的是()A.OA從豎直方向轉(zhuǎn)到水平方向的過程中,活塞的速度逐漸增大 B.當(dāng)OA在豎直方向時(shí),活塞的速度大小為32πm/s C.當(dāng)OA與AB垂直時(shí),活塞的速度大小為32πm/s D.當(dāng)OA與AB共線時(shí),活塞的速度大小為32πm/s5.(2024秋?城關(guān)區(qū)校級(jí)期末)質(zhì)量為1kg的物體在水平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng),已知該物體在兩個(gè)互相垂直方向上的分運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像分別如圖甲、乙所示,則下列說法正確的是()A.2s末物體速度大小為7m/s B.物體所受的合力大小為3N C.物體的初速度大小為5m/s D.物體初速度的方向與合力方向垂直,做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)6.(2024秋?高密市期末)如圖所示,某同學(xué)將籃球自空中P點(diǎn)以大小為v0的初速度豎直向上拋出,籃球因受到水平恒定風(fēng)力作用,到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)速度方向水平。P、Q兩點(diǎn)連線與水平方向夾角為37°,重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。則籃球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)的速度大小為()A.34v0 B.v0 C.437.(2024秋?沙坪壩區(qū)校級(jí)期末)下列不共線的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),其合運(yùn)動(dòng)軌跡一定是曲線的是()A.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng) B.一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng) C.兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng) D.兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)二.多選題(共3小題)(多選)8.(2024秋?花都區(qū)期末)河面寬度為90m,河水流速為v1=3m/s,小船在靜水中的速度恒為v2=6m/s,則下列說法正確的是()A.小船渡河的最短位移大于90m B.若小船船頭始終與河岸垂直,渡河位移最小 C.若要使小船渡河位移最短,則需使船頭與上游河岸的夾角為60° D.若小船船頭始終與河岸成某一角度,河水流速突然增大,渡河所需時(shí)間不變(多選)9.(2024秋?煙臺(tái)期末)2024年6月,受強(qiáng)降雨的影響,贛江發(fā)生洪水,導(dǎo)致江西多地發(fā)生洪澇災(zāi)害,黨和政府積極組織搶險(xiǎn)救援,保障人民群眾的生命安全。在某次救援中,戰(zhàn)士欲劃小船從A處橫渡一條寬12m的小河,A處下游有一山體滑坡造成的障礙區(qū)域,A點(diǎn)與障礙區(qū)域邊緣連線與河岸的最大夾角為30°,如圖所示。已知河中水流速度為4m/s,戰(zhàn)士劃船的速度(即船相對(duì)靜水的速度)最大可達(dá)3m/s,小船可視為質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是()A.戰(zhàn)士渡河的最短時(shí)間為4s B.戰(zhàn)士渡河的最短距離為16m C.戰(zhàn)士能夠安全渡河的最小劃船速度為2m/s D.戰(zhàn)士以最小安全速度渡河時(shí)所需時(shí)間為12s(多選)10.(2024秋?煙臺(tái)期末)2024年元宵節(jié)當(dāng)晚,由千架無人機(jī)組成的超大規(guī)模燈光秀點(diǎn)亮煙臺(tái)上空,為廣大市民奉上了一場(chǎng)視覺盛宴。如圖甲所示,一架無人機(jī)懸停在坐標(biāo)原點(diǎn)O,以水平向右為x軸正方向,以豎直向上為y軸正方向。從t=0時(shí)刻開始,無人機(jī)在水平方向的速度vx隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示,其在豎直方向的加速度ay隨時(shí)間t變化的圖像如圖丙所示(其中a0為正的常數(shù)),t=10.5s時(shí),無人機(jī)恰好到達(dá)預(yù)定位置并重新懸停。無人機(jī)可視為質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是()A.t=2.5s時(shí),無人機(jī)的速度大小為8m/s B.t=8.5s時(shí),無人機(jī)的速度大小為281mC.t=6.5s時(shí),無人機(jī)所處的位置為(20m,47m) D.0~10.5s內(nèi),無人機(jī)位移與x軸夾角的正切值tanθ三.解答題(共5小題)11.(2024秋?雁塔區(qū)校級(jí)期末)航模比賽是廣大青少年喜歡參與的一項(xiàng)活動(dòng)。某次航模比賽中,要求選手操控?zé)o人機(jī)在一定的高度上完成一系列水平動(dòng)作。為了精準(zhǔn)確定無人機(jī)的飛行坐標(biāo),在該高度建立一個(gè)平面直角坐標(biāo)xOy,無人機(jī)在xOy平面上運(yùn)動(dòng)。t=0時(shí),無人機(jī)位于y軸上。它在x軸方向和y軸方向的運(yùn)動(dòng)圖像分別如甲圖和乙圖所示。求:(1)t=2s時(shí),無人機(jī)的速度大小和方向;(2)t=3s時(shí),無人機(jī)的位置坐標(biāo)P(x,y);(3)無人機(jī)在前4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡方程或在丙圖中定性地畫出運(yùn)動(dòng)軌跡。12.(2024秋?遼寧期末)2024年11月12日,第十五屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)在珠海開幕,本屆航展期間,“飛行汽車”是最火的展臺(tái),打“飛的”去遠(yuǎn)方或許不久就能實(shí)現(xiàn)。一輛飛行汽車在表演時(shí)在平直的公路上以20m/s的速度行駛,某時(shí)刻駕駛員啟動(dòng)飛行模式,汽車保持水平速度不變,沿豎直方向開始勻加速爬升,經(jīng)過一段時(shí)間爬升到100m高處,用x表示水平位移,y表示豎直位移,這一過程的y﹣x圖像如圖所示。求汽車飛行時(shí):(1)從啟動(dòng)飛行模式,到離地100m高處需要多長(zhǎng)時(shí)間;(2)到達(dá)100m高處時(shí)豎直速度和瞬時(shí)速度的大小。13.(2024秋?城關(guān)區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,一探險(xiǎn)者正從某瀑布上游劃船渡河,已知河流的寬度d=200m,此時(shí)探險(xiǎn)者正處于河流正中央A點(diǎn)處,該點(diǎn)與下游瀑布危險(xiǎn)區(qū)的最短距離為1003m。已知水流速度為v1=4m/s(sin37°=0.6,cos37°=(1)若小船在靜水中速度為v2=5m/s,則船到岸的最短時(shí)間是多少?所到目的地與河流正對(duì)岸間的距離是多少?(2)若小船在靜水中速度為v2=5m/s,則小船以最短的距離到岸時(shí)所需時(shí)間是多少?此時(shí)船頭方向與河岸上游的夾角是多少?(3)為了使小船能避開危險(xiǎn)區(qū)沿直線到達(dá)對(duì)岸,小船在靜水中的速度至少是多少?14.(2024秋?花都區(qū)期末)花樣滑冰是冰上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一,運(yùn)動(dòng)員通過冰刀在冰面上劃出圖形,并表演跳躍、旋轉(zhuǎn)等高難度動(dòng)作?;踊牟门袝?huì)按照動(dòng)作的質(zhì)量與藝術(shù)性表現(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)分,一女運(yùn)動(dòng)員在冰面上運(yùn)動(dòng),假設(shè)在x方向的速度圖像和y方向的位移圖像如圖所示,運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn),求:(1)女運(yùn)動(dòng)員的初速度大??;(2)2s末女運(yùn)動(dòng)員的速度大??;(3)2s內(nèi)女運(yùn)動(dòng)員的位移大小。15.(2023秋?浉河區(qū)校級(jí)期末)風(fēng)洞是研究空氣動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。如圖,兩水平面(虛線)之間的距離為H,其間為風(fēng)洞的區(qū)域,物體進(jìn)入該區(qū)間會(huì)受到水平方向的恒力,自該區(qū)域下邊界的O點(diǎn)將質(zhì)量為m的小球以一定的初速度豎直上拋,從M點(diǎn)離開風(fēng)洞區(qū)域,小球再次從N點(diǎn)返回風(fēng)洞區(qū)域后做直線運(yùn)動(dòng),落在風(fēng)洞區(qū)域的下邊界P處,NP與水平方向的夾角為45°,不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g。求:(1)風(fēng)洞區(qū)域小球受到水平方向恒力的大??;(2)小球運(yùn)動(dòng)過程中離風(fēng)洞下邊界OP的最大高度;(3)OP的距離。

