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文档简介
☆必修2☆1/55考点速查1.运动合成与分解Ⅱ2.抛体运动Ⅱ3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度Ⅰ4.匀速圆周运动向心力Ⅱ5.离心现象Ⅰ6.万有引力定律及其应用Ⅱ7.围绕速度Ⅱ8.第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ9.经典时空观和相对论时空观Ⅰ说明:斜抛运动只作定性要求2/55考向解读1.本章以曲线运动两种特殊情况——抛体运动和圆周运动为例,研究物体做曲线运动条件和规律.经过本章学习,要明确怎样描述和研究曲线运动,学会运动合成与分解基本方法.2.本章重点是平抛运动规律及其研究方法,匀速圆周运动基本概念和规律,万有引力定律及其应用,围绕速度.难点是运动合成与分解,分析匀速圆周运动实例及万有引力在天文学上应用.3.复习本章时,既要重视基本知识点掌握,又要重视综合应用能力提升,尤其是多结合生活中一些实例进行分析.3/55第1单元曲线运动运动合成与分解 4/55一、曲线运动1.运动特点(1)曲线运动速度曲线运动中速度方向是在曲线上某点____方向,是时刻____,含有加速度,所以曲线运动一定是变速运动,但____运动不一定是曲线运动.切线改变变速5/55(2)曲线运动轨迹做曲线运动物体,其轨迹向______所指一方弯曲,若已知物体运动轨迹,可判断出物体所受合外力大致方向(即合外力总是指向曲线凹侧),如平抛运动轨迹向下弯曲,圆周运动轨迹总向圆心弯曲等.合外力6/552.物体做曲线运动条件(1)从动力学角度看,假如物体所受合外力方向跟物体____方向不在同一条直线上,物体就做曲线运动.(2)从运动学角度看,就是____度方向与速度方向不在同一条直线上.经常研究曲线运动有平抛运动和匀速圆周运动.速度速度7/553.曲线运动分类不在恒力变力不在大小方向8/55二、运动合成与分解1.合运动与分运动一个物体同时参加几个运动,参加这几个运动都是分运动,物体____运动是合运动.实际9/552.运动合成(1)同一条直线上两分运动合成时,同向____,反向____.(2)不在同一条直线上两分运动合成,按照___________法则进行,如图所表示.平形四边形相加相减10/55(3)两个分运动垂直时或正交分解后合成11/553.运动分解(1)运动分解是运动合成______.(2)分解标准:依据运动____效果分解或_____分解.逆过程实际正交12/55曲线运动轨迹、速度、合外力之间关系1.协力方向与速度方向关系物体做曲线运动时,协力方向与速度方向一定不在同一条直线上,这是判断物体是否做曲线运动依据.13/552.协力方向与轨迹关系物体做曲线运动轨迹一定夹在协力方向和速度方向之间,速度方向与轨迹相切,协力方向指向曲线“凹”侧.3.速率改变情况判断(1)当协力方向与速度方向夹角为锐角时,物体速率增大.(2)当协力方向与速度方向夹角为钝角时,物体速率减小.(3)当协力方向与速度方向垂直时,物体速率不变.14/55一个质点受两个互成锐角恒力F1和F2作用,由静止开始运动,若运动过程中保持二力方向不变,但F1突然增大到F1+ΔF,则质点以后(
)A.一定做匀变速曲线运动B.在相等时间内速度改变一定相等C.可能做匀速直线运动D.可能做变加速曲线运动15/55【思维通道】
先判定是曲线运动还是直线运动,方法是看力方向与速度方向是否在一条直线上;再判定加速运动还是匀速运动,方法是看F合是否为零以及是否改变.【解析】
F1、F2为恒力,物体从静止开始做匀加速直线运动,F1突变后仍为恒力,协力仍为恒力,但协力方向与速度方向不再同线,所以物体将做匀变速曲线运动,故A对.16/55由加速度定义a=知,在相等时间Δt内Δv=aΔt必相等,故B对.做匀速直线运动条件是F合=0,所以物体不可能做匀速直线运动,故C错.因为F1突变后,F1+ΔF和F2协力仍为恒力,故加速度不可能改变,故D错.【答案】
