
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文檔簡(jiǎn)介
專題05拋體運(yùn)動(dòng)
3目錄
第一部分明晰學(xué)考要求-精準(zhǔn)復(fù)習(xí)
第二部分基礎(chǔ)知識(shí)梳理-全面提升
第三部分考點(diǎn)精講精練-對(duì)點(diǎn)突破
考點(diǎn)一:曲線運(yùn)動(dòng)
考點(diǎn)二:運(yùn)動(dòng)的合成與分解
考點(diǎn)三:拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
考點(diǎn)四:實(shí)驗(yàn)一探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
第四部分實(shí)戰(zhàn)能力訓(xùn)練-滿分必刷
明晰學(xué)考要求
1、了解曲線運(yùn)動(dòng);
2、了解運(yùn)動(dòng)的合成與分解;
3、了解拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律;
4、了解實(shí)驗(yàn)儀器、數(shù)據(jù)處理、注意事項(xiàng)。
基礎(chǔ)知識(shí)梳理
知識(shí)點(diǎn)一、曲線運(yùn)動(dòng)
1.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向: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。
2.運(yùn)動(dòng)性質(zhì)一變速運(yùn)動(dòng)
(1)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,由于速度的方向時(shí)刻在改變,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。
(2)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定具有加速度,所受合外力一定不等于零。
3.合外力的方向決定物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
設(shè)物體受到的合外力的方向和速度的方向的夾角為。,則
。角的大小運(yùn)動(dòng)性質(zhì)力的作用效果
0=0°勻加速直線運(yùn)動(dòng)
只改變速度的大小,不改變速度的方向
<9=180。勻減速直線運(yùn)動(dòng)
0°<6><90°加速曲線運(yùn)動(dòng)
既改變速度的大小,又改變速度的方向
90°<0<180°減速曲線運(yùn)動(dòng)
8=90°速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)只改變速度的方向,不改變速度的大小
4.曲線運(yùn)動(dòng)的條件:物體所受合外力(加速度)的方向與初速度方向不在同一直線上。
物體要做曲線運(yùn)動(dòng),必須滿足以下三個(gè)條件:①要有初速度,即voM;
②加速度不為零;③物體加速度的方向與速度方向不在同一條直線上。
【注意】①曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),但是變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)。
②物體的合外力為恒力時(shí),它一定做勻變速運(yùn)動(dòng),但可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng),也可能是勻變速曲線運(yùn)
動(dòng)。
③如果這個(gè)合外力是大小和方向都恒定的,即所受的力為恒力,物體就做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),如平拋運(yùn)
動(dòng)。
④做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其軌跡向合外力所指一方彎曲。根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡,可以判斷出物體所受合
外力的大致方向。
5.合力、速度、軌跡:無力不拐彎,拐彎必有力。做曲線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡始終夾在合力方向與速
度方向之間,速度方向與軌跡相切,而且向合力的方向彎曲,或者說合力的方向總是指向軌跡的“凹”側(cè)。
知識(shí)點(diǎn)二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解
1.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)
(1)基本概念:如果物體同時(shí)參與了幾個(gè)運(yùn)動(dòng),那么物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng),參與的那幾個(gè)
運(yùn)動(dòng)就是分運(yùn)動(dòng)。
(2)合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
①等時(shí)性:各個(gè)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開始,同時(shí)結(jié)束,經(jīng)歷時(shí)間相等。不是同時(shí)發(fā)生的運(yùn)動(dòng)不能
進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成
②獨(dú)立性:一個(gè)物體同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng),其中的任一個(gè)分運(yùn)動(dòng)并不會(huì)因?yàn)橛辛硗獾姆诌\(yùn)動(dòng)的存在而有
所改變。即各分運(yùn)動(dòng)是互相獨(dú)立的、互不影響的。
③等效性:各分運(yùn)動(dòng)合成起來和合運(yùn)動(dòng)效果相同,即分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)可以“等效替代”。
(3)兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷
標(biāo)準(zhǔn):看合初速度方向與合加速度方向是否共線.
