2018年高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 習(xí)題課1 曲線運(yùn)動(dòng)課件 新人教版必修2.ppt

習(xí)題課:曲線運(yùn)動(dòng),知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,問(wèn)題導(dǎo)引如圖所示,旋臂式起重機(jī)的旋臂保持不動(dòng),可沿旋臂“行走”的天車有兩個(gè)功能,一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動(dòng),二是吊著貨物沿旋臂水平方向運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛,同時(shí)又使貨物沿豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)。貨物做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)?在地面上觀察到貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡是怎樣的?,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,要點(diǎn)提示貨物做曲線運(yùn)動(dòng)。軌跡如圖所示。,知識(shí)歸納物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和軌跡的判斷方法兩個(gè)互成角度的直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡,由兩分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及合初速度與合加速度的方向關(guān)系決定。(1)根據(jù)合加速度是否恒定判定合運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng)。若合加速度不變且不為零,則合運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng);若合加速度變化,則為非勻變速運(yùn)動(dòng)。(2)根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判斷合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)。若合加速度與合初速度在同一直線上,則合運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng),否則為曲線運(yùn)動(dòng)。(3)合運(yùn)動(dòng)的軌跡一定向著合加速度的方向彎曲。如物體在一個(gè)方向上做勻速運(yùn)動(dòng)和在一個(gè)方向上做勻加速運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的軌跡一定向著做勻加速運(yùn)動(dòng)的方向彎曲。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,典例剖析【例1】(多選)關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成,下列說(shuō)法正確的是()A.兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是直線運(yùn)動(dòng)B.兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),可能是曲線運(yùn)動(dòng)C.兩個(gè)互成角度的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)D.兩個(gè)互成角度的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng)解析:兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合成,就是其速度的合成,其合速度是確定的,等于兩個(gè)分速度的矢量和,加速度為零,即合力為零,故合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng),C對(duì);兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合加速度方向與合速度的方向不一定在同一直線上,既合運(yùn)動(dòng)有可能是曲線運(yùn)動(dòng),也有可能是直線運(yùn)動(dòng),不是“一定”,而是“可能”,故A、D錯(cuò),B對(duì)。答案:BC,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,規(guī)律方法不在一條直線上的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的幾種可能情況(1)兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)與一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。(3)兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng)的方向即兩個(gè)加速度合成的方向。(4)兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng),也可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初速度的合速度方向與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合加速度方向在同一直線上時(shí),合運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng),否則為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,變式訓(xùn)練1(多選)兩個(gè)互相垂直的勻變速直線運(yùn)動(dòng),初速度分別為v1和v2,加速度分別為a1和a2,它們的合運(yùn)動(dòng)軌跡有()A.如果v1=v2=0,那么軌跡一定是直線B.如果v10,v20,那么軌跡一定是曲線C.如果a1=a2,那么軌跡一定是直線解析:判斷合運(yùn)動(dòng)是直線還是曲線,看合初速度與合加速度是否共線。答案:AD,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,問(wèn)題導(dǎo)引如圖所示,一條小船過(guò)河,河寬為d,河水流速為v1,船在靜水中速度為v2,且v1>v2。(1)若要使小船在最短時(shí)間內(nèi)過(guò)河,小船的船頭指向哪航行?過(guò)河時(shí)間為多少?(2)若要使小船過(guò)河時(shí)位移最小,小船的船頭指向哪航行?過(guò)河時(shí)間為多少?,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)歸納小船相對(duì)于河岸的運(yùn)動(dòng)是小船的實(shí)際運(yùn)動(dòng),也是合運(yùn)動(dòng),可分解為小船相對(duì)靜水和隨水下漂兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。此類問(wèn)題常常討論以下兩種情況:(1)渡河時(shí)間最短,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,典例剖析【例2】(多選)在寬度為d的河中,水流速度為v2,船在靜水中速度為v1(且v1>v2),方向可以選擇,現(xiàn)讓該船開(kāi)始渡河,則該船()B.可能的最短渡河位移為dC.只有當(dāng)船頭垂直河岸渡河時(shí),渡河時(shí)間才和水速無(wú)關(guān)D.不管船頭與河岸夾角是多少,渡河時(shí)間和水速均無(wú)關(guān)解析:當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí),渡河時(shí)間最短,為,故A錯(cuò)誤;當(dāng)合速度與河岸垂直時(shí),渡河位移最小,為d,故B正確;將船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)沿船頭方向和水流方向分解,由于各個(gè)分運(yùn)動(dòng)互不影響,因而渡河時(shí)間等于沿船頭方向的分運(yùn)動(dòng)時(shí)間,為(x1為沿船頭指向的分位移),顯然與水流速度無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤,D正確。