2020版广东省普通高中学业水平考试物理专题复习课件专题四　抛体运动与圆周运动47张PPT

课件47张PPT。专题四　抛体运动与圆周运动基础梳理题组例练基础梳理考纲回扣一、运动的合成与分解
1.定义
由描写各分运动的量,求合运动的相关量叫运动的合成;由描写合运动的量求各个分运动的相关量叫运动的分解.
2.运算法则
加速度、速度和位移都是 ,其合成和分解都遵守 .
3.合运动与分运动的特征
(1)等时性:在一个具体问题的某一过程中,由一个分运动求得的时间和由合运动求得的时间是相同的.矢量平行四边形定则(2)等效性:各个分运动合成后的综合效果与合运动的效果是________的.
(3)独立性:同时参与的各个分运动是 的.
二、抛体运动
1.平抛运动
(1)定义:将一物体水平抛出,物体只在 作用下的运动.
(2)性质:加速度为g的匀变速 运动;运动过程中水平速度 ,只是竖直速度不断 ,合速度大小、方向时刻 .
(3)研究方法:将平抛运动分解为水平方向的 运动和竖直方向的 运动,分别研究两个分运动的规律,必要时再用运动合成方法进行合成.完全相同互相独立、互不影响重力曲线不变增大改变匀速直线自由落体(4)规律
设平抛运动的初速度为v0,建立坐标系如图所示.2.斜抛运动
(1)定义:将物体以一定初速度沿斜上方或斜下方抛出,物体只在 作用下所做的曲线运动.它的运动轨迹是 ,这种运动叫做斜抛运动.
(2)性质:加速度为g的 运动.
三、匀速圆周运动
1.定义:质点沿圆周运动,如果在任意相等的时间里通过的____________
______,这种运动就叫做匀速圆周运动.
2.特征:①线速度 ;②角速度不变;③周期不变;④转速(频率)不变.重力抛物线匀变速曲线 圆弧长度 都相等大小不变3.描述匀速圆周运动的物理量弧长时间转过的角度时间矢量 垂直相切4.向心加速度
(1)定义:做匀速圆周运动的物体,其加速度的方向 圆心,这个加速度称为向心加速度.
(2)方向:总是沿着圆周运动的半径指向圆心,即方向 与运动方向垂直,方向 改变.总指向始终时刻(4)匀速圆周运动的性质:由于匀速圆周运动加速度的方向时刻在发生变化,所以匀速圆周运动既不是 ,也不是 ,而是 .匀速运动匀变速运动变加速运动5.向心力
(1)定义:做匀速圆周运动的物体具有向心加速度,是由于它受到了指向圆心的合力,这个合力叫做向心力.
(2)方向:始终沿着半径指向圆心.四、离心运动
做圆周运动的物体,由于惯性,总有沿着切线方向飞出去的倾向,但它没有飞出去,这是因为向心力在拉着它,使它与圆心距离保持不变,一旦向心力突然消失,物体就沿切线方向飞出去,而在合力不足以提供所需向心力时,物体虽不会沿切线方向飞出去,也会逐渐 圆心.远离考点一:运动的合成与分解
1.关于运动的合成,下列说法中正确的是(　 　)
A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B.合运动的速度一定比每一个分运动的速度小
C.合运动时间是两个分运动时间之和
D.两个分运动的时间一定都与合运动时间相等题组例练对点突破D 解析:合运动的速度可能比分运动的速度大,可能比分运动的速度小,也可能与分运动的速度相等,故A,B错误.合运动与分运动具有等时性,故C错误,D正确.2.关于运动的合成和分解,下列几种说法中不正确的是(　 　)
A.物体的两个分运动是直线运动,则它们的合运动一定是直线运动
B.若两个互成角度(0°<α<180°)的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动,则合运动一定是曲线运动
C.合运动与分运动具有等时性
D.速度、加速度和位移的合成都遵循平行四边形定则A解析:两个运动合成后到底是做直线运动还是曲线运动,要看初速度和合外力之间的关系.例如:平抛运动就是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动的合运动,故A错误;合外力与匀加速直线运动的方向相同,而合运动的初速度是原来两个互成角度的速度合成的,所以合外力一定与合运动的初速度不同线,物体一定做曲线运动,故B正确;合运动与分运动具有等效性、等时性、独立性,故C正确;矢量的合成遵循平行四边形定则,故速度、加速度和位移的合成都遵循平行四边形定则,故D正确.3.如图所示,一条小船过河,河水流速v1=3 m/s,船在静水中速度v2=4 m/s,船头方向与河岸垂直,关于小船的运动,以下说法正确的是(　 　)
A.小船相对于岸的速度大小是7 m/s
B.小船相对于岸的速度大小是5 m/s
C.小船相对于岸的速度大小是1 m/s
D.小船的实际运动轨迹与河岸垂直B 名师点评小船渡河问题的理解
(1)小船的合运动:小船在河流中实际的运动(站在岸上的观察者看到的运动)为合运动.
(2)小船的两个分运动
①船相对水的运动(即船在静水中的运动),它的方向与船头的指向相同.
