人教版高中物理必修二讲义资料，复习补习资料：49曲线运动与运动的合成与分解(提高)
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修二讲义资料，复习补习资料：49曲线运动与运动的合成与分解(提高) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 250.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-11-25 21:15:13 | ||
图片预览
文档简介
曲线运动、运动的合成与分解
【学习目标】
1、知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动；
2、知道物体做曲线运动的条件，理解牛顿第二定律对物体做曲线运动条件的解释；
3、理解合运动与分运动的关系、具体问题能够正确区分合运动与分运动；
4、掌握运动的合成与分解的方法，能够熟练的应用平行四边形法则作图将合运动与分运动统一在一个平行四边形中并进行计算；
5、学会用数学的方法研究物体的运动，并从物体的运动轨迹方程判断物体的运动性质。
【巩固练习】
一、选择题：
1、（2019 杭州重点中学联考）下列说法中正确的是（ ）
A． 物体速度变化越大，则其加速度越大
B． 物体的加速度增大，则其速度一定增大
C． 原来平衡的物体，突然撤去一个外力，物体可能做曲线运动，也可能做直线运动
D． 原来平衡的物体，突然撤去一个外力，则一定会产生加速度且方向与撤去的外力的方向相反
2、（2019 娄星区模拟）物体做曲线运动，一定变化的物理量是（ ）
A． 速率 B． 速度 C．加速度 D． 合外力
3、（2019 蓟县校级学业考试）已知河水自西向东流动，流速为，小船在静水中的速度为，且，用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置，虚线表示小船过河的路径，则下图中可能的是（ ）
4、一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，下图为雪橇受到的牵引力F及摩擦力F1的示意图(O为圆心)，其中正确的是( )
5、如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B．在直升机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离以(式中H为直升机A离地面的高度，各物理量的单位均为国际单位制单位)规律变化，则在这段时间内，下列判断中不正确的是( )
A．悬索的拉力等于伤员的重力
B．悬索是竖直的
C．伤员做加速度大小方向均不变的曲线运动
D．伤员做速度大小增加的曲线运动
6、民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度是v1，运动员静止时射出的箭的速度是v2， 跑到离固定目标的最近距离是d，要想在最短的时间内击中目标，则运动员放箭处离目标的距离应该为（ ）
A． B．0 C． D．
7、（2019 都匀一中高三周考）如图所示，A、B两球分别套在两光滑的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮相连，现在将A球以速度v向左匀速移动，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，下列说法正确的是（ ）
A．此时B球的速度为
B．此时B球的速度为
C．在β增大到90°的过程中，B球做匀速运动
D．在β增大到90°的过程中，B球做加速运动
8、（2019 龙岩市武平一中月考）如图所示，一根长为L的轻杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，轻杆靠在一个质量为M、高为h的物块上。若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，小球A的线速度大小为（ ）
A． B． C． D．
二、非选择题：
1、如图甲所示，在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是10 cm，玻璃管向右匀加速平移，每1 s通过的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm．图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管运动通过的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点．
(1)请在图乙中画出蜡块4 s内的轨迹；
(2)求出玻璃管向右平移的加速度；
(3)求t＝2s时蜡块的速度v．
2、一条河宽60m，水的流速为6m/s，小船在静水中的速度为3m/s，则船渡河的最短时间和最短航程各为多少？
3、在如图所示的实验中，塑料球同时进行着水平方向和竖直方向的匀速直线运动时，小球实际的运动是沿着(即斜向右上方)方向做匀速直线运动。如果试管在水平方向上由vx速度做加速度为a匀减速运动，竖直方向做vy的匀速运动，试论证塑料球对地的运动情况。
【答案与解析】
1、CD
解析：A、速度改变量越大，若需要的时间更长，则加速度就越小，故A错误；
B、加速度与速度同向时，速度增加，若反向时，速度减小，因此加速度增大，速度可以增加，也可能减小，故B错误；
C、原来平衡的物体，突然撤去一个外力，当撤去的力的方向与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，不在同一直线上时做曲线运动，故C正确；
D、原来平衡的物体，突然撤去一个外力，则合力与撤去的力大小相等，方向相反，而加速度方向与合力方向相同，所以一定会产生加速度且方向与撤去的外力的方向相反，故D正确．
故选：CD
2、B
解析：匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率不变，故A错，既然物体做曲线运动，它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，B正确。平抛运动中，合外力为重力，是恒定不变的，加速度是重力加速度也不变，因此CD错误。
故选：B
3、C
解析：A、若静水速的方向垂直河岸，水流速自西向东，很据平行四边形定则，则合速度的方向偏向下游，渡河的轨迹为倾斜的直线，故A错误，C正确。
B、静水速度斜向下游，根据平行四边形定则知，合速度的方向不可能与静水速度的方向重合，故B错误；
D、根据平行四边形定则，合速度的方向夹在静水速度与水流速度之间，不能垂直河岸，故D错误。
4、C
解析：雪橇在冰面上做匀速圆周运动，某点的速度方向沿轨迹上该点的切线方向，故摩擦力方向一定与速度方向相反，沿曲线的切线方向．根据物体做曲线运动的条件知物体所受合力的方向指向曲线的凹侧，故拉力F与摩擦力F1的合力方向指向曲线的凹侧，由于匀速，故沿切线方向合力应为零，符合备件的只有C项．
5、A
解析：伤员B离地面的高度，由此可知，伤员B是以的加速度向上做匀加速运动，悬索拉力大于重力，故A错误；由于水平方向A、B均以相同速度匀速运动，因此B始终在A的正下方，悬索是竖直的，故B正确；伤员在竖直方向做匀加速运动，水平方向做匀速运动，因此实际运动是匀变速曲线运动，故C、D正确．
6、A
解析：运动员要想在最短的时间内击中目标，必须满足两个条件：
其一，放箭的方向V2与马奔驰的方向垂直，
其二，箭对地的方向也就是合速度的方向要指向目标C.
