2020版物理浙江高考選考一輪復(fù)習(xí)講義：必修2第四章第1講曲線運(yùn)動　平拋運(yùn)動-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

[選考導(dǎo)航]
知識內(nèi)容
考試要求
歷次選考統(tǒng)計
2016/04
2016/10
2017/04
2017/11
2018/04
2018/11
曲線
運(yùn)動
曲線運(yùn)動
b

運(yùn)動的合成與分解
c

平拋運(yùn)動
d
2、10
7
13
19
20
19(2)
圓周運(yùn)動、向心加速度、向心力
d
5、20、22
5、23
23
11、23
4、20
9
生活中的圓周運(yùn)動
c

20
20
20

萬有引力與航天
行星的運(yùn)動、太陽與行星間的引力
a

3

萬有引力定律、萬有引力理論的成就
c

11
7
9

宇宙航行
c
11
12

7

12
經(jīng)典力學(xué)的局限性
a

實(shí)驗(yàn)4　研究平拋運(yùn)動

17

17

第1講　曲線運(yùn)動　平拋運(yùn)動

知識排查
曲線運(yùn)動
1.速度的方向：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。
如圖1所示的曲線運(yùn)動，vA、vC的方向與v的方向相同，vB、vD的方向與v的方向相反。

圖1
2.運(yùn)動的性質(zhì)：做曲線運(yùn)動的物體，速度的方向時刻在改變，所以曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動。
3.曲線運(yùn)動的條件

運(yùn)動的合成與分解
1.基本概念
(1)運(yùn)動的合成：已知分運(yùn)動求合運(yùn)動。
(2)運(yùn)動的分解：已知合運(yùn)動求分運(yùn)動。
2.分解原則：根據(jù)運(yùn)動的實(shí)際效果分解，也可采用正交分解。
3.遵循的規(guī)律：位移、速度、加速度都是矢量，故它們的合成與分解都遵循平行四邊形定則。
平拋運(yùn)動
1.定義：以一定的初速度沿水平方向拋出的物體只在重力作用下的運(yùn)動。
2.性質(zhì)：平拋運(yùn)動是加速度為g的勻加速曲線運(yùn)動，其運(yùn)動軌跡是拋物線。
3.平拋運(yùn)動的條件：(1)v0≠0，沿水平方向；(2)只受重力作用。
4.研究方法：平拋運(yùn)動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動。
5.基本規(guī)律(如圖2所示)

圖2
6.速度關(guān)系

7.位移關(guān)系

斜拋運(yùn)動
1.定義：以一定的初速度與水平方向成一定的夾角拋出的物體只在重力作用下的運(yùn)動。
2.性質(zhì)：斜拋運(yùn)動是加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動，其運(yùn)動軌跡是拋物線。
小題速練
1.思考判斷
(1)兩個分運(yùn)動的時間一定與它們合運(yùn)動的時間相等(　　)
(2)兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動(　　)
(3)做曲線運(yùn)動的物體受到的合外力一定是變力(　　)
(4)平拋運(yùn)動的加速度方向時刻在變化(　　)
(5)平拋運(yùn)動的物體任意時刻速度方向與水平方向的夾角保持不變(　　)
(6)平拋運(yùn)動的物體在任意相等的兩段時間內(nèi)的速度的變化相同(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√
2.[人教版必修2·P4“演示實(shí)驗(yàn)”改編]如圖3所示，豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個紅蠟塊能在水中勻速上浮。在紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時，使玻璃管以速度v水平向右勻速運(yùn)動。紅蠟塊由管口上升到頂端，所需時間為t，相對地面通過的路程為L。則下列說法正確的是(　　)

圖3
A.v增大時，L減小
B.v增大時，L增大
C.v增大時，t減小
D.v增大時，t增大
解析　由合運(yùn)動與分運(yùn)動的等時性知，紅蠟塊沿管上升的高度和速度不變，運(yùn)動時間不變，管勻速運(yùn)動的速度越大，則合速度越大，合位移越大，選項(xiàng)B正確。
答案　B
3.[人教版必修2·P10“做一做”改編]為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，用如圖4所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時B球被松開，自由下落，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的有(　　)

圖4
A.兩球的質(zhì)量應(yīng)相等
B.兩球應(yīng)同時落地
C.改變裝置的高度，B球比A球落地早
D.實(shí)驗(yàn)也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動
解析　小錘打擊彈性金屬片后，A球做平拋運(yùn)動，B球做自由落體運(yùn)動。A球在豎直方向上的運(yùn)動情況與B球相同，做自由落體運(yùn)動，因此兩球同時落地。實(shí)驗(yàn)時，需A、B兩球從同一高度開始運(yùn)動，對質(zhì)量沒有要求，兩球的初始高度可以有變化，但兩球仍同時落地。本實(shí)驗(yàn)不能說明A球在水平方向上的運(yùn)動性質(zhì)，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯誤。
答案　B