答案:BD,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,規(guī)律方法如何正確求解渡河問(wèn)題(1)小船同時(shí)參與隨水漂流和在靜水中的運(yùn)動(dòng),兩個(gè)運(yùn)動(dòng)互不干擾,且這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性。(2)渡河時(shí)間由垂直河岸方向船的分速度決定,與河水速度無(wú)關(guān)。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,變式訓(xùn)練2如圖所示,河水流動(dòng)的速度為v且處處相同,河寬度為a。在船下水點(diǎn)A的下游距離為b處是瀑布。為了使小船渡河安全(不掉到瀑布里去)(),知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,答案:D,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,問(wèn)題導(dǎo)引如圖所示,人在岸上拉船,已知人向左勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v0,當(dāng)輕繩與水平面的夾角為時(shí),船的速度為多大?船做的是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)?要點(diǎn)提示將船的速度分解為沿繩的速度和垂直繩的速度,沿繩的速度為v0,故船速度為。向左運(yùn)動(dòng)時(shí),角變大,cos減小,故船速增大。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)歸納關(guān)聯(lián)物體運(yùn)動(dòng)的分解1.常見(jiàn)問(wèn)題:物體斜拉繩或繩斜拉物體,如圖甲、乙所示。2.規(guī)律:由于繩不可伸長(zhǎng),繩兩端所連物體的速度沿著繩方向的分速度大小相同。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,3.速度分解方法:圖甲中小車向右運(yùn)動(dòng),拉繩的結(jié)果一方面使滑輪右側(cè)繩變長(zhǎng),另一方面使繩繞滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)。由此可確定車的速度應(yīng)分解為沿繩和垂直于繩的兩個(gè)分速度。甲、乙兩圖的速度分解如圖丙、丁所示。4.在進(jìn)行速度分解時(shí),首先要分清合速度與分速度。合速度就是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度,分析物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是由哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成的,找出相應(yīng)的分速度。不可伸長(zhǎng)的繩和桿,若各點(diǎn)速度不同,但沿線或桿軸線上的速度大小是相同的,這是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,典例剖析【例3】如圖所示,以速度v沿豎直桿勻速下滑的物體A用輕繩通過(guò)定滑輪拉物體B,當(dāng)繩與水平面夾角為時(shí),物體B的速度為(),知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,解析:將A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向,如圖所示,根據(jù)平行四邊形定則得,vB=vsin,故D正確。答案:D,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,規(guī)律方法解決關(guān)聯(lián)物體速度的分解問(wèn)題的一般步驟第一步:先確定合運(yùn)動(dòng),物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng);第二步:確定合運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)實(shí)際作用效果,一是沿牽引方向的平動(dòng)效果,改變速度的大小;二是沿垂直于牽引方向的轉(zhuǎn)動(dòng)效果,改變速度的方向;第三步:按平行四邊形定則進(jìn)行分解,作好運(yùn)動(dòng)矢量圖;第四步:根據(jù)沿繩(或桿)牽引方向的速度相等列方程。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,變式訓(xùn)練3(多選)如圖所示,做勻速直線運(yùn)動(dòng)的汽車A通過(guò)一根繞過(guò)定滑輪的長(zhǎng)繩吊起一重物B,設(shè)重物和汽車的速度的大小分別為vB、vA,則()A.vA=vBB.vAvBD.重物B的速度逐漸增大,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,解析:如圖所示,汽車的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是水平向左的運(yùn)動(dòng),它的速度vA可以產(chǎn)生兩個(gè)運(yùn)動(dòng)效果:一是使繩子伸長(zhǎng);二是使繩子與豎直方向的夾角增大,所以車的速度vA應(yīng)有沿繩方向的分速度v0和垂直繩的分速度v1,由運(yùn)動(dòng)的分解可得v0=vAcos;又由于vB=v0,所以vA>vB,故C正確。因?yàn)殡S著汽車向左行駛,角逐漸減小,所以vB逐漸增大,故D正確。答案:CD,1,2,3,4,1.一蠟塊置于注滿清水的長(zhǎng)玻璃管中,封閉管口后將玻璃管豎直倒置,在蠟塊勻加速上浮的同時(shí),使玻璃管緊貼豎直黑板面沿水平方向向右勻速移動(dòng),如圖所示。設(shè)坐標(biāo)系的x、y軸正方向分別為水平向右、豎直向上,則蠟塊相對(duì)于黑板面的運(yùn)動(dòng)軌跡是(),1,2,3,4,解析:蠟塊參與了豎直方向上的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng),合力的方向豎直向上,而軌跡的彎曲方向偏向合力的方向,故A、B、D錯(cuò)誤,C正確。答案:C,1,2,3,4,2.如圖所示,塔吊上的小車A沿水平吊臂做勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí),吊繩將物體B向上勻速吊起,從地面上觀察,物體B做()A.勻速直線運(yùn)動(dòng)B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.勻加速曲線運(yùn)動(dòng)D.變加速曲線運(yùn)動(dòng)解析:因?yàn)閮蓚€(gè)不在同一條直線上的勻速直線運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng)仍然是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以物體B做勻速直線運(yùn)動(dòng)。故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。答案:A,1,2,3,4,3.(多選)在一條寬200m的河中,水的流速v1=1m/s,一只小船要渡過(guò)河至少需要100s的時(shí)間。則下列判斷正確的是()A.小船相對(duì)于靜水的速度為2m/sB.無(wú)論小船怎樣渡河都無(wú)法到達(dá)正對(duì)岸C.若小船以最短時(shí)間渡河,到達(dá)對(duì)岸時(shí),距正對(duì)岸100mD.若小船航向(船頭指向)與上游河岸成60,則小船渡河位移最短,1,2,3,4,答案:ACD,1,2,3,4,4.(多選)如圖,一人以恒定速度v0通過(guò)定滑輪豎直向下拉小車在水平面上運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到如圖位置時(shí),細(xì)繩與水平方向成60,則此時(shí)()A.小車運(yùn)動(dòng)的速度為v0B.小車運(yùn)動(dòng)的速度為2v0C.小車在水平面上做加速運(yùn)動(dòng)D.小車在水平面上做減速運(yùn)動(dòng),1,2,3,4,答案:BC,