兩個(gè)互成角度的分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)
一勻速直線運(yùn)動(dòng)、一勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)
如果V令與。合共線,為勻變速直線運(yùn)動(dòng)
兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)
如果v侖與am不共線,為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
2.運(yùn)動(dòng)合成與分解
(1)定義:已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng),叫運(yùn)動(dòng)的合成;已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng),叫運(yùn)動(dòng)的分解。
(2)遵循法則:合成和分解包括位移、速度、加速度的合成與分解,這些描述運(yùn)動(dòng)的物理量都是矢量,
對(duì)它們的合成與分解都要遵循的是平行四邊形定則。
(3)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的求法
①在遵循平行四邊形定則的前提下,處理合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)關(guān)系時(shí)要靈活采用方法,或用作圖法、或用
解析法,依情況而定,可以借鑒力的合成和分解的知識(shí),具體問題具體分析。
②運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法:在遵循平行四邊形定則的前提下,處理合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)關(guān)系時(shí)要靈活采用
方法,或用作圖法、或用解析法,依情況而定,可以借鑒力的合成和分解的知識(shí),具體問題具體分析。
(4)合運(yùn)動(dòng)確定:合運(yùn)動(dòng)一定是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)的合成與分解時(shí),所作的平行四邊形中,合
運(yùn)動(dòng)是平行四邊形的對(duì)角線。
知識(shí)點(diǎn)三、拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律
1.拋體運(yùn)動(dòng)
(1)定義:以一定的速度將物體拋出,物體只受重力作用的運(yùn)動(dòng)。
(2)特點(diǎn):具有一定初速度;只受重力作用。
2.平拋運(yùn)動(dòng)
(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(dòng)。
性質(zhì):平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為g的勻加速曲線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線。
(2)平拋運(yùn)動(dòng)的條件:v(#0,沿水平方向;只受重力作用。
(3)平拋運(yùn)動(dòng)的四個(gè)特點(diǎn)
①理想化特點(diǎn):物理上提出的拋體運(yùn)動(dòng)是一種理想化的模型,即把物體看成質(zhì)點(diǎn),拋出后只考慮重力
作用,忽略空氣阻力。
②加速度特點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒定,始終等于重力加速度,大小和方向都不變,所以平拋運(yùn)動(dòng)是
勻變速運(yùn)動(dòng)。
③受力特點(diǎn):做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用,故它的合外力恒定。
④速度特點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向都不斷變化,故它是變速運(yùn)動(dòng)。
速度變化特點(diǎn):由任意兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)速度的變化相同,方向豎直向下,如圖。
1
3.平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律
(1)研究方法一化曲為直,運(yùn)動(dòng)分解:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自
由落體運(yùn)動(dòng)。
(2)基本規(guī)律(如圖所示):以拋出點(diǎn)為原點(diǎn),水平方向(初速度w方向)為尤軸,豎直向下方向?yàn)?/p>
y軸,建立平面直角坐標(biāo)系,則:
4.平拋運(yùn)動(dòng)的分解方法與技巧
(1)如果知道速度的大小或方向,應(yīng)首先考慮分解速度。
(2)如果知道位移的大小或方向,應(yīng)首先考慮分解位移。
(3)兩種分解方法:①沿水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng);
②沿斜面方向的勻加速運(yùn)動(dòng)和垂直斜面方向的勻減速運(yùn)動(dòng)。
知識(shí)點(diǎn)四、實(shí)驗(yàn):探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模好璩銎綊佭\(yùn)動(dòng)的軌跡,并驗(yàn)證軌跡是一條拋物線。
2.實(shí)驗(yàn)器材:斜槽,金屬小球,木板(附豎直固定支架),坐標(biāo)紙,圖釘,刻度尺,重錘線,鉛筆。
4.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)安裝調(diào)平:將帶有斜槽軌道的木板固定在實(shí)驗(yàn)桌上,其末端伸出桌面外,調(diào)節(jié)末端使其切線水平