2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理人教版(2019)期中必刷??碱}之運(yùn)動(dòng)的合成與分解參考答案與試題解析題號(hào)1234567答案CBDBDCB一.選擇題(共7小題)1.(2025?撫順二模)如圖所示,某條河流兩岸筆直,河水流速不變,甲、乙兩艘船在靜水中航行的速度分別為4m/s和2.4m/s,兩船從同一渡口A同時(shí)向河對(duì)岸開去,甲船用最短時(shí)間渡河,乙船以最短航程渡河,結(jié)果兩船均沿直線先、后抵達(dá)對(duì)岸的同一渡口B,乙船比甲船晚到64s,下列說法正確的是()A.水流的速度大小為2.5m/s B.乙船渡河的時(shí)間為120s C.兩渡口的距離為180m D.兩岸的距離為121m【考點(diǎn)】小船過河問題.【專題】定量思想;推理法;運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題;推理論證能力.【答案】C【分析】乙船不能到達(dá)正對(duì)岸,說明乙在靜水中航行的速度小于水速,畫圖,結(jié)合幾何關(guān)系求解?!窘獯稹拷猓篈.由題意可知,甲、乙兩船的實(shí)際速度方向相同,根據(jù)如圖所示由幾何關(guān)系有tanθ=v水v甲,cosθ=v乙v水,解得sinθ=vB.設(shè)乙船渡河的時(shí)間為t乙,則有v甲(t乙-64s)cosθ=v乙t乙C.兩渡口的距離s=v乙t乙tanθ,解得s=180m,故C正確;D.兩岸的距離d=scosθ,解得d=144m,故D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解,目的是考查學(xué)生的模型建構(gòu)能力。2.(2024秋?遼寧期末)如圖所示,在一端封閉、長(zhǎng)約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水,水中放一個(gè)紅蠟做的小圓柱體A,將玻璃管的開口端用橡膠塞塞緊,把玻璃管倒置,在蠟塊相對(duì)玻璃管勻速上升的同時(shí)將玻璃管緊貼著黑板沿水平方向向右移動(dòng),圖中虛線為蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡,關(guān)于蠟塊的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.速度不斷增大 B.速度先增大后減小 C.運(yùn)動(dòng)的加速度保持不變 D.運(yùn)動(dòng)的加速度先水平向左后水平向右【考點(diǎn)】分析合運(yùn)動(dòng)的軌跡問題.【專題】定性思想;推理法;運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題;理解能力.【答案】B【分析】速度、加速度是矢量,遵循平行四邊形定則,根據(jù)定則對(duì)蠟塊的運(yùn)動(dòng)合成即可求解?!窘獯稹拷猓河蓤D可知,在水平方向上,蠟塊受到的合外力先指向右側(cè),加速度向右,故蠟塊向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng);之后,蠟塊受到的合外力指向左側(cè),故蠟塊向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度向左,可知蠟塊運(yùn)動(dòng)的加速度方向先向右再向左,故加速度發(fā)生變化;蠟塊水平方向的速度先增大后減小,而蠟塊在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),故蠟塊合速度先增大后減小,故ACD錯(cuò)誤,B正確;故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】解題關(guān)鍵是知道速度、加速度是矢量,遵循平行四邊形定則,對(duì)蠟塊的運(yùn)動(dòng)根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成即可。屬于基礎(chǔ)題。3.(2024秋?沙河口區(qū)校級(jí)期末)如圖,套在豎直細(xì)桿上的環(huán)A由跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩與重物B相連。環(huán)A在外力作用下沿桿勻速上升,從圖中M位置勻速上升至與定滑輪的連線處于水平的N位置過程中()A.環(huán)A運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí),重物B的速度大于環(huán)A的速度 B.環(huán)A運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí),重物B的速度達(dá)到最大值 C.重物B先失重后超重 D.重物B做減速運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)】關(guān)聯(lián)速度問題;超重與失重的概念、特點(diǎn)和判斷.【專題】定性思想;合成分解法;運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題;推理論證能力.【答案】D【分析】把小環(huán)A的速度分解為沿繩方向和垂直繩的方向,然后根據(jù)速度的矢量關(guān)系分析即可?!窘獯稹拷猓簩?duì)環(huán)A的速度分解,如圖所示根據(jù)圖中的速度關(guān)系可得vB=vAcosθ,由圖可知在A上升的過程中,細(xì)繩與細(xì)桿之間的夾角θ逐漸增大,而環(huán)A是勻速上升的,所以重物B的速度一直減小,當(dāng)A運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí),θ=90°,則B的速度為零,即B是減速下降的,即B具有向上的加速度,B處于超重狀態(tài),故D正確,ABC錯(cuò)誤。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】能夠把A的速度正確分解是解題的關(guān)鍵。4.(2024秋?遼寧期末)如圖為曲柄連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖,其功能是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)汽車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。曲軸可繞固定的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),連桿兩端分別連接曲軸上的A點(diǎn)和活塞上的B點(diǎn),已知轉(zhuǎn)速為2400r/min,OA=40cm,AB=1m。下列說法正確的是()A.OA從豎直方向轉(zhuǎn)到水平方向的過程中,活塞的速度逐漸增大 B.當(dāng)OA在豎直方向時(shí),活塞的速度大小為32πm/s C.當(dāng)OA與AB垂直時(shí),活塞的速度大小為32πm/s D.當(dāng)OA與AB共線時(shí),活塞的速度大小為32πm/s【考點(diǎn)】關(guān)聯(lián)速度問題.【專題】定量思想;推理法;運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題;推理論證能力.【答案】B【分析】根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解,把A、B點(diǎn)的速度分解為沿AB桿和垂直于桿方向,用三角函數(shù)代入求解即可?!窘獯稹拷猓河晒絭=2πrn可得,A點(diǎn)線速度為:vA=32πm/s,將A、B點(diǎn)的速度分解為沿AB桿和垂直于桿方向的分速度,兩速度與桿AB的夾角分別為α、β,如圖所示:根據(jù)平行四邊形定則可得兩點(diǎn)的速度沿桿方向的速度分量是相等的,即:vAcosα=vBcosβ,故vB=cosαcosβv因?yàn)榍S轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),α、β都在變化,vA是圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變,故活塞速度大小vB不斷變化。B.當(dāng)OA在豎直方向時(shí),α=β,A、B兩點(diǎn)速度沿桿方向的分速度相等,即:vAcosα=vBcosβ,得:vA=vB,活塞的速度大小為:vB=vA=32πm/s,故B正確;C.當(dāng)OA與AB垂直時(shí),α=0°,此時(shí)cosα=1,則:vB=vAcosβ,由幾何關(guān)系知β為銳角,則:vB>32πm/s,D.當(dāng)OA與AB共線時(shí),α=90°,此時(shí)cosα=0,則活塞的速度大小為:vB=0,故D錯(cuò)誤;A.由以上分析可知,OA從豎直方向轉(zhuǎn)到水平方向的過程中,活塞的速度先增大后減小,故A錯(cuò)誤;故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了物體運(yùn)動(dòng)的合成和分解,在物理學(xué)科核心素養(yǎng)方面考查了學(xué)生對(duì)信息的獲取和加工能力,在科學(xué)思維中的模型建構(gòu)能力。5.(2024秋?城關(guān)區(qū)校級(jí)期末)質(zhì)量為1kg的物體在水平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng),已知該物體在兩個(gè)互相垂直方向上的分運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像分別如圖甲、乙所示,則下列說法正確的是()A.2s末物體速度大小為7m/s B.物體所受的合力大小為3N C.物體的初速度大小為5m/s D.物體初速度的方向與合力方向垂直,做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)】一個(gè)勻速直線和一個(gè)變速直線運(yùn)動(dòng)的合成;物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.【專題】定量思想;合成分解法;運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題;理解能力.【答案】D【分析】v﹣t圖像反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,斜率表示加速度的大小及方向。根據(jù)題意可知,物體在兩個(gè)互相垂直的方向上運(yùn)動(dòng),即x方向與y方向垂直,且物體在x方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)?!窘獯稹拷猓篈、2s末,vx=3m/s,vy=4m/s,合速度v=vxB、由圖可知物體加速度為a=32m/s=1.5C、t=0時(shí),vx=0,vy=4m/s,因而初速度v0=4m/s,故C錯(cuò)誤;D、由于初速度v0=4m/s,且沿y方向,F(xiàn)=1.5N,且沿x方向,故物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】考查合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)及力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,屬于基礎(chǔ)知識(shí)。6.(2024秋?高密市期末)如圖所示,某同學(xué)將籃球自空中P點(diǎn)以大小為v0的初速度豎直向上拋出,籃球因受到水平恒定風(fēng)力作用,到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)速度方向水平。