《2020-2021學年高三物理一輪復習知識點專題07 曲線運動（1）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020-2021學年高三物理一輪復習知識點專題07 曲線運動（1）（12頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、專題7 曲線運動1—【講】 考點風向標 第一部分：考點梳理 考點一、曲線運動的條件與特點 考點二、運動的合成與分解 考點三、小船渡河問題 考點四、關聯(lián)速度問題 考點五、平拋運動的規(guī)律 考點一、曲線運動的條件與特點 1．質點做曲線運動的條件： 方法1——從運動學與動力學的角度判斷 方法2——從運動軌跡的角度判斷 (1)若物體所受合力方向與速度方向在同一直線上，則物體做直線運動。 (2)若物體所受合力方向與速度方向不在同一直線上，則物體做曲線運動。 2.曲線運動的特點： 做曲線運動的物體，其速度方向與運動軌跡相切，所受的合力方向與速度方向不在同一條直線上，合力

2、改變物體的運動狀態(tài)，據此可以判斷： (1)已知運動軌跡，可以判斷合力的大致方向在軌跡的包圍區(qū)間(凹側)，如圖所示。 (2)根據受力方向和速度方向可以判斷軌跡的大致彎曲方向。 (3)根據合力方向與速度方向間的夾角，判斷物體的速率變化情況：夾角為銳角時，速率變大；夾角為鈍角時，速率變??；合力方向與速度方向垂直時，速率不變，這是勻速圓周運動的受力條件。 （典例應用1）“神舟十一號”飛船于2016年10月17日發(fā)射升空，在靠近軌道沿曲線從M點到N點的飛行過程中，速度逐漸減小，在此過程中“神舟十一號”所受合力的方向可能是(　　) 【答案】：　C 【解析】：　考慮到合力方向指向軌跡凹側

3、，且由M到N速率減小，可知選項C正確。 (典例應用2)(多選)某質點在幾個恒力作用下做勻速直線運動?，F突然將與質點速度方向相反的一個力旋轉90，則關于質點運動情況的敘述正確的是(　　) A．質點的速度一定越來越大 B．質點的速度可能先變大后變小 C．質點做類平拋運動 D．質點一定做勻變速曲線運動 【答案】：　AD 【解析】：　將與速度反方向的作用力F水平旋轉90時，該力與其余力的合力夾角為90，這時物體的合力大小為F，方向與速度的夾角為45，物體受力的方向與運動的方向之間的夾角是銳角，所以物體做速度增大的曲線運動，A正確，B錯誤。開始時物體受力方向與速度的夾角為45，所以質點的運

4、動不是類平拋運動，C錯誤。根據牛頓第二定律得加速度a＝，所以物體做加速度不變的勻變速曲線運動，D正確。 考點二、運動的合成與分解 1．合運動和分運動的關系 等時性 各分運動經歷的時間與合運動經歷的時間相等 獨立性 一個物體同時參與幾個分運動，各分運動獨立進行，不受其他分運動的影響 等效性 各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動的規(guī)律有完全相同的效果 2.運動的合成與分解的運算法則 運動的合成與分解是指描述運動的各物理量即位移、速度、加速度的合成與分解，由于它們均是矢量，故合成與分解都遵守平行四邊形定則。 (典例應用3)(多選)質量為2 kg的質點在xOy平面上做曲線運動，其在x方

5、向的速度圖象和y方向的位移圖象分別如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．質點的初速度為5 m/s B．質點所受的合外力為3 N，做勻加速曲線運動 C．2 s末質點速度大小為6 m/s D．2 s內質點的位移大小約為12 m 【答案】：　ABD 【解析】：　由x方向的速度圖象可知，質點在x方向的加速度為1.5 m/s2，x方向的受力Fx＝3 N，由y方向的位移圖象可知，質點在y方向做勻速直線運動，速度vy＝4 m/s，y方向的受力Fy＝0，因此質點的初速度為5 m/s，A選項正確；質點受到的合外力為3 N，質點初速度方向與合外力方向不在同一條直線上，做勻加速曲線運動，B選項正確

