2012学海导航高考物理二轮总复习专题导练专题四-恒力作用下的曲线运动.pptVIP

专题四　恒力作用下的曲线运动 (2010年全国卷I)一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图4.1-1中虚线所示．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为(　　) B. C．tan D． 2tan 图4.1-1 A. 【解析】 如图平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角θ，有： .则下落高度与水平射 程之比为 ， ，B项正确． 【答案】 B 【命题解读】平抛运动为两大典型曲线运动之一．解决时所蕴含的合成分解思想是我们处理曲线运动的总则．平抛运动从理解能力、分析能力和应用知识的能力角度都便于命题，利于选拔，因此成为每年高考的热点． 热点一 力与物体的运动关系 【例1】如图所示，质量m＝4kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O，先用沿＋x轴方向的 力F1＝8N作用了2s，然后撤去F1；再用沿＋y方向的力F2＝24N作用了1s.则质点在这3s内的轨迹为(　　) 【解析】质点在F1的作用下由静止开始从坐标系的原点O沿＋x轴方向加速运动，加速度a1＝ ，末速度为v1＝a1t1＝4m/s，对应位移x1＝ m,到2s末撤去F1再受到沿＋y方向的力F2的作用，物体在＋x轴方向匀速运动，x2＝v1t2＝4m，在＋y方向加速运动，＋y方向的加速度a2＝6m/s2方向向上，速度v2＝a2t2＝6m/s，对应的位移y＝3m,物体做曲线运动，所以D项正确． 【规律方法】 物体运动的性质由加速度决定(加速度为零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动)． 物体运动的轨迹(直线还是曲线)则由物体的速度和加速度的方向关系决定(速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动)． 两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动？这决定于它们的合速度和合加速度方向是否共线(如图4.1-2所示)． 常见的类型有： (1)a＝0：匀速直线运动或静止． (2)a恒定：性质为匀变速运动，分为： ①v、a同向，匀加速直线运动； ②v、a反向，匀减速直线运动； ③v、a成角度，匀变速曲线运动(轨迹在v、a之间，方向逐渐向a的方向接近，但不可能达到．) (3)a变化：性质为变加速运动．如简谐运动，加速度大小、方向都随时间变化． 【变式练习】如图4.1-3所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B.在直升机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离以l=H-t2(式中H为直升机A离地面的高度，各物理量的单位均为国际制单位)规律变化．则在这段时间内关于物体B的受力情况和运动轨迹正确的是哪个图( ) 图4.1-3 【解析】 伤员B参与了两个方向的运动，一个是水平方向上的匀速直线运动，另一个是竖直方向上的运动，由竖直方向A、B间的距离l=H-t2可知，A、B间距离匀加速减小，因此，物体B在竖直方向做匀加速直线运动，两个运动的合运动为匀变速曲线运动．所以正确选项为A. 热点二 小船渡河问题 【例2】 (2011·江苏卷)如图4.1-4所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA=OB.若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为( ) A．t甲＜t乙 　　B．t甲=t乙 C．t甲＞t乙 　　D．无法确定 图4.1-4 【规律方法】 解决小船渡河问题的流程如下图所示． 【变式练习】甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为v0，划船速度均为v，出发时两船相距 H，甲、乙两船船头均与河岸成60°角，如图4.1-5所示．已知乙船恰好能垂直到达对岸A点，则下列判断正确的是( ) A．甲、乙两船到达对岸的时间不同 B．v=2v0 C．两船可能在未到达对岸前相遇 D．甲船也在A点靠岸 图4.1-5 热点三 平抛运动 【例2】 将一个小球以速度v水平抛出(抛出点不固定)，要使小球能够垂直打在一个斜面上，且斜面与水平方向的夹角为α，如图4.1-4所示，那么下列说法中正确的是(　　)　 图4.1-4 A．若保持水平速度v不变，斜面与水 平面间的夹角α越大，小球