　曲線運(yùn)動
1.運(yùn)動軌跡的判斷
(1)若物體所受合力方向與速度方向在同一直線上，則物體做直線運(yùn)動。
(2)若物體所受合力方向與速度方向不在同一直線上，則物體做曲線運(yùn)動。
2.合力方向與速率變化的關(guān)系

1.[人教版必修2·P6“演示實(shí)驗(yàn)”改編]如圖5所示，水平桌面上一小鐵球沿直線運(yùn)動。若在鐵球運(yùn)動的正前方A處或旁邊B處放一塊磁鐵，下列關(guān)于小球運(yùn)動的說法正確的是(　　)

圖5
A.磁鐵放在A處時，小鐵球做勻速直線運(yùn)動
B.磁鐵放在A處時，小鐵球做勻加速直線運(yùn)動
C.磁鐵放在B處時，小鐵球做勻速圓周運(yùn)動
D.磁鐵放在B處時，小鐵球做變加速曲線運(yùn)動
解析　磁鐵放在A處時，小鐵球受力與速度共線，但為變力，所以小鐵球做變加速直線運(yùn)動，選項(xiàng)A、B錯誤；磁鐵放在B處時，小鐵球受力與速度不共線，做變加速曲線運(yùn)動，選項(xiàng)C錯誤，D正確。
答案　D
2.“神舟十一號”飛船于2016年10月17日發(fā)射升空，在靠近軌道沿曲線從M點(diǎn)到N點(diǎn)的飛行過程中，速度逐漸減小，在此過程中“神舟十一號”所受合力的方向，可能是(　　)

解析　考慮到合外力方向指向軌跡凹側(cè)，且由M到N速度減小可知C選項(xiàng)正確。
答案　C
3.(2018·諸暨牌頭中學(xué)月考)做曲線運(yùn)動的物體在運(yùn)動過程中，下列說法正確的是(　　)
A.速度大小一定改變 B.加速度大小一定改變
C.速度方向一定改變 D.加速度方向一定改變
解析　物體做的是曲線運(yùn)動，物體運(yùn)動的速度方向是沿著軌跡的切線的方向，所以物體的速度的方向一定是在不斷的改變的，所以A錯誤，C正確；物體做曲線運(yùn)動的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外力大小和方向可以變化也可以不變，所以加速度的大小和方向可以變化也可以不變，所以B、D錯誤。
答案　C
　運(yùn)動的合成與分解
1.分運(yùn)動與合運(yùn)動的關(guān)系
等時性
各個分運(yùn)動與合運(yùn)動總是同時開始，同時結(jié)束，經(jīng)歷時間相等(不同時的運(yùn)動不能合成)
等效性
各分運(yùn)動疊加起來與合運(yùn)動有完全相同的效果
獨(dú)立性
一個物體同時參與幾個分運(yùn)動時，各分運(yùn)動獨(dú)立進(jìn)行，互不影響
2.運(yùn)動的合成與分解的運(yùn)算法則
運(yùn)動的合成與分解是指描述運(yùn)動的各物理量，即位移、速度、加速度的合成與分解，由于它們均是矢量，故合成與分解都遵守平行四邊形定則。
3.小船渡河模型
在運(yùn)動的合成與分解問題中，兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍是勻速直線運(yùn)動，其中一個速度大小和方向都不變，另一個速度大小不變，方向在180°范圍內(nèi)(不變的速度所在直線的一側(cè))變化。我們對合運(yùn)動或分運(yùn)動的速度、時間、位移等問題進(jìn)行研究。這樣的運(yùn)動系統(tǒng)可看做“小船渡河模型”。
4.繩(桿)端速度分解模型
(1)模型特點(diǎn)：沿繩(或桿)方向的速度分量大小相等。
(2)思路與方法
合運(yùn)動→繩拉物體的實(shí)際運(yùn)動速度v
分運(yùn)動→
【典例】　質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點(diǎn)在x－y平面上做曲線運(yùn)動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖6所示，下列說法正確的是(　　)

圖6
A.質(zhì)點(diǎn)的初速度為3 m/s
B.2 s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6 m/s
C.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動的加速度為3 m/s2
D.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3 N
解析　x軸方向初速度為vx＝3 m/s，y軸方向初速度vy＝－4 m/s，質(zhì)點(diǎn)的初速度v＝＝5 m/s，故A錯誤；2 s末質(zhì)點(diǎn)x軸方向初速度為vx＝6 m/s，y軸方向初速度vy＝－4 m/s，質(zhì)點(diǎn)2 s末的速度v＝＝2 m/s，B錯誤；x軸方向的加速度a＝1.5 m/s2，質(zhì)點(diǎn)的合力F合＝ma＝3 N，故C錯誤，D正確。
答案　D

