[理化生]第一章:抛体运动.doc
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1、辉煌之路 物理 (必修二)第一章 抛体运动第一章 抛体运动知识结构处理方法种类竖直抛体平抛运动斜抛运动运动的合成与分解s、v、a平行四边形法则抛体运动曲线运动第一节:什么是抛体运动本节的重点是判断曲线运动的速度方向和理解物体做曲线运动的条件。一学法指导1抛体运动定义:将物体以一定的初速度向空中抛出,在只受重力的作用下的运动。抛体运动是指质点在只受重力的作用下的运动。如投掷标枪等实际物体的运动,只是抛体运动的近似,在空气阻力比重力小得多时,可看成是抛体运动。2抛体运动的种类:竖直方向抛体运动、平抛物体运动、斜抛物体运动。3曲线运动的定义:物体的运动轨迹是曲线的运动4抛体运动的速度方向:曲线运动中
2、速度方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是在曲线这一点的切线方向。5物体作直线运动的条件:合外力F为零或合外力F方向和物体运动方向在同一直线上。6抛体做曲线运动的条件:合外力F方向和速度方向不在同一直线上。7曲线运动的特点:(1) 质点的路程总是大于位移的大小。(2) 质点作曲线运动时,受到的合外力和速度一定不为零,合外力方向指向曲线内侧。(3) 曲线运动一定是变速(速度的方向一定改变,大小不一定改变)的运动。第一节 什么是抛体运动8质点运动性质的判断方法:根据加速度是否变化判断质点是作匀变速运动还是非匀变速运动;由加速度(合外力)方向与速度方向是否在同一直线上判断是直线运动
3、还是曲线运动9质点作曲线运动时,合力的效果是:在切线方向的分力改变速度的大小;在垂直于切线方向的分力改变速度的方向。二、例题分析:例1 物体在几个恒力的作用下做匀速直线运动,现突然撤去其中一个力,而其余各力保持不变,则该物体可能运动的形式是:( )A、匀速直线运动 B、匀变速直线运动 C、匀变速曲线运动 D、变加速直线运动【分析】 物体原来做匀速直线运动,说明物体所受几个恒力的合力为零,撤去其中一个力时,其余的几个力的合力与撤去的这个力等大反向,即物体所受合外力不为零,且为恒力,因此不可能做匀速直线运动,所以A错;又因为剩余的几个力的合力是恒力,所以物体一定做匀变速运动,不可能做变加速运动,所
4、以D也错了;如果剩余力的合力方向与原来速度方向相同或者相反的时候,则物体就做匀加速或者匀减速直线运动,但是如果合外力的方向与速度方向不在同一直线上的时候,那么物体做曲线运动,所以B、C正确。本题考查了物体做直线运动还是曲线运动的条件,当合外力方向与速度方向在一条直线上的时候,物体做直线运动(加速或减速);不在同一直线上时做曲线运动,主要由方向决定,与合外力的大小如何变化无关。而当合外力大小恒定的时候,物体就做匀变速运动(匀变速直线运动或匀变速曲线运动);当合外力变化的时候,物体就做变加速运动。【例2】EABDCV0 如图所示,质点在恒力作用下沿曲线从A点运动到B点,这时突然使它受力方向相反,大
5、小不变,在此力作用下,物体以后可能A沿曲线BD运动B、沿曲线BE运动C、沿曲线BC运动D、沿原来曲线由B点返回到A点【分析】 由图中给出的运动轨迹及曲线运动的条件可以知道:质点离开A点后速度向右偏,说明恒力的方向有向右的分量;又从B点附近的轨迹看出恒力有向下的分量,所以合力方向一定是指向右偏下,当该力突然反向时,方向变为左偏上,根据曲线运动的条件,以后的轨迹只可能向左上弯曲,所以答案是B。【例3】 物体受到几个恒定力的作用而做匀速直线运动,如果撤掉其中的一个力,而保持其它力不变,它可能做:( )第一章 抛体运动A、匀速直线运动 B、匀加速直线运动 C、匀减速直线运动 D、曲线运动【分析】 根据
