（课堂新坐标）2016年高三物理一轮复习第四章 曲线运动 万有引力与航天 教师用书第4章

（课堂新坐标）2016年高三物理一轮复习第四章 曲线运动 万有引力与航天 教师用书第4章内容摘要：

1、必须掌握的概念、规律或公式必须理解的3 个关键点必须明确的 重要概念：角速度、线速度、向心加速度重要规律：运动合成与分解法则；重要公式：向心力公式：F m ；G 解合运动与分运动的关系周运动的规律和分析思路个是分运动移等几何关系小 节曲线运动运动的合成与分解真题回放1(2013安徽高考 )由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是 m3/离开喷口时的速度大小为 16 m/s，方向与水平面夹角3为 60 度，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是( 重力加速度 g 取 10 m/)A28.8 m0 2 28.8 mm 3C 38.4 m0 2 8.4 mm 3【解析】将速度分 2、解为水平方向和竖直方向两个分量，0，v y60，水的运动可看成竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动的合运动，水柱的高度h 28.8 m，上升时间 t 2.4 0 m3/s2.4 s 02 正确【答案】多选 )(2013上海高考 )图 411 为在平静海面上，两艘拖船A、B 拖着驳船 C 运动的示意图A、B 的速度分别沿着缆绳B 方向，A、B、C 不在一条直线上由于缆绳不可伸长，因此 C 的速度在 B 方向的投影分别与 A、B 的速度 图 411相等，由此可知 C 的()A速度大小可以介于 A、B 的速度大小之间B速度大小一定不小于 A、B 的速度大小C速度方向可能在 夹角范围外D速度 3、方向一定在 夹角范围内【解析】根据题述，C 的速度大小一定不小于 A、B 的速度大小，选项 A 错误，B 正确；C 的速度方向一定在 夹角范围内，选项 C 错误，D 正确【答案】2014四川高考 )有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v 的大河小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直去程与回程所用时间的比值为 k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为()A. 1 k2 1【解析】设大河宽度为 d，小船在静水中的速度为 去程渡河所用时间 ，回程渡河所用时间 k，v2 ，选项 B 正确，选项 A、C、D 错误案】B考向分析1. 考纲展示运动的合成与 4、分解此也是高考常涉及的问题主要考查的知识点有：曲线运动的条件与特点，受力与速度、轨迹的关系；运动的合成与分解的判断与实际应用；应用特例牵连速度、小船过河等般都结合生活实例如消防喷水，小船过河，牵引拖船，风中落雨等，考查合成与分特点 物体做曲线运动的条件及轨迹分析1条件(1)因为速度时刻在变，所以一定存在加速度(2)物体受到的合外力与初速度不共线2合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向曲线的“凹”侧3速率变化情况判断(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，物体的速 5、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【例 1】(2014 四川高考) 小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度 动，得到不同轨迹图 412 中a、b、c、d 为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置 A 时，小钢珠的运动轨迹是_(填轨迹字母代号)，磁铁放在位置 B 时，小钢珠的运动轨迹是_(填轨迹字母代号)实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向_(选填“ 在”或“不在”) 同一直线上时，物体做曲线运动图 412【解析】因为磁铁对小钢珠只能提供引力，磁铁在 A 处时，F与 钢珠做匀加速直线运动，运动轨迹为 6、 b；当磁铁放在B 处时， F 与 力指向曲线的凹侧，体做曲线运动【答案】bc不在突破训练1一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风力突然停止，则其运动的轨迹可能是( )【解析】当有水平向右的风时，会产生水平向右的加速度，轨迹向右弯曲，风力停止时，合力向下且轨迹不能急折，故 C 项正确【答案】C【反思总结】1合外力或加速度指向轨迹的“凹”(内)侧2曲线的轨迹不会出现急折，只能平滑变化，且与速度方向相切考点二 度、加速度的合成与分解，由于它们均是矢量，故合成与分解都遵循平行四边形定则2合运动的性质判断例 2】(多选)(2014 