后固定。
(2)用圖釘把坐標(biāo)紙釘在木板上,讓木板豎直固定,其左上方靠近槽口,用重錘線檢查坐標(biāo)紙上的豎
線是否豎直,整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。用重錘線把木板校準(zhǔn)到豎直方向,使小球平拋的軌道平面與板面平
行,保證在重復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程中,木板與斜槽的相對(duì)位置保持不變。
(3)建立直角坐標(biāo)系xOy:把小球放在槽口處,用鉛筆記下小球在槽口(軌道末端)時(shí)球心所在木板
上的投影點(diǎn)O,。點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn)(小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)O,不是槽口端點(diǎn)),用重錘線畫出過坐標(biāo)原點(diǎn)
的豎直線作為y軸,畫出水平向右的無軸。
(4)確定小球位置:
①將小球從斜槽上某一固定位置由靜止滑下,小球從軌道末端射出,由。點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng),先用眼
睛粗略地估計(jì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在某一無值處(如z=lcm或2cm等)的y值。
②讓小球由同一位置自由滾下,然后用鉛筆尖指著這個(gè)位置,讓小球從原釋放處開始滾下,看是否與
鉛筆尖相碰,如此重復(fù)數(shù)次,在粗略確定的位置附近用鉛筆較準(zhǔn)確地確定小球通過的這個(gè)位置,并在坐標(biāo)
紙上記下這一點(diǎn)。
③依次改變x值,用與(4)同樣的方法確定小球通過其他各點(diǎn)的位置。
(5)描點(diǎn)得軌跡:取下坐標(biāo)紙,將坐標(biāo)紙上記下的一系列點(diǎn)用平滑曲線連起來,即得到小球平拋運(yùn)動(dòng)
軌跡。
(6)取下坐標(biāo)紙,用刻度尺過。點(diǎn)畫出y軸和z軸[當(dāng)?shù)冢?)步未進(jìn)行時(shí)],將(4)(5)中所描出的
各點(diǎn)用平滑曲線連接起來,這就畫出了小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡曲線(所畫曲線可不通過個(gè)別偏差大的點(diǎn),
但必須保持曲線平滑,不允許出現(xiàn)凹陷處)。
6.數(shù)據(jù)處理
(1)計(jì)算初速度;
(2)驗(yàn)證軌跡是拋物線:拋物線的數(shù)學(xué)表達(dá)式為>=混,將某點(diǎn)(如B點(diǎn))的坐標(biāo)X、y代入上式求
出常數(shù)a,再將其他點(diǎn)的坐標(biāo)代入此關(guān)系式看看等式是否成立,若等式對(duì)各點(diǎn)的坐標(biāo)近似都成立,則說明所
描繪得出的曲線為拋物線。
7.注意事項(xiàng)
(1)固定斜槽時(shí),必須注意使通過斜槽末端點(diǎn)的切線保持水平,以使小球離開斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)。
(2)木板必須處在豎直面內(nèi),與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行,使小球的運(yùn)動(dòng)靠近圖紙但不接觸。
(3)應(yīng)在斜槽上適當(dāng)?shù)母叨忍庒尫判∏颍剐∏蚰芤赃m當(dāng)?shù)乃剿俣葤伋?,其運(yùn)動(dòng)軌跡由圖板左上角
到右下角。這樣可以充分利用坐標(biāo)紙,減小測(cè)量相對(duì)誤差。
03
考點(diǎn)一、曲線運(yùn)動(dòng)
|【典型例題D版口圖所示,甲圖是從高空拍攝的北京冬奧會(huì)鋼架雪車賽道的實(shí)景圖,乙圖是其示意圖。
比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員從起點(diǎn)沿賽道快速向終點(diǎn)滑去,先后經(jīng)過A、P、B、C、O五點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員速度方向與經(jīng)過尸
點(diǎn)的速度方向最接近的是()
起電工
A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)C.C點(diǎn)D.。點(diǎn)
【答案】A
【解析】根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的速度方向沿著該點(diǎn)的切線方向,由題圖乙中可知運(yùn)動(dòng)員速度方
向與經(jīng)過尸點(diǎn)的速度方向最接近的是A點(diǎn),A正確,B、C、D錯(cuò)誤。
【典型例題2】|一個(gè)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的軌跡如圖所示,則物體速度v的方向和加速度a的方向可能正
確的是()
【答案】B
【解析】速度方向沿軌跡切線方向,加速度指向軌跡的凹側(cè),故選B。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】妝口圖所示,小銳同學(xué)正在蕩秋千,他經(jīng)過最低點(diǎn)P時(shí)的速度方向是()
A.a方向B.6方向
C.c方向D.1方向
【答案】B
【解析】曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿軌跡的切線方向,則小銳同學(xué)經(jīng)過最低點(diǎn)尸時(shí)的速度方向沿b方向,
故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】|圖甲為研究小鐵球做曲線運(yùn)動(dòng)條件的裝置,小鐵球以初速度vo在水平紙面上運(yùn)動(dòng)。忽