②船随水漂流的运动(即速度等于水的流速),它的方向与水的流向相同.考点二:抛体运动
4.对于做平抛运动的物体,下列说法正确的是(　 　)
A.物体速度的方向在时刻改变
B.物体加速度的方向在时刻改变
C.物体速度方向一定与加速度的方向相同
D.物体加速度的方向沿曲线的切线方向A 解析:平抛运动属于曲线运动,物体的速度方向在时刻变化,选项A正确;平抛运动过程中只受重力作用,合外力恒定,加速度恒定,方向竖直向下,选项B,D错误;运动过程中速度方向和重力方向不共线,故速度方向和加速度方向不同,选项C错误.5.将一小球以5 m/s的速度水平抛出,经过1 s小球落地,不计空气阻力,g取10 m/s2,关于这段时间小球的运动,下列表述正确的是(　 　)
A.着地速度是10 m/s
B.竖直方向的位移是10 m
C.着地速度是5 m/s
D.水平方向的位移是5 mD 6.从同一高处以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子,如果不计空气阻力,则下列说法正确的是(　 　)
A.初速度大的先落地
B.质量大的先落地
C.两个石子同时落地
D.无法判断C 7.如图,在同一竖直面内,小球a,b从高度不同的两点,分别以初速度va和vb沿水平方向抛出,经过时间ta和tb后落到与抛两出点水平距离相等的P点.若不计空气阻力,下列关系式正确的是(　 　)
A.ta>tb,va>vb B.taC.ta>tb,vatb,va=vbC A 9.关于斜抛运动,下列说法中正确的是(　 　)
A.物体抛出后,速度增大,加速度减小
B.物体抛出后,速度先减小,再增大
C.物体抛出后沿着轨迹的切线方向,先做减速运动,再做加速运动,加速度始终沿着切线方向
D.斜抛物体的运动是匀变速曲线运动D解析:斜抛物体的运动水平方向是匀速直线运动,竖直方向是竖直上抛或竖直下抛运动,抛出后只受重力,故加速度恒定,方向始终竖直向下.若是斜上抛运动则竖直方向的分速度先减小后增大,若是斜下抛运动竖直方向的分速度一直增大,故A,B,C错误;无论斜上抛还是斜下抛,其轨迹都为抛物线,即是匀变速曲线运动,故D正确.考点三:匀速圆周运动的基本概念
10.关于匀速圆周运动的说法,不正确的是(　 　)
A.匀速圆周运动的速度大小保持不变,所以做匀速圆周运动的物体没有加速度
B.做匀速圆周运动的物体,虽然速度大小不变,但方向时刻都在改变,所以必有加速度
C.做匀速圆周运动的物体,虽然加速度的大小保持不变,但方向时刻改变,所以是变加速(曲线)运动
D.匀速圆周运动的物体加速度大小虽然不变,但加速度的方向始终指向圆心,加速度的方向时刻都在改变,所以匀速圆周运动既不是匀速运动,也不是匀变速运动A 解析:匀速圆周运动速度大小不变,方向变化,故速度是变化的,一定是变速运动,一定具有加速度,故A错误,B正确;匀速圆周运动加速度大小不变,方向始终指向圆心,加速度是变化的,是变加速运动,故C,D正确.11.皮带传动装置如图所示,两轮的半径不相等,传动过程中皮带不打滑.关于两轮边缘上的点,下列说法正确的是(　 　)
A.周期相同 B.角速度相等
C.线速度大小相等 D.向心加速度相等C 名师点评求解传动问题的方法
(1)皮带传动(轮子边缘的线速度大小相等).
(2)同轴转动(各点角速度相等).
(3)齿轮传动(相接触两个轮子边缘的线速度大小相等).