P、Q兩點(diǎn)連線與水平方向夾角為37°,重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。則籃球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)的速度大小為()A.34v0 B.v0 C.43【考點(diǎn)】合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.【專題】定量思想;方程法;平拋運(yùn)動(dòng)專題;理解能力.【答案】C【分析】采用運(yùn)動(dòng)的合成與分解法處理,根據(jù)勻變速的規(guī)律相結(jié)合進(jìn)行解答?!窘獯稹拷猓贺Q直方向h=v2?t,水平方向上x=vQ2?t,由圖得x故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】解題關(guān)鍵是結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式。7.(2024秋?沙坪壩區(qū)校級(jí)期末)下列不共線的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),其合運(yùn)動(dòng)軌跡一定是曲線的是()A.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng) B.一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng) C.兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng) D.兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)】分析合運(yùn)動(dòng)的軌跡問題;合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.【專題】定性思想;推理法;物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件專題;理解能力.【答案】B【分析】當(dāng)物體所受的合外力和它速度方向不在同一直線上,物體就是在做曲線運(yùn)動(dòng),即速度方向與加速度方向不同時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)?!窘獯稹拷猓篈、兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;CD、兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的方向與加速度可能在同一直線,故可能做直線運(yùn)動(dòng),故CD錯(cuò)誤;B、合運(yùn)動(dòng)方向與加速度方向一定不再同一直線,故合運(yùn)動(dòng)軌跡一定是曲線,故B正確。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】考查對(duì)物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件的理解,熟悉其定義。二.多選題(共3小題)(多選)8.(2024秋?花都區(qū)期末)河面寬度為90m,河水流速為v1=3m/s,小船在靜水中的速度恒為v2=6m/s,則下列說法正確的是()A.小船渡河的最短位移大于90m B.若小船船頭始終與河岸垂直,渡河位移最小 C.若要使小船渡河位移最短,則需使船頭與上游河岸的夾角為60° D.若小船船頭始終與河岸成某一角度,河水流速突然增大,渡河所需時(shí)間不變【考點(diǎn)】小船過河問題;合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.【專題】定量思想;合成分解法;運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題;推理論證能力.【答案】CD【分析】當(dāng)合速度與河岸垂直時(shí),位移最??;船參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),沿著船頭方向且相對(duì)于靜水的分運(yùn)動(dòng),隨著水流一起的分運(yùn)動(dòng);小船船頭始終與河岸成某一角度時(shí),渡河時(shí)間與水流的速度大小無關(guān)?!窘獯稹拷猓篈.因?yàn)樾〈陟o水中的速度大于河水流速,所以小船可以垂直河岸渡河,最短位移為90m;設(shè)此時(shí)船頭與上游河岸的夾角為α,如圖所示則有cosα解得α=60°故A錯(cuò)誤,C正確;B.若小船的船頭始終與河岸垂直,渡河所需時(shí)間最短,渡河位移不是最小,故B錯(cuò)誤;D.根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,渡河途中河水流速突然增大,因小船在靜水中的速度恒為v2=6m/s,則渡河所需時(shí)間不變,故D正確。故選:CD?!军c(diǎn)評(píng)】小船過河問題屬于運(yùn)動(dòng)的合成問題,要明確分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性、獨(dú)立性,運(yùn)用分解的思想,看過河時(shí)間只分析垂直河岸的速度,分析過河位移時(shí),要分析合速度。(多選)9.(2024秋?煙臺(tái)期末)2024年6月,受強(qiáng)降雨的影響,贛江發(fā)生洪水,導(dǎo)致江西多地發(fā)生洪澇災(zāi)害,黨和政府積極組織搶險(xiǎn)救援,保障人民群眾的生命安全。在某次救援中,戰(zhàn)士欲劃小船從A處橫渡一條寬12m的小河,A處下游有一山體滑坡造成的障礙區(qū)域,A點(diǎn)與障礙區(qū)域邊緣連線與河岸的最大夾角為30°,如圖所示。已知河中水流速度為4m/s,戰(zhàn)士劃船的速度(即船相對(duì)靜水的速度)最大可達(dá)3m/s,小船可視為質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是()A.戰(zhàn)士渡河的最短時(shí)間為4s B.戰(zhàn)士渡河的最短距離為16m C.戰(zhàn)士能夠安全渡河的最小劃船速度為2m/s D.戰(zhàn)士以最小安全速度渡河時(shí)所需時(shí)間為12s【考點(diǎn)】小船過河問題;合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.【專題】應(yīng)用題;定量思想;推理法;運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題;分析綜合能力.【答案】ABC【分析】船頭與河岸垂直時(shí)渡河時(shí)間最短,最短時(shí)間等于河寬與船在靜水中的速度之比;由于船在靜水中的速度小于水流的速度,船不能垂直渡河,當(dāng)船在靜水中的速度與船的速度(合速度)垂直時(shí)渡河位移最??;根據(jù)題意應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析答題?!窘獯稹拷猓篊D、當(dāng)小船從障礙物邊緣經(jīng)過且船在靜水中的速度與船渡河速度垂直時(shí)小船的速度最小,如圖所示則戰(zhàn)士能夠安全渡河的最小劃船速度vmin=v水sin30°=4×12m/s戰(zhàn)士以最小安全速度渡河的最小位移xmin=v水v此時(shí)渡河的速度即合速度v=v水cos30°=4×32m/s=2戰(zhàn)士以最小安全速度渡河需要的時(shí)間t=xminv=242A、當(dāng)船頭垂直于河岸以最大劃船速度渡河時(shí)渡河時(shí)間最短,則最短渡河時(shí)間tmin=dvmax=123B、當(dāng)船在靜水中的速度與渡河速度(合速度)垂直時(shí)渡河位移最小,最小位移x=v水vmaxd=故選:ABC?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了小船渡河問題,即運(yùn)動(dòng)的合成與分解問題;分析清楚小船的運(yùn)動(dòng)過程即可解題;要知道小船過河的最短時(shí)間和最小位移的計(jì)算方法。(多選)10.(2024秋?煙臺(tái)期末)2024年元宵節(jié)當(dāng)晚,由千架無人機(jī)組成的超大規(guī)模燈光秀點(diǎn)亮煙臺(tái)上空,為廣大市民奉上了一場(chǎng)視覺盛宴。如圖甲所示,一架無人機(jī)懸停在坐標(biāo)原點(diǎn)O,以水平向右為x軸正方向,以豎直向上為y軸正方向。從t=0時(shí)刻開始,無人機(jī)在水平方向的速度vx隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示,其在豎直方向的加速度ay隨時(shí)間t變化的圖像如圖丙所示(其中a0為正的常數(shù)),t=10.5s時(shí),無人機(jī)恰好到達(dá)預(yù)定位置并重新懸停。無人機(jī)可視為質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是()A.t=2.5s時(shí),無人機(jī)的速度大小為8m/s B.t=8.5s時(shí),無人機(jī)的速度大小為281mC.t=6.5s時(shí),無人機(jī)所處的位置為(20m,47m) D.0~10.5s內(nèi),無人機(jī)位移與x軸夾角的正切值tanθ【考點(diǎn)】合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系;復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像問題.【專題】應(yīng)用題;定量思想;推理法;運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題;分析綜合能力.【答案】BD【分析】根據(jù)圖丙所示圖像求出a0,根據(jù)圖乙與圖丙所示圖像分析清楚無人機(jī)的運(yùn)動(dòng)過程與運(yùn)動(dòng)性質(zhì),應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析答題?!