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1、運(yùn)動(dòng)的合成與分解
【核心考點(diǎn)解讀】將一個(gè)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)簡單運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究,是物理學(xué)研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的方法。此題從移動(dòng)桿上猴子運(yùn)動(dòng)切入,意在考查運(yùn)動(dòng)的合成和分解。押中指數(shù)★★★★。
預(yù)測題1. 現(xiàn)在城市的滑板運(yùn)動(dòng)非常流行,在水平地面上一名滑板運(yùn)動(dòng)員雙腳站在滑板上以一定速度向前滑行,在橫桿前起跳并越過桿,從而使人與滑板分別從桿的上下通過,如圖所示,假設(shè)人和滑板運(yùn)動(dòng)過程中受到的各種阻力忽略不計(jì),運(yùn)動(dòng)員能順利完成該動(dòng)作,最終仍落在滑板原來的位置上,要使這個(gè)表演成功,運(yùn)動(dòng)員除了跳起的高度足夠外,在起跳時(shí)雙腳對滑板作用力的合力方向應(yīng)該( )
A.豎直向下 B.豎直向上
2、
C.向下適當(dāng)偏后 D.向下適當(dāng)偏前
解析:要使這個(gè)表演成功,必須保證人和滑板在水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以在起跳時(shí)雙腳對滑板作用力的合力方向應(yīng)該豎直向下,選項(xiàng)A正確。
答案:A.
【名師點(diǎn)評】此題以滑板運(yùn)動(dòng)切入,考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解。
預(yù)測題2. 在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),同時(shí)人頂著直桿以速度vo水平勻速移動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t,猴子沿桿向上移動(dòng)的高度為h,人頂桿沿水平地面移動(dòng)的距離為x,如圖所示.關(guān)于猴子的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法中正確的是
A.相對地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線
B.相對地面做變加速曲線運(yùn)動(dòng)
C.t時(shí)刻猴子對地速度的大
3、小為vo+ at
D.t時(shí)間內(nèi)猴子對地的位移大小為
解析:猴子的運(yùn)動(dòng)是沿豎直桿向上勻加速直線運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),猴子相對地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線,為勻加速曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;t時(shí)刻猴子對地速度的大小為v=,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;t時(shí)間內(nèi)猴子對地的位移大小為s=,選項(xiàng)D正確。
答案:D
【名師點(diǎn)評】此題以雜技猴子爬桿切入,考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解。
預(yù)測題3.下列圖中實(shí)線為河岸,河水的流動(dòng)方向如圖v的箭頭所示,虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線.則其中可能正確是:( )
解析:由運(yùn)動(dòng)的合成可知,小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線可能正確是AB。.
答案:
4、AB
【名師點(diǎn)評】此題以小船過河切入,考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解。
北
東
x
v1
v2
q
甲
乙
)
預(yù)測題4.某次軍事演習(xí)中,紅方飛機(jī)甲正從北向南水平勻速飛行,飛行員發(fā)現(xiàn)其正前方距離x處有一架藍(lán)方飛機(jī)乙正從東向西水平勻速飛行,隨即水平發(fā)射炮彈,炮彈的發(fā)射方向與飛機(jī)的飛行方向成q角,經(jīng)過時(shí)間t炮彈擊中飛機(jī)乙。已知飛機(jī)甲的速度為v1,乙的速度為v2,甲在地面上靜止時(shí)發(fā)射炮彈的速度為v0。忽略炮彈豎直方向的位移和所受的空氣阻力。則下列說法中正確的是
A. B.
C. D.
解析:v0sinθ= v2,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;,選項(xiàng)C正確D錯(cuò)
5、誤。
答案:C
【名師點(diǎn)評】此題以軍事演習(xí)切入,考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解。
核心考點(diǎn)二、拋體運(yùn)動(dòng)
【核心考點(diǎn)解讀】:不計(jì)空氣阻力的拋體運(yùn)動(dòng)是加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。拋體運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向和豎直方向兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),分別進(jìn)行研究。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)。
預(yù)測題1.如圖所示,將一籃球從地面上方B點(diǎn)斜向上拋出,剛好垂直擊中籃板上A點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.若拋射點(diǎn)B向籃板方向水平移動(dòng)一小段距離,仍使拋出的籃球垂直擊中A點(diǎn),則可行的是 ( )
A.增大拋射速度v0,同時(shí)減小拋射角θ
B.減小拋射速度v0,同時(shí)減小
6、拋射角θ
C.增大拋射角θ,同時(shí)減小拋出速度v0
D.增大拋射角θ,同時(shí)增大拋出速度v0
解析:若拋射點(diǎn)B向籃板方向水平移動(dòng)一小段距離,仍使拋出的籃球垂直擊中A點(diǎn),則可行的是增大拋射角θ,同時(shí)減小拋出速度v0,或增大拋射速度v0,同時(shí)減小拋射角θ,選項(xiàng)C正確。
答案:C
【名師點(diǎn)評】此題以打籃球投籃切入,定性考查斜拋運(yùn)動(dòng)。
預(yù)測題2. 如圖3所示,一長為L的木板,傾斜放置,傾角為45°,今有一彈性小球,自與木板上端等高的某處自由釋放,小球落到木板上反彈時(shí),速度大小不變,碰撞前后,速度方向與木板夾角相等,欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端,則小球釋放點(diǎn)
7、距木板上端的水平距離為
A.L/2 B..L/3 C.L/4 D..L/5
解析:設(shè)小球釋放點(diǎn)距木板上端的水平距離為x,小球自與木板上端等高的某處自由釋放,根據(jù)圖中幾何關(guān)系,自由下落高度y=x,設(shè)小球即將落到斜面上時(shí)的速度為v,則v2=2gx,小球與木板碰撞后以速度v平拋,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,gt2/2=vt,L=vt+x,聯(lián)立解得x=L/5,選項(xiàng)D正確。
