1-4 运动的合成与分解　抛体运动-2021【步步高】高考物理大二轮专题复习与增分策略（通用）皖黑吉陕新蒙晋赣青甘豫宁课件PPT

第4课时　运动的合成与分解　抛体运动 专题一　力与运动 高考题型1　曲线运动及运动的合成与分解 高考题型2　平抛运动 专题强化练 内容索引 NEIRONGSUOYIN 关联速度问题 把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解.常见的模型如图1所示. 高考题型1　曲线运动及运动的合成与分解 图1 例1　(多选)(2019·全国卷Ⅱ·19)如图2(a)，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离.某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其v－t图象如图(b)所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻.则 A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的 位移比第一次的小 B.第二次滑翔过程中在水平方向上的 位移比第一次的大 C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大 D.竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 考题示例 √ 图2 √ 解析　根据v－t图线与t轴所围图形的面积表示位移，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大，选项A错误； 从起跳到落到雪道上，第二次速度变化小，时间长， 由a＝ 可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的小，选项C错误； 第二次滑翔过程中在竖直方向的位移比第一次的大，又运动员每次滑翔过程中竖直位移与水平位移的比值相同(等于倾斜雪道与水平面夹角的正切值)，故第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大，选项B正确； 竖直方向上的速度大小为v1时，根据v－t图线的斜率表示加速度可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的加速度比第一次的小，由牛顿第二定律有mg－Ff＝ma，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上所受阻力比第一次的大，选项D正确. 例2　(2018·全国卷Ⅰ·18)如图3，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点.一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动.重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为 A.2mgR B.4mgR C.5mgR D.6mgR √ 图3 解析　小球从a运动到c，根据动能定理，得 小球离开c点在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，且水平方向与竖直方向的加速度大小相等，都为g， 根据功能关系，小球从a点开始运动到轨迹最高点机械能的增量为力F做的功，即ΔE＝F·(2R＋R＋x)＝5mgR，选C. 命题预测 1 2 1.(2020·山东高三一模)如图4所示，小船以大小为v(船在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ的速度从O处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的O′处.现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O′处，在水流速度不变的情况下，可采取的方法是 A.θ角不变且v增大 B.θ角减小且v增大 C.θ角增大且v减小 D.θ角增大且v增大 √ 图4 1 2 解析　由题意可知，航线恰好垂直于河岸，要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O′处，则合速度增大，方向始终垂直河岸.如图所示，小船在静水中的速度增大，与上游河岸的夹角θ增大， 故D正确，A、B、C错误. 2.(2019·江苏溧水第三高级中学高三期中)如图5所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则 A.刚开始时B的速度大小为 B.A匀速上升时，重物B也匀速下降 C.重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力 D.A运动到位置N时，B的速度最大 1 2 图5 √ 解析　对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度大小分别是va、vb，其中vb等于B的速率(同一根绳子，两端速度大小相同)，故刚开始上升时B的速度大小为vB＝vcos θ，故A不符合题意； 1 2 由于A匀速上升，θ在增大，所以vB在减小，故B不符合题意； B下降过程做减速运动，处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，故C符合题意； 当A运动到位置N时θ＝90°，所以vB＝0，故D不符合题意. 1.平抛运动的两种模型及拓展 (1)模型1：从斜面上平抛又落到斜面上，如图6所示，已知位移的方向沿斜面向下. 高考题型2　平抛运动 图6 解题策略：分解位移 (2)模型2：从斜面外平抛，垂直落在斜面上，如图7所示，已知速度的方向垂直于斜面. 图7 解题策略：分解速度 (3)拓展1：在斜面外平抛，落在斜面上位移最小，如图8所示，已知