窘獯稹拷猓簍=10.5s時(shí)無人機(jī)重新懸停,則無人機(jī)在t=10.5s時(shí)速度為零,在y軸方向:2a0+4a0(7.5﹣2)﹣8×(10.5﹣7.5)=0,解得:a0=1m/s2A、由圖乙所示圖像可知,t=2.5s時(shí)vx=0,vy=1×2m/s+4×0.5m/s=4m/s,則無人機(jī)在t=2.5s時(shí)的速度大小v=vy=4m/s,故A錯(cuò)誤;B、t=8.5s時(shí),vx=5m/s,vy=1×2m/s+4×(7.5﹣2)m/s﹣8×(8.5﹣7.5)m/s=16m/s,t=8.5s時(shí)無人機(jī)的速度大小v=vx2+C、t=6.5s時(shí),x=12×(6.5-2.5)×10m=20m,y=12×1×22m+1×2×(6.5﹣2)m+12×4×(6.5-2)2mD、0~10.5s內(nèi),無人機(jī)的水平位移x'=12×(10.5-2.5)×10m=40m,豎直分位移y'=12×1×22m+1×2×(7.5﹣2)m+12×4×(7.5-2)2m+(1×2+4×5.5)×(10.5﹣7.5)m故選:BD?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了運(yùn)動(dòng)的合成與分解,根據(jù)圖示圖像分析清楚無人機(jī)的運(yùn)動(dòng)過程是解題的前提,應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可解題。三.解答題(共5小題)11.(2024秋?雁塔區(qū)校級(jí)期末)航模比賽是廣大青少年喜歡參與的一項(xiàng)活動(dòng)。某次航模比賽中,要求選手操控?zé)o人機(jī)在一定的高度上完成一系列水平動(dòng)作。為了精準(zhǔn)確定無人機(jī)的飛行坐標(biāo),在該高度建立一個(gè)平面直角坐標(biāo)xOy,無人機(jī)在xOy平面上運(yùn)動(dòng)。t=0時(shí),無人機(jī)位于y軸上。它在x軸方向和y軸方向的運(yùn)動(dòng)圖像分別如甲圖和乙圖所示。求:(1)t=2s時(shí),無人機(jī)的速度大小和方向;(2)t=3s時(shí),無人機(jī)的位置坐標(biāo)P(x,y);(3)無人機(jī)在前4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡方程或在丙圖中定性地畫出運(yùn)動(dòng)軌跡?!究键c(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成與分解的圖像類問題.【專題】定量思想;推理法;運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題;推理論證能力.【答案】(1)t=2s時(shí),無人機(jī)的速度大小為2m/s,方向?yàn)榕cx軸正方向夾角的正切值為2(或與y軸負(fù)方向的夾角為12(2)t=3s時(shí),無人機(jī)的位置坐標(biāo)P(4.5m,4m);(3)無人機(jī)在前4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡方程為x=(16-y)232(或3.2x=(16﹣y)2,或y2﹣【分析】(1)根據(jù)甲圖得出加速度,再結(jié)合乙圖計(jì)算出無人機(jī)的速度和方向;(2)根據(jù)甲圖算出3s時(shí)的面積,再結(jié)和直線方程即可求解;(3)根據(jù)位移時(shí)間公式結(jié)合數(shù)學(xué)思想進(jìn)行求解?!窘獯稹拷猓海?)t1=2s時(shí),由甲圖可知:ax=代入數(shù)據(jù)解得:ax=1m/s2故在2s時(shí)無人機(jī)的速度為:vx=axt1=1×2m/s=2m/s由乙圖可知y方向做勻速運(yùn)動(dòng):vy=代入數(shù)據(jù)解得:vy=4m/st1=2s時(shí)無人機(jī)的速度大小為:v1=vx2設(shè)v1與x軸正方向的夾角為θ,則:tanθ=則t1=2s時(shí)無人機(jī)的速度方向與x軸正方向夾角的正切值為2(或設(shè)v與y軸負(fù)方向的夾角為α,求出tanα(2)t2=3s時(shí)由甲圖可知圖像所圍面積表示x軸方向的位移x=y=16﹣vyt2=16m﹣4×3m=4m則t2=3s時(shí)無人機(jī)的坐標(biāo)為P(4.5m,4m)。(3)由無人機(jī)在x方向和y方向的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有x=y=16﹣4聯(lián)立消去時(shí)間t可得前4s的軌跡方程為:x=(16-y)232(或3.2x=(16﹣y)2,或y2﹣則丙圖的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:答:(1)t=2s時(shí),無人機(jī)的速度大小為2m/s,方向?yàn)榕cx軸正方向夾角的正切值為2(或與y軸負(fù)方向的夾角為12(2)t=3s時(shí),無人機(jī)的位置坐標(biāo)P(4.5m,4m);(3)無人機(jī)在前4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡方程為x=(16-y)232(或3.2x=(16﹣y)2,或y2﹣【點(diǎn)評(píng)】本題考查了運(yùn)動(dòng)的合成與分解,熟練使用相對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)是解決此類問題的關(guān)鍵。12.(2024秋?遼寧期末)2024年11月12日,第十五屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)在珠海開幕,本屆航展期間,“飛行汽車”是最火的展臺(tái),打“飛的”去遠(yuǎn)方或許不久就能實(shí)現(xiàn)。一輛飛行汽車在表演時(shí)在平直的公路上以20m/s的速度行駛,某時(shí)刻駕駛員啟動(dòng)飛行模式,汽車保持水平速度不變,沿豎直方向開始勻加速爬升,經(jīng)過一段時(shí)間爬升到100m高處,用x表示水平位移,y表示豎直位移,這一過程的y﹣x圖像如圖所示。求汽車飛行時(shí):(1)從啟動(dòng)飛行模式,到離地100m高處需要多長(zhǎng)時(shí)間;(2)到達(dá)100m高處時(shí)豎直速度和瞬時(shí)速度的大小?!究键c(diǎn)】一個(gè)勻速直線和一個(gè)變速直線運(yùn)動(dòng)的合成;勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用.【專題】定量思想;方程法;直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題;理解能力.【答案】(1)從啟動(dòng)飛行模式,到離地100m高處需要10s;(2)到達(dá)100m高處時(shí)豎直速度為20m/s,瞬時(shí)速度的大小為202【分析】(1)根據(jù)水平方向速度與位移求解時(shí)間;(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論求解豎直速度,根據(jù)分速度求解合速度?!窘獯稹拷猓海?)飛行汽車的水平速度不變,當(dāng)爬升到100m高處時(shí)有x=v0t,解得t=xv(2)豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),有y=vy合速度為v=答:(1)從啟動(dòng)飛行模式,到離地100m高處需要10s;(2)到達(dá)100m高處時(shí)豎直速度為20m/s,瞬時(shí)速度的大小為202【點(diǎn)評(píng)】考查對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解和分速度與合速度的關(guān)系,熟悉運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的運(yùn)用。13.(2024秋?城關(guān)區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,一探險(xiǎn)者正從某瀑布上游劃船渡河,已知河流的寬度d=200m,此時(shí)探險(xiǎn)者正處于河流正中央A點(diǎn)處,該點(diǎn)與下游瀑布危險(xiǎn)區(qū)的最短距離為1003m。已知水流速度為v1=4m/s(sin37°=0.6,cos37°=(1)若小船在靜水中速度為v2=5m/s,則船到岸的最短時(shí)間是多少?所到目的地與河流正對(duì)岸間的距離是多少?(2)若小船在靜水中速度為v2=5m/s,則小船以最短的距離到岸時(shí)所需時(shí)間是多少?此時(shí)船頭方向與河岸上游的夾角是多少?(3)為了使小船能避開危險(xiǎn)區(qū)沿直線到達(dá)對(duì)岸,小船在靜水中的速度至少是多少?【考點(diǎn)】小船過河問題;合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.【專題】計(jì)算題;定量思想;推理法;運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題;推理論證能力.【答案】(1)船到岸的最短時(shí)間是20s,所到目的地與河流正對(duì)岸間的距離是80m。(2)小船以最短的距離到岸時(shí)所需時(shí)間是1003s,此時(shí)船頭方向與河岸上游的夾角是(3)為了使小船能避開危險(xiǎn)區(qū)沿直線到達(dá)對(duì)岸,小船在靜水中的速度至少是2m/s?!痉治觥浚?)根據(jù)船頭方向垂直河岸時(shí),則渡河時(shí)間最短,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,即可求解;(2)當(dāng)船的合速度垂直河岸時(shí),渡河的位移最小,結(jié)合三角知識(shí),及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,即可求解;(3)當(dāng)小船在靜水中的速度與合速度垂直時(shí),借助于平行四邊形定則,即可求出小船在靜水中最小速度。【解答】解:(1)當(dāng)船頭方向垂直河岸時(shí),則渡河時(shí)間最短,則最短時(shí)間為t=d2v2,解得所到目的地與河流正對(duì)岸間的距離x=v1t,解得x=4×20m=80m;(2)設(shè)船頭與河岸的夾角為θ,如圖由圖知cosθ=v1v2船的合速度v=渡河時(shí)間t2(3)小船避開危險(xiǎn)區(qū)沿直線到達(dá)對(duì)岸,合速度與水流速度的夾角為α,即有tanα=1001003,則小船在河水中運(yùn)動(dòng)時(shí),當(dāng)小船在靜水中的速度與合速度垂直時(shí),小船在靜水中的速度最小為vmin=v1sinα=4×sin30°m/s=2m/s。答:(1)船到岸的最短時(shí)間是20s,所到目的地與河流正對(duì)岸間的距離是80m。(2)小船以最短的距離到岸時(shí)所需時(shí)間是1003s,此時(shí)船頭方向與河岸上游的夾角是(3)為了使小船能避開危險(xiǎn)區(qū)沿直線到達(dá)對(duì)岸,小船在靜水中的速度至少是2m/s?!