略阻力,觀察到小鐵球沿圖乙中實(shí)線的軌跡運(yùn)動(dòng),則磁體可能放在()
A.A位置B.8位置
C.C位置D.。位置
【答案】D
【解析】磁體對(duì)小鐵球的作用力為引力,軌跡往引力的方向偏轉(zhuǎn),所以磁體可能放在。位置。故選D。
考點(diǎn)二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解
【典型例題1】覷傘是很多人喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員在某高度從直升機(jī)上由靜止跳下后,在
下落過程中將會(huì)受到水平風(fēng)力的影響,下列說法中正確的是()
A.風(fēng)力越大,運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)員可完成更多的動(dòng)作
B.風(fēng)力越大,運(yùn)動(dòng)員著地速度越大,有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害
C.運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力有關(guān)
D.運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力無關(guān)
【答案】B
【解析】運(yùn)動(dòng)員同時(shí)參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng):豎直方向向下落的運(yùn)動(dòng)和水平方向隨風(fēng)飄的運(yùn)動(dòng)。這兩個(gè)分
運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生,相互獨(dú)立。兩分運(yùn)動(dòng)的方向相互垂直且著地時(shí)豎直方向的速度大小為定值,所以水平風(fēng)力
越大,運(yùn)動(dòng)員水平方向速度越大,則著地速度越大,但下落時(shí)間由下落的高度決定,與風(fēng)力無關(guān),故選B。
【典型例題2】骯洪搶險(xiǎn)應(yīng)急救援時(shí),直升機(jī)沿直線水平向右勻速飛行的同時(shí),被救助者隨著豎直鋼絲
繩的收縮而勻速上升,則被救助者運(yùn)動(dòng)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡可能為()
CD
【答案】A
【解析】被救助者水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向也做勻速直線運(yùn)動(dòng),則合運(yùn)動(dòng)也是勻速直線運(yùn)
動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡為直線。故選A。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練/如圖所示,一架飛機(jī)沿與水平方向成37。角的方向斜向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)(sin37。=0.6,
cos37°=0.8),速度的大小為v=200m/s,下列說法正確的是()
X37°
A.經(jīng)過r=4s,飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的水平位移是800m
B.飛機(jī)在豎直方向的分速度大小是100m/s
C.經(jīng)過f=4s,飛機(jī)在豎直方向上升了480m
D.在飛機(jī)飛行過程中飛行員處于完全失重狀態(tài)
【答案】C
【解析】由于飛機(jī)做勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過4s,飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的水平位移x=vcos37l=640m,A錯(cuò)誤;飛
機(jī)在豎直方向的分速度大小vy=vsin37°=200x0.6m/s=120m/s,B錯(cuò)誤;經(jīng)過f=4s,飛機(jī)在豎直方向上
升的高度〃=力1=120義4m=480m,C正確;由于飛機(jī)做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度為零,則豎直方向的加速
度也為零,飛行員不處于完全失重狀態(tài),D錯(cuò)誤。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練21兩端封閉的玻璃管中注滿清水,迅速將管轉(zhuǎn)至圖示豎直位置,管內(nèi)一個(gè)紅蠟塊立即以
也=4cm/s的速度勻速上浮,此時(shí)使玻璃管沿x軸正方向移動(dòng),當(dāng)玻璃管沿x軸()
01
x/cm
A.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),紅蠟塊的軌跡是一條曲線
B.以V2=3cm/s速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),紅蠟塊的速度大小是7cm/s
C.以也=3cm/s速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),2s內(nèi)紅蠟塊的位移大小是10cm
D.由靜止開始做a=4cm/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),紅蠟塊的軌跡是一條直線
【答案】C
【解析】當(dāng)玻璃管沿x軸勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),紅蠟塊的合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),其軌跡是一條直線,故A錯(cuò)
誤;當(dāng)玻璃管沿x軸以也=3cm/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),紅蠟塊的速度大小箕=弋也2+02=5cm/s,2s內(nèi)紅蠟