江西师大附中检测 7、)质量为 0.2 物体在水平面上运动，它的两个正交分速度图线分别如图 413 所示，由图可知( )图 413A最初 4 s 内物体的位移为 8 开始至 6 s 末物体都做曲线运动C最初 4 s 内物体做曲线运动，接下来的 2 s 内物体做直线运动D最初 4 s 内物体做直线运动，接下来的 2 s 内物体做曲线运动【解析】由运动的独立性并结合 vt 图象可得：在最初 4 s 内y 轴方向的位移 y8 m，x 轴方向的位移 x8 m，由运动的合成得位移 s 8 m，A 正确；在 04 s 内，物体的加速度aa y 1 m/速度 v0v m/s，即物体的加速度与速度不共线，物体做曲线运动.4 s 末 8、物体的速度与 x 轴正方向夹角的正切 2，在 46 s 内，加速度与 x 轴正方向夹角的正切 2 2 ，初速度与加速度共线，物体做直线运动，B、D 错误， 2 1C 正确【答案】(多选 )一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的 x 方向和 y 方向上的分运动速度随时间变化的规律如图414 所示关于物体的运动，下列说法正确的是() 图 414A物体做曲线运动B物体做直线运动C物体运动的初速度大小是 50 m/s D物体运动的初速度大小是 10 m/s【解析】由 vt 图象可以看出，物体在 x 方向做匀速直线运动，在 y 方向做匀变速直线运动，故物体做曲线运动，A 正确，B 错误；物体的初速度 9、为 m/s50 m/s，C 正确，02 402D 错误【答案】绳(杆) 不共线的物体进行速度分解，两物体沿绳、杆方向的速度分量相等，如图 415 所示甲乙图 4152思路与方法合运动物体的实际运动速度分运动法：遵循平行四边形定则【例 3】(多选)(2014 届天津实验中学模拟) 如图416 所示，将质量为 2m 的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为 m 的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑 图 416定滑轮与直杆的距离为 处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为 d 时(图中 B 处) ，下列说法正确的是(重力加速度为 g)()A小环刚释放时轻绳中的张力一定大于 2环到达 B 处 10、时，重物上升的高度约为( 1) 环在 B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于22D小环在 B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于 2【思维模板】问 1：图中小环下落 d 时，重物上升 h，二者之间的大小有什么关系。 提示：h( 1)：小环的运动与连接绳的运动，哪个是合运动。 提示：小环的运动是合运动问 3：绕过定滑轮的绳子与重物，其速度大小有什么关系。 提示：相等【解析】小环释放后，v 增加，而 v1，v 1增大，由此可知小环刚释放时重物具有向上的加速度，故绳中张力一定大于 2 项正确；小环到达 B 处时，绳与直杆间的夹角为 45，重物上升的高度h( 1) d，B 项正确；如图所示，将小环速度2 11、分速度 v 15 v，所以，小22环在 B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于 ，C 项错误、答案】(多选) 如图 417 所示，人在岸上拉船，已知船的质量为 m，水的阻力恒为 f，当轻绳与水平面的夹角为 时，船的速度为 v，此时人的 图 417拉力大小为 F，则( )A人拉绳行走的速度为 B人拉绳行走的速度为 v/C船的加速度为 的加速度为F 析】船的速度产生了两个效果：一是滑轮与船间的绳缩短，二是绳绕滑轮顺时针转动，因此将船的速度进行分解，如图乙所示，人拉绳行走的速度 v 人 ，A 对、B 错；绳对船的拉力等于人拉绳的力，即绳的拉力大小为 F，与水平方向成 角，因此 f a ，C 对、D 12、 错 案】小船渡河模型1模型条件(1)物体同时参与两个匀速直线运动(2)一个分运动速度大小和方向保持不变，另一个分运动速度大小不变，方向可在一定范围内变化2模型特点(1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动(2)三种速度：v 船 (船在静水中的速度)、v 水 (水的流速)、v 合 (船的实际速度) (3)两个极值过河时间最短：v 船 v 水 ，t 河位移最小： v 水 (前提 v 船 v 水 )，如图 418甲所示，此时 d，船头指向上游与河岸夹角为 ， v 船 v 合 (前提 v 船 t 乙 D无法确定【解析】设水速为 在静水中速度为 v，对甲，由OA ，所用时间 ，由 AO 所用时间 ，则甲所用v0 t 甲 t 1t 2 s式；对乙，由 OB 和由v0 的实际速度 v ，故所用时间 t 乙 2式相比得 1 即 t 甲 t 乙 ，故 C 正确v2。