高中物理曲線運(yùn)動、運(yùn)動合成和分解練習(xí)題.doc

第一講 曲線運(yùn)動、運(yùn)動合成和分解（1課時）一考點(diǎn)基礎(chǔ)知識回顧及重點(diǎn)難點(diǎn)分析知識點(diǎn)1、曲線運(yùn)動的特點(diǎn):做曲線運(yùn)動的物體在某點(diǎn)的速度方向就是曲線在該點(diǎn)的切線方向，因此速度的方向是時刻 的，所以曲線運(yùn)動一定是 運(yùn)動過關(guān)練習(xí)11做曲線運(yùn)動的物體，在運(yùn)動過程中，一定變化的物理量是( ) A速率 B速度 C加速度 D合外力2關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動的下列說法中，正確的是（ ）A曲線運(yùn)動一定是勻變速運(yùn)動 B變速運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動C曲線運(yùn)動軌跡上任一點(diǎn)的切線方向就是質(zhì)點(diǎn)在這一點(diǎn)的瞬時速度方向 D有些曲線運(yùn)動也可能是勻速運(yùn)動方法點(diǎn)撥和歸納：曲線運(yùn)動速度方向一定變化，曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動，反之，變速運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動。知識點(diǎn)2、物體做曲線運(yùn)動的條件是：合外力（加速度）方向和初速度方向 同一直線；與物體做直線運(yùn)動的條件區(qū)別是 。過關(guān)練習(xí)2：1物體運(yùn)動的速度（v）方向、加速度（a）方向及所受合外力（F）方向三者之間的關(guān)系為Av、a、F三者的方向相同 （ ）Bv、a兩者的方向可成任意夾角，但a與F的方向總相同Cv與F的方向總相同，a與F的方向關(guān)系不確定Dv與F間或v與a間夾角的大小可成任意值 2下列敘述正確的是：( ) A物體在恒力作用下不可能作曲線運(yùn)動B物體在變力作用下不可能作直線運(yùn)動C物體在變力或恒力作用下都有可能作曲線運(yùn)動D物體在變力或恒力作用下都可能作直線運(yùn)動3物體受到幾個外力的作用 而做勻速直線運(yùn)動，如果突然撤掉其中一個力，它不可能做（ ）A勻速直線運(yùn)動 B勻加速直線運(yùn)動 C勻減速直線運(yùn)動 D曲線運(yùn)動4質(zhì)量為m的物體受到兩個互成角度的恒力F1和F2的作用，若物體由靜止開始，則它將做 運(yùn)動，若物體運(yùn)動一段時間后撤去一個外力F1，物體繼續(xù)做的運(yùn)動是 運(yùn)動。方法點(diǎn)撥和歸納：物體做曲線運(yùn)動一定受外力。物體所受的合外力方向與速度方向不在同一直線上，所以，一定有加速度且加速度方向和速度方向不在一條直線上。曲線運(yùn)動中，合外力、加速度方向一定指向曲線凹的那一邊。曲線運(yùn)動性質(zhì)如果這個合外力的大小和方向都恒定，物體做勻變速曲線運(yùn)動，如平拋運(yùn)動、斜拋運(yùn)動。如果這個合外力的大小恒定，方向始終與速度方向垂直，則有，物體就作勻速圓周運(yùn)動知識點(diǎn)3、運(yùn)動的合成與分解的幾個概念：如果某物體同時參與幾個運(yùn)動，那么這個物體實(shí)際的運(yùn)動就叫做那幾個運(yùn)動的 ，那幾個運(yùn)動叫做這個實(shí)際運(yùn)動的 。已知分運(yùn)動情況求合運(yùn)動的情況叫運(yùn)動的 ，已知合運(yùn)動情況求分運(yùn)動情況叫運(yùn)動的 。過關(guān)練習(xí)31初速度為v0的勻加速直線運(yùn)動，可看作是一個同方向的一個 運(yùn)動和一個 運(yùn)動的合運(yùn)動。2豎直上拋運(yùn)動，可看成是豎直向上的 和一個豎直向下 的運(yùn)動的合運(yùn)動3平拋運(yùn)動可看成是水平方向的 運(yùn)動和豎直方向的 運(yùn)動的合運(yùn)動4斜拋運(yùn)動可看成是水平方向的 運(yùn)動和豎直方向的 運(yùn)動的合運(yùn)動知識點(diǎn)4、運(yùn)動合成和分解其實(shí)質(zhì)是對運(yùn)動物體的位移、速度和加速度的合成和分解，使用規(guī)則是:平行四邊形法則。要注意：合運(yùn)動一定是物體的實(shí)際運(yùn)動。 分運(yùn)動之間沒有相互聯(lián)系（獨(dú)立性）。 合運(yùn)動和分運(yùn)動所用的時間相等（同時性）。等效性：各分運(yùn)動的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動規(guī)律有完全相同的效果。 合運(yùn)動和分運(yùn)動的位移、速度、加速度都遵守平行四邊形法則。