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）(全国通用)

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） （全国通用） 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． 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】（2023·湖北·模拟预测）如图所示，将质量为的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为。现将小环从与定滑轮等高的A处静止释放，小环下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A．小环的机械能守恒 B．小环沿直杆下滑距离为时，小环与重物的速度大小之比等于 C．当轻绳与光滑直杆间夹角为时，小环的速度为零 D．小环下滑的最大距离为 【例题3】（多选）（2023春·河南漯河·高三漯河高中校考开学考试）在校运会上某同学参加了跳远比赛，并取得了8.0m远的成绩。图示为该同学起跳后被手机通过连拍得到的图象，拍摄相邻两位置的时间间隔为0.2s。忽略该同学在空中运动时受到的空气阻力且该同学可视为质点，已知当地的重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A．起跳后该同学水平方向上的速度大小约为8 m/s B．起跳瞬间该同学竖直方向上的速度大小约为4.9 m/s C．起跳瞬间该同学的速度大小约为 D．起跳后该同学上升的最大高度约为2.5m 【例题4】（多选）（2023·河南郑州·高三统考期末）如图所示，质量均为m的小球a、b用一长为L的细直棒相连，a球置于光滑的水平地面上，b球靠在光滑竖直墙面上，距离地面高H处。释放后b球沿竖直墙面下滑，当b球未脱离墙壁，且细直棒滑至与水平面成θ角时，下列说法正确的是（　　） A．下滑过程中，b球的机械能守恒 B．两小球的速度大小之比 C．b球的速度大小为 D．下滑的过程中，细直棒对小球a做的功为0 【例题5】（2023·山东济南·高三统考期末）研究表明，适当运动可以提高免疫力，抵御新冠状病毒。如图所示，某次活动中甲同学在距离地面高处将排球水平击出，排球的初速度大小为；乙同学在离地处将排球垫起，垫起前后瞬间排球的速度大小不变，垫起后排球速度的方向与水平方向夹角为。已知，，重力加速度，不计空气阻力。求： （1）排球被垫起前运动的水平位移x； （2）垫起后排球上升的离地最大高度。 【例题6】（2023·安徽合肥·高三校联考期末