塊的位移大小是x=vf=10cm,故B錯(cuò)誤,C正確;當(dāng)玻璃管沿x軸由靜止開始做。=4cm/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)
時(shí),紅蠟塊的合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng),其軌跡是一條曲線,故D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)三、拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
|【典型例題1】卜=0時(shí),將一小球從空中水平拋出,不計(jì)空氣阻力,小球在空中的速度大小v與時(shí)間f
關(guān)系正確的是()
【答案】D
【解析】小球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),則在某時(shí)刻有V2=V02+(gf)2=V02
+g2P,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。
|【典型例題21]如圖所示,某人向?qū)γ娴纳狡律纤綊伋鰞蓚€(gè)質(zhì)量不等的石塊,分別落到A、B兩處。
不計(jì)空氣阻力,則落到2處的石塊()
A.初速度大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間短
B.初速度大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)
C.初速度小,運(yùn)動(dòng)時(shí)間短
D.初速度小,運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)
【答案】A
1
【解析】由題圖可知,落在8處的石塊豎直方向位移小,水平方向位移大,根據(jù)/7=誦凡可知落到8
X
處的石塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間短,根據(jù)可知落到8處的石塊初速度大。故選A。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為也,3s末時(shí)的速度為吸。下列四個(gè)圖中能夠正確反映拋出
1s末、2s末、3s末速度矢量的示意圖是()
D
【答案】D
【解析】平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),速度不變;豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng),相同時(shí)
間內(nèi)速度變化量相同,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】|“套圈”是老少皆宜的游戲,如圖,大人和小孩在同一豎直線上的不同高度處分別以水
平速度也、也拋出圈,都能套中地面上同一目標(biāo)。設(shè)大人和小孩拋出的圈在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為小t2,不
計(jì)空氣阻力,則()
A.t\>tiB.V1>V2
C.t1=t2D.Vl=V2
【答案】A
【解析】平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng),由公式/2=%及可得fl>f2,故A正確,C錯(cuò)誤;平拋
運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng),由題意可知,水平方向位移相等,則根據(jù)又可得也。2,
故B、D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)四、實(shí)驗(yàn):探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
I【典型例題1】I某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)。
為了能較準(zhǔn)確地描繪小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,下列說法正確的是。
A.小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)與木板摩擦,以便畫出運(yùn)動(dòng)軌跡
B.本實(shí)驗(yàn)不需要用天平測(cè)出小球的質(zhì)量,也不需要配備鉛垂線
C.為了保證小球沿水平方向飛出,應(yīng)將斜槽軌道的末端調(diào)成水平
D.以小球在斜槽末端時(shí)球心在方格紙上的投影點(diǎn)作為所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)。
【答案】CD
【解析】小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),不應(yīng)使其與木板摩擦,以免影響運(yùn)動(dòng)的軌跡,故A錯(cuò)誤;本實(shí)驗(yàn)不需要
用天平測(cè)出小球的質(zhì)量,但需要配備鉛垂線,以便確定豎直方向,故B錯(cuò)誤;為了保證小球沿水平方向飛
出,應(yīng)將斜槽軌道的末端調(diào)成水平,故C正確;小球從斜槽上某位置由靜止?jié)L下,離開斜槽末端后做平拋
運(yùn)動(dòng),應(yīng)以小球在斜槽末端時(shí)球心在方格紙上的投影點(diǎn)作為所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)。,故D正確。
【典型例題2】妝口圖所示,在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),小球A沿軌道滑下,離開軌道末端(末端水平)時(shí)撞