军c(diǎn)評(píng)】本題屬于:一個(gè)速度要分解,已知一個(gè)分速度的大小與方向,還已知另一個(gè)分速度的大小且最小,則求這個(gè)分速度的方向與大小值;這種題型運(yùn)用平行四邊形定則,由幾何關(guān)系來確定最小值;同時(shí)掌握渡河時(shí)間最短,與渡河位移最小的求解方法。14.(2024秋?花都區(qū)期末)花樣滑冰是冰上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一,運(yùn)動(dòng)員通過冰刀在冰面上劃出圖形,并表演跳躍、旋轉(zhuǎn)等高難度動(dòng)作?;踊牟门袝?huì)按照動(dòng)作的質(zhì)量與藝術(shù)性表現(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)分,一女運(yùn)動(dòng)員在冰面上運(yùn)動(dòng),假設(shè)在x方向的速度圖像和y方向的位移圖像如圖所示,運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn),求:(1)女運(yùn)動(dòng)員的初速度大??;(2)2s末女運(yùn)動(dòng)員的速度大??;(3)2s內(nèi)女運(yùn)動(dòng)員的位移大小?!究键c(diǎn)】一個(gè)勻速直線和一個(gè)變速直線運(yùn)動(dòng)的合成;勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題;理解能力.【答案】(1)女運(yùn)動(dòng)員的初速度大小為22(2)2s末女運(yùn)動(dòng)員的速度大小為25(3)2s內(nèi)女運(yùn)動(dòng)員的位移大小為65m【分析】根據(jù)質(zhì)點(diǎn)在x方向和y方向的運(yùn)動(dòng)的圖像分析質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況;根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解進(jìn)行解答?!窘獯稹拷猓海?)由x方向的速度圖像可知,在x方向的初速度為vx0=2m/s由y方向的位移圖像可知在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為vy0=2m/s因此運(yùn)動(dòng)員的初速度大小為v0(2)2s末在x方向的速度為vx=4m/sy方向的速度為vy=2m/s因此2s末運(yùn)動(dòng)員的速度大小為v合(3)由圖知在x方向上第1s加速度a=ΔvΔt1s末運(yùn)動(dòng)員的速度大小v=4m/sx方向上2s內(nèi)x方向上位移大小為v﹣t圖線與橫軸所圍成的面積x=方向上位移大小y=4m合位移大小l=答:(1)女運(yùn)動(dòng)員的初速度大小為22(2)2s末女運(yùn)動(dòng)員的速度大小為25(3)2s內(nèi)女運(yùn)動(dòng)員的位移大小為65m【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解,關(guān)鍵是弄清楚質(zhì)點(diǎn)沿兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)情況,能夠根據(jù)圖像結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成與分解進(jìn)行解答。15.(2023秋?浉河區(qū)校級(jí)期末)風(fēng)洞是研究空氣動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。如圖,兩水平面(虛線)之間的距離為H,其間為風(fēng)洞的區(qū)域,物體進(jìn)入該區(qū)間會(huì)受到水平方向的恒力,自該區(qū)域下邊界的O點(diǎn)將質(zhì)量為m的小球以一定的初速度豎直上拋,從M點(diǎn)離開風(fēng)洞區(qū)域,小球再次從N點(diǎn)返回風(fēng)洞區(qū)域后做直線運(yùn)動(dòng),落在風(fēng)洞區(qū)域的下邊界P處,NP與水平方向的夾角為45°,不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g。求:(1)風(fēng)洞區(qū)域小球受到水平方向恒力的大??;(2)小球運(yùn)動(dòng)過程中離風(fēng)洞下邊界OP的最大高度;(3)OP的距離?!究键c(diǎn)】合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系;平拋運(yùn)動(dòng)速度的計(jì)算;從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題;牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;分析綜合能力.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(2)小球再次從N點(diǎn)返回風(fēng)洞區(qū)域后做直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)平行四邊形定則和幾何知識(shí)進(jìn)行解答;(2)分析小球的運(yùn)動(dòng)過程和受力情況,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成與分解進(jìn)行解答;(3)分段分析,根據(jù)位移—時(shí)間關(guān)系進(jìn)行解答?!窘獯稹拷猓海?)小球再次從N點(diǎn)返回風(fēng)洞區(qū)域后做直線運(yùn)動(dòng),合力方向與速度方向在同一條直線上,受力情況如圖所示;根據(jù)平行四邊形定則和幾何知識(shí)知:mgF可得:F=mg。(2)最高點(diǎn)的小球的速度沿水平方向,設(shè)該速度為v,則小球在M、N點(diǎn)的水平方向速度也為v,設(shè)小球在M、N點(diǎn)豎直方向的速度為vy,在O點(diǎn)的初速度為v0。由O到M的時(shí)間為t,水平方向有:v=Fmt=在P點(diǎn),水平方向有:vx在豎直方向上,小球在從O點(diǎn)到P點(diǎn)做上拋運(yùn)動(dòng),豎直方向上速度相等,此時(shí)速度方向與水平方向夾角為45°,可得v0=2v,由N到P小球做直線運(yùn)動(dòng),設(shè)在N點(diǎn)豎直方向速度為vy2,則有:可得:vy設(shè)最高點(diǎn)為Q點(diǎn),則在豎直方向上,由Q到N,v0由N到P有:v0-v02=在豎直方向上有:v02?可得h=小球運(yùn)動(dòng)過程中離風(fēng)洞下邊界OP的最大高度h1=H3+(3)水平方向由O到M有:x1=v2t,由M到N有:x2=2vt,由N由(2)可知v0=2v,v0聯(lián)立可得x=x1+x2+x3。解得:x=83答:(1)風(fēng)洞區(qū)域小球受到水平方向恒力的大小為mg;(2)小球運(yùn)動(dòng)過程中離風(fēng)洞下邊界OP的最大高度為43H(3)OP的距離為83【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查帶電小球在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),解答本題的關(guān)鍵是弄清楚小球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行解答。

考點(diǎn)卡片1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)下的題目,代表的是一類復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)題目,往往需要用到多個(gè)公式,需要細(xì)致的思考才能解答?!久}方向】如圖,甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員正在訓(xùn)練接力賽的交接棒.已知甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員經(jīng)短距離加速后都能達(dá)到并保持8m/s的速度跑完全程.設(shè)乙從起跑后到接棒前的運(yùn)動(dòng)是勻加速的,加速度大小為2.5m/s2.乙在接力區(qū)前端聽到口令時(shí)起跑,在甲、乙相遇時(shí)完成交接棒.在某次練習(xí)中,甲以v=8m/s的速度跑到接力區(qū)前端s0=11.0m處向乙發(fā)出起跑口令.已知接力區(qū)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=20m.求:(1)此次練習(xí)中交接棒處離接力區(qū)前端(即乙出發(fā)的位置)的距離.(2)為了達(dá)到理想成績(jī),需要乙恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上,則甲應(yīng)在接力區(qū)前端多遠(yuǎn)時(shí)對(duì)乙發(fā)出起跑口令?(3)在(2)中,棒經(jīng)過接力區(qū)的時(shí)間是多少?分析:(1)甲乙兩人不是從同一地點(diǎn)出發(fā)的,當(dāng)已追上甲時(shí),它們的位移關(guān)系是s0+12at2=(2)當(dāng)兩人的速度相等時(shí),兩車的距離為零,即處于同一位置.(3)由t=x解答:(1)設(shè)乙加速到交接棒時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,則在甲追擊乙過程中有s0+12at2代入數(shù)據(jù)得t1=2st2=4.4s(不符合乙加速最長(zhǎng)時(shí)間3.2s實(shí)際舍去)此次練習(xí)中交接棒處離接力區(qū)前端的距離x(2)乙加速時(shí)間t設(shè)甲在距離接力區(qū)前端為s時(shí)對(duì)乙發(fā)出起跑口令,則在甲追擊乙過程中有s代入數(shù)據(jù)得s=12.8m(3)棒在(2)過程以v=8m/s速度的運(yùn)動(dòng),所以棒經(jīng)過接力區(qū)的時(shí)間是t點(diǎn)評(píng):此題考查追及相遇問題,一定要掌握住兩者何時(shí)相遇、何時(shí)速度相等這兩個(gè)問題,這道題是典型的追及問題,同學(xué)們一定要掌握?。窘忸}思路點(diǎn)撥】熟練掌握并深刻理解運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)公式及導(dǎo)出公式,結(jié)合公式法、圖像法、整體與分段法等解題技巧,才能在解答此類題目時(shí)游刃有余。