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1、专题23曲线运动运动的合成与分解考点一物体做曲线运动的条件1 .曲线运动的速度方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2 .曲线运动的条件:物体所受合外力(加速度)的方向跟速度方向不在同一条直线上.根据曲线运动的条件,判断物体是做曲线运动还是做直线运动,只看合外力(加速度) 方向和速度方向的关系,两者方向在同一直线上则做直线运动,有夹角则做曲线运动.3 .物体做曲线运动时,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧,轨迹一 定夹在合外力方向与速度方向之间.4 . (1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大;(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的
2、速率减小;(3)当合外力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变.1.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是()A.曲线运动一定是变速运动,变速运动一定是曲线运动B.速度一定在变化C.所受的合外力一定在变化D.加速度方向一定垂直于速度方向2.在2022年北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中,运动员谷爱凌摘得金牌。如图所示 是谷爱凌滑离跳台后,在空中实施翻滚高难度动作时,滑雪板(视为质点)运动的轨迹,a 5是轨迹。上的两点,不计空气阻力。则()A.谷爱凌上升到最高点时,整体速度为零B.谷爱凌离开跳台后,整体做自由落体运动C.滑雪板经过a 8两点时的速度方向相反D.谷爱凌处于完全失重状态3. (202
3、2 全国高三课时练习)图为赛车弯道超车的图示,外侧的赛车在水平弯道上加 速超越前面的赛车。若外侧的赛车沿曲线由材向N行驶,速度逐渐增大。选项图中A、B、C、 D分别画出了外侧的赛车在弯道超车时所受合力少的四种方向。你认为正确的是()c.c.MD.FMNN(2023 全国高三专题练习)如图所示,一物体仅在三个共点恒力&、尸2、尸3的作用 下以速度水平向右做匀速直线运动,其中入斜向右上方,尸2竖直向下,F3水平向左。某时 刻撤去其中的一个力,其他力的大小和方向不变,则下列说法正确的是()A.如果撤去的是则物体做匀变速曲线运动,速率减小B.如果撤去的是则物体做加速度变化的曲线运动C.如果撤去的是尸2
4、,则物体做匀变速曲线运动,速率将保持不变D.如果撤去的是尸3,物体将向右做匀减速直线运动4. 一质点在三个水平共点力的作用下沿光滑的xOy水平面做匀速直线运动,经过点的速 度方向如图中P所示。从。点开始,撤去沿x轴负方向的力凡下图表示此后该质点运动轨迹可能正确的是()考点二运动的合成与分解.位移、速度、加速度都是矢量,它们的合成与分解都遵循平行四边形定则.1 .合运动与分运动的关系(1)等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止.(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他运动的 影响.(3)等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相
5、同的效果.2 .运动的分类按速度分:速度不变的运动一一匀速运动,速度变化的运动一一变速运动按加速度分:加速度不变的运动一匀变速运动,加速度变化的运动一变加速运动或非匀变速运动按轨迹分:轨迹是直线-直线运动(av在同一直线),轨迹是曲线-曲线运动(av不在同一直线)3 .两个直线运动的合运动性质的判断标准:看合初速度方向与合加速度方向是否共线.6.关于运动的合成和分解,下列说法正确的是()A.合运动的时间等于两个分运动的时间之和B.匀变速运动的轨迹一定是直线,不可能是曲线C.曲线运动的加速度方向不可能与速度在同一直线上D.分运动是直线运动,则合运动必是直线运动(2022 浙江省衢州市教育局阶段练
6、习)方老师用装有水的玻璃管做“观察蜡块的运动” 实验时,用气泡代替了蜡块,将玻璃管迅速倒置后,气泡沿着玻璃管加速上升,同时将玻璃 管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速移动,则气泡的实际运动轨迹可能为(7. (2022 北京昌平高一期末)如图所示,一块橡皮用不可伸长的细线悬挂于。点,用铅笔靠着细线的左侧从。点开始水平向右匀速移动,运动过程中始终保持悬线竖直。在铅笔 向右匀速移动过程中,橡皮运动的速度()。A.大小和方向均不变B.大小不变,方向改变C.大小改变,方向不变1).大小和方向均改变8. (2022 山东潍坊高一期中)如图所示,一个小型侦察气球未打开驱动系统时,恰能 悬浮在空中,若水平向东的风使
7、气球以5m/s匀速向东飞行,气球飞到P点时,发现前方一个 长方形监控区/BCD,该区域为南北方向(/点在北),长400m,。为人。的中点。现P。与4。 垂直且尸。=150m,为使气球避开监控区,侦察气球打开驱动系统沿某方向获得稳定的驱 动速度,则驱动速度最小为()A 3m/sB %/S, 5m/sD. 8m/s9. (2022 陕西长安一中高一期末)如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其沿竖直方向的速度-时间(匕,-力图像如图乙所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的 位移-时间(尸方)图像如图丙所示。若以地面为参考系,下列说法正确的是()。A.片0时,猴子的速度大小为8m/sB.猴子在