過關(guān)練習(xí)41降落傘在下落一段時間后的運(yùn)動是勻速的，無風(fēng)時，某跳傘運(yùn)動員的著地速度為4m/s，現(xiàn)在由于有沿水平方向向東的影響，跳傘運(yùn)動員著地的速度5m/s，那么風(fēng)速（ ）A3m/s B4m/s C5m/s D1m/s2某人以一定的速率垂直河岸將船向?qū)Π秳澣ィ?dāng)水流勻速時，關(guān)于他過河所需的時間、發(fā)生位移與水速的關(guān)系是（ ） A水速小時，位移小，時間端 B水速大時，位移大，時間長C水速大時，位移大，時間不變 D位移、時間與水速無關(guān)。知識點(diǎn)5：合運(yùn)動的性質(zhì)由分運(yùn)動的性質(zhì)決定兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動是 運(yùn)動兩個初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動是 運(yùn)動。一個勻速直線運(yùn)動和一個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動可能是 運(yùn)動，也可能是 兩個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動可能是 運(yùn)動，也可能是 過關(guān)練習(xí)5：1一個質(zhì)點(diǎn)同時參與互成一定角度的勻速直線運(yùn)動和勻變速直線運(yùn)動，該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動特征是( ) A速度不變 B運(yùn)動中的加速度不變 C軌跡是直線 D軌跡是曲線2若一個物體的運(yùn)動是兩個獨(dú)立的分運(yùn)動合成的，則（ ）A若其中一個分運(yùn)動是變速運(yùn)動，另一個分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，則物體的合運(yùn)動一定是變速運(yùn)動 B若兩個分運(yùn)動都是勻速直線運(yùn)動，則物體的合運(yùn)動一定是勻速直線運(yùn)動C若其中一個是勻變速直線運(yùn)動，另一個是勻速直線運(yùn)動，則物體的運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動D若其中一個分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動 ，另一個分運(yùn)動是勻減速直線運(yùn)動，合運(yùn)動可以是曲線運(yùn)動方法點(diǎn)撥和歸納：1運(yùn)動合成的基本方法(1)兩個分運(yùn)動必須是同一質(zhì)點(diǎn)在同一時間內(nèi)相對于同一參考系的運(yùn)動。此時，按常規(guī)方法，兩個分運(yùn)動作鄰邊，夾在其中的平行四邊行對角線即為真正意義上的合運(yùn)動。(2)兩個分運(yùn)動在同一直線上時，矢量運(yùn)算可轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。法則：先選定一正方向，凡與正方向相同取正值，相反取負(fù)。例如,豎直上拋運(yùn)動：, 2運(yùn)動分解的基本方法：(1)先虛擬合運(yùn)動的一個位移，看看這個位移產(chǎn)生什么效果，從中找到運(yùn)動分解的方法。(2)先確定合運(yùn)動速度方向（這里有一個簡單原則，物體實(shí)際運(yùn)動方向就是合速度方向），然后分析由這個合速度所產(chǎn)生的實(shí)際效果，以確定兩個分速度方向。二、典型例題v2a例題1關(guān)于互成角度的兩個初速不為零的勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動，下述說法正確的是：（ ）A一定是直線運(yùn)動 B一定是曲線運(yùn)動C可能是直線運(yùn)動，也可能是曲線運(yùn)動 D以上都不對例題2如圖4-2，河寬d，水流速度V1。船在靜水中速度V2，且V1V2，如果小船航向與河岸成角斜向上游，求(1)它渡河需要多少時間；(2)如果要以最短時間渡河，船頭應(yīng)指向何方？此時渡河位移多少；(3)要以最短位移渡河，船頭又指向何方？此時渡河時間是多少？v1v2圖4-2例題3某人騎自行車以10m/s的速度在大風(fēng)中向東行使，他感覺到風(fēng)正以相當(dāng)于車的速度從北方吹來，實(shí)際上風(fēng)的速度是（ ）A14m/s，方向?yàn)槟掀?5 B14m/s，方向?yàn)楸逼珫|45C10m/s，方向?yàn)檎?D10m/s，方向?yàn)檎戏椒w納和點(diǎn)撥：人感覺到的風(fēng)的速度實(shí)質(zhì)上是風(fēng)相對于人的速度。例題4如右圖所示汽車以速度v勻速行駛，當(dāng)汽車到達(dá)某點(diǎn)時，繩子與水平方向恰好成角，此時物體M的速度大小是多少？方法歸納和點(diǎn)撥：汽車通過高處滑輪問題實(shí)質(zhì)是,汽車?yán)K,使得繩繞滑輪做半徑變大的圓周運(yùn)動,所以,繩的實(shí)質(zhì)速度分解為沿著繩子方向的徑向速度和垂直繩子方向的切向速度。