专题1 第3讲 力与曲线运动-（Word教参）-【精讲精练】2024年高考物理二轮专题辅导与训练

第3讲　力与曲线运动 命题点一　运动的合成与分解　抛体运动 1．合运动与分运动的三个关系 等时性 分运动与合运动的运动时间相等 独立性 一个物体同时参与几个分运动，各个运动独立进行、互不影响 等效性 各个分运动的叠加效果与合运动的效果相同 2．关联速度问题 物体的实际运动即合运动，对于用绳、杆相连的物体，在运动过程中，两物体的速度通常不同，但两物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等(原因是绳和杆的长度不发生变化)。 3．平抛运动 　(2023·新课标卷)将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果，石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”，一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出，抛出速度的最小值为多少？(不计石子在空中飞行时的空气阻力，重力加速度大小为g) [解析]　由题意可知石子接触水面前的运动可理想化为平抛运动，从距水面高度为h处水平抛出扁平石子，落到水面时其竖直方向的速度为vy＝要使扁平石子落水时的速度方向与水面的夹角不大于θ，则≤tan θ，解得v0≥，即抛出速度的最小值为vmin＝。 [答案]　 [变式]　在例题中，若某次投掷时，如图石片在距离水面高h处，以速度v水平抛出，若石片与水面碰撞时，水平速度不变，但碰后反弹高度都是前一次的，不计空气阻力，重力加速度为g，则石片从抛出到停止跳动的过程中通过的总水平距离是(　　) A．4v B．3v　 C．2v D．5v 解析　第1次石片从抛出到接触水面做平抛运动，时间为t0＝，石片每次接触水面后反弹到再接触水面做斜抛运动，可看作两个平抛运动，则 第1次石片从上升到第2次接触水面的时间为t1＝2× ＝2× 1× 第2次石片从上升到第3次接触水面的时间为t2＝2× ＝2×2× 第3次石片从上升到第4次接触水面的时间为t3＝2× ＝2×3× 第n次石片从上升到第n＋1次接触水面的时间为tn＝2×n× 则石片从抛出到停止跳动的过程中通过的总时间为t＝t0＋t1＋t2＋t3＋…＋tn＝＋2× 根据数学知识有t＝3，则石片从抛出到停止跳动的过程中通过的水平距离为x＝vt＝3v，故选B。 答案　B 分析平抛运动的需要注意的几个问题 (1)处理平抛运动(或类平抛运动)问题时，一般将运动沿初速度方向和垂直初速度方向进行分解，先按分运动规律列式，再用运动的合成法则求合运动。 (2)对于从斜面上平抛又落到斜面上的问题，竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值。 (3)做平抛运动的物体垂直打在斜面上，则物体打在斜面上瞬间，其水平速度与竖直速度的比值等于斜面倾角的正切值。 (4)做平抛运动的物体，其位移方向与速度方向一定不同。 1．如图所示，某同学打水漂，从离水面1.25 m处以5 m/s 的初速度水平掷出一枚石块。若石块每次与水面接触速率损失50%，弹跳速度与水面的夹角都是30°，当速度小于1 m/s就会落水。已知g＝ 10 m/s2，sin 30°＝，cos 30°＝不计空气阻力，假设石块始终在同一竖直面内运动，则下列说法错误的是(　　) A．第一次与水面接触后，弹跳速度为5 m/s B．第一个接触点与第二个接触点之间距离为 m C．水面上一共出现5个接触点 D．落水处离人掷出点的水平距离为 m 解析　从抛出点到第一次接触水面根据平抛运动则有h＝gt02，得t0＝0.5 s，抛出点到第一个入水点的距离为x1＝v0t0＝ m，且vy0＝gt0＝5 m/s，v1＝＝10 m/s，弹跳速度为v2＝v1＝5 m/s，A正确，不符合题意；从第一次接触水面到第二次接触水面所用时间为t12＝＝0.5 s。第一个接触点与第二个接触点之间距离为x2＝v2cos 30°·t12＝ m，B正确，不符合题意；从第二次接触水面到第三次接触水面所用时间为t23＝＝0.25 s，第二个接触点与第三个接触点之间距离为x3＝(v2×50%)cos 30°·t23＝ m，同理可得第三个接触点与第四个接触点之间距离为x4＝ m，第四次接触水面后弹跳速度为v5＝v1×(50%)4＝ m/s<1 m/s，由此可知，第四次接触后落入水中，因此一共出现4个接触点，C错误，与题意相符；落水点离掷出点得水平距离x＝x1＋x2＋x3＋x4＝ m，D正确，与题意不符。 答案　C 2．(多选)(2022·山东卷)如图所示，某同学将离地1.25 m的网球以13 m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8 m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45 m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10 m/s2，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距