速度合成的平行四边形如图所示：
箭的合速度
由相似三角形的知识
所以放箭处离目标的距离=，A选项正确。
7、BD
解析：将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B沿绳子力向的分速度，在沿绳子方向的分速度为v绳子=v cosα，所以，故A错误，B正确；在卢增大到90°的过程中，绳子的方向与B球运动的方向之间的夹角始终是锐角，所以绳对B球的拉力一直做正功，B的速度一直增大，B做加速运动，故C错误，D正确。故选BD。
8、A
解析：当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，B点的线速度等于木块的速度在垂直于杆子方向上的分速度，vB=vsinθ，则杆子的角速度，则小球A的线速度。故A正确，B、C、D错误。故选A。
二、非选择题：
1、解析：(1)如图l所示．
(2)，．
(3)，，．
【点评】本题由课本上演示实验变形而来，分清分运动和合运动是解决本题的关键．由水平方向的运动情况可以判断．在水平方向做匀加速直线运动，并可求出加速度．
2、20s 120m
解析：(1)最短时间应为垂直于岸时，
(2)，应作矢量图如下，以矢量的末端为圆心，以长为半径作圆，则从的始端引向圆的切线即是的方向。
有
最短航程m
3、解析：小球同时参与了两个运动：在玻璃管中沿竖直方向上的匀速运动，和随玻璃管沿水平方向向右的匀减速运动，小球对地的运动是这两个运动合运动。
设塑料球开始减速运动时的位置为坐标，原点建立直角坐标系xoy ，则
运动时间t时，水平方向上位移是：，竖直方向的位移是
消除时间t得到塑料球的轨迹方程：
【学习目标】
1、知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动；
2、知道物体做曲线运动的条件，理解牛顿第二定律对物体做曲线运动条件的解释；
3、理解合运动与分运动的关系、具体问题能够正确区分合运动与分运动；
4、掌握运动的合成与分解的方法，能够熟练的应用平行四边形法则作图将合运动与分运动统一在一个平行四边形中并进行计算；
5、学会用数学的方法研究物体的运动，并从物体的运动轨迹方程判断物体的运动性质。
【巩固练习】
一、选择题：
1、（2019 杭州重点中学联考）下列说法中正确的是（ ）
A． 物体速度变化越大，则其加速度越大
B． 物体的加速度增大，则其速度一定增大
C． 原来平衡的物体，突然撤去一个外力，物体可能做曲线运动，也可能做直线运动
D． 原来平衡的物体，突然撤去一个外力，则一定会产生加速度且方向与撤去的外力的方向相反
2、（2019 娄星区模拟）物体做曲线运动，一定变化的物理量是（ ）
A． 速率 B． 速度 C．加速度 D． 合外力
3、（2019 蓟县校级学业考试）已知河水自西向东流动，流速为，小船在静水中的速度为，且，用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置，虚线表示小船过河的路径，则下图中可能的是（ ）
4、一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，下图为雪橇受到的牵引力F及摩擦力F1的示意图(O为圆心)，其中正确的是( )
5、如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B．在直升机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离以(式中H为直升机A离地面的高度，各物理量的单位均为国际单位制单位)规律变化，则在这段时间内，下列判断中不正确的是( )
A．悬索的拉力等于伤员的重力
B．悬索是竖直的
C．伤员做加速度大小方向均不变的曲线运动
D．伤员做速度大小增加的曲线运动
6、民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度是v1，运动员静止时射出的箭的速度是v2， 跑到离固定目标的最近距离是d，要想在最短的时间内击中目标，则运动员放箭处离目标的距离应该为（ ）
A． B．0 C． D．
7、（2019 都匀一中高三周考）如图所示，A、B两球分别套在两光滑的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮相连，现在将A球以速度v向左匀速移动，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，下列说法正确的是（ ）
A．此时B球的速度为
B．此时B球的速度为
C．在β增大到90°的过程中，B球做匀速运动
D．在β增大到90°的过程中，B球做加速运动
8、（2019 龙岩市武平一中月考）如图所示，一根长为L的轻杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，轻杆靠在一个质量为M、高为h的物块上。若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，小球A的线速度大小为（ ）
A． B． C． D．
二、非选择题：
