考点04 运动和合成与分解 抛体运动【考点串讲PPT】 -2024-2025学年高一物理上学期期末考点大串讲（粤教版2019）

考点04 运动的合成与分解 抛体运动 高一物理期末复习 粤教版（2019） 一、曲线运动 曲线的速度方向 1.质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的 . 2.在曲线运动中，速度的 是变化的，所以曲线运动是 运动. 切线方向 方向 变速 曲线的条件 1.动力学角度：当物体所受合力的方向与它的速度方向_______________ 时，物体做曲线运动. 2.运动学角度：当物体加速度的方向与它的速度的方向_______________ 时，物体做曲线运动. 不在同一直线上 不在同一直线上 D 例1　(2023·全国乙卷·15)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是 二、运动合成与分解 1.合运动与分运动 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 ，同时参与的几个运动就是 .(均选填“合运动”或“分运动”) 2.运动的合成与分解： 的过程，叫作运动的合成； _________________的过程，叫作运动的分解. 3.运动的合成与分解遵从 法则. 合运动 分运动 由分运动求合运动 由合运动求分运动 矢量运算 1.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 2.运动的合成与分解 (1)运动的合成与分解是指位移、速度、加速度的合成与分解.其合成、分解遵循平行四边形定则. (2)对速度v进行分解时，不能随意分解，应按物体的实际运动效果进行分解. B 例2　跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是 A.风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成的动作越多 B.风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能 对运动员造成伤害 C.运动员下落时间与风力无关 D.运动员着地速度与风力无关 三、平抛运动 以速度v0沿水平方向抛出一物体，以抛出点为原点，以初速度v0的方向为x轴方向，竖直向下的方向为y轴方向，建立如图所示的平面直角坐标系. (1)水平方向：不受力，加速度是 ，水平方向为 运动，vx＝__. (2)竖直方向：只受重力，所以a＝__；竖直方向的初 速度为 ，所以竖直方向为 运动，vy＝__. (3)合速度 大小：v＝__________＝ ； 方向：tan θ＝___＝____(θ是v与水平方向的夹角). 0 匀速直线 v0 g 0 自由落体 gt 1.水平位移：x＝ ① 2.竖直位移：y＝_____ ② 3.轨迹方程：由①②两式消去时间t，可得平抛运动的轨迹方程为y＝ ，由此可知平抛运动的轨迹是一条 . v0t 抛物线 1.平抛运动的研究方法 (1)把平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动. (2)分别运用两个分运动的运动规律去求分速度、分位移等，再合成得到平抛运动的速度、位移等. 2.平抛运动的规律 B 例3　(2020·全国卷Ⅱ·16)如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E1，它会落到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的动能为E2，该摩托车恰能越过坑到达b点。 等于 A.20 B.18 C.9.0 D.3.0 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   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 与斜面或圆弧面有关的平抛运动 已知条件 情景示例 解题策略 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    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  已知条件 情景示例 解题策略 利用位 移关系 从圆心处水平抛出，落到半 径为R的圆弧上，如图所示。 已知位移大小等于半径R    已知条件 情景示例 解题策略 利用位 移关系 从与圆心等高的圆弧上水 平抛出，落到半径为R的 圆弧上，如图所示。 已知水平位移x与R的差的平方与竖直位移的平方之和等于半径的平方   例4　跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞一段距离后落地。如图所示，运动员从跳台A处沿水平方向以v0＝20 m/s的速度飞出，落在斜坡上的B处，斜坡与水平方向的夹角θ为37°， 不计空气阻力(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8， g＝10 m/s2)，求： (1)运动员在空中飞行的时间； 答案　3 s (2)运动员落在B处时的速度大小； (3)运动员在空中离坡面的最大距离。 答案　9 m 四、斜抛运动 物体被抛出时的速度v0沿斜上方或斜下方时，物体做斜抛运动(设v0与水平方向夹角为θ). (1)水平方向：物体做 运动，初速度v0x＝ . (2)竖直方向：物体做竖直上抛或竖直下抛运动，初速度v0y＝_________.如图所示. 匀速直线 v0cos θ v0sin θ 4.基本规律 以斜抛运动的抛出点为坐标原点O，水平向右为x轴的正方向，竖直向上为y轴的正方向，建立如图所示的平面直角坐标系xOy。 (1)初速度可以分解为v0x＝v0cos θ，v0y＝v0sin θ 在水平方向，物体的位移和速度分别为 x＝v0xt＝(v0cos θ)t vx＝v0x＝v0cos θ 在竖直方向，物体的位移和速度分别为 vy＝v0y－gt＝v0sin θ－gt (2)当斜抛物体落点位置与抛出点等高时 例5　(2023·广东广州市二模)如图，运动员起跳投篮。篮球恰好垂直击中篮板“打板区”方框的上沿线中点，反弹落入篮圈，已知篮球出手时球心离地的高度h1＝2.25 m，与篮板的水平距离L1＝1.17 m，篮圈离地的高度h2＝3.05 m，“打板区”方框的上沿线离篮圈的高度h3＝0.45 m，若篮球的直径d＝0.24 m。不考虑空气作用力和 篮球的转动，重力加速度g取10 m/s2。求篮 球击中篮板时的速度大小。 答案　2.1 m/s THANKS 感谢观看 gt2 x2 (1)平抛运动的时间：t＝，只由高度决定，与初速度无关. (2)水平位移(射程)：x＝v0t＝v0，由初速度和高度共同决定. (3)落地速度：v＝＝，与水平方向的夹角为θ，tan θ＝＝，落地速度由初速度和高度共同决定. 分解速度 tan θ＝＝ 分解速度 tan θ＝＝ 分解位移 tan θ＝＝＝ 分解位移 tan θ＝＝＝ 答案　10 m/s  y＝v0yt－gt2＝(v0sin θ)t－gt2 ①射高：h＝＝。 ②斜抛运动的飞行时间：t＝＝。 ③射程：s＝v0cos θ·t＝＝， 对于给定的v0，当θ＝45°时，射程达到最大值，smax＝。 运动员起跳投篮，篮球恰好垂直击中篮板“打板区”方框的上沿线中点，其逆过程可以看作是平抛运动，则有 h3＋h2－h1＝gt12，L1－＝v0t1 代入数据解得v0＝2.1 m/s。 $$