AB17/55求解本题时易出现思维误区是:当F1发生突变后,误认为突变后协力为变力,造成错选D.18/55如右图所表示,汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶,它受到水平方向作用力示意图可能正确是(图中F为地面对其静摩擦力,Ff为它行驶时所受阻力)(
)19/55【解析】
Ff与行驶方向相反,F分力提供向心力,故选C.【答案】
C20/551.合运动与分运动关系(1)运动独立性一个物体同时参加两个(或多个)运动,其中任何一个运动并不会受其它分运动干扰,而保持其运动性质不变,这就是运动独立性原理.即使各分运动互不干扰,不过它们共同决定合运动性质和轨迹.对曲运动规律解21/55(2)运动等时性各个分运动与合运动总是同时开始,同时结束,经历时间相等(不一样时运动不能合成).(3)运动等效性各分运动叠加起来与合运动有相同效果.(4)运动同一性各分运动与合运动,是指同一物体参加分运动和实际发生运动,不是几个不一样物体发生不一样运动.22/552.两个直线运动合运动性质判断依据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲线运动.(1)两个匀速直线运动合运动依然是匀速直线运动.(2)一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动合运动依然是匀变速运动,当二者共线时为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动.23/55(3)两个匀变速直线运动合运动依然是匀变速运动;若合初速度与合加速度在同一直线上,则合运动为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动.(4)两个初速度为零匀加速直线运动合运动依然是匀加速直线运动.24/55
物体做曲线运动时速度方向是不停改变,所以协力方向与速度方向夹角往往是改变,所以物体速率增大或减小规律也能够是改变.25/55(9分)如图所表示,一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B,两球质量均为M,两球半径忽略不计,杆AB长度为l,现将杆AB竖直靠放在竖直墙上,轻轻振动小球B,使小球B在水平地面上由静止向右运动,求当A球沿墙下滑距离为时A、B两球速度vA和vB.(不计一切摩擦)26/55【思维通道】
A、B两球系统机械能守恒,且两球速度沿杆方向分速度相等.【解析】
A、B两球速度分解情况以下列图所表示,由题意知,θ=30°.由运动合成与分解得27/55【答案】28/55
绳、杆等有长度物体,在运动过程中,其两端点速度通常是不一样,但两端点速度是有联络,称之为“关联”速度,关联速度关系——沿杆(或绳)方向速度分量大小相等.29/55如右图所表示,套在竖直细杆上A由跨过定滑轮不可伸长轻绳与重物B相连.因为B质量较大,故在释放B后,A上升至与定滑轮连线处于水平位置时(如右图中虚线所表示),其上升速度v1≠0.这时B速度v2为(
)30/55【解析】
A物体沿杆上升产生两个效果:一是使滑轮左边绳变短,即B物体下降,二是绳以滑轮为轴,顺时针方向转动.将v1沿这两个方向分解如右图所表示,由图可知,v2=v1cosθ,A物体上升到图中虚线位置时,θ=90°,所以v2=0,选项D正确.【答案】
DA.v2=v1
B.v2>v1C.v2<v1
D.v2=031/551.船实际运动是水流运动和船相对静水运动合运动.2.三种速度:v1(船在静水中速度)、v2(水流速)、v(船实际速度).小船过河问题分析32/553.三种情景(1)过河时间最短:船头正对河岸时,渡河时间最短,t短=(d为河宽).(2)过河路径最短(v2<v1时):合速度垂直于河岸,航程最短,x短=d.33/55(3)过河路径最短(v2>v1时):合速度不可能垂直于河岸,无法垂直渡河.确定方法以下:如右上图所表示,以v2矢量末端为圆心,以v1矢量大小为半径画弧,从v2矢量始端向圆弧作切线,则合速度沿此切线方向航程最短.34/55
