1、考点分阶突破高考模拟演练教师备用习题,考纲解读,第11讲,理解曲线运动的概念、特点及条件. 掌握运动的合成与分解. 掌握几种涉及运动合成与分解的常见模型.,考点一 曲线运动的条件与轨迹分析,知能必备,1.定义:质点的运动轨迹是 的运动. 2.曲线运动的速度 质点做曲线运动时,瞬时速度的方向与运动轨迹上各点的 方向相同,所以曲线运动一定是 运动. 3.质点做曲线运动的条件 (1)运动学角度:质点的 方向与 方向不在同一直线上. (2)动力学角度:质点所受的 与质点的 方向不在同一直线上.,曲线,切线,变速,加速度,速度,合外力,速度,考向探究,例1 2017广东珠海模拟 如图11-1所示,旋臂式
2、起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车既可以通过起吊电动机使其吊着的货物竖直向上运动,还可以带动货物使货物与之一起在旋臂所在的平面内水平运动,若在天车和货物一起沿水平方向向右匀速行驶时启动起吊电动机,使货物开始在竖直方向上做匀加速运动,则在启动起吊电动机后,站在地面上的人所观察到的货物运动的轨迹为( ),图11-1,图11-2,答案 B,变式 一辆汽车在水平公路上沿曲线由M向N行驶,其速度在逐渐减小.图11-3中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,其中正确的是 ( ),图11-3,答案 C, 方法技巧,物体做曲线运动的条件与对做曲线运动的物体所受合力方向的分析,考点二 运动的合成与
3、分解,知能必备,1.合运动与分运动 如果一个物体实际运动产生的效果跟另外两个运动共同产生的效果 ,则实际发生的运动叫作合运动,两个等效运动叫作实际运动的分运动. 2.合运动与分运动的关系 (1)运动的独立性原理:各分运动都可以看作各自独立进行,它们之间 . (2)运动的等时性原理:合运动和两个分运动是在 内进行的,它们具有等时性.,相同,互不干扰,相同时间,(3)运动的等效性原理:各分运动叠加起来的规律与合运动的规律具有完全相同的效果.因此,合运动与分运动可以相互替代.,答案D,变式1 (速度、位移的研究)(多选)一质量为2 kg的质点在xOy平面内运动,在x方向上的x-t图像和在y方向上的v
4、-t图像分别如图11-5甲、乙所示,则该质点 ( ) A.初速度大小为3 m/s B.所受的合外力为3 N C.做匀变速曲线运动 D.初速度方向与合外力方向垂直,图11-5,答案 BC,变式2 (运动合成的实际应用)篮球是深受人们喜爱的体育运动,某电视台为宣传全民健身运动,举办了一场趣味投篮比赛,运动员站在一个旋转较快的大平台边缘上,向处于大平台圆心处的球筐内投篮球.如果运动员相对平台静止,则下面各俯视图中,篮球可能被投入球筐的是(图中箭头指向表示投篮方向) ( ),图11-6,答案 C, 方法技巧,解答涉及运动的合成与分解的问题要注意以下几点: 1.理解参考系的概念,参考系是假定为不动的物体
5、. 2.运动的合成与分解的运算法则 运动的合成与分解是指描述运动的各物理量,即位移、速度、加速度的合成与分解,由于它们均是矢量,故在合成与分解中都遵守平行四边形定则.,考点三 小船渡河问题,知能必备,1.三个速度 v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的实际速度). 2.两个问题 (1)渡河时间 船头与河岸成角时,渡河时间为t= (d为河宽). 船头正对河岸时,渡河时间最短,tmin= (d为河宽).,考向探究,例3 小船在静水中的速度恒为4 m/s,要渡过宽为40 m的河,已知水流速度处处相等,大小为2 m/s.求: (1)小船渡河的最短时间t1; (2)小船以最小位移渡河时所用
6、的时间t2.,变式 2017四川德阳一诊 已知河水的流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2v1,用小箭头表示小船及船头的指向,则图11-8中能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景依次是 ( ) A. B. C. D.,图11-8, 方法技巧,“三情景、两方案”解决小船渡河问题,考点四 绳(杆)关联速度问题,知能必备,1.模型概述 “关联”速度有以下特点:沿杆(或绳)方向的速度分量大小相等,也称“速度投影定理”,即依靠杆(或绳)连接的两物体(或质点),尽管各点速度不同,但各点的速度沿杆(或绳)方向的投影相同. 2.思路方法,3.解题原则 把物体的实际速度分解为垂直于杆(或绳)和
7、平行于杆(或绳)的两个分量,根据沿杆(或绳)方向的分速度大小相等求解.常见的几个物理模型如图11-9所示.,图11-9,答案 D, 方法技巧,对“关联速度”问题的分析要注意以下两个方面: 1.对“关联速度”问题的理解 用绳、杆相牵连的物体在运动过程中的速度通常不同,但两物体沿绳或杆方向的分速度大小相等,据此就可以建立牵连物两端物体速度间的定量关系. 2.“关联速度”问题的解题步骤 (1)确定合速度:牵连物端点的速度(即所连接物体的速度)是运动的实际速度,为合速度.,(2)分解合速度:先确定合运动的方向(物体实际运动的方向),然后分析这个合运动所产生的实际效果(一方面使绳或杆伸缩的效果;另一方面
8、使绳或杆转动的效果)以确定两个分速度的方向(沿绳或杆方向的分速度和垂直于绳或杆方向的分速度).,高考真题,1.2015全国卷 由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道.当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行.已知同步卫星的环绕速度约为3.1103 m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55103 m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30,如图11-12所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为 ( ) A.西偏北方向,1.9103 m/sB.东偏南方向,1.910
