内容正文:
章末总结
重难点主题一 运动的合成与分解
1.运动的合成与分解互为逆过程,都遵循矢量的平行四边形定则。
2.在将实际运动分解为两个直线运动时,其分解原则是按运动的实际效果分解或正交分解,同时应明确物体的实际运动就是合运动。
3.求解“关联”速度时,注意实施关联的“媒介物”的特点。
(多选)某河宽为600 m,河中某点的水流速度v与该点到较近河岸的距离d的关系图像如图所示。船在静水中的速度为4 m/s,要想使船渡河的时间最短,下列说法正确的是( )
A.船在航行过程中,船头应与河岸垂直
B.船在河水中航行的轨迹是一条直线
C.渡河的最短时间为240 s
D.船离开河岸400 m时的速度大小为2 m/s
解析:若船渡河的时间最短,船在航行过程中,必须保证船头始终与河岸垂直,选项A正确;因水流的速度大小发生变化,根据运动的合成与分解可知,船在河水中航行的轨迹是一条曲线,选项B错误;渡河的最短时间为tmin== s=150 s,选项C错误;船离开河岸400 m时的水流速度大小与船离开河岸200 m时的水流速度大小相等,即v水=×200 m/s=2 m/s,则船离开河岸400 m时的速度大小为v′== m/s=2 m/s,选项D正确。
答案:AD
如图所示,将楔形木块B放在光滑水平面上,靠在墙边处并用手扶着,然后在木块和墙面之间放入一个小球A,楔形木块的倾角为θ,放手让小球和木块同时由静止开始运动,某一时刻二者速度分别为vA和vB,则( )
A.vA∶vB=1∶1
B.vA∶vB=sin θ∶cos θ
C.vA∶vB =cos θ∶sin θ
D.vA∶vB=sin θ∶tan θ
解析:小球A实际的速度vA(合速度)竖直向下,分解成沿斜面向下的速度v1,垂直斜面向下的速度v2,如图甲所示,则有v2=vAcos θ,楔形木块B实际的速度vB(合速度)水平向右,分解成沿斜面向上的速度v3,垂直斜面向下的速度v4,如图乙所示,则有v4=vBsin θ,因为小球A和木块B在垂直斜面方向上紧紧地挤压在一起,所以它们在垂直斜面方向上的分速度相等,即有v2=v4,联立解得vA∶vB=sin θ∶cos θ,故B正确。
甲 乙
答案:B
重难点主题二 平抛运动规律的应用
1.平抛运动的两个偏转角公式:速度偏转角tan θ==;位移偏转角tan α==。
2.平抛运动与约束条件
无论是斜面、曲面,首先是分清抓位移形成的三角形还是速度形成的三角形,其次要注意曲面的空间特点。
3.体育运动中的平抛运动
解决体育运动中的平抛运动,既要考虑平抛运动的规律,又要注意体育运动本身的特点,如球类运动的不触网、不出界等等。
(多选)如图所示为一半球形的坑,其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直平面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点,同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出,发现两球刚好落在坑中同一点Q,已知∠MOQ=60°,忽略空气阻力。则下列说法中正确的是( )
A.两球抛出的速率之比为1∶3
B.若仅增大v1,则两球将在落入坑中之前相撞
C.两球的初速度无论怎样变化,只要落在坑中的同一点,两球抛出的速率之和不变
D.若仅从M点水平抛出小球,改变小球抛出的速度,小球可能垂直坑壁落入坑中
解析:由于两球抛出的高度相等,则运动时间相等x1=v1t,x2=v2t,由几何关系可知x2=3x1,所以两球抛出的速率之比为1∶3,A正确;由2R=(v1+v2)t可知,若仅增大v1,时间减小,所以两球将在落入坑中之前相撞,B正确;要使两小球落在坑中的同一点,必须满足v1与v2之和与时间的乘积等于半球形坑的直径,即(v1+v2)t=2R,落点不同,竖直方向位移就不同,t也不同,所以两球抛出的速度之和不是定值,C错误;由平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点可知,若仅从M点水平抛出小球,改变小球抛出的速度,小球不可能垂直坑壁落入坑中,D错误。
答案:AB
(多选)某次排球比赛中,排球场示意图如图所示,排球场地长18 m,网高2.2 m,某队员在距网水平距离为5.6 m、距地面3.0 m高处将排球沿垂直网的方向水平击出,排球恰好过网。排球可视为质点,重力加速度g取10 m/s2,则( )
A.排球被击出的速度大小为7.2 m/s
B.排球被击出的速度大小为14 m/s
C.排球落在对方场地内
D.排球落在对方场地底线之外
解析:排球从被击出到恰好过网所用的时间为t1= = s=0.4 s。排球被击出的速度大小为v0== m/s=14 m/s,故A错误,B正确;排球从被击出到落地所用的时间为t2== s= s,排球的水平位移大小为x2=v0t2=14× m≈10.8 m<9 m+5.6 m,即排球落在对方场地内,故C正确,D错