专题04　运动的合成与分解 平抛运动-2023年高三物理二轮复习（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题）(江苏专用)

2023年高三物理二轮复习资料（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题） （江苏专用） 专题04　运动的合成与分解 平抛运动 【命题规律】 1、命题角度： （1）曲线运动、运动的合成与分解； （2）抛体运动. 2、常考题型：选择题、计算题． 【知识荟萃】 ★考向一　曲线运动的理解和分析 曲线运动及特点 1、条件 F合与v的方向不在同一直线上，或加速度方向与速度方向不共线。 2、特点 （1）F合恒定：做匀变速曲线运动。 （2）F合不恒定：做非匀速曲线运动。 （3）做曲线运动的物体受的合力总是指向曲线的凹侧。 3、绳（杆）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，常见的模型如图所示。 ★考向二　抛体运动 1．抛体运动为a＝g的匀变速运动，基本思想是运动的分解．平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；斜抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上（下）抛运动． 2．平抛运动、速度方向和位移方向的应用 已知条件 情景示例 解题策略 已知速度方向 从斜面外平抛，垂直落在斜面上，如图所示，已知速度的方向垂直于斜面． 分解速度tan θ＝＝ 从圆弧形轨道外平抛，恰好无碰撞地进入圆弧形轨道，如图所示，已知速度方向沿该点圆弧的切线方向． 分解速度tan θ＝＝ 已知位 移方向 从斜面上平抛又落到斜面上，如图所示，已知位移的方向沿斜面向下． 分解位移 tan θ＝＝＝ 在斜面外平抛，落在斜面上位移最小，如图所示，已知位移方向垂直斜面． 分解位移 tan θ＝＝＝ 3.平抛运动的两个推论 （1）设做平抛运动的物体在任意时刻的速度方向与水平方向的夹角为θ，位移方向与水平方向的夹角为φ，则有tan θ＝2tan φ，如图6甲所示． （2）做平抛运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图乙所示． 图6 4．斜抛运动至最高点时速度水平，可采用逆向思维法，看作平抛运动． 【经典例题】 【例题1】（2023·江苏苏州·高三常熟中学校考期末）中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L。将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述不正确的是（　　） A．运动的时间都相同 B．速度的变化量都相同 C．落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍 D．若初速度为v0，则L＜v0＜3L 【例题2】（2022秋·江苏苏州·高三期中）如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，以橡皮初始位置为坐标原点，则橡皮运动的轨迹可能为（　　） A． B． C． D． 【例题3】（2023·江苏·高三江苏省高邮中学期中）如图所示，在某次自由式滑雪比赛中，一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图所示，若斜面雪坡的倾角为θ，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则（　　） A．如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同 B．不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的 C．运动员落到雪坡时的速度大小是 D．运动员在空中经历的时间是 【例题4】（2022秋·江苏苏州·高三期中）如图所示，水平地面上有一个立方体P，一轻杆的下端用铰链与地面上O点相连，上端固定一小球Q并靠在P的左侧面上，用外力F使整个装置处于静止状态。现撤去F，当Q与P恰好分离时轻杆与地面有一夹角，不计所有摩擦，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A．分离前小球的机械能守恒 B．分离时P、Q的速度大小相同 C．分离时Q的加速度为g D．分离后轻杆不受力 【例题5】（2023·江苏·高三江苏省高邮中学期中）如图所示是一乒乓球水平抛出后的运动轨迹，抛出点A距水平桌面的高度，A点至落点B的水平距离，乒乓球与桌面撞击后运动的最高点P与A等高，两个落点B、C间的距离为。已知乒乓球的质量，重力加速度g取，不计空气阻力。 （1）求乒乓球刚运动至B点时的速度大小； （2）若乒乓球在B点与桌面作用的时间，求桌面对乒乓球的平均作用力大小。 【例题6】（2022·江苏盐城·三模）如图所示，滑块质量为m，因轻质细绳的牵引而沿水平导轨滑动，另一端缠在半径为r的鼓轮O上，鼓轮在把手摇动下以角速度匀速转动。滑块在绳牵引下从A处运动到B处，绳与水平方向的夹角分别为、。不计一切阻力，求： （1）鼓轮边缘的线速度v； （2）滑块