学海导航2014届高考物理一轮课件：4.1曲线运动、运动的合成与分解.ppt

3.(2011?上海)如图4-1-5，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行．当绳与河岸的夹角为α，船的速率为( ) 　图4-1-5 C 【解析】本题考查运动的合成与分解，关键是画运动的合成与分解图．如图所示：船速为v沿绳方向的分量． 4.(2013?师大附中模拟)一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100m远的一浮标处，已知快艇在静水中的速度vx图象和流水的速度vy图象如图4-1-6甲、乙所示，假设行驶中快艇在静水中航行的分速度方向确定后就不再改变，则( ) 　图4-1-6 A．快艇的运动轨迹可能为直线 B．快艇的运动轨迹一定为曲线 C．最快到达浮标处的时间为20s D．最快到达浮标处的位移为100m 答案：BC 5.(2013?株洲模拟)现在城市的滑板运动非常流行，在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上下通过，如图4-1-7所示，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员能顺利完成该动作，最终仍落在滑板原来的位置上，要使这个表演成功，运动员除了跳起的高度足够外，在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该( ) A．竖直向下 B．竖直向上 C．向下适当偏后 D．向下适当偏前 图4-1-7 A 【解析】由于运动员最终仍落在滑板原来的位置上，所以运动员和滑板在水平方向上的运动不变，双脚对滑板作用力的合力只能沿竖直方向，由题意可以判断应竖直向下，选项A正确． 6.一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点A离滑轮的距离是H.车由静止开始向左做匀加速运动，经过时间t绳子与水平方向的夹角为θ，如图4-1-8所示，试求： (1)车向左运动的加速度的大小． (2)重物m在t时刻速度的大小． 　图4-1-8 第1节 曲线运动 运动的合成与分解 考点1：曲线运动的动力学条件 【例1】在一辆静止在水平地面上的汽车里有一个小球从高处自由下落，下落一半高度时汽车突然向右匀加速运动，站在车厢里的人观测到小球的运动轨迹是下图中的(　　) 切入点：轨迹总是向合力(加速度)方向弯曲． 【解析】开始时小球相对观察者是做自由落体运动，当车突然加速时，小球相对汽车加速度向左，轨迹向左弯曲．刚开始加速时，水平方向的相对速度较小，随着时间的延长，水平方向的相对速度逐渐增大，故观察者看到的小球运动轨迹应该是C图． 答案：C 点评：站在车厢里的人观测即以车厢为参照物． 考点2：运动的合成和分解 【例2】(2011?四川)某研究性学习小组进行了如下实验：如图4-1-1所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动．同学们测出某时刻R的坐标为(4,6)，此时R的速度大小为______ cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是______．(R视为质点) 　图4-1-1 切入点：由分运动的位移求出分速度，再合成求出合速度． 答案：5　D 题型一：绳拉物体模型 【例3】如图4-1-2所示，在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸，拉绳的速度为v，当拉船头的绳索与水平面的夹角为α时，船的速度是多少？ 图4-1-2 切入点：以绳索与小船的共同点A为研究对象，实际运动为合运动． 【解析】方法1.小量分析法 取小量θ，如图所示，设角度变化θ所需的时间为Δt，取CD=CB，在Δt时间内船的位移为AB，绳子端点C的位移大小为绳子缩短的长度AD.由于θ→0°，所以∠BDA→90°. 所以AD=ABcosα ① 又AD=vΔt ② AB=v船Δt ③ 由上述三式可得：v船=v/cosα 方法2.运动等效法 因为定滑轮右边的绳子既要缩短又要偏转，所以定滑轮右边绳上的A点的运动情况可以等效为：先以滑轮为圆心，以AC为半径做圆周运动到达B，再沿BC直线运动到D.做圆周运动就有垂直绳子方向的线速度，做直线运动就有沿着绳子方向的速度，也就是说船的速度(即绳 上A点的速度)的两个分速度 方向是：一个沿绳缩短的方 向，另一个垂直绳的方向． 作矢量三角形如图示，v船=v/cosα. 点评：方法1利用几何知识构建三角形，找出在Δt时间内绳与船的位移关系，进而确定速度关系；方法2利用了实际运动为合运动，按效果对船的速度进行分解． 题型2：小船渡河模型