開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球2同時(shí)自由下落,改變整個(gè)裝置的高度//做同樣的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)
位于同一高度的A、8兩球總是同時(shí)落地,該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后
A.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)B.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)D.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【解析】改變高度做實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)A、B兩球仍同時(shí)落地,只能說明A球的豎直分運(yùn)動(dòng)與B球自由落體
運(yùn)動(dòng)情況相同,故C項(xiàng)正確。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】|在研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中,為減小空氣阻力對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的影響,應(yīng)采用
A.實(shí)心小鐵球B.空心小鐵球C.實(shí)心小木球D.以上三種小球都可以
【答案】A
【解析】為減小空氣阻力對(duì)小球運(yùn)動(dòng)影響,阻力和球的重力相比越小,影響越小,故A選項(xiàng)正確。
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練21|安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過程中,斜槽末端的切線必須是水平的,這樣做的目的是
A.保證小球飛出時(shí),速度既不太大,也不太小B.保證小球飛出時(shí),初速度水平
C.保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等D.保證小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線
【答案】B
【解析】平拋運(yùn)動(dòng)初速度的大小不是由斜槽末端是否水平?jīng)Q定的,而是由小球釋放點(diǎn)到斜槽水平端的
豎直高度決定的,故A項(xiàng)不正確;研究平拋物體的運(yùn)動(dòng),旨在弄清物體在水平和豎直兩個(gè)方向上怎樣運(yùn)動(dòng),
必須保證小球拋出時(shí)速度是水平的,并非要研究小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,故B項(xiàng)正確,C項(xiàng)不正確;無論
小球飛出的初速度是水平還是傾斜的,其運(yùn)動(dòng)軌跡都是一條拋物線,故D項(xiàng)不正確。
實(shí)戰(zhàn)能力訓(xùn)練
1.下列說法正確的是()
A.速度發(fā)生變化的運(yùn)動(dòng),一定是曲線運(yùn)動(dòng)
B.以一定的初速度水平拋出的物體的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)
C.運(yùn)動(dòng)合成與分解的實(shí)質(zhì)是對(duì)描述運(yùn)動(dòng)的物理量(位移、速度、加速度)的合成與分解
D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,受到的合外力一定在不斷改變
【答案】C
【解析】速度發(fā)生變化的運(yùn)動(dòng),也可能是直線運(yùn)動(dòng),如加速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;以一定的初速度水
平拋出,且忽略空氣阻力,只受重力作用的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)合成與分解的實(shí)質(zhì)是對(duì)描述
運(yùn)動(dòng)的物理量(位移、速度和加速度)的合成與分解,故C正確;受到恒力作用的物體也能做曲線運(yùn)動(dòng),
如平拋運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
2.如圖,某同學(xué)在空曠的地面扔飛鏢,曲線為飛鏢飛行的軌跡。忽略空氣阻力,關(guān)于飛鏢在空中飛行
的過程,下列說法正確的是()
A.飛鏢速度的大小不變,速度方向時(shí)刻發(fā)生變化
B.飛鏢速度的大小不變,加速度方向時(shí)刻發(fā)生變化
C.飛鏢速度方向和加速度方向,始終在曲線各點(diǎn)的切線方向上
D.飛鏢的加速度方向跟它的速度方向不在同一直線上
【答案】D
【解析】飛鏢扔出后做曲線運(yùn)動(dòng),速度方向不斷改變,忽略空氣阻力,飛鏢水平速度不變,豎直速度
一直變化,合速度大小變化,故A錯(cuò)誤;忽略空氣阻力,飛鏢只受重力作用,故根據(jù)牛頓第二定律可知,
加速度恒定,為重力加速度,故B錯(cuò)誤;飛鏢做曲線運(yùn)動(dòng),速度方向沿曲線的切線方向,合力方向豎直向
下,加速度方向豎直向下,飛鏢的加速度方向跟它的速度方向不在同一直線上,故C錯(cuò)誤,D正確。
3.如圖是做斜拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡,C點(diǎn)是軌跡的最高點(diǎn),A、8是軌跡上等高的兩個(gè)點(diǎn)。下列敘述中正
確的是(不計(jì)空氣阻力)()
A.物體在C點(diǎn)的速度為零
B.物體在A點(diǎn)的速度與物體在B點(diǎn)的速度相同
C.物體在A點(diǎn)、8點(diǎn)的水平速度均大于物體在C點(diǎn)的水平速度
D.物體在A、8、C各點(diǎn)的加速度都相同
【答案】D
