?第3講　力與物體的曲線運(yùn)動(dòng)


真題再現(xiàn)
考情分析
1.(多選)(2019·高考全國卷Ⅱ)如圖(a)，在跳臺(tái)滑雪比賽中，運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí)身體的姿態(tài)會(huì)影響其下落的速度和滑翔的距離．某運(yùn)動(dòng)員先后兩次從同一跳臺(tái)起跳，每次都從離開跳臺(tái)開始計(jì)時(shí)，用v表示他在豎直方向的速度，其v－t圖象如圖(b)所示，t1和t2是他落在傾斜雪道上的時(shí)刻．則(　　)

A.第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的小
B.第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大
C.第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大
D.豎直方向速度大小為v1時(shí)，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大
解析：選BD.根據(jù)v－t圖線與橫軸所圍圖形的面積表示位移，可知第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)v－t圖線的斜率表示加速度，綜合分析可知，第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；第二次滑翔過程中在豎直方向的位移比第一次的大，又運(yùn)動(dòng)員每次滑翔過程中豎直位移與水平位移的比值相同(等于傾斜雪道與水平面夾角的正切值)，故第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大，選項(xiàng)B正確；豎直方向上的速度大小為v1時(shí)，根據(jù)v－t圖線的斜率表示加速度可知，第二次滑翔過程中在豎直方向上的加速度比第一次的小，由牛頓第二定律有mg－f＝ma，可知第二次滑翔過程中在豎直方向上所受阻力比第一次的大，選項(xiàng)D正確.

2.(2018·高考全國卷Ⅲ)在一斜面頂端，將甲、乙兩個(gè)小球分別以v和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上．甲球落至斜面時(shí)的速率是乙球落至斜面時(shí)速率的(　　)
A.2倍　　　 B．4倍　　　　　C．6倍　　　 D．8倍
解析：選A.甲、乙兩球都落在同一斜面上，則隱含做平拋運(yùn)動(dòng)的甲、乙的最終位移方向相同，根據(jù)位移方向與末速度方向的關(guān)系，即末速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角的正切值的2倍，可得它們的末速度方向也相同，在速度矢量三角形中，末速度比值等于初速度比值，故A正確．


3.(2017·高考全國卷Ⅰ)發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個(gè)速度不同的乒乓球(忽略空氣的影響)．速度較大的球越過球網(wǎng)，速度較小的球沒有越過球網(wǎng)；其原因是(　　)
A.速度較小的球下降相同距離所用的時(shí)間較多
B.速度較小的球在下降相同距離時(shí)在豎直方向上的速度較大
C.速度較大的球通過同一水平距離所用的時(shí)間較少
D.速度較大的球在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的距離較大
解析：選C.發(fā)球機(jī)從同一高度水平射出兩個(gè)速度不同的乒乓球，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，豎直方向上，h＝gt2，可知兩球下落相同距離h所用的時(shí)間是相同的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由v＝2gh可知，兩球下落相同距離h時(shí)在豎直方向上的速度vy相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，水平方向上，x＝vt，可知速度較大的球通過同一水平距離所用的時(shí)間t較少，選項(xiàng)C正確；由于做平拋運(yùn)動(dòng)的球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的距離相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

命題研究
　　每年高考試題都會(huì)對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)這兩種運(yùn)動(dòng)形式進(jìn)行考查，包括電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)和磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可單獨(dú)考查某一種運(yùn)動(dòng)形式，也可把運(yùn)動(dòng)與功能關(guān)系、受力分析結(jié)合進(jìn)行考查．在備考中對(duì)該部分應(yīng)該引起重視，尤其對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析、圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界點(diǎn)分析等要熟練應(yīng)用

　運(yùn)動(dòng)的合成與分解
【高分快攻】
1．合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和軌跡的判斷方法
若加速度與初速度的方向在同一直線上，則為直線運(yùn)動(dòng)，否則為曲線運(yùn)動(dòng)，加速度恒定則為勻變速，加速度不恒定則為非勻變速．
2．三種過河情景分析
情景分析
解決方案
過河時(shí)間最短
船頭正對(duì)河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短，tmin＝(d為河寬)
過河路徑最短(v水v船時(shí))
合速度不可能垂直于河岸，無法垂直渡河．最短航程s短＝＝d
3.端速問題解題原則
把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩(桿)和平行于繩(桿)兩個(gè)分量，根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相等求解．常見的模型如圖所示．