6、题意可以知道物体做匀速直线运动时的受力情况是平衡的,就是合力为零,当撤掉其中的一个力,则其余的力的合力大小一定等于撤掉的这个力的大小。方向相反,也就是说撤掉一个力后,物体不可能再平衡,答案A是错误的,当合力方向与速度方向相同时,则匀加速直线运动,方向就匀减速,当方向成夹角时就是曲线运动,所以答案是:BCD三随堂训练1在抛体运动中,下列说法正确的是:( )A加速度方向和位移方向一致 B加速度方向和位移方向垂直C加速度方向和速度方向一致 D加速度方向和所受的合外力方向始终一致2关于曲线运动中速度方向下列说法正确的是:( )A质点速度方向总是沿着曲线保持不变B质点速度方向不断改变,但速度大小不一定改
7、变C质点速度方向时刻改变,在某一点瞬时速度方向在曲线上该点的切线方向D质点速度方向时刻改变,在某一点瞬时速度方向与运动方向成一定的夹角3下列说法正确的是:( )A物体在恒定力作用下不可能做曲线运动B物体在变力作用下有可能做曲线运动C物体在变力作用下不可能做曲线运动D做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向不在同一条直线上4物体做曲线运动的条件是: 5关于曲线运动,下列说法正确的是:( )A曲线运动一定是变速运动 B匀变速运动不可能是曲线运动C做曲线运动的物体受到合外力肯定不为零D物体做曲线运动时它在某点的速度的方向就在曲线这点的切线方向上6对加速度不变的运动,下列说法正确的时:( )A一定是直
8、线运动 B可能是直线运动,也可能是曲线运动C若初速度为零,一定是曲线运动 D若初速度不为零,一定不是曲线运动四附加巩固7物体做曲线运动的条件是:( )A只有受到一个方向不断改变的力,物体才可能做曲线运动B物体受到的合力一定竖直向下第一节 什么是抛体运动C物体初速度方向一定不在竖直方向D物体速度方向与所受合外力方向不在一条直线上8下列关于曲线运动的说法正确的是:( )A曲线运动一定是变速运动 B物体的速度方向与该时刻前进方向一致C抛体运动的轨迹一定是曲线 D速度方向一定跟所受合外力方向垂直9抛体运动中可能出现的情况是:( )A速度先增大,后变小 B速度先变小,后变大C速度大小保持不变 D加速度逐
9、渐增大10下列说法中正确的是:( )A做曲线运动的物体速度方向必定改变 B速度变化的运动不可能是曲线运动C加速度恒定的运动必定是曲线运动 D加速度变化的运动必定是曲线运动yV0VAAxO11一个质点在恒力作用下,在xoy平面内从O点运动到A点的轨迹如图所示,且在A点时的速度方向与x轴平行,则此恒力的方向不可能是:( )A沿x方向B沿x方向C沿y方向D沿y方向12质点做曲线运动,经过A、B、C三点,速度分别是vA、vB、vC,所受到合力分别是FA、FB、FC,他们的方向如图,其中合力方向画得不正确的是:( )ABCDEFAvAvCFCvBFBCBA 第12题图 第13题图13如图所示,画出沿曲线
10、ABCDE运动的物体在各点的速度方向14一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内A速度一定在不断改变,加速度也一定不断地变化B速度一定在不断改变,加速度可能不变C速度可以不变,加速度一定改变D速度可以不变,加速度也可以不变第一章 抛体运动15一物体从静止开始下落一小段时间后突然受到一恒定水平风力影响,但着地前一小段时间风突然停止,则其运动的轨迹可能是 A B C D 16一辆汽车以不变的速率经过90度角所需要时间为10s,通过路程是20m,则汽车的线速度是 m/s,转弯半径是 m17物理学上的抛体运动和日常生活中物体以一定初速度抛出的运动有那些相同点和不同点?生活中的运动符合那些条件才能近