1、如图甲所示，在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是10 cm，玻璃管向右匀加速平移，每1 s通过的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm．图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管运动通过的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点．
(1)请在图乙中画出蜡块4 s内的轨迹；
(2)求出玻璃管向右平移的加速度；
(3)求t＝2s时蜡块的速度v．
2、一条河宽60m，水的流速为6m/s，小船在静水中的速度为3m/s，则船渡河的最短时间和最短航程各为多少？
3、在如图所示的实验中，塑料球同时进行着水平方向和竖直方向的匀速直线运动时，小球实际的运动是沿着(即斜向右上方)方向做匀速直线运动。如果试管在水平方向上由vx速度做加速度为a匀减速运动，竖直方向做vy的匀速运动，试论证塑料球对地的运动情况。
【答案与解析】
1、CD
解析：A、速度改变量越大，若需要的时间更长，则加速度就越小，故A错误；
B、加速度与速度同向时，速度增加，若反向时，速度减小，因此加速度增大，速度可以增加，也可能减小，故B错误；
C、原来平衡的物体，突然撤去一个外力，当撤去的力的方向与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，不在同一直线上时做曲线运动，故C正确；
D、原来平衡的物体，突然撤去一个外力，则合力与撤去的力大小相等，方向相反，而加速度方向与合力方向相同，所以一定会产生加速度且方向与撤去的外力的方向相反，故D正确．
故选：CD
2、B
解析：匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率不变，故A错，既然物体做曲线运动，它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，B正确。平抛运动中，合外力为重力，是恒定不变的，加速度是重力加速度也不变，因此CD错误。
故选：B
3、C
解析：A、若静水速的方向垂直河岸，水流速自西向东，很据平行四边形定则，则合速度的方向偏向下游，渡河的轨迹为倾斜的直线，故A错误，C正确。
B、静水速度斜向下游，根据平行四边形定则知，合速度的方向不可能与静水速度的方向重合，故B错误；
D、根据平行四边形定则，合速度的方向夹在静水速度与水流速度之间，不能垂直河岸，故D错误。
4、C
解析：雪橇在冰面上做匀速圆周运动，某点的速度方向沿轨迹上该点的切线方向，故摩擦力方向一定与速度方向相反，沿曲线的切线方向．根据物体做曲线运动的条件知物体所受合力的方向指向曲线的凹侧，故拉力F与摩擦力F1的合力方向指向曲线的凹侧，由于匀速，故沿切线方向合力应为零，符合备件的只有C项．
5、A
解析：伤员B离地面的高度，由此可知，伤员B是以的加速度向上做匀加速运动，悬索拉力大于重力，故A错误；由于水平方向A、B均以相同速度匀速运动，因此B始终在A的正下方，悬索是竖直的，故B正确；伤员在竖直方向做匀加速运动，水平方向做匀速运动，因此实际运动是匀变速曲线运动，故C、D正确．
6、A
解析：运动员要想在最短的时间内击中目标，必须满足两个条件：
其一，放箭的方向V2与马奔驰的方向垂直，
其二，箭对地的方向也就是合速度的方向要指向目标C.
速度合成的平行四边形如图所示：
箭的合速度
由相似三角形的知识
所以放箭处离目标的距离=，A选项正确。
7、BD
解析：将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B沿绳子力向的分速度，在沿绳子方向的分速度为v绳子=v cosα，所以，故A错误，B正确；在卢增大到90°的过程中，绳子的方向与B球运动的方向之间的夹角始终是锐角，所以绳对B球的拉力一直做正功，B的速度一直增大，B做加速运动，故C错误，D正确。故选BD。
8、A
解析：当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，B点的线速度等于木块的速度在垂直于杆子方向上的分速度，vB=vsinθ，则杆子的角速度，则小球A的线速度。故A正确，B、C、D错误。故选A。
二、非选择题：
1、解析：(1)如图l所示．
(2)，．
(3)，，．
【点评】本题由课本上演示实验变形而来，分清分运动和合运动是解决本题的关键．由水平方向的运动情况可以判断．在水平方向做匀加速直线运动，并可求出加速度．
2、20s 120m
解析：(1)最短时间应为垂直于岸时，
(2)，应作矢量图如下，以矢量的末端为圆心，以长为半径作圆，则从的始端引向圆的切线即是的方向。
有
最短航程m
3、解析：小球同时参与了两个运动：在玻璃管中沿竖直方向上的匀速运动，和随玻璃管沿水平方向向右的匀减速运动，小球对地的运动是这两个运动合运动。
设塑料球开始减速运动时的位置为坐标，原点建立直角坐标系xoy ，则
运动时间t时，水平方向上位移是：，竖直方向的位移是
消除时间t得到塑料球的轨迹方程：