6、；2 s末質點速度大小為v＝ m/s＝2 m/s，C選項錯誤；2 s內水平方向上的位移大小x＝(3＋6)2 m＝9 m，豎直方向上位移大小y＝8 m，合位移大小l＝＝ m≈12 m，D選項正確。 （典例應用4）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，已知物體速度越大受到的空氣阻力越大。下列描述運動員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(　　) 【答案】：　B 【解析】：　運動員跳傘后做曲線運動，其受空氣阻力方向與運動方向相反?？諝庾枇υ谒椒较虻姆至κ惯\動員水平速度減小，所以水平方向上做減速運動的加速度也在減小，直

7、到速度為零；在豎直方向上，隨著速度的增大，空氣阻力增大，做加速運動的加速度逐漸減小，直至為零，故B正確，A、C、D均錯誤。 方法總結： “化曲為直”思想在運動合成與分解中的應用 (1)分析運動的合成與分解問題時，要注意運動的分解方向，一般情況下按運動效果進行分解。 (2)要注意分析物體在兩個方向上的受力及運動規(guī)律，分別在兩個方向上列式求解。 (3)兩個分方向上的運動具有等時性，這是處理運動分解問題的關鍵點。 考點三　小船渡河模型 1．船的實際運動：是水流的運動和船相對靜水的運動的合運動。 2．三種速度：船在靜水中的速度v船、水的流速v水、船的實際速度v。 3．兩種渡河方式

8、方式 圖示 說明 渡河時間最短 當船頭垂直河岸時，渡河時間最短，最短時間tmin＝ 渡河位移最短 當v水v船時，如果船頭方向(即v船方向)與合速度方向垂直，渡河位移最短，最短渡河位移為xmin＝ (典例應用4）小船勻速渡過一條河流，當船頭垂直對岸方向航行時，在出發(fā)后10 min到達對岸下游120 m處；若船頭保持與河岸成α角向上游航行，出發(fā)后12.5 min到達正對岸。求： (1)水流的速度。 (2)船在靜水中的速度、河的寬度以及船頭與河岸間的夾角α。 【答案】：　(1)0.2 m

9、/s　(2) m/s　200 m　53 【解析】：　(1)船頭垂直對岸方向航行時，如圖甲所示： 由x＝v2t1得：v2＝＝ m/s＝0.2 m/s (2)由(1)可知d＝v1t1 船頭保持與河岸成α角航行時，如圖乙所示： v2＝v1cos α d＝v1t2sin α 解以上各式得：α＝53，v1＝ m/s d＝200 m 方法總結1 “三模型、兩方案”解決小船渡河問題 方法總結2 解決這類問題的關鍵 正確區(qū)分分運動和合運動，船的劃行方向也就是船頭指向，是分運動。船的運動方向也就是船的實際運動方向，是合運動，一般情況下與船頭指向不一致。 （典例應用6）(多

10、選)小船橫渡一條兩岸平行的河流，船本身提供的速度(即靜水速度)大小不變、船頭方向垂直于河岸，水流速度與河岸平行，已知小船的運動軌跡如圖所示，則(　　) A．越接近河岸水流速度越小 B．越接近河岸水流速度越大 C．無論水流速度是否變化，這種渡河方式耗時最短 D．該船渡河的時間會受水流速度變化的影響 【答案】：　AC 【解析】：　由船的運動軌跡可知，河流的中心水流速度最大，越接近河岸水流速度越小，故A正確，B錯誤；由于船頭垂直河岸，則這種方式過河的時間最短，C正確；船過河的時間與水流速度無關，D錯誤。 （典例應用7）.如圖所示，河道寬L＝200 m，越到河中央河水的流速越大，且流速大

11、小滿足u＝0.2x(x是離河岸的距離，0≤x≤)。一小船在靜水中的速度v＝10 m/s，自A處出發(fā)，船頭垂直河岸方向渡河到達對岸B處。設船的運動方向與水流方向夾角為θ，下列說法正確的是(　　) A.小船渡河時間大于20 s B.A、B兩點間距離為200 m C.到達河中央前小船加速度大小為0.2 m/s2 D.在河中央時θ最小，且tan θ＝0.5 【答案】：BD 【解析】：小船船頭垂直于河岸方向；根據運動的獨立性；小船的渡河時間為：；故A 選項錯誤；用賦值法小船到達河中央時x=100m，代入公式u＝0.2x得小船到達河中