8、02s内的加速度大小为4m/s2C.猴子在02s内做非匀变速曲线运动D.片1s时猴子的速度大小为6m/s考点三关联速度问题和绳(杆)相连的物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上时: 需要对物体的实际速度进行 分解从而确定绳(杆)两端连接物体的速度关系.1 .速度分解的方法:把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)的两个分量。2 .根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等确定两端物体速度的关联.3 .常见模型如图所示.如图所示,质量相同的小球A, B通过质量不计的细杆相连接,紧靠竖直墙壁放置。由 于轻微扰动,小球A, B分别沿水平地面和竖直墙面滑动,滑动过程中小球和杆始终在同一 竖直平面内,
9、当细杆与水平方向成37。角时,小球B的速度大小为巴重力加速度为g,忽 略一切摩擦和阻力,sin37 =0.6, cos37 =0.8。则下列说法正确的是()A.小球A速度为田.小球A速度为guC.小球A速度为小球A速度为:u 4511 .如图,一条不可伸长的轻绳跨过一个光滑轻小滑轮,将A、B两物体连在一起,B在外 力作用下以速度火向右匀速运动。当轻绳与水平方向成。角时(0090 ),下列说法 正确的是()A物体的速度为Uocos。,轻绳拉力大于A物体重力A. A物体的速度为%cos。,轻绳拉力小于A物体重力A物体的速度为几sin仇 轻绳拉力大于A物体重力B. A物体的速度为%sin仇 轻绳拉力
10、小于A物体重力(2022 -山东省实验中学高三阶段练习)如图所示,将质量为2勿重物悬挂在轻绳的一 端,轻绳的另一端系一质量为力的小环,小环套在竖直固定光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为,现将小环从与定滑轮等高的/处由静止释放,当环沿直杆下滑距离也为d向下 通过8处时,下列说法不正确的是(重力加速度为g)()A.小环运动过程中,轻绳中的张力可能大于27gB.小环在夕处的速度与重物上升的速度大小之比为立 2C.小环在6处的速度与重物上升的速度大小之比为企D.小环到达8处时,重物上升的高度为(&-l)d(2022 福建漳州高一期末)曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构,其功用是将活 塞的往复运动转变
11、为曲轴的旋转运动,从而驱动汽车车轮转动。其结构示意图如图所示,活 塞可沿水平方向往复运动。曲轴可绕固定的。点自由转动,连杆两端分别连接曲轴上的A 点和活塞上的B点,若曲轴绕。点做匀速圆周运动,则()A.曲轴和活塞运动周期不相等B.活塞运动速度大小不变C. A点和B点的速度始终相等D.当OA与AB共线时,B点的速度为零考点四船渡河问题L常用的两种分析方法:1)把。船和p水合成.2)把-船分解到沿着河岸和垂直于河岸两个方向.2 .渡河时间渡河时间与水流速度无关,把p船分解到沿着河岸和垂直于河岸两个方向,渡河时间只 与船垂直于河岸方向的分速度有关,船头正对河岸时,渡河时间最短,*n=3为河宽).V1
12、3 .渡河位移1)若pQp水,当船头方向与上游河岸夹角为,p船在沿着河岸方向的分速度满足 r船cos = v水时,合速度垂直于河岸,渡河位移最短,Xmin=d2)若。水/水,合速度不可能垂直于河岸,无法垂直渡河.如图,当船头方向(即r船 方向)与合速度方向垂直时,渡河位移最短,&n=一 = 2呸COS 8%15 .如图所示,4个箭头表示船头的指向,每相邻两个箭头之间的夹角都是30。,已知河宽 80nb水速是lm/s,船在静水中的速度是2m/s。要使船能垂直河岸渡过河,那么船头的指向 和过河时间是()A.方向皿sB.方向40sC.方向母s1).方向40s 3316 . 一小船船头直指向河对岸行驶
13、,最后到达对岸下游180nl处。已知两河岸平行,河宽为 300m,小船在静水中的速度大小为5m/s,下列说法正确的是()A.小船的最短渡河时间为50sB.水流的速度大小为3m/sC.小船的最短渡河时间为36sD.不论怎样调整船头方向,小船不能直到达河对岸.如图,抢险队员驾驶救援船(可视为质点)以大小为力=12m/s、船头与上游河岸成 二 60。角的速度(在静水中的速度)从/点出发,恰好能到达正对岸方点,河宽为d = 96m。 下列说法正确的是()A.水流的速度大小为“2 = 6V3m/sB.救援船从力点到8点所用的时间为8sC.以最短时间渡河时,救援船的位移大小为96nlD.若救援船的船头始终
14、指向正对岸,在渡河过程中水流的速度大小吃突然变小,则渡河时 间不变18. 一条小船在静水中的速度为3m/s,它要渡过一条宽为120m的河,河水流速为4m/s, 下列说法正确的是()A.小船过河的最短位移为160mB.小船以最短时间过河,其位移为120mC.小船过河的实际速度可以垂直于河岸D.若小船在静水中的速度垂直河岸且保持不变,而水速的大小变化,则小船运动轨迹为直 线19.甲乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为火,船在静水中的速率均为乙甲乙 两船头均与河岸成。角,如图所示,已知甲船恰能垂直到达河对岸的/点,乙船到达河对岸 的8点,A.夕之间的距离为3则下列判断正确的是()A.甲船先到达
15、对岸B.若仅增大河水流速见,则两船渡河时间都不变C.无论水速火怎样改变,只要适当改变。角,甲船总能到达正对岸的1点D.若仅增加水速几,则两船到达对岸时,两船之间的距离将增加20.跑马射箭是民族马术中的一个比赛项目,如图甲所示,运动员需骑马在直线跑道上奔跑, 弯弓射箭,射击侧方的固定靶标,该过程可简化为如图乙(俯视图)所示的物理模型:假设 运动员骑马以大小为%的速度沿直线跑道匀速奔驰,箭被射出前箭头沿直线运动,其轨迹所 在直线与靶心的水平距离为d。为保证箭能命中靶心且在空中运动的时间最短,运动员应在 合适的位置将箭水平射出,若箭射出瞬间相对弓的速度大小为以,不计空气阻力。下列说法 正确的是( )A.箭射中靶心的最短时间为vidB.箭射中靶心的最短时间为高二 出+诊C.箭射出瞬间箭头到靶心的水平距离为dD.箭射出瞬间箭头到靶心的水平距离为业ElV2