(4)齿轮传动与皮带传动具有相同的特点.齿轮传动与皮带传动的区别在于转动方向,皮带传动时两轮的转动方向相同,齿轮传动时两轮的转动方向相反.12.放寒假了,小张、小王和小李出去旅游,小张去海南岛呼吸新鲜空气,小王去石家庄抱犊寨爬山,小李去哈尔滨看冰雕.当他们在旅游景点随地球一起转动时,则(　 　)
A.小张的角速度最大,小李的线速度最小
B.小李的角速度最小,小张的线速度最大
C.三个人的角速度、周期和线速度都相等
D.三个人的角速度、周期一样,小李的线速度最小D解析:在地球表面各处的角速度和周期是相同的,但是小李所处的位置纬度大,运转半径较小,根据v=ωr可知线速度较小,选项D正确.13.A,B两个质点分别做匀速圆周运动,在相等时间内通过的弧长之比sA∶ sB=4∶3,转过的圆心角之比θA∶θB=3∶2.则下列说法中正确的是(　 　)
A.它们的线速度之比vA∶vB=4∶3
B.它们的角速度之比ωA∶ωB=2∶3
C.它们的周期之比TA∶TB=3∶2
D.它们的向心加速度之比aA∶aB=3∶2A15.如图所示,小红在练习“套环”(套环用单匝细金属丝做成)游戏,要将套环“套”上木桩.若小红每次均在O点将“套环”水平抛出,O为“套环”最右端,已知“套环”直径为15 cm,抛出点O距地面高度H=1.35 m,距木桩水平距离d=2.5 m,木桩高度h=10 cm;g取10 m/s2,求:
(1)“套环”从抛出到落到木桩最上端经历的时间;
(2)“套环”落到木桩最上端时的竖直速度大小;
(3)若不计木桩的粗细,为能让“套环”套入木桩,小红抛出“套环”的初速度大小的范围.(2)由vy=gt解得vy=5 m/s.答案:(1)0.5 s　(2)5 m/s　(3)5 m/s16.关于向心力的说法中正确的是(　 　)
A.物体由于做圆周运动而产生了一个指向圆心的力就是向心力
B.向心力不能改变做圆周运动物体的速度大小
C.做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的
D.做匀速圆周运动的物体,其所受外力的合力的方向不一定指向圆心B 解析:向心力不是由于物体做圆周运动才产生的,而是由于物体受到指向圆心的向心力的作用才做圆周运动的,选项A错误;凡向心力总与做圆周运动物体的速度方向垂直,因而不改变速度的大小,只改变速度的方向,选项B正确;做匀速圆周运动的物体的向心力的大小保持不变,而方向时刻在改变,选项C错误;做匀速圆周运动的物体,其合力就是向心力,所以所受外力的合力一定指向圆心,选项D错误.17.一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动,则关于老鹰受力的说法正确的是(　 　)
A.老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用
B.老鹰受重力和空气对它的作用力
C.老鹰受重力和向心力的作用
D.老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用B 解析:老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动,合力指向圆心,提供向心力,则老鹰受到的重力和空气对它的作用力的合力提供向心力,向心力是效果力,不是老鹰受到的,故B正确,A,C,D错误.18.如图所示,质量相等的a,b两物体放在圆盘上,到圆心的距离之比是2∶ 3,圆盘绕圆心做匀速圆周运动,两物体相对圆盘静止,a,b两物体做圆周运动的向心力之比是(　 　)
A.1∶1 B.3∶2
C.2∶3 D.9∶4C 解析:a,b两物体运动的角速度相等,由向心力公式Fn=mrω2,且ra∶rb =2∶3得,a,b两物体做圆周运动的向心力之比是2∶3.D 20.如图所示,用长为L的轻杆拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法中正确的是(　 　)
A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
B.对过最高点的两次不同速率所对应的轻杆弹力可能大小相等
C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为
D.小球过最低点时轻杆的拉力不一定大于小球重力B 解析:小球过最高点时,由重力和杆的合力提供向心力,故A错误;小球在最高点时,杆对球可以提供拉力,也可以提供支持力,当杆提供的拉力和支持力相等时,对应的速度不同,故B正确;杆既可以提供拉力,又可以提供支持力,所以小球到达最高点时的速度可以等于零,故C错误;小球过最低点时,小球所受的合力提供向心力,合力一定向上,所以杆对球的作用力方向向上且大于重力,故D错误.名师点评向心力的分析与计算
(1)向心力是效果力,是由物体所受的合外力或者是某个力的分力提供的.21.一辆质量m=2 t的轿车,驶过半径R=100 m的一段凸形桥面,g取10 m/s2,求:
(1)轿车以10 m/s的速度通过桥面最高点时,对桥面的压力是多大?
(2)在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时,车的速度大小是多少?
(3)轿车对桥面刚好无压力,此时车的速度大小是多少?答案:(1)1.8×104 N　(2)10 m/s　(3)10 m/s.考点五:离心运动
22.下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动(　 　)
①汽车转弯时要限制车速
②转动的砂轮半径不能做得很大
③在修筑铁路时,转弯处轨道的内轨要低于外轨
④离心水泵工作时.利用离心作用将液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④A解析:汽车转弯时要限制车速是为了防止车速过快时,汽车所需的向心力大于轮胎与地面的摩擦力即产生侧滑,故①正确;转动的砂轮半径不能做得很大,是为了防止砂轮外侧线速度过大导致砂轮外侧破碎产生危险,故②正确;在修筑铁路时,转弯处轨道的内轨要低于外轨,目的是由重力的分力提供一部分向心力,故③正确;离心水泵工作时,是利用离心作用将液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘,是利用离心运动,故④错误.故选A.23.下列说法中错误的有(　 　)
A.适当提高洗衣机脱水筒的转速,可以使衣服甩得更干
B.转动带有雨水的雨伞,水滴将沿圆周半径方向离开圆心
C.为了防止发生事故,高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速
D.链球运动员加速旋转到一定的速度后,将链球抛开属于离心现象B解析:脱水过程中,衣物做离心运动而甩向桶壁,提高洗衣机脱水筒的转速,使得衣服需要的向心力更大,可以使衣服甩得更干,故A正确;转动带有雨水的雨伞,水滴将沿圆周的切线方向离开雨伞,故B错误;为了防止发生事故,高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速,故C正确;链球运动员加速旋转到一定的速度后,将链球抛开,链球做圆周运动的向心力消失,沿圆弧的切线方向抛出,属于离心现象,故D正确.