【解析】做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng),即水平速度不變,A、C錯(cuò)誤;由斜拋運(yùn)動(dòng)的
對(duì)稱性可知A、B兩點(diǎn)的速度大小相等,方向不同,B錯(cuò)誤;斜拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒為g,D正確。
4.套圈是一項(xiàng)趣味運(yùn)動(dòng),如圖為小朋友準(zhǔn)備用套圈套中正前方的玩具。若將套圈與玩具視為質(zhì)點(diǎn),套
圈距離水平地面1.25m高,玩具與套圈水平距離為2.5m,不計(jì)空氣阻力,g取lOm/s?。水平扔出套圈,若
要套中玩具,則套圈的水平速度大小為()
A.5.0m/s5.5m/s
C.6.0m/sD.6.25m/s
【答案】A
【解析】套圈拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向有x=vt,豎直方向有g(shù)gt2,聯(lián)立解得v
m/s=5.0m/s,故選A。
5.若一名兒童站在自家的平房頂上,向距離他L處的對(duì)面的豎直高墻上投擲西紅柿,第一次水平拋出
的速度是W,第二次水平拋出的速度是23則比較前后兩次被拋出的西紅柿在碰到墻時(shí)(不計(jì)空氣阻力),
下列說法錯(cuò)誤的是()
A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是2:1
B,下落的高度之比是2:1
C,下落的高度之比是4:1
D.運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比是1:1
【答案】B
2
【解析】由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得h:用=<:4=2:L故選項(xiàng)A正確;仙:九2=(9/):(^gt2)=4:1,
選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;由平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)知,選項(xiàng)D正確。
6.“小小竹排江中游”,一支竹排以4m/s的速度垂直河岸航行,水流速度為3m/s,河岸的寬度為20
m,則這支竹排航行到對(duì)岸的過程中的位移大小為()
A.15mB.20mC.25mD.30m
【答案】C
【解析】竹排渡河時(shí)間為片且=5s
V船
竹排的合速度大小為v=Ajvffi2+v*2=5m/s
則竹排航行到對(duì)岸的過程中的位移大小為x=vt=25m,故選Co
7.質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面上做曲線運(yùn)動(dòng),它在無方向的速度一時(shí)間圖像和y方向的位移一時(shí)間
圖像如圖所示,下列說法正確的是()
質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為4m/s
2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6m/s
質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直
質(zhì)點(diǎn)所受的合外力大小為3N
【答案】D
【解析】無軸方向初速度為外=3m/s,y軸方向初速度丹=-4m/s,質(zhì)點(diǎn)的初速度大小人=可求+力2=
5m/s,故A錯(cuò)誤;2s末質(zhì)點(diǎn)速度為丫=枳阡不m/s=2yi§m/s,故B錯(cuò)誤;合外力沿?zé)o軸方向,而初速
度方向既不沿x軸方向,也不沿y軸方向,質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向不垂直,故C錯(cuò)誤;x軸方向的
加速度a=L5m/s2,質(zhì)點(diǎn)所受的合外力大小尸合=〃za=3N,故D正確。
8.一質(zhì)點(diǎn)沿曲線從M點(diǎn)加速運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),它在P點(diǎn)時(shí)速度v的方向和加速度。的方向可能正確的是
【答案】A
【解析】依題意,質(zhì)點(diǎn)要沿曲線從M點(diǎn)加速運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),則需要滿足運(yùn)動(dòng)軌跡夾在加速度和速度之間
且二者方向夾角為銳角。故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。
9.某質(zhì)點(diǎn)在恒力/作用下,從A點(diǎn)沿圖中曲線方向運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)。經(jīng)過8點(diǎn)時(shí),若力的方向突然變?yōu)?/p>
與原來相反,則它從2點(diǎn)開始可能沿圖中的哪一條虛線運(yùn)動(dòng)
A.虛線aB,虛線6C,虛線cD.虛線d
【答案】A
【解析】從A點(diǎn)沿曲線運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn),曲線是向下右彎曲的,由合力應(yīng)該指向軌跡的內(nèi)側(cè),可知恒力產(chǎn)
的方向應(yīng)該是斜向右下方的,改變e的方向之后就應(yīng)該是斜向左上方的,物體的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)該是向左上方
彎曲,可能出現(xiàn)。的軌跡,其余為不可能的,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。
10.如圖所示,小鳥在空中沿直線(圖中虛線)飛行過程中受到重力和空氣作用力的作用,則小鳥受到
的空氣作用力
A.方向一定豎直向上
B.方向可能沿圖中直線
C.可能和圖中虛線垂直
D.大小一定等于小鳥重力
【答案】C