課后跟蹤練習(xí)一：1關(guān)于曲線運(yùn)動，下列說法正確的是 ( )A曲線運(yùn)動的速度大小可能不變 B曲線運(yùn)動的速度方向可能不變C曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動 D曲線運(yùn)動可能是勻變速運(yùn)動2關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動，下列描述中正確的是（ ）A做曲線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，瞬時速度的方向在曲線的切線方向上B質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時受到的合力一定是變力C質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時所受合力的方向與速度方向一定不在同一直線上D質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時速度的大小一定是時刻在變化的3關(guān)于做曲線運(yùn)動的物體速度和加速度的說法中正確的是（ ）A速度方向不斷改變，加速度方向不斷改變 B速度方向不斷改變，加速度一定不為零C加速度越大，速度的大小改變得越快D加速度越大，速度改變得越快4質(zhì)點(diǎn)在三個力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡狀態(tài)，若突然撤去F1，則質(zhì)點(diǎn)（ ）A一定做勻變速運(yùn)動 B一定做直線運(yùn)動C一定做非勻變速運(yùn)動 D一定做曲線運(yùn)動5一個質(zhì)點(diǎn)受兩個互成銳角的力F1和F2的作用，由靜止開始運(yùn)動，若運(yùn)動中保持二力的方向不變，但F1突然增大到F1F，則質(zhì)點(diǎn)此后（ ）A一定做勻變速曲線運(yùn)動 B可能做勻速直線運(yùn)動C可能做變加速曲線運(yùn)動 D做勻變速直線運(yùn)動6如圖所示是物體做勻變速曲線運(yùn)動的軌跡的示意圖。已知物體在B點(diǎn)的加速度方向與速度方向垂直，則下列說法中正確的是 （ ） AC點(diǎn)速率小于B點(diǎn)的速率BA點(diǎn)的加速度比C點(diǎn)的加速度大CC點(diǎn)速率大于B點(diǎn)的速率D從A到C，加速度與速度的夾角先增大后減小，速率是先減小后增大7關(guān)于運(yùn)動的合成與分解，下列說法中正確的是 （ ）A兩個速度大小不等的勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定不是勻速直線運(yùn)動B兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動C合運(yùn)動是曲線運(yùn)動時，其分運(yùn)動中至少有一個是加速運(yùn)動D合運(yùn)動是曲線運(yùn)動時，其分運(yùn)動中都是加速運(yùn)動XYO圖4-38一質(zhì)點(diǎn)在XOY平面內(nèi)的運(yùn)動軌跡如圖4-3，下列判斷正確的是A若X方向始終勻速，則Y方向先加速后減速B若X方向始終勻速，則Y方向先減速后加速C若Y方向始終勻速，則X方向先減速后加速D若Y方向始終勻速，則X方向先加速后減速9在抗洪搶險中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人，假設(shè)江岸是平直的，洪水沿江向下游流，水流速度V1，摩托艇在靜水中速度V2，戰(zhàn)士救人地點(diǎn)A離岸邊最近處O的距離為d，若戰(zhàn)士想用最短的時間將人送上岸，則摩托艇登陸的地點(diǎn)離O點(diǎn)距離為多少？ V1AOPd岸10在抗洪搶險中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人，假設(shè)江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度為V1，摩托艇在靜水中的航速為V2，戰(zhàn)士救人的地點(diǎn)A離岸邊最近處O的距離為d， 如圖所示。若戰(zhàn)士要想在最短時間內(nèi)將人送上岸，則 （ ）A摩托艇的頭部應(yīng)向上游開B摩托艇的頭部應(yīng)正對O點(diǎn)開C摩托艇的頭部應(yīng)向下游開D摩托艇的頭部應(yīng)向上游或下游開11若戰(zhàn)士在最短時間內(nèi)將人送上岸，則最短的時間為（ ）A B C12若戰(zhàn)士在最短時間內(nèi)將人送上岸，則登陸的地點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為（ ） A B0 C D；13、小船在靜水中速度是，渡河時船對岸垂直劃行，若行至河中心時，水流速增大，則渡河時間將（ ）A增大 B減小 C不變 D不能判定14、一條寬度為L的河，水流速度為V水，已知船在靜水中的速度為V船，那么：(1)怎樣渡河時間最短？