1.降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng)，若風(fēng)速越大，則降落傘(　　)
A.下落的時間越短 B.下落的時間越長
C.落地時速度越小 D.落地時速度越大
解析　風(fēng)沿水平方向吹，不影響豎直速度，故下落時間不變，A、B兩項(xiàng)均錯誤；風(fēng)速越大降落傘落地時合速度越大，故C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確。
答案　D
2.如圖7所示，某登陸艦船頭垂直海岸從A點(diǎn)出發(fā)，分別沿路徑AB、AC在演練島嶼的BC兩點(diǎn)登陸。已知登陸艦在靜水中速度恒定且大于水速，則下列說法正確的是(　　)

圖7
A.沿AC航行所用時間較長
B.沿AC航行時水速較大
C.實(shí)際航速兩次大小相等
D.無論船頭方向如何，登陸艦都無法在A點(diǎn)正對岸登陸
解析　由航行時間t＝可知，兩次航行時間相等，沿AC航行沿水流方向的位移大，說明此過程的水速較大，故A錯誤，B正確；根據(jù)速度的合成可知，實(shí)際航速兩次大小不相等，故C錯誤；當(dāng)船頭偏向上游時，可以在A點(diǎn)正對岸登陸，故D錯誤。
答案　B
3.如圖8所示，人拉繩在水平面上做勻速直線運(yùn)動，下列情況中關(guān)于繩對物體的拉力與物體重力的比較，說法正確的是(　　)

圖8
A.若人向左運(yùn)動，繩對物體的拉力大于物體重力；若人向右運(yùn)動，則繩對物體的拉力小于物體重力
B.若人向左運(yùn)動，繩對物體的拉力小于物體重力；若人向右運(yùn)動，則繩對物體的拉力大于物體重力
C.不論人向左或向右運(yùn)動，繩對物體的拉力均大于物體重力
D.不論人向左或向右運(yùn)動，繩對物體的拉力均小于物體重力
解析　設(shè)繩與水平方向夾角為α，人勻速運(yùn)動速度的大小為v，則物體運(yùn)動速度的大小為vcos α。人向左運(yùn)動時，α增大，cos α減小，物體向下減速，處于超重狀態(tài)；人向右運(yùn)動時，α減小，cos α增大，物體向上加速，也是超重狀態(tài)，故不論人向左或向右運(yùn)動，繩對物體的拉力均大于物體重力，選項(xiàng)C正確。
答案　C
　平拋運(yùn)動
1.平拋運(yùn)動的求解方略——運(yùn)動分解

(2)時間相等是聯(lián)系兩個分運(yùn)動的橋梁。
(3)注意速度、位移的合成與分解。
2.平拋運(yùn)動的兩個推論
(1)做平拋(或類平拋)運(yùn)動的物體任一時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點(diǎn)，如圖9中A點(diǎn)和B點(diǎn)所示。

圖9
(2)做平拋(或類平拋)運(yùn)動的物體在任意時刻，設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為α，位移方向與水平方向的夾角為θ，則tan α＝2tan θ。
【典例】　如圖10所示，兩個相對的斜面，傾角分別為α＝37°和β＝53°。在頂點(diǎn)把兩個小球以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋出，小球都落在斜面上。若不計空氣阻力，則a、b兩個小球的運(yùn)動時間之比為(　　)

圖10
A.1∶1 B.4∶3 C.16∶9 D.9∶16
解析　對a有tan α＝，得ta＝①
對b有tan β＝，得tb＝②
將數(shù)值代入①②得ta∶tb＝9∶16。選項(xiàng)D正確。
答案　D

1.(2017·全國卷Ⅰ，15)發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的乒乓球(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間較多
B.速度較小的球在下降相同距離時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間較少
D.速度較大的球在相同時間間隔內(nèi)下降的距離較大
解析　由題意知，兩個乒乓球均做平拋運(yùn)動，則根據(jù)h＝gt2及v＝2gh可知，乒乓球的運(yùn)動時間、下降的高度及豎直方向速度的大小均與水平速度大小無關(guān)，故選項(xiàng)A、B、D均錯誤；由發(fā)出點(diǎn)到球網(wǎng)的水平位移相同時，速度較大的球運(yùn)動時間短，在豎直方向下落的距離較小，可以越過球網(wǎng)，故選項(xiàng)C正確。
答案　C
2.(2018·河南部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)某同學(xué)玩飛鏢游戲，先后將兩只飛鏢a、b由同一位置水平投出，已知飛鏢投出時的初速度va>vb，不計空氣阻力，則兩支飛鏢插在豎直靶上的狀態(tài)(俯視圖)可能是(　　)

解析　兩只飛鏢a、b都做平拋運(yùn)動，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，則有x＝v0t，它們的水平位移大小相等，由于va>vb，所以運(yùn)動時間關(guān)系為ta