内容正文:
第五章 抛体运动
考点串讲
目录
教材梳理
核心考点
重、难点
一、教材梳理
二、核心考点
1、曲线运动的性质与条件
(1)做曲线运动的物体不论速度大小变不变,速度方向都要变,都具有加速度;
(2)做曲线运动的物体合外力都不为0,由F=ma可知,加速度不为0,则合外力不为0;
(3)变速运动不一定是曲线运动,因为变速运动可能是速度大小变化,而速度方向不变;
(4)物体做曲线运动的条件:加速度(合外力)方向与速度方向不在同一条直线上;且物体所受合外力指向曲线的内侧。
二、核心考点
2、运动的合成与分解
(1)运动的合成与分解是解决复杂运动的一种基本方法,它的目的在于将一个复杂的运动转化为几个比较简单的直线运动进行分析;
(2)在运动的合成与分解问题中,一定要注意物体的实际运动为合运动,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,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。
二、核心考点
3、平抛运动规律的理解与应用
三、重、难点
1.关联速度问题
(1)对关联速度的理解
用绳、杆相牵连的物体在运动过程中的速度通常不同,但两物体沿绳或杆方向的分速度大小相等。
(2)关联速度问题的解题步骤
①确定合速度:牵连物端点的速度(即所连接物体的实际速度)是合速度。
②分解合速度:按平行四边形定则进行分解,作好矢量图。合运动所产生的实际效果:一方面产生使绳或杆伸缩的效果;另一方面产生使绳或杆转动的效果。两个分速度的方向:沿绳或杆方向和垂直于绳或杆方向。常见的模型如图所示:
③沿绳或杆方向的分速度大小相等,列方程求解。例如:v=v∥(图甲);v∥=v∥′(图乙、丙)。
2.平抛运动的研究方法
(1)由于平抛运动是匀变速曲线运动,速度、位移的方向时刻发生变化,无法直接应用运动学公式,因此研究平抛运动问题时采用运动分解的方法,“化曲为直”法是我们解决所有曲线运动问题的一个重要方法。
(2)将平抛运动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。这是我们解决平抛运动问题的基本方法。
推论一:做平抛运动的物体任一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。
两个重要推论
【典例1】(23-24高一下·云南大理·期中)某质点做曲线运动时,下列说法正确的是( )
A.在某一点的速度方向不是该点曲线的切线方向
B.在任意时间内位移大小总是大于路程
C.在任意时刻物体受到的合外力都指向轨迹线凹的一侧
D.速度的方向与合外力的方向一定不在一条直线上
【答案】CD
【详解】A.曲线运动的速度方向为曲线的切线方向,故A错误;
B.位移是初位置指向末位置的有向线段,为直线,而路程是轨迹的长度,所以质点做曲线运动时,在任意时间内位移大小小于路程,故B错误;
C.质点做曲线运动时,在任意时刻物体受到的合外力都指向轨迹线凹的一侧,故C正确;
D.质点做曲线运动的条件是速度的方向与合外力的方向不在同一直线上,故D正确。
故选CD。
【变式训练】(23-24高一下·黑龙江绥化·开学考试)如图所示是足球比赛过程中运动员踢出的“香蕉球”的情境示意图。下列说法正确的是( )
A.足球在空中运动过程中,可能处于平衡状态
B.足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的法线方向
C.足球在空中运动过程中,速度方向与加速度方向在同一条直线上
D.足球在空中运动过程中,所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧
【答案】D
【详解】A.依题意,足球在空中运动过程中,做曲线运动,不可能处于平衡状态。故A错误;
B.足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的切线方向。故B错误;
C.足球在空中运动过程中,做曲线运动,速度方向与加速度方向不在同一条直线上。故C错误;
D.在空中运动过程中,所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧。故D正确。
故选D。
【典例2】(23-24高一下·辽宁朝阳·开学考试)如图所示为粉笔在黑板上留下的轨迹,下列说法正确的是( )
A.若粉笔沿x轴正方向做匀速直线运动,那么粉笔沿y轴正方向先做加速直线运动后做减速直线运动
B.若粉笔沿x轴正方向做匀速直线运动,那么粉笔沿y轴正方向先做减速直线运动后做加速直线运动
C.若粉笔沿y轴正方向做匀速直线运动,那么粉笔沿x轴正方向先做加速直线运动后做减速直线运动
D.若粉笔沿y轴正方向做匀速直线运动,那么粉笔沿x轴正方向先做减速直线运动后做加速直线运动
【详解】AB.做曲线运动的物体,轨迹上某一点的切线方向为该点的速度方向,设某一时刻的速度方向和x轴正方向的夹角为
,此时粉笔沿x轴正方向的分速度为
,粉笔沿y轴正方向的分速度为
,则
若
不变,
先增大后减小,
先增大后减小,
先增大后减小,即若粉笔沿x轴正方向做匀速直线运动,那么粉笔沿y轴正方向先做加速直线运动后做减速直线运动,故A正确