2.復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像問題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知】1.除了常見的x﹣t圖像,v﹣t圖像與a﹣t圖像外,還有一些少見的運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像如xt-t圖像,v﹣x圖像、v2﹣2.這些圖像往往都與運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式有關(guān)聯(lián)。3.解題步驟一般如下:①根據(jù)圖像的縱橫坐標(biāo)找出圖像應(yīng)用了那個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式;②根據(jù)圖像推出具體的表達(dá)式;③分析斜率、截距、面積等因素的物理意義?!久}方向】在平直公路上有甲、乙兩輛汽車同時(shí)從同一位置沿著同一方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),它們速度的平方隨位移變化的圖象如圖所示,則()A、甲車的加速度比乙車的加速度小B、在x=0.5m處甲、乙兩車相遇C、在x=1m處甲、乙兩車相遇D、在t=2s末甲、乙兩車相遇分析:根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度—位移關(guān)系公式:v2-v02=解答:A、根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度—位移關(guān)系v2-v02=2ax,得v2=2ax+v由圖可知甲的斜率大于乙的斜率,故甲車的加速度大于乙車的加速度,故A錯(cuò)誤;BCD、由圖象可知x=0.5m時(shí),兩車速度的平方相等,速度相等。由圖可知,對(duì)于甲車做初速度為0加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),乙做初速度為1m/s,加速度為1m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),兩車相遇時(shí),位移相等,則有:1代入得:12×2×t2=1×t+12解得,t=2s相遇處兩車的位移為x=12a甲t2=1故選:D。點(diǎn)評(píng):讀懂圖象的坐標(biāo),并能根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移—速度關(guān)系求出描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的相關(guān)物理量,并再由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出未知量.【解題思路點(diǎn)撥】非常規(guī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像一般都是從某一個(gè)表達(dá)式得來的,要先從橫縱坐標(biāo)及圖像出發(fā)確定表達(dá)式,求解出關(guān)鍵物理量,再分析物體的運(yùn)動(dòng)問題。3.牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】牛頓第二定律的表達(dá)式是F=ma,已知物體的受力和質(zhì)量,可以計(jì)算物體的加速度;已知物體的質(zhì)量和加速度,可以計(jì)算物體的合外力;已知物體的合外力和加速度,可以計(jì)算物體的質(zhì)量?!久}方向】一質(zhì)量為m的人站在電梯中,電梯加速上升,加速度大小為13g,gA、43mgB、2mgC、mgD分析:對(duì)人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。解答:對(duì)人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律N﹣mg=ma故N=mg+ma=4根據(jù)牛頓第三定律,人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力,故人對(duì)電梯的壓力等于43mg故選:A。點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵對(duì)人受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解?!窘忸}方法點(diǎn)撥】在應(yīng)用牛頓第二定律解決簡(jiǎn)單問題時(shí),要先明確物體的受力情況,然后列出牛頓第二定律的表達(dá)式,再根據(jù)需要求出相關(guān)物理量。4.超重與失重的概念、特點(diǎn)和判斷【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.實(shí)重和視重:(1)實(shí)重:物體實(shí)際所受的重力,它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。(2)視重:當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時(shí),物體對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力或?qū)ε_(tái)秤的壓力將不等于物體的重力。此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)或臺(tái)秤的示數(shù)即為視重。2.超重、失重和完全失重的比較:現(xiàn)象實(shí)質(zhì)超重物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Υ笥谖矬w重力的現(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向上的加速度或加速度有豎直向上的分量失重物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦π∮谖矬w重力的現(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向下的加速度或加速度有豎直向下的分量完全失重物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦榱愕默F(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向下的加速度,且a=g【命題方向】題型一:超重與失重的理解與應(yīng)用。例子:如圖,一個(gè)盛水的容器底部有一小孔。靜止時(shí)用手指堵住小孔不讓它漏水,假設(shè)容器在下述幾種運(yùn)動(dòng)過程中始終保持平動(dòng),且忽略空氣阻力,則()A.容器自由下落時(shí),小孔向下漏水B.將容器豎直向上拋出,容器向上運(yùn)動(dòng)時(shí),小孔向下漏水;容器向下運(yùn)動(dòng)時(shí),小孔不向下漏水C.將容器水平拋出,容器在運(yùn)動(dòng)中小孔向下漏水D.將容器斜向上拋出,容器在運(yùn)動(dòng)中小孔不向下漏水分析:當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí),就說物體處于超重狀態(tài),此時(shí)有向上的加速度;當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí),就說物體處于失重狀態(tài),此時(shí)有向下的加速度;如果沒有壓力了,那么就是處于完全失重狀態(tài),此時(shí)向下加速度的大小為重力加速度g。解答:無論向哪個(gè)方向拋出,拋出之后的物體都只受到重力的作用,處于完全失重狀態(tài),此時(shí)水和容器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同,它們之間沒有相互作用,水不會(huì)流出,所以D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)超重失重現(xiàn)象的理解,掌握住超重失重的特點(diǎn),本題就可以解決了?!窘忸}方法點(diǎn)撥】解答超重、失重問題時(shí),關(guān)鍵在于從以下幾方面來理解超重、失重現(xiàn)象:(1)不論超重、失重或完全失重,物體的重力不變,只是“視重”改變。(2)物體是否處于超重或失重狀態(tài),不在于物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng),而在于物體是有豎直向上的加速度還是有豎直向下的加速度。(3)當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時(shí),重力只產(chǎn)生使物體具有a=g的加速度的效果,不再產(chǎn)生其他效果。平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失。(4)物體超重或失重的多少是由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同決定的,其大小等于ma。5.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件1.曲線運(yùn)動(dòng)的定義:軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng).2.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):(1)速度方向:質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向.(2)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),即必然具有加速度.3.曲線運(yùn)動(dòng)的條件(1)從動(dòng)力學(xué)角度看:物體所受合力的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:物體的速度方向跟它的加速度方向不在同一條直線上.【命題方向】一個(gè)物體做曲線運(yùn)動(dòng),其受力有可能是下列的哪種情況()A、不受力或者受到平衡力B、受到與速度在同一直線的恒力C、受到與速度不在同一直線的恒力D、受到方向隨時(shí)改變的外力分析:物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是物體所受合外力方向和速度方向不在同一直線上,曲線運(yùn)動(dòng)最基本特點(diǎn)是速度方向時(shí)刻變化,根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件和曲線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)即可解答本題.