答案:D
【點(diǎn)評】此題以小球自由落體到斜面上后的平拋運(yùn)動(dòng)切入,綜合考查自由落體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用。
P
A
B
Q
圖6
預(yù)測題3.如圖6所示,小物塊由曲面上的P點(diǎn)自由滑下,通過一粗糙的固定不動(dòng)的水平傳送帶
8、后落到地面上的Q點(diǎn) (不計(jì)小物體受到的空氣阻力) 。若皮帶隨皮帶輪以恒定的速率轉(zhuǎn)動(dòng),小物塊仍在P點(diǎn)自由滑下,則關(guān)于小物塊落地點(diǎn)位置的判斷正確的是( )
A、皮帶輪逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物體一定落在Q點(diǎn);
B、皮帶輪順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物體有可能落在Q點(diǎn)的右邊;
C、皮帶輪逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物體有可能落在Q點(diǎn)的左邊;
D、皮帶輪順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物體一定不會(huì)落在Q點(diǎn)。
解析:皮帶輪逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物塊在傳送帶上受力情況不變,物體一定落在Q點(diǎn),選項(xiàng)A正確C錯(cuò)誤;皮帶輪順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),若傳動(dòng)速度較大,物塊滑上傳送帶加速,物體有可能落在Q點(diǎn)的右邊;若傳動(dòng)速度很小,物塊滑上傳送帶減速,物體
9、有可能落在Q點(diǎn),選項(xiàng)B正確D錯(cuò)誤。
答案:AB
【名師點(diǎn)評】此題以傳送帶上物體的平拋運(yùn)動(dòng)切入,考查平拋運(yùn)動(dòng)。
預(yù)測題4.質(zhì)量為m的物體以v0的速度水平拋出,經(jīng)過一段時(shí)間速度大小變?yōu)関0,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,以下說法正確的是
A.該過程平均速度大小為 v0
B.速度大小變?yōu)関0時(shí),重力的瞬時(shí)功率為mgv0
C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
D.運(yùn)動(dòng)位移的大小為
解析:運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=,水平位移為x=,豎直位移y=gt2=,運(yùn)動(dòng)位移的大小為s==,選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。該過程平均速度大小為v=s/t=v0,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。速度大小變?yōu)関0時(shí),重力的瞬時(shí)功率為P=mgv0co
10、s45°= mgv0,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。
答案:D
【名師點(diǎn)評】此題以平拋運(yùn)動(dòng)切入,綜合考查平拋運(yùn)動(dòng)、平均速度、功率等知識點(diǎn)。
核心考點(diǎn)三、圓周運(yùn)動(dòng)
【核心考點(diǎn)解讀】:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力方向永遠(yuǎn)指向圓心。當(dāng)合外力小于所需的向心力時(shí),物體做離心運(yùn)動(dòng);當(dāng)合外力大于所需的向心力時(shí),物體做向心運(yùn)動(dòng)。
預(yù)測題1.如圖,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A和B,它們與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同 . 當(dāng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤轉(zhuǎn)速恰為兩物體剛好未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速,燒斷細(xì)線,則兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況將是
(A)兩物體均沿切線方向滑動(dòng)
(B)兩物體均沿半徑方向滑動(dòng),離圓盤圓心
11、越來越遠(yuǎn)
(C)兩物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)
(D)物體B仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),物體A發(fā)生滑動(dòng),離圓盤圓心越來越遠(yuǎn)
解析:當(dāng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤轉(zhuǎn)速恰為兩物體剛好未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速,燒斷細(xì)線,則兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況將是物體B仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),物體A發(fā)生滑動(dòng),離圓盤圓心越來越遠(yuǎn),選項(xiàng)D正確。
答案:D
【名師點(diǎn)評】此題以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上細(xì)線相連的兩個(gè)物體切入,考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
預(yù)測題2.如圖所示,傾角30°的斜面連接水平面,在水平面上安裝半徑為R的半圓豎直擋板,質(zhì)量m的小球從斜面上高為R/2處靜止釋放,到達(dá)水平面恰能貼著擋板內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。不計(jì)小球體積,不計(jì)摩擦和機(jī)械能損失。則小球沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)時(shí)對擋板的力是[ ]
A.0.5mg
B.mg
C.1.5mg
D.2m
解析:質(zhì)量m的小球從斜面上高為R/2處靜止釋放,由機(jī)械能守恒定律可得,到達(dá)水平面時(shí)速度的二次方v2=gR,小球小球在擋板彈力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),F(xiàn)=mv2/R,由牛頓第三定律,小球沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)時(shí)對擋板的力F’=F,聯(lián)立解得F’=mg,選項(xiàng)B正確。
答案:B
【名師點(diǎn)評】此題考查機(jī)械能守恒定律和勻速圓周運(yùn)動(dòng)。