专题05 抛体运动（知识梳理+考点精讲精练+实战训练）-【学考复习】2024年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试（新教材专用）

专题05 抛体运动 目录 知识梳理 1 考点精讲精练 9 考点一：曲线运动 9 考点二：运动的合成与分解 12 考点三：实验：抛体运动的特点 16 考点四：抛体运动的规律 19 运动的描述实战训练 26 知识点一 曲线运动 一、曲线运动的速度方向 1．质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向． 2． 速度是矢量，它既有大小，又有方向．由于曲线运动中，速度的方向是变化的，所以曲线运动是变速运动． 注意：曲线运动一定是变速运动，一定有加速度，但加速度不一定变化． 3.运动的五种类型 轨迹特点 加速度特点 运动性质 直线 加速度为零 匀速直线运动 加速度不变 匀变速直线运动 加速度变化 变加速直线运动 曲线 加速度不变 匀变速曲线运动 加速度变化 变加速曲线运动 4.曲线运动性质的两种判断方法 (1)看物体的合外力．若物体的合外力为恒力，则它做匀变速曲线运动；若物体的合外力为变力，则它做非匀变速曲线运动． (2)看物体的加速度．若物体的加速度不变，则它做匀变速曲线运动；若物体的加速度变化，则它做非匀变速曲线运动． 二、物体做曲线运动的条件 1．动力学角度看：当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动． 2．运动学角度看：物体的加速度方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动． 3．曲线运动的轨迹与速度、合力的关系 做曲线运动的物体的轨迹与速度方向相切，并向合力方向弯曲，(如图所示)夹在速度方向与合力方向之间．（总结：曲线运动的受力方向一定在轨迹的凹面方向） 4．合外力与速率变化的关系 若合力方向与速度方向的夹角为α，则： 甲　　　　 　 乙　　 　　丙 5.力和运动轨迹关系的两点提醒 (1)物体的运动轨迹由初速度、合外力两个因素决定，轨迹在合外力与速度之间且与速度相切． (2)物体在恒力作用下做曲线运动时，速度的方向将越来越接近力的方向，但不会与力的方向相同． 知识点二 运动的合成与分解 一、一个平面运动的实例——蜡块运动的研究 1．蜡块的位置：蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy，玻璃管向右匀速移动的速度设为vx.从蜡块开始运动的时刻计时，于是，在时刻t，蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示：x＝vxt，y＝vyt． 2．蜡块的速度：速度的大小v＝，速度的方向满足tan θ＝． 3．蜡块运动的轨迹：y＝x，是一条过原点的直线． 二、运动的合成与分解 1．合运动与分运动 (1)如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就是合运动，参与的几个运动就是分运动． (2)物体实际运动的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，而分运动的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度． 2．合运动与分运动的四个特性 等时性 各分运动与合运动同时发生和结束，时间相同 等效性 各分运动的共同效果与合运动的效果相同 同体性 各分运动与合运动是同一物体的运动 独立性 各分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响 3.运动的合成与分解 (1)概念：已知分运动求合运动，叫运动的合成；已知合运动求分运动，叫运动的分解． (2)运算法则：运动的合成和分解就是位移、速度、加速度的合成与分解，这些量都是矢量，遵循的是平行四边形定则． (3)处理方法 ①作图法，即应用平行四边形定则严格作图． ②解析法，即应用解三角形的方法列方程． 4. 合运动性质的判断方法 判断两个直线运动的合运动的性质时，应先根据平行四边形定则，求出合运动的合初速度v0和合加速度a，然后进行判断． (1)判断是否做匀变速运动：若a恒定，物体做匀变速运动；若a变化，物体做变加速运动． (2)判断轨迹的曲直：若a方向与v0方向共线，则做直线运动；若a方向与v0方向不共线，则做曲线运动．　 三、小船渡河问题 1．模型特点：小船参与的两个分运动：小船在河流中实际的运动(站在岸上的观察者看到的运动)可视为船同时参与了这样两个分运动： (1)船相对水的运动(即船在静水中的运动)，它的方向与船身的指向相同． (2)船随水漂流的运动(即速度等于水的流速)，它的方向与河岸平行．船在流水中实际的运动(合运动)是上述两个分运动的合成． 2．两类最值问题 (1)渡河时间最短问题：若要渡河时间最短，由于水流速度始终沿河道方向，不能提供指向河对岸的分速度．因此，只要使船头垂直于河岸航行即可．由图可知，t短＝，此时船渡河的位移x＝，位移方向满足tan θ＝. (2)渡河位移最短问题 甲 情况一：v水＜v船 最短的位移为河宽d，此时渡河所用时间t＝，船头与上游河岸夹角θ满足v船cos θ＝v水，如图甲所示． 情况二：v水＞v船 如图乙所示，以v水矢量的末端为圆心，以v船的大小为半径