11、似看成抛体运动?18一圆周长4米,你沿着这个圆周运动,当你经过米弧长时速度方向改变了多少?位移为多少?试作图分析。第二节:运动的合成与分解本节的重点是理解运动合成与分解的性质,知道合运动就是实际运动。一学法指导1有关运动的合成与分解的几个概念:如果一个物体的实际运动可以看成是其它几个运动同时参与的共同效果,那么这个物体的实际运动就叫做合运动,那几个运动就是这个实际运动的分运动,已知分运动的情况求合运动的过程叫运动的合成,由实际运动求分运动的过程叫运动的分解。第二节 运动的合成与分解2运动合成及分解规则:平行四边形定则。3如何进行运动的合成与分解:按运动产生的实际效果分解是运动分解的原则,明确运
12、动产生的实际效果,从而确定分运动的方向是正确分解一个运动的关键。4合运动和分运动的关系:(1)独立性(不相干性):几个分运动独立进行,不互相干扰.(2)等时性:同时产生,同时消失.(3)等效性:合运动是各分运动共同产生的总的运动效果,合运动与各分运动的总效果可以相互替代。5注意:(1)合运动一定是物体(或质点)的实际运动。(2)合运动与分运动的位移、速度、加速度等都遵守平行四边形法则。(3)特例:初速度为v0的匀加速直线运动,可看成是同方向的一个匀速运动和另一个初速度为零的匀加速直线运动的合运动;竖直上抛运动可看成一个竖直向上的匀速直线运动和另一个自由落体运动的合运动;两个速率不同的匀速直线运
13、动的合运动一定是匀速直线运动;不在同一直线上的一个匀速直线运动和另一个变速直线运动的合运动一定是曲线运动(合运动的加速度方向和合运动的速度方向不在同一直线上)。6有关船过河问题:(1)当船头与河岸垂直(v船垂直河岸),渡河时间最短,tmin。(2)当时,若船头偏向上游,合速度的方向与河岸垂直,此时渡河的位移最短(正好垂直渡河),最短距离是河宽d。*(3)当v船v水时,船怎样渡河位移最短?最短位移怎么样?船头方向又怎么样?dbdadc【分析】1由于合运动和分运动具有等时性,如图所示,船渡河所用的时间t取决于垂直河岸的速度分量和河宽d,如图(a),与河水的流速没有关系,设船头与河岸的夹角为,则渡河
14、时间可以表示为:;可见当船头垂直河岸(图(b)90,sin1,渡河的最短时间为,此时船的合速度v的方向偏向河的下游。2当v船v水时,要渡河位移最短,即是要船的合速度垂直河岸(图c),渡河位移最小,且等于河宽d,船头就要斜向上,设与河岸夹角,则。v【例2】如图,若拉绳速度为v0,当拉船头的绳索与水平面成时,船的速度是多少?若为了使船匀速靠岸,拉绳的速度应怎样?【分析】船水平向左的实际速度为v,它是合运动,有两个效果,一方面有船沿绳靠近滑轮的效果,另一方面船有绕滑轮转动的效果,我们可以把船的实际运动速度分解为如图所示,由于,所以。当船匀速靠岸的时候,也就是说v恒定,则,当近岸时,角增大,则减少,所
15、以拉绳的速度应减速。三随堂训练1对运动的合成与分解,理解正确的是:( )A是为了把复杂的运动转化为简单或已知的运动B运动的分解就是把一个运动分前后两步完成C运动的合成就是把两个运动的物体看成一个物体D合运动的速度总是大于每个分运动的速度第二节 运动的合成与分解2运动的独立性是指:( )A一个实际的运动必须分解为互相垂直的运动B分运动与合运动之间没有关系C几个分运动之间独立进行,互不影响D运动的分解只能是唯一的3小船在静水中速度是V,今小船要度过一河流,渡河时小船朝对岸垂直划行,若航行到河中心时,水流速度增大,则渡河时间:( )A延长 B缩短 C不变 D不能确定4如图所示,物体A和B的质量均为m