(2)若V船V水，怎樣渡河位移最?。?3)若V船V水，怎樣渡河船漂下的距離最短？F15如圖所示，物體A和B的質(zhì)量均為m，且分別用輕繩連接跨過定滑輪（不計(jì)繩子與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦）。當(dāng)用水平變力F拉物體B沿水平方向向右做勻速直線運(yùn)動的過程中（ ）A物體A也做勻速直線運(yùn)動 B繩子拉力始終大于物體A所受的重力C物體A的速度小于物體B的速度 D地面對物體B的支持力逐漸增大16質(zhì)量分別為m和M的兩個物體跨過定滑輪如圖所示，在M沿光滑水平面運(yùn)動的過程中，兩物體速度的大小關(guān)系為（ ）AV1V2BV1V2CV1=V2圖4-417如圖4-4所示，用繩牽引小船靠岸，若收繩的速度為V1，在繩與水平方向夾角為時，船的速度V為（ ）A B C D18玻璃生產(chǎn)線上，寬9米的成型玻璃板以2米/秒的速度不斷地向前行進(jìn)，在切割工序處，金剛鉆的割刀速度為10米/秒，為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形，金剛鉆割刀的軌道應(yīng)如何控制，切割一次的時間多長？軌道2m/s圖4-5v2a圖4-1五、參考答案（一） 基礎(chǔ)知識點(diǎn)1、變化，變速。過關(guān)練習(xí)1：1-1、B；1-2、C。知識點(diǎn)2、不在；合外力方向與初速度方向是否在一條直線上。過關(guān)練習(xí)2：2-1、B；2-2、CD；2-3、A；2-4、勻加速，勻變速。知識點(diǎn)3：合運(yùn)動；分運(yùn)動；運(yùn)動的合成；運(yùn)動的分解。過關(guān)練習(xí)3：3-1、勻速直線運(yùn)動，初速度為0的勻加速直線運(yùn)動。3-2、勻速直線運(yùn)動，自由落體運(yùn)動。3-3、勻速直線運(yùn)動，自由落體運(yùn)動3-4、勻速直線運(yùn)動，勻減速直線運(yùn)動。3-5、B過關(guān)練習(xí)4：4-1、B，4-2、C。知識點(diǎn)5：勻速直線，勻加速直線運(yùn)動。直線，曲線；直線，曲線。過關(guān)練習(xí)5：5-1、BD；5-2、ABD。（二）例題：例題1、C可能是直線運(yùn)動，也可能是曲線運(yùn)動 例題2： (1)小船的運(yùn)動由兩個運(yùn)動組成,設(shè)渡河的時間為t，將V1、V2沿水流方向和垂直河岸方向分解，則水流方向：Vx=V1V2cos垂直河岸方向：Vy=V2sinv1v2圖4-2渡河時間由Vy決定，與無關(guān)Vx無關(guān)，t=d/Vy=d/V2sin(2)要使渡河時間最短，則當(dāng)=900，即船頭垂直河岸開行tmin=d/V2位移X=V1tmin=(V1/V2) d(3)要使位移最小，只有船合運(yùn)動垂直河岸，船頭應(yīng)斜向上游成角,V2sin=d/t2 V2cos=V1cos=V1/V2 =arccosV1/V2 渡河時間t2=d/V2sin方法歸納和點(diǎn)撥：船過河問題，船的實(shí)際運(yùn)動包含兩個運(yùn)動：船在靜水中運(yùn)行和船被水向下沖運(yùn)動。 例題3、B14m/s，方向?yàn)闁|偏南45方法歸納和點(diǎn)撥：人感覺到的風(fēng)的速度實(shí)質(zhì)上是風(fēng)相對于人的速度。例題4：解：滑輪左側(cè)汽車后面的繩子實(shí)際上同時參與了兩個運(yùn)動：沿繩子方向拉長的運(yùn)動和左上方擺動。而M的運(yùn)動速度就是沿繩子方向拉長的速度，所以vMvcos方法歸納和點(diǎn)撥：汽車通過高處滑輪問題 (物體的運(yùn)動速度等于繩子的運(yùn)動速度，繩子的運(yùn)動可以看成沿繩子方向的向下運(yùn)動和垂直繩子斜向上的運(yùn)動合成)（三）、練習(xí)1234567810111213151617ACDACBDAAACDBDBBCCBCDAA9、解：因江岸是平直的，AO應(yīng)與洪水方向垂直，若用最短的時間把人送上岸，則V2方向應(yīng)與岸垂直，用時t=d/ V2，而洪水速度V，船沿河岸行駛則有14、解:(1)如圖所示。設(shè)船頭斜向上游與河岸成任意角。這時船速在垂直與河岸方向的速度分量為V1V船，渡河所用時間為tL/ V1L/ V船?？梢钥闯觯篖、V船一定時，t隨增大而減??；當(dāng)90時，1（最大）。所以船頭與河岸垂直時，渡河時間最小tminL/V船.（2）如圖所示，渡河的最小位移即河的寬度。為使船能直達(dá)對岸，船頭應(yīng)指向河的上游，并與河岸成一定角度。根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系有V船V水0，V水/V船, = V水/ V船因?yàn)? 1，所以只有在V船V水時，船才有可能垂直河岸渡河。（3）如果V水V船，則不論