解答:A、物體不受力或受到平衡力,物體靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B、物體受到與速度在同一直線的恒力,做勻變速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;C、物體受到與速度不在同一直線的恒力作用做曲線運(yùn)動(dòng),故C正確;D、物體受到方向隨時(shí)改變的外力時(shí),加速度方向隨時(shí)改變,速度方向也隨時(shí)改變,物體做曲線運(yùn)動(dòng),故D正確故選:CD。點(diǎn)評(píng):本題主要考查了曲線運(yùn)動(dòng)的條件,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.【解題方法點(diǎn)撥】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是:(1)從動(dòng)力學(xué)角度看:物體所受合力的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.6.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的定義:如果一個(gè)運(yùn)動(dòng)可以看成幾個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成,我們把這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫作這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),把這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)叫作這個(gè)運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)。2.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系①等時(shí)性:合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)同時(shí)開始、同時(shí)結(jié)束,經(jīng)歷的時(shí)間相等。這意味著合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于各分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間。②獨(dú)立性:一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí),各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行,互不影響。這意味著一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的存在不會(huì)改變另一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)或狀態(tài)。③等效性:合運(yùn)動(dòng)是各分運(yùn)動(dòng)的矢量和,即合運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度等于各分運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)量的矢量和。這表明合運(yùn)動(dòng)的效果與各分運(yùn)動(dòng)的效果相同。④同體性:合運(yùn)動(dòng)和它的分運(yùn)動(dòng)必須對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),一個(gè)物體的合運(yùn)動(dòng)不能分解為另一個(gè)物體的分運(yùn)動(dòng)。⑤平行四邊形定則:合速度、合位移與分速度、分位移的大小關(guān)系遵循平行四邊形定則。這意味著合運(yùn)動(dòng)的大小和方向可以通過對(duì)各分運(yùn)動(dòng)進(jìn)行矢量合成來計(jì)算。3.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)的物理學(xué)思想是:等效替代法?!久}方向】關(guān)于合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下列說法正確的是()A、若合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),則它的幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)不可能都是直線運(yùn)動(dòng)B、合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于它的各個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間總和C、合運(yùn)動(dòng)的速度大小一定大于其中一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大小D、兩個(gè)非共線的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定還是勻變速運(yùn)動(dòng),但軌跡可能是直線也可能是曲線分析:根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解,結(jié)合速度是矢量,合成分解遵循平行四邊形定則.并合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性,從而即可求解.解答:A、合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),分運(yùn)動(dòng)可能都是直線運(yùn)動(dòng),如平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng),都是直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生,具有等時(shí)性,故B錯(cuò)誤;C、速度是矢量,合速度與分運(yùn)動(dòng)速度遵循平行四邊形定則,合速度可以等于、大于、小于分速度,故C錯(cuò)誤;D、兩個(gè)非共線的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定還是勻變速運(yùn)動(dòng),但軌跡可能是直線也可能是曲線,若合初速度與合加速度共線時(shí),做直線運(yùn)動(dòng),若不共線時(shí),做曲線運(yùn)動(dòng),故D正確;故選:D。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道位移、速度、加速度的合成分解遵循平行四邊形定則,以及知道分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性.【解題思路點(diǎn)撥】合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,使得我們可以通過分析各分運(yùn)動(dòng)來理解合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和行為。在物理學(xué)中,這種關(guān)系在處理復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)問題時(shí)非常有用,因?yàn)樗试S我們將復(fù)雜的問題分解為更簡(jiǎn)單的部分進(jìn)行分析,然后再綜合這些部分的結(jié)果來理解整體的性質(zhì)。7.一個(gè)勻速直線和一個(gè)變速直線運(yùn)動(dòng)的合成【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.本考點(diǎn)旨在考查一個(gè)勻速直線和一個(gè)變速直線運(yùn)動(dòng)的合成問題。2.一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)。3.對(duì)于復(fù)雜運(yùn)動(dòng),分別對(duì)兩個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析會(huì)大大簡(jiǎn)化研究難度?!局R(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】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(jī),A用懸索(重力可忽略不計(jì))救護(hù)困在湖水中的傷員B.在直升飛機(jī)A和傷員B以相同的水平速度勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),懸索將傷員吊起,在某一段時(shí)間內(nèi),A、B之間的距離以l=H﹣t2(式中H為直升飛機(jī)A離地面的高度,各物理量的單位均為國(guó)際單位制單位)規(guī)律變化,則在這段時(shí)間內(nèi)()A、傷員做加速度大小和方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)B、懸索是豎直的C、懸索的拉力等于傷員的重力D、傷員做速度大小增加的曲線運(yùn)動(dòng)分析:AB之間的距離以l=H﹣t2變化,知B在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),B實(shí)際的運(yùn)動(dòng)是水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).根據(jù)牛頓第二定律可知拉力和重力的大小關(guān)系.解答:A、B實(shí)際的運(yùn)動(dòng)是水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。是加速度不變的曲線運(yùn)動(dòng)。故A正確。B、直升飛機(jī)A和傷員B以相同的水平速度勻速運(yùn)動(dòng),所以繩索是豎直的。故B正確。C、在豎直方向上有向上的加速度,根據(jù)牛頓第二定律有F﹣mg=ma.知拉力大于重力。故C錯(cuò)誤。