高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題 拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng) 1 運(yùn)動(dòng)的合成與分解學(xué)案

1 運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、基礎(chǔ)知識(shí)1物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：F合與v不共線2研究曲線運(yùn)動(dòng)的方法：運(yùn)動(dòng)的合成與分解3運(yùn)動(dòng)的合成與分解的運(yùn)算法則：平行四邊形定則或三角形定則4合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的三個(gè)特性：等時(shí)性、獨(dú)立性、等效性5特別注意：合運(yùn)動(dòng)就是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)二、解決運(yùn)動(dòng)的合成與分解的一般思路1明確合運(yùn)動(dòng)或分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)2確定合運(yùn)動(dòng)是在哪兩個(gè)方向上的合成或分解3找出各個(gè)方向上已知的物理量(速度、位移、加速度等)4運(yùn)用力與速度的關(guān)系或矢量的運(yùn)算法則進(jìn)行分析求解三、典型例題考點(diǎn)1運(yùn)動(dòng)的合成與分解的理解例1如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用釘子靠著線的左側(cè)，沿與水平方向成角的斜面向右上以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，橡皮的速度方向與水平方向的夾角為，則()A若0，則隨釘尖的速度v的增大而增大B若0，則隨釘尖的速度v的增大而減小C若45°，釘尖的速度為v，則橡皮速度為2vD若45°，釘尖的速度為v，則橡皮速度為v解析若0，則橡皮的運(yùn)動(dòng)可視為水平方向隨釘尖一起勻速，豎直方向細(xì)線的縮短長(zhǎng)度等于水平方向細(xì)線增加的長(zhǎng)度，即豎直方向也做與釘尖運(yùn)動(dòng)速率相同的勻速運(yùn)動(dòng)，所以橡皮的速度方向與水平方向的夾角45°，與釘尖的速度v無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)；若45°，釘尖的速度為v，則橡皮在水平方向的分速度為v，而在t時(shí)間內(nèi)沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)的距離為yvtvt，即豎直方向的分速度為v，所以橡皮速度為v，C錯(cuò)、D對(duì)答案D考點(diǎn)2小船渡河問(wèn)題例2(多選)甲、乙兩船在同一條河流中同時(shí)開(kāi)始渡河，河寬為H，河水流速為v0，劃船速度均為v，出發(fā)時(shí)兩船相距H，甲、乙兩船船頭均與河岸成60°角，如圖所示已知乙船恰好能垂直到達(dá)對(duì)岸A點(diǎn)則下列判斷正確的是()A甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間不同Bv2v0C兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇D甲船也在A點(diǎn)靠岸解析將兩船的運(yùn)動(dòng)分解為垂直于河岸方向和沿河岸方向，在垂直于河岸方向上，兩船的分速度相等，河寬一定，所以?xún)纱珊拥臅r(shí)間相等故A錯(cuò)誤乙船的合速度垂直于河岸，有vcos 60°v0，所以v2v0.故B正確；兩船渡河的時(shí)間t，則甲船在沿河岸方向上的位移x(v0vcos 60°)t2v0×H.知甲船恰好能到達(dá)河對(duì)岸的A點(diǎn)故C錯(cuò)誤，D正確故選B、D.答案BD考點(diǎn)3關(guān)聯(lián)速度問(wèn)題例3質(zhì)量為m的物體P置于傾角為1的固定光滑斜面上，輕細(xì)繩跨過(guò)光滑定滑輪分別連接著P與小車(chē)，P與滑輪間的細(xì)繩平行于斜面，小車(chē)以速率v水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)小車(chē)與滑輪間的細(xì)繩和水平方向成夾角2時(shí)(如圖)，下列判斷正確的是()AP的速率為vBP的速率為vcos 2C繩的拉力等于mgsin 1 D繩的拉力小于mgsin 1解析將小車(chē)速度沿繩子和垂直繩子方向分解為v1、v2，P的速率等于v1vcos 2，A錯(cuò)誤，B正確；小車(chē)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，2減小，P的速率增大，繩的拉力大于mgsin 1，C、D錯(cuò)誤；故選B.答案B四、針對(duì)訓(xùn)練1關(guān)于物體的受力和運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A物體在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不變B物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，某點(diǎn)的加速度方向就是通過(guò)這一點(diǎn)曲線的切線方向C做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，一定受到與速度不在同一直線上的外力作用D物體受到變化的合力作用時(shí)，它的速度大小一定改變解析：選C.物體在垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不變，故A錯(cuò)誤；物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，某點(diǎn)的速度方向就是通過(guò)這一點(diǎn)的曲線的切線方向，而不是加速度方向，故B錯(cuò)誤；曲線運(yùn)動(dòng)的物體的條件，一定受到與速度不在同一直線上的外力作用，C正確；物體受到變化的合力作用時(shí)，它的速度大小可以不改變，比如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤2 (多選)一快艇從離岸邊100 m遠(yuǎn)的河流中央向岸邊行駛已知快艇在靜水中的速度圖象如圖甲所示；河中各處水流速度相同，且速度圖象如圖乙所示則()A快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡一定為直線B快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡一定為曲線C快艇最快到達(dá)岸邊，所用的時(shí)間為20 sD快艇最快到達(dá)岸邊，經(jīng)過(guò)的位移為100 m解析：選BC.A、B兩分運(yùn)動(dòng)為一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一個(gè)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，知合速度的方向與合加速度的方向不在同一直線上，合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)故A錯(cuò)誤、B正確C、D當(dāng)快艇速度垂直于河岸時(shí)，時(shí)間最短，垂直于河岸方向上的加速度a0.5 m/s2，由dat2，得t20 s，而位移大于100 m，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤故選B、C.3 (多選)如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體a、b，用伸長(zhǎng)量不計(jì)的輕繩跨接在同一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上，初始時(shí)用力壓住b使a、b靜止，撤去此壓力后，a開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在a下降的過(guò)程中，b始終未離開(kāi)桌面，在此過(guò)程中()Aa的動(dòng)能小于b的動(dòng)能B兩物體機(jī)械能變化量相等 Ca的重力勢(shì)能的減小量等于兩物體總動(dòng)能的增加量D繩的拉力對(duì)a所做的功與對(duì)b所做的功的代數(shù)和為零解析：選AD.將b的實(shí)際速度進(jìn)行分解如圖：由圖可知vavbcos ，即a的速度小于b的速度，故a的動(dòng)能小于b的動(dòng)能，A正確；由于有摩擦力做功，故ab系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，則二者機(jī)械能的變化量不相等，B錯(cuò)誤；a的重力勢(shì)能的減小量等于兩物體總動(dòng)能的增加量與產(chǎn)生的內(nèi)能之和，故a的重力勢(shì)能的減小量大于兩物體總動(dòng)能的增加量，C錯(cuò)誤；在這段時(shí)間t內(nèi)，繩子對(duì)a的拉力和對(duì)b的拉力大小相等，繩子對(duì)a做的功等于FTvat，繩子對(duì)b的功等于拉力與拉力方向上b的位移的乘積，即FTvbcos t，又vavbcos ，所以繩的拉力對(duì)a所做的功與對(duì)b所做的功的絕對(duì)值相等，二者代數(shù)和為零，故D正確4