内容正文:
专题一 力与运动
1.3 力与曲线运动
1. (多选)(2022·山东·高考真题)如图所示,某同学将离地的网球以的速度斜向上击出,击球点到竖直墙壁的距离。当网球竖直分速度为零时,击中墙壁上离地高度为的P点。网球与墙壁碰撞后,垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取,网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为( )
A. B. C. D.
2. (2022·全国·高考真题)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下,到b处起跳,c点为a、b之间的最低点,a、c两处的高度差为h。要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍,运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于( )
A. B. C. D.
运动的合成与分解
1.合运动性质和轨迹的判断方法
若加速度与初速度的方向在同一直线上,则为直线运动,否则为曲线运动,加速度恒定则为匀变速,加速度不恒定则为非匀变速.
2.三种过河情景分析
情景分析
解决方案
过河时间最短
船头正对河岸时,渡河时间最短,tmin=(d为河宽)
过河路径最短(v水<v船时)
合速度垂直于河岸时,航程最短,xmin=d.船头指向上游与河岸夹角为α,cos α=
过河路径最短(v水>v船时)
合速度不可能垂直于河岸,无法垂直渡河.最短航程s短==d
3.端速问题解题原则
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.常见的模型如图所示.
例题1. (2022·山西长治·模拟预测)为了抗击病毒疫情,保障百姓基本生活,许多快递公司推出了“无接触配送”。快递小哥想到了用无人机配送快递的方法。某次配送快递无人机在飞行过程中,水平方向速度及竖直方向与飞行时间t的关系图像如图甲、图乙所示。关于无人机运动说法正确的是( )
A.时间内,无人机做曲线运动
B.t2时刻,无人机运动到最高点
C. 时间内,无人机做匀变速直线运动
D. 时刻,无人机的速度为
练1. (多选)(2022·吉林·长春十一高模拟预测)如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用钉子靠着线的左侧,沿与水平方向成角的斜面向右以速度v匀速运动,运动中始终保持悬线竖直,下列说法正确的是( )
A.橡皮的竖直分速度大小为
B.橡皮的水平分速度大小一定小于竖直分速度大小
C.橡皮的速度与水平方向成角
D.设橡皮的速度与水平方向夹角为,则
例题2. (2022·广东·模拟预测)如图所示,机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。连杆AB,OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动,连杆OB长为R,连杆AB长为L(),当OB杆以角速度ω逆时针匀速转动时,滑块在水平横杆上左右滑动,连杆AB与水平方向夹角为α,AB杆与OB杆的夹角为β。在滑块向左滑动过程中( )
A.滑块先匀加速运动,后匀减速运动
B.当OB杆与OA垂直时,滑块的速度最大
C.当OB杆与OA垂直时,滑块的速度大小为
D.当时,滑块的速度大小为
练2. (2022·福建·泉州市教科所模拟预测)如图,两个质量均为m的小球a、b通过轻质铰链用轻杆连接,a套在固定的竖直杆上,b放在水平地面上。一轻质弹簧水平放置,左端固定在杆上,右端与b相连。当弹簧处于原长状态时,将a由静止释放,已知a下降高度为h时的速度大小为v,此时杆与水平面夹角为。弹簧始终在弹性限度内,不计一切摩擦,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.释放a的瞬间,a的加速度大小为g
B.释放a的瞬间,地面对b的支持力大小为2mg
C.a的速度大小为v时,b的速度大小为
D.a的速度大小为v时,弹簧的弹性势能为
平抛运动
1.建立坐标,分解运动
将平抛运动分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向上的匀速直线运动(在某些情况下运动分解的方向不一定在竖直方向和水平方向上).
2.各自独立,分别分析
3.平抛运动是匀变速曲线运动,在任意相等的时间内速度的变化量Δv相等,Δv=gΔt,方向恒为竖直向下.
4.两个分运动与合运动具有等时性,且t=,由下降高度决定,与初速度v0无关.
5.任意时刻的速度与水平方向的夹角θ的正切值总等于该时刻的位移与水平方向的夹角φ的正切值的2倍,即tan θ=2tan φ.
6.建好“两个模型”
(1)常规的平抛运动及类平抛模型
(2)与斜面相结合的平抛运动模型
①从斜面上水平抛出又落回到斜面上:位移方向恒定,落点速度方向与斜面间的夹角恒定,此时往往分解位移,构建位移三角形.
②从斜面外水平抛出垂直落在斜面上:速度方向确定,此时往往分解速度,构建速度三角形.
例题3. (2022·浙江宁波·模拟预测)如图所示,小明分