【典題例析】
(2018·高考北京卷)根據(jù)高中所學(xué)知識(shí)可知，做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球，將落在正下方位置．但實(shí)際上，赤道上方200 m處無初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6 cm處．這一現(xiàn)象可解釋為，除重力外，由于地球自轉(zhuǎn)，下落過程小球還受到一個(gè)水平向東的“力”，該“力”與豎直方向的速度大小成正比．現(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋，考慮對(duì)稱性，上升過程該“力”水平向西，則小球(　　)
A．到最高點(diǎn)時(shí)，水平方向的加速度和速度均為零
B．到最高點(diǎn)時(shí)，水平方向的加速度和速度均不為零
C．落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)東側(cè)
D．落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)西側(cè)
[解析]　由于該“力”與豎直方向的速度大小成正比，所以從小球拋出至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過程，該“力”逐漸減小到零，將小球的上拋運(yùn)動(dòng)分解為水平和豎直兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，由于上升階段，水平分運(yùn)動(dòng)是向西的變加速運(yùn)動(dòng)(水平方向加速度大小逐漸減小)，故小球到最高點(diǎn)時(shí)速度不為零，水平向西的速度達(dá)到最大值，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球到最高點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度為零，由題意可知小球這時(shí)不受水平方向的力，故小球到最高點(diǎn)時(shí)水平方向加速度為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；下降階段，由于受水平向東的力，小球的水平分運(yùn)動(dòng)是向西的變減速運(yùn)動(dòng)(水平方向加速度大小逐漸變大)，故小球的落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)西側(cè)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．
[答案]　D
【題組突破】
角度1　小船渡河問題
1．(多選)如圖所示，河道寬L＝200 m，越到河中央河水的流速越大，且流速大小滿足u＝0.2x(x是離河岸的距離，0≤x≤)．一小船在靜水中的速度v＝10 m/s，自A處出發(fā)，船頭垂直河岸方向渡河到達(dá)對(duì)岸B處．設(shè)船的運(yùn)動(dòng)方向與水流方向夾角為θ，下列說法正確的是(　　)

A．小船渡河時(shí)間大于20 s
B．A、B兩點(diǎn)間距離為200 m
C．到達(dá)河中央前小船加速度大小為0.2 m/s2
D．在河中央時(shí)θ最小，且tan θ＝0.5
解析：選BD.當(dāng)船頭垂直河岸方向渡河時(shí)，渡河的時(shí)間有最小值為t＝＝ s＝20 s，故A錯(cuò)誤．因?yàn)樗牧魉俅笮M足u＝0.2x(x是離河岸的距離，0≤x≤)，易得水流速的平均速度等于處的水流速，則有u＝0.2×＝10 m/s.所以沿河岸方向上的位移為x＝ut＝200 m．所以A、B兩點(diǎn)間距離為s＝ m＝200 m，故B正確；船在靜水中速度是不變的，而水流速度滿足u＝0.2x(x是離河岸的距離，0≤x≤)，因x＝vt，其中v＝10 m/s，那么u＝2t，因此到達(dá)河中央前小船加速度大小為2 m/s2，故C錯(cuò)誤；當(dāng)?shù)竭_(dá)中央時(shí)，水流速度為u＝0.2x＝0.2×100 m/s＝20 m/s最大，此時(shí)θ最小，由三角形知識(shí)，得tan θ＝＝＝0.5，故D正確．
角度2　牽連速度的分解問題
2．(多選)(2019·棗莊模擬)如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán)，小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d.現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，當(dāng)小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(shí)(圖中B處)，下列說法正確的是(　　)

A．小環(huán)剛釋放時(shí)輕繩中的張力一定大于2mg
B．小環(huán)到達(dá)B處時(shí)，重物上升的高度也為d
C．小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于
D．小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于
解析：選AC.由題意，釋放時(shí)小環(huán)向下加速運(yùn)動(dòng)，則重物將加速上升，對(duì)重物由牛頓第二定律可知繩中張力一定大于重力2mg，所以A正確；小環(huán)到達(dá)B處時(shí)，重物上升的高度應(yīng)為繩子豎直部分縮短的長(zhǎng)度，即Δh＝d－d，所以B錯(cuò)誤；根據(jù)題意，沿繩子方向的速度大小相等，將小環(huán)在B處的速度沿繩子方向與垂直于繩子方向正交分解有vBcos θ＝v重，即＝＝，所以C正確，D錯(cuò)誤．

命題角度
解決方法
易錯(cuò)辨析
曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析
運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性應(yīng)用的分解思想
要建立合適的坐標(biāo)系使運(yùn)算簡(jiǎn)潔
小船渡河問題
分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原則
注意船速和水速的關(guān)系來確定解題方法
牽連速度的分解
速度的分解
弄清實(shí)際速度的方向進(jìn)行正交分解，通常實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)
　 　拋體運(yùn)動(dòng)問題
【高分快攻】
抓住“六點(diǎn)”破解平拋運(yùn)動(dòng)問題
1．建立坐標(biāo)，分解運(yùn)動(dòng)
將平拋運(yùn)動(dòng)分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)(在某些情況下運(yùn)動(dòng)分解的方向不一定在豎直方向和水平方向上)．
2．各自獨(dú)立，分別分析