12、央時的速度大小為v=20m/s;從河岸到河中央水流的速度為勻加速；結合速度公式v=at；t=10s可得a=2m/s2，所以C 錯誤； 小船運動到河中央時的水平位移為；，所以小船到達對岸時產生的水平位移為2x=200m； ；故B 選項正確；如圖所示；結合矢量三角形得：，小船到達河中央時x=100m ，最??；故D 選項正確； 考點四、關聯(lián)速度問題 1．速度特點：沿繩或桿方向的分速度大小相等。 2．解題的一般思路 (1)明確合速度→物體的實際運動速度v (2)明確分速度→ 3．常見的模型 (典例應用8)如圖所示，卡

13、車通過定滑輪牽引河中的小船，小船一直沿水面運動。則(　　) A．小船速度v2總小于汽車速度v1 B．汽車速度v1總等于小船速度v2 C．如果汽車勻速前進，則小船減速前進 D．如果汽車勻速前進，則小船加速前進 【答案】：　D 【解析】：　 船的速度等于沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度，如圖所示，根據平行四邊形定則有v2cos θ＝v1，則v2＝，由上可知，小船的速度v2總大于汽車速度v1，故A、B錯誤；如果汽車勻速前進，隨著夾角θ在增大，則小船加速前進，故C錯誤，D正確。 方法總結 繩(桿)牽連物體的分析技巧 (1)解題關鍵 找出合速度與分速度的關系是求解關聯(lián)

14、問題的關鍵。 (2)基本思路 ①先確定合速度的方向(物體實際運動方向)。 ②分析合運動所產生的實際效果：一方面使繩或桿伸縮；另一方面使繩或桿轉動。 ③確定兩個分速度的方向：沿繩或桿方向的分速度和垂直繩或桿方向的分速度，而沿繩或桿方向的分速度大小相等。 （典例應用9）如圖所示，套在豎直細桿上的環(huán)A由跨過定滑輪的不可伸長的輕繩與重物B相連。由于B的質量較大，故在釋放B后，A將沿桿上升，當A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時，其上升速度v1≠0，若這時B的速度為v2，則(　　) A．v2＝v1　　　　　　　 B．v2>v1 C．v2≠0 D．v2＝0 【答案】：　D 【解析

15、】：　 如圖所示，分解A上升的速度v1，v2＝v1cos α，當A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時，α＝90，故v2＝0，即B的速度為零。 考點五、平拋運動的基本規(guī)律 1．飛行時間：由t＝ 知，飛行時間取決于下落高度h，與初速度v0無關。 2．水平射程：x＝v0t＝v0 ，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同決定。 3．落地速度：v＝＝，落地時速度與水平方向夾角為θ，有tan θ＝＝。故落地速度只與初速度v0和下落高度h有關。 4．速度改變量：做平拋運動的物體在任意相等時間間隔Δt內的速度改變量Δv＝gΔt相同，方向恒為豎直向下，如圖所示。 水平方向 vx＝v

16、0，x＝v0t 豎直方向 vy＝gt，y＝gt2 合速度 大小 v＝＝ 方向 與水平方向夾角的正切tan θ＝＝ 合位移 大小 s＝ 方向 與水平方向夾角的正切tan α＝＝ （典例應用10）物體在某一高度處以初速度v0水平拋出，落地時速度為v，則該物體在空中運動的時間為(不計空氣阻力)(　　) A.　　　　　　　 B． C. D． 【答案】：　C 【解析】：　豎直分速度大小vy＝，與時間t的關系為vy＝gt，聯(lián)立兩式得t＝，故選項C正確。 (典例應用11)在地面上方某一點將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出，不計空氣阻力，則小球在隨后的運動中(　　)

17、A．速度和加速度的方向都在不斷變化 B．速度與加速度方向之間的夾角一直減小 C．在相等的時間間隔內，速率的改變量相等 D．在相等的時間間隔內，動能的改變量相等 【答案】：　B 【解析】：　由于物體做平拋運動，故物體只受重力作用，加速度不變，速度的大小和方向時刻在變化，故選項A錯誤；設某時刻速度與豎直方向夾角為θ，則tan θ＝＝，故隨著時間t的變大，tan θ變小，θ變小，選項B正確；根據加速度定義式a＝＝g，得Δv＝gΔt，即在相等的時間間隔內，速度的改變量相等，故選項C錯誤；根據動能定理，在相等的時間間隔內，動能的改變量等于重力的功，即WG＝mgh，而平拋運動在相等時間內豎直方向上的位移不相等，故選項D錯誤。