16、,且分别用轻绳跨过定滑轮(绳与滑轮间的摩擦,滑轮与轴之间的摩擦不计),当用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中:( )BFAA物体A也做匀速直线运动 B绳子拉力始终大于物体A所受的重力C物体A的速度小于物体B的速度 D地面对物体B的支持力逐渐增大5火车以20m/s的速度向东行驶,忽然天降大雨,雨点以15m/s的速度竖直下落,车厢中乘客所观察到的雨点速度大小和方向如何?Mmvv6如图所示,重物M沿竖直杆下滑,并通过绳子带动小车m沿斜面升高,则当滑轮右侧绳与竖直方向的夹角为,且重物下落的速度为v时,小车的速度v是多少?第一章 抛体运动四附加巩固7关于运动的合成,下列说法正确的是:
17、A合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B两个速率不同的匀速直线运动的合运动也一定是匀速直线运动C两个分运动是直线的运动,合运动一定是直线运动D两个分运动的时间一定与他们合运动时间相等8对运动的合成和分解,下列说法正确的是A合速度的大小等于分运动速度大小之和B物体的两个分运动若是直线运动,则合运动一定是直线运动C若合运动是曲线运动,则至少有一个分运动的加速度不是零D合位移的大小等于分位移的矢量和9某人站在自动扶梯上,经过时间t1从一楼升到二楼,如果自动扶梯不动,人沿扶梯从一楼走到二楼的时间为t2,现使扶梯正常运动,人也保持其原有速度沿扶梯向上走,则从一楼到二楼的时间为:At2t1 B C D1
18、0匀速上升的气球中,有人水平向右抛出一物体,取竖直向上为y轴正方向,水平向右为x轴正方向,则地面上的人看到的轨迹是:yxOyxOyxOyxO A B C D11雨滴由静止开始自由下落,遇到水平方向吹来的风,则:A风速越大,雨滴下落时间越长B风速越大,雨滴落地速度越大C雨滴下落时间与风速无关D雨滴着地时速度与风速无关12一条汽船过河,船速为v1,水流速度是v2,v1 v2,则( )A船头指向上游与河岸成一定角度,cosv2/ v1时,航行的距离最短,用时也最短。第二节 运动的合成与分解B船头指向上游与河岸成一定角度,cosv2/ v1时,航行的距离最短,用时不是最短。C船头指向垂直于河岸航行时,
19、航行的距离最短。D船头指向垂直于河岸航行时,所用的时间最短,航行的距离较长。13飞机在航空测量时,它的航线要从西到东,如果飞机的速度是80km/h,风从正南面吹来,风的速度为40 km/h,那么飞机所测地区长为80 km,需要多少时间?14小汽船在静水中的航行速度是12 km/h,当它在流速为4km/h的河水中向着垂直于河岸的方向航行时,合速度的大小和方向怎样?15北风速度4 m/s,大河中的水流正以3 m/s的速度向东流动,船上乘客看见轮船烟囱冒出的烟柱是竖直的,求轮船相对于水的航行速度多大?什么方向?第一章 抛体运动16一架飞机沿仰角300方向斜向上作匀加速直线运动,初速度是100 m/s
20、,加速度是10 m/s2,经过4s,飞机发生的位移是多少?飞机在竖直方向上升高多少?17小汽船过宽度为200m的河,船的静水速度是4 m/s,水流的速度是2 m/s,当船头指向河岸过河时,船的速度大小?过河的时间?船的位移?船沿河岸的距离?当船头与河岸成多少度时,航行距离最短?过河时间多少?18小船渡河,河宽300m,水流速度为1 m/s,船相对静水速度为3 m/s,求下列情况下,船渡河时间:(1)船以最小位移过河;(2)船以最短时间过河。第三节:竖直方向的抛体运动本节的重点是理解竖直抛体运动的规律和计算方法,要明确规律中各物理矢量的正负。一学法指导1竖直下抛运动:(1)定义:把一物体以一定的
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- 理化生 理化 第一章 运动
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