3．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量Δv相等，Δv＝gΔt，方向恒為豎直向下．
4．兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，且t＝　　，由下降高度決定，與初速度v0無關(guān)．
5．任意時(shí)刻的速度與水平方向的夾角θ的正切值總等于該時(shí)刻的位移與水平方向的夾角φ的正切值的2倍，即tan θ＝2tan φ.
6．建好“兩個(gè)模型”
(1)常規(guī)的平拋運(yùn)動(dòng)及類平拋模型
(2)與斜面相結(jié)合的平拋運(yùn)動(dòng)模型
①從斜面上水平拋出又落回到斜面上：位移方向恒定，落點(diǎn)速度方向與斜面間的夾角恒定，此時(shí)往往分解位移，構(gòu)建位移三角形．
②從斜面外水平拋出垂直落在斜面上：速度方向確定，此時(shí)往往分解速度，構(gòu)建速度三角形．
【典題例析】
(2019·東營模擬)如圖所示，傾角為θ的斜面體固定在水平面上，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球甲和乙分別沿水平方向拋出，兩球的初速度大小相等，已知甲的拋出點(diǎn)為斜面體的頂點(diǎn)，經(jīng)過一段時(shí)間兩球落在斜面上的A、B兩點(diǎn)后不再反彈，落在斜面上的瞬間，小球乙的速度與斜面垂直．忽略空氣的阻力，重力加速度為g.則下列選項(xiàng)正確的是(　　)

A．甲、乙兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為tan2 θ∶1
B．甲、乙兩球下落的高度之比為2tan2 θ∶1
C．甲、乙兩球的水平位移之比為tan θ∶1
D．甲、乙兩球落在斜面上瞬間的速度與水平面夾角的正切值之比為2tan2 θ∶1
[解析]　由小球甲的運(yùn)動(dòng)可知，tan θ＝＝＝，解得t＝，落到斜面上的速度與水平方向夾角的正切值為tan α甲＝＝，則tan α甲＝2tan θ，由小球乙的運(yùn)動(dòng)可知，tan θ＝＝，解得t′＝，落到斜面上的速度與水平方向夾角的正切值為tan α乙＝＝，則甲、乙兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為t∶t′＝2tan2 θ∶1，A錯(cuò)；由h＝gt2可知甲、乙兩球下落的高度之比為4tan4 θ∶1，B錯(cuò)誤；由x＝v0t可知甲、乙兩球的水平位移之比為2tan2 θ∶1，C錯(cuò)誤；甲、乙兩球落在斜面上瞬間的速度與水平面夾角的正切值之比為2tan2 θ∶1，D正確．
[答案]　D
【題組突破】
角度1　分解思想的應(yīng)用1．從距地面h高度處水平拋出一個(gè)小球，落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為θ，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列結(jié)論中正確的是(　　)
A．小球初速度大小為tan θ
B．小球落地時(shí)的速度大小為
C．若小球初速度大小減為原來的一半，則平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變?yōu)樵瓉淼膬杀?br /> D．若小球初速度大小減為原來的一半，則落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為2θ
解析：選B.平拋的小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以落地時(shí)豎直方向上的分速度為vy＝，由落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為θ可知tan θ＝，故v0＝，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；根據(jù)速度的合成可得小球落地時(shí)的速度v＝，即v＝，選項(xiàng) B 正確；平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間只與高度有關(guān)，而與水平方向的初速度無關(guān)，故選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；tan θ＝，設(shè)初速度大小減半時(shí)，小球落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為α，則有tan α＝＝＝2tan θ，但α≠2θ，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤．
角度2　平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問題
2．一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示．水平臺(tái)面的長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1和L2，中間球網(wǎng)高度為h.發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn)，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h.不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g.若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上，則v的最大取值范圍是(　　)

A．

相關(guān)試卷

高考物理二輪復(fù)習(xí)練習(xí)專題一第3講力與物體的曲線運(yùn)動(dòng)（含解析）：

這是一份高考物理二輪復(fù)習(xí)練習(xí)專題一第3講力與物體的曲線運(yùn)動(dòng)（含解析），共8頁。試卷主要包含了單項(xiàng)選擇題，多項(xiàng)選擇題，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高考物理二輪復(fù)習(xí)講練專題一第3講力與物體的曲線運(yùn)動(dòng) (含解析)：

這是一份高考物理二輪復(fù)習(xí)講練專題一第3講力與物體的曲線運(yùn)動(dòng) (含解析)，共20頁。

高考物理二輪復(fù)習(xí)講練專題一第1講力與物體的平衡 (含解析)：

這是一份高考物理二輪復(fù)習(xí)講練專題一第1講力與物體的平衡 (含解析)，共20頁。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

高中物理高考 2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí)專題一第3講力與物體的曲線運(yùn)動(dòng)講義

高中物理高考 2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí)專題一第3講力與物體的曲線運(yùn)動(dòng)講義
高考物理二輪復(fù)習(xí)專題一第3講力與物體的曲線運(yùn)動(dòng)練習(xí)(含解析)

高考物理二輪復(fù)習(xí)專題一第3講力與物體的曲線運(yùn)動(dòng)練習(xí)(含解析)
高考物理二輪復(fù)習(xí)專題一第2講力與物體的直線運(yùn)動(dòng)講義 (含解析)

高考物理二輪復(fù)習(xí)專題一第2講力與物體的直線運(yùn)動(dòng)講義 (含解析)
高考物理二輪復(fù)習(xí)專題一第1講力與物體的平衡講義 (含解析)

高考物理二輪復(fù)習(xí)專題一第1講力與物體的平衡講義 (含解析)
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部