船划行方向与船头指向一致(v1方向),是分速度方向,而船航行方向是实际运动方向,也就是合速度方向.35/55(13分)河宽l=300
m,水速u=1
m/s,船在静水中速度v=3
m/s,欲分别按以下要求过河时,船航向应与河岸成多大角度?过河时间是多少?(1)以最短时间过河;(2)以最小位移过河;(3)抵达正对岸上游100
m处.36/55【思维通道】
渡河时间由垂直于河岸速度大小决定,故欲要渡河时间最短,只有船头正对河岸;欲要位移最小,只有船运动轨迹垂直于河岸.【解析】
(1)以最短时间渡河时,船头应垂直于河岸航行,即与河岸成90°角.最短时间为t==s=100
s.(2分)37/55(2)以最小位移过河,船实际航向应垂直河岸,即船头应指向上游河岸.设船头与上游河岸夹角为θ,有vcos
θ=u, (2分)θ=arccos=arccos (1分)渡河时间为t==s≈106.4
s. (2分)38/55(3)设船头与上游河岸夹角为α,则有(vcos
α-u)t=x, (2分)vtsin
α=l, (2分)两式联立得:α=53°,t=125
s.(2分)【答案】
(1)100
s
(2)106.4
s
(3)125
s39/55
小船渡河问题相关结论:(1)不论水流速度多大,船头垂直于河岸渡河,时间最短,tmin=,且这个时间与水流速度大小无关.(2)当v水<v船时,合运动速度可垂直于河岸,最短航程为河宽.40/55(3)当v水>v船时,船不能垂直抵达河对岸,但仍存在最短航程,当v船与v合垂直时,航程最短,最短航程为xmin=d.(d为河宽).41/55一只船在静水中速度是3
m/s,它要横渡一条30
m宽河,水流速度为4
m/s,以下说法正确是(
)A.这只船不可能垂直于河岸抵达正对岸B.这只船对地速度一定是5
m/s
C.过河时间可能是6
sD.过河时间可能是12
s42/55【解析】
因为v船<v水,船不可垂直河岸抵达正对岸,故A正确;船头方向并不是总与河岸垂直,故合速度并不总是5
m/s,依据矢量合成平行四边形定则,船合速大小是在1~7
m/s间任一个值,其最小值为1
m/s、最大值为7
m/s均朝向下游,所以B不正确.渡河最短时间tmin==s=10
s,即渡河时间不可能是6
s,所以C错,D正确.【答案】
AD43/551.一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内(
)A.速度一定在不停地改变,加速度也一定不停地改变B.速度一定在不停地改变,加速度能够不变C.速度能够不变,加速度一定不停地改变D.速度能够不变,加速度也能够不变44/55【解析】
曲线运动速度方向总沿运动轨迹切线方向,其速度方向一定改变,所以不论速度大小是否改变,速度一定在不停改变.曲线运动一定是有加速度,且加速度方向与速度方向不在一条直线上,加速度与做曲线运动物体受到协力相关,若协力是恒力,则加速度不变;若协力是变力(包含大小和方向),则加速度改变.由以上所述可知,B选项正确.【答案】
B45/552.(年高考广东理科基础)船在静水中航速为v1,水流速度为v2,为使船行驶到河正对岸码头,则v1相对v2方向应为(
)46/55【解析】
依据运动合成与分解知识可知,要使船垂直到达对岸必须使船合速度指向对岸,依据平行四边形定则,C能.【答案】
C47/553.一轮船船头正对河岸航行.轮船渡河经过旅程及渡河时间在水流速度突然变大情况下,以下说法正确是(
)A.旅程变长,时间变长B.旅程变长,时间不变C.旅程变短,时间变短D.旅程与时间都不变48/55【解析】
渡河时间t=,水速增大,不影响垂直河岸速度v⊥,故t不变,但旅程会变长,故B正确.【答案】
B49/554.(年济南模拟)一快艇要从岸边某处抵达河中离岸100
m远浮标处,已知快艇在静水中速度图象如图甲所表示,流水速度图象如图
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