9、3 m/s C.西偏北方向,2.7103 m/sD.东偏南方向,2.7103 m/s,图11-12,答案 B,答案 B,精选模拟,3.2017湖北松滋一中月考 在长约1 m的一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个适当大小的圆柱形的红蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,并迅速竖直倒置,红蜡块沿玻璃管由管口匀速上升到管底.将此玻璃管倒置安装在置于水平导轨上的小车上,若小车一端通过绕过定滑轮的细线悬挂小物体,小车从A位置由静止开始运动,同时红蜡块沿玻璃管匀速上升.经过一段时间后,小车运动到虚线所示的B位置,如图11-13所示.按照小车和玻璃管的初始位置建立坐标系,则这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是
10、图11-14中的 ( ),图11-13,图11-14,4.2018北京四中月考 如图11-15所示为质点做匀变速曲线运动的轨迹示意图,质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则关于质点从A点运动到E点的过程,下列说法中正确的是 ( ) A.质点经过C点时的速率比其经过D点时的速率大 B.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90 C.质点经过D点时的加速度比其经过B点时的加速度大 D.质点从B点运动到E点的过程中,加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小1,图11-15,1.关于两个运动的合成,下列说法中正确的是 ( ) A.小船渡河的运动中,水流速度大小,不影响小船渡河所需时
11、间 B.小船渡河的运动中,小船的对地速度一定大于水流速度 C.两个直线运动的合运动一定也是直线运动 D.不同方向的两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动,答案 A,解析 水流速度只是影响小船沿水流方向的分运动,渡河时间不受影响,选项A正确;合运动的速度可能比分速度大,也可能比分速度小,还可能与分速度相等,选项B错误;两个分运动是直线运动,其合运动可能是曲线运动,比如平抛运动,选项C错误;不同方向的两个匀速直线运动合成后,加速度仍为零,则合运动也一定是匀速直线运动,选项D错误.,2.(多选)如图所示,直角三角板紧贴在固定刻度尺的上方,在三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时,使一支铅笔沿着三
12、角板直角边从最下端由静止开始向上做匀加速直线运动.关于铅笔笔尖的运动,下列判断正确的是 ( ) A.笔尖的轨迹是一条倾斜的直线 B.笔尖的轨迹是一条曲线 C.在运动的过程中,笔尖的速度方向始终保持不变 D.在运动的过程中,笔尖运动的加速度方向始终不变,3.(多选)甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为v0,两船在静水中的速率均为v,甲、乙两船的船头与河岸均成角,如图所示,已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A点,乙船最终到达河对岸的B点,已知A、B之间的距离为L,则下列说法中正确的是 ( ) A.乙船先到达对岸 B.若仅是河水流速v0增大,则两船的渡河时间都不变 C.不论河水流速v0如何改变
13、,只要适当改变角,甲船总能到达正对岸的A点 D.若仅是河水流速v0增大,则两船到达对岸时,两船之间的距离仍然为L,答案 D,解析将汽车的速度分解到沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的速度等于重物的速度,根据平行四边形定则得v物=vsin ,选项D正确.,5.2017荆州中学月考 某质点在xOy平面内运动的轨迹如图所示,下面有四种说法:若质点在x方向始终匀速运动,则在y方向先加速后减速;若质点在x方向始终匀速运动,则在y方向先减速后加速;若质点在y方向始终匀速运动,则在x方向先加速后减速;若质点在y方向始终匀速运动,则在x方向先减速后加速.其中正确的是 ( ) A.只有 B.只有 C.只有
14、D.只有,6.(多选)图为玻璃自动切割生产线示意图,玻璃以恒定的速度向右运动,两侧的滑轨与玻璃的运动方向平行,滑杆与滑轨垂直,且可沿滑轨左右移动,割刀通过沿滑杆滑动和随滑杆左右移动实现对移动玻璃的切割,已知移动玻璃的宽度为L,要使切割后的玻璃是长度为2L的矩形,以下做法能达到要求的是 ( ) A.保持滑杆不动,使割刀以速度沿滑杆移动 B.滑杆以速度v向左移动的同时,割刀以速度沿滑杆滑动 C.滑杆以速度v向右移动的同时,割刀以速度2v沿滑杆滑动 D.滑杆以速度v向右移动的同时,割刀以速度沿滑杆滑动,7.2018郑州一中月考 如图所示,细绳一端固定在天花板上的O点,另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将CD光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v匀速移动,移动过程中,CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线,当悬线与竖直方向的夹角为时,小球上升的速度大小为 ( ) A.vsin B.vcos C.vtan D.vcot ,8.如图甲所示,质量m=2 kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,已知物体沿x方向和y方向的x-t图像和vy-t图像如图乙、丙所示,t=0时刻,物体位于原点O,重力加速度g取10 m/s2.根据以上条件,求: (1)物体在t=10 s时刻的 位置坐标; (2)物体在t=10 s时刻的 速度大小.,