【解析】小鳥正沿直線飛行,如果是勻速直線運(yùn)動(dòng),則小鳥受到空氣作用力和重力平衡,如果不是勻
速直線,則空氣作用力不沿豎直方向,故A錯(cuò)誤;如果空氣作用力沿圖中直線,則小鳥受到的合力不沿直
線,小鳥不可能沿直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;如果小鳥受到空氣作用力垂直圖中虛線,這個(gè)力和重力的合力可
以沿圖中虛線,小鳥可以沿直線運(yùn)動(dòng),故C正確;僅當(dāng)小鳥做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),小鳥受到空氣阻力才等于
小鳥的重力,故D錯(cuò)誤。故選C。
11.在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的物體,受到水平恒力產(chǎn)作用后,沿曲線運(yùn)動(dòng),速度方向改變了90。,如
圖所示,則此過程中,物體受到的恒力可能是
A.BB.F2C.F3D.F4
【答案】B
【解析】由題圖可知,物體從M運(yùn)動(dòng)到N的過程中,沿初速度方向做減速運(yùn)動(dòng),故物體受到與初速度
方向相反的一個(gè)分力;同時(shí)物體向右做加速運(yùn)動(dòng),故物體還受到向右的一個(gè)分力。由平行四邊形定則
知,物體受到的恒力可能是B,B正確。
12.如圖所示,氣槍水平對(duì)準(zhǔn)被電磁鐵吸住的鋼球,并在氣槍子彈射出槍口的同時(shí),電磁鐵的電路恰
好斷開,被釋放的鋼球自由下落,若不計(jì)空氣阻力,則
A.子彈總是打在鋼球的上方
B.子彈總是打在鋼球的下方
C.只有在氣槍離電磁鐵為一特定距離時(shí),子彈才能擊中下落的鋼球
D.只要?dú)鈽岆x電磁鐵的距離在子彈的射程之內(nèi),子彈一定能擊中下落的鋼球
【答案】D
【解析】子彈離開氣槍后做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向上子彈和鋼球都做自由落體運(yùn)動(dòng),設(shè)子彈的初速度
為加氣槍與鋼球的水平距離為s,則只要?dú)鈽岆x電磁鐵的距離在子彈的射程內(nèi),經(jīng)過時(shí)間耳,子彈正
好擊中下落的鋼球,故選D。
13.蹲在樹枝上的一只松鼠看到一個(gè)獵人正在用槍水平對(duì)準(zhǔn)它,就在子彈出槍口時(shí),松鼠開始運(yùn)動(dòng),
下述各種運(yùn)動(dòng)方式中,松鼠能逃脫被擊中厄運(yùn)的是(設(shè)樹枝足夠高)
A.自由落下B.豎直上跳
C.迎著槍口,沿AB方向水平跳離樹枝D.背著槍口,沿AC方向水平跳離樹枝
【答案】B
【解析】因?yàn)樽訌椬銎綊佭\(yùn)動(dòng),其豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),所以松鼠只有豎直上跳才不會(huì)被擊中,
故選B。
13.如圖所示,在水平路面上一運(yùn)動(dòng)員駕駛摩擦車跨越壕溝,壕溝兩側(cè)的高度差為0.8m,水平距離
為8m,則運(yùn)動(dòng)員跨過壕溝的初速度至少為(取g=10m/s2)
A.0.5m/sB.2m/sC.lOm/sD.20m/s
【答案】D
【解析】根據(jù)X=vof,y=±g尸將已知數(shù)據(jù)代入可得w)=20m/s
14.為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小錘打擊
彈性金屬片,A球水平拋出,同時(shí)2球被松開,自由下落,關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的有
A.兩球的質(zhì)量應(yīng)相等B.兩球不會(huì)同時(shí)落地
C.應(yīng)改變裝置的高度,多次實(shí)驗(yàn)
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(dòng)
【答案】C
【解析】小錘打擊彈性金屬片后,A球做平拋運(yùn)動(dòng),2球做自由落體運(yùn)動(dòng)。A球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)情
況與8球相同,做自由落體運(yùn)動(dòng),因此兩球同時(shí)落地.實(shí)驗(yàn)時(shí),需A、2兩球從同一高度開始運(yùn)動(dòng),對(duì)質(zhì)量
沒有要求,但兩球的初始高度及擊打力度應(yīng)該有變化,實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行3?5次得出結(jié)論。本實(shí)驗(yàn)不能說明A
球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),故選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。
15.如圖,在距水平地面分別為X和48的高度處,同時(shí)將質(zhì)量相同的小。兩小球以相同的初速度物
水平拋出,則以下判斷正確的是
b
A.a、Z?兩小球同時(shí)落地
B.兩小球落地速度的方向相同
C.。、Z?兩小球水平位移之比為1:2
D.〃、/?兩小球水平位移之比為1:4
【答案】C
【解析】由“=少杉,4H=/今可得tb=2tafA錯(cuò)誤;由可知,
無“:xb=l:2,C正確,D錯(cuò)誤;
設(shè)落地時(shí)速度與水平方向夾角為則由夕=第知,為
9,tan1tanOa-tan=1:2,ft#仇,B錯(cuò)誤。
16.如圖所示,某同學(xué)為了找出平拋運(yùn)動(dòng)物體的初速度之間的關(guān)系,用一個(gè)小球在。點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)前方的一
塊豎直放置的擋板,。與A在同一高度,小球的水平初速度分別是也、V2、V3,打在擋板上的位置分別是8、
C、D,且A3:BC:CD=1:3:5o則也、也、也之間的正確關(guān)系是
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