D、傷員在水平方向上的速度不變,在豎直方向的速度逐漸增大,所以合速度大小逐漸增大。故D正確。故選:ABD。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道B實(shí)際的運(yùn)動(dòng)是水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).根據(jù)牛頓第二定律可比較出拉力和重力的大?。窘忸}思路點(diǎn)撥】1.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是:物體的受力方向與速度方向不在一條直線上。2.對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體而言,有跟速度共線的合外力,所以一個(gè)勻速直線和一個(gè)變速直線運(yùn)動(dòng)的合成后,合外力的方向與合速度的方向不共線,物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)。8.分析合運(yùn)動(dòng)的軌跡問題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)旨在判斷物體真實(shí)的軌跡問題,題型設(shè)置主要為判斷軌跡圖像是否正確?!久}方向】無人機(jī)送餐服務(wù)在深圳試行。通過機(jī)載傳感器能描繪出無人機(jī)運(yùn)動(dòng)的圖象,圖甲是沿水平方向的x﹣t圖象,圖乙是沿豎直方向的v﹣t圖像。則無人機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡近似為()A、B、C、D、分析:x﹣t圖像的斜率等于速度,傾斜的直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。v﹣t圖像的斜率表示加速度,傾斜的直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成分析無人機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡。解答:對(duì)于圖甲,根據(jù)x﹣t圖像的斜率等于速度,可知無人機(jī)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度為零。根據(jù)圖乙可知,無人機(jī)在豎直方向先做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)后沿原方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),則合運(yùn)動(dòng)的加速度與初速度不在同一直線上,無人機(jī)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),合外力需指向凹側(cè),加速度也需指向凹側(cè),則第一段凹側(cè)向上,第二段凹側(cè)向下,最終豎直速度減為零,只剩下水平速度,則軌跡趨于水平線,故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選:C。點(diǎn)評(píng):本題是運(yùn)動(dòng)的合成與分解問題。要知道x、y兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng),運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成法求解合運(yùn)動(dòng)的情況。對(duì)于位移圖象與速度圖象的斜率意義不同,不能混淆:位移圖象的斜率等于速度,而速度圖象的斜率等于加速度?!窘忸}思路點(diǎn)撥】牢記曲線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)特點(diǎn):①速度沿軌跡的切線方向;②受力直線軌跡的凹側(cè);③軌跡在受力和速度之間。9.關(guān)聯(lián)速度問題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.模型本質(zhì):通過繩和桿連接的兩個(gè)物體,盡管實(shí)際的運(yùn)動(dòng)方向不同,但可以通過速度的合成與分解,找出其速度的關(guān)聯(lián)性。2.模型的建立物體斜拉繩或繩斜拉物體的問題可看成“關(guān)聯(lián)物體”模型,如圖所示。由于繩不可伸長(zhǎng),所以繩兩端所連物體的速度沿著繩方向的分速度大小相同。3.速度的分解(1)分解依據(jù):物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng)。(2)分解方法:把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩方向和平行于繩方向的兩個(gè)分量,根據(jù)沿繩方向的分速度大小相同列方程并求解。(3)分解結(jié)果:把上圖甲、乙所示的速度進(jìn)行分解,結(jié)果如下圖甲、乙所示?!久}方向】如圖所示,人在岸上拉船,已知船的質(zhì)量為m,水的阻力恒為f,當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時(shí),船的速度為v,此時(shí)人的拉力大小為F,則()A.人拉繩行走的速度為vB.人拉繩行走的速度為vC.船的加速度為FcosθD.船的加速度為F分析:繩子收縮的速度等于人在岸上的速度,連接船的繩子端點(diǎn)既參與了繩子收縮方向上的運(yùn)動(dòng),又參與了繞定滑輪的擺動(dòng).根據(jù)船的運(yùn)動(dòng)速度,結(jié)合平行四邊形定則求出人拉繩子的速度,及船的加速度.解答:AB、船運(yùn)動(dòng)的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動(dòng)速度的合速度。如圖所示根據(jù)平行四邊形定則有,v人=vcosθ.故A、B錯(cuò)誤。CD、對(duì)小船受力分析,如下圖所示,則有Fcosθ﹣f=ma,因此船的加速度大小為a=Fcosθ-fm,故故選:C。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道船運(yùn)動(dòng)的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動(dòng)速度的合速度,并掌握受力分析與理解牛頓第二定律.【解題思路點(diǎn)撥】“關(guān)聯(lián)物體”速度的分解(1)船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng),此運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生兩個(gè)效果,一是使繩子沿自身方向向上收縮,二是使與船接觸的繩有沿與繩垂直的方向向下擺動(dòng)的趨勢(shì)。(2)關(guān)聯(lián)物體速度的分析思路10.小船過河問題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.模型實(shí)質(zhì):以小船過河為背景,考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解。2.模型構(gòu)建:(1)將船實(shí)際的運(yùn)動(dòng)看成船隨水流的運(yùn)動(dòng)和船在靜水中的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。(2)如圖所示,v水表示水流速度,v靜水表示船在靜水中的速度,將船在靜水中的速度v靜水沿平行于河岸方向和垂直于河岸的方向進(jìn)行正交分解,則v水﹣v靜水cosθ為船實(shí)際沿水流方向的運(yùn)動(dòng)速度,v⊥=V靜水sinθ為船在垂直于河岸方向的運(yùn)動(dòng)速度。兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)情況相互獨(dú)立、互不影響。3.小船過河問題的幾種情況(1)渡河時(shí)間最短問題渡河時(shí)間僅由v靜水垂直于河岸的分量v⊥決定,即t=dv⊥(d為河寬),與v水無關(guān)。要使渡河時(shí)間最短,應(yīng)使船在垂直于河岸方向的速度最大,如圖所示,當(dāng)sinθ=1,即v靜水垂直于河岸時(shí),渡河所用時(shí)間最短,即t=d(2)渡河位移最小問題①當(dāng)v水<v靜水時(shí),渡河的最小位移即河的寬度d。如圖所示,為了使渡河位移等于河的寬度d,這時(shí)船頭應(yīng)指向河的上游,并與河岸成一定的角度θ,使船的合速度v的方向與河岸垂直。此時(shí),v水一v靜水cosθ=0,即cosθ=v水v靜水②當(dāng)v水>v靜水時(shí),如果船頭方向(即v靜水方向)與合速度方向垂直,渡河位移最小,如圖所示,渡河位移最小為xmin=d【命題方向】小船在靜水中速度為5m/s,河水速度為3m/s,河寬200m,求:(1)若要小船以最短時(shí)間過河,開船方向怎樣?最短時(shí)間為多少?小船在河水中實(shí)際行駛距離是多大?(2)若要小船以最短距離過河,開船方向怎樣(即船頭與河岸上游或下游夾角)?過河時(shí)間為多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75)分析:將小船的運(yùn)動(dòng)分解為沿船頭指向和順?biāo)鞣较虻膬蓚€(gè)分運(yùn)動(dòng),兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生,互不干擾,與合運(yùn)動(dòng)相等效.根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成來確定初速度與加速度的方向關(guān)系,從而確定來小船的運(yùn)動(dòng)軌跡;小船垂直河岸渡河時(shí)間最短,由位移與速度的比值來確定運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;而根據(jù)合速度垂直于河岸時(shí),路程最短,從而即可求解.解答:(1)欲使船在最短的時(shí)間內(nèi)渡河,船頭應(yīng)垂直河岸方向.當(dāng)船頭垂直河岸時(shí),合速度為傾斜方向,垂直分速度為:vc=5m/s;則最短時(shí)間為:t=d由速度的合成法則,則有:v合=那么小船在河水中實(shí)際行駛距離是:s=v合t=34×40m=4034m;(2)欲使船渡河航程最短,應(yīng)垂直河岸渡河.船頭應(yīng)朝上游與河岸成某一角度vccosθ=vs;解得:θ=53°.所以船頭向

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