内容正文:
第一章
章末总结
内容索引
Ⅰ知识网络构建
Ⅱ 重点知识探究
知识网络构建
Ⅰ
抛体运动
曲
线
运
动
曲线运动的速度方向:轨迹的 方向
曲线运动的条件:__________________________________
__________________
研究方法:运动的合成与分解
遵循的定则:______________
分运动与合运动的关系
性
性
性
切线
运动物体所受合外力的方向跟它的速度
方向不在同一直线上
平行四边形定则
等效
等时
独立
抛体运动
平抛运动
性质: 运动
分解
水平方向的匀速直线运动
竖直方向的自由落体运动
vy=gt
y=____
vx=v0
x=___
轨迹:抛物线
匀变速曲线
v0t
抛体运动
斜抛运动
性质:匀变速曲线运动
分解
水平方向的 运动
竖直方向的 运动
轨迹:抛物线
射程:跟初速度和抛射角有关
匀速直线
上(下)抛
重点知识探究
Ⅱ
一、运动的合成和分解
例1 如图1所示,船头指向均垂直于河岸,且船相对水的速度大小不变.已知第一次实际航程为A至B,位移为x1,实际航速为v1,所用时间为t1.若河水水流速度变化,则第二次实际航程为A至C,位移为x2,实际航速为v2,所用时间为t2.则
图1
答案
√
解析
解析 设河宽为d,船自身的速度为v,过河时间t= ,则t1=t2;
对合运动,过河时间t= ,故C正确.
针对训练1 (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的关系如图2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
答案
√
√
图2
解析
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= =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
绳、杆关联速度问题
绳、杆等连接的两个物体在运动过程中,其速度通常是不一样的,但两者的速度是有联系的(一般两个物体沿绳或杆方向的速度大小相等),我们称之为“关联”速度.解决此类问题的一般步骤如下:
第一步:先确定合运动,物体的实际运动就是合运动;
第二步:确定合运动的两个实际作用效果,一是沿牵引方向的平动效果,改变速度的大小;二是沿垂直于牵引方向的转动效果,改变速度的方向;
第三步:按平行四边形定则进行分解,作好运动矢量图;
第四步:根据沿绳(或杆)牵引方向的速度相等列方程.
例2 (多选)如图3所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为Ff,当轻绳与水面的夹角为θ时,船的速度为v,人的拉力大小为F,则此时
A.人拉绳行走的速度为vcos θ
B.人拉绳行走的速度为
C.船的加速度为
D.船的加速度为
图3
答案
√
解析
√
解析 船的运动产生了两个效果:一是使滑轮与船间的绳缩短,二是使绳绕滑轮顺时针转动,因此将船的速度按如图所示进行分解,人拉绳行走的速度v人=v∥=vcos θ,选项A正确,B错误;
绳对船的拉力等于人拉绳的力,即绳的拉力大小为F,与水平方向成θ角,
因此Fcos θ-Ff=ma,解得a= ,选项C正确,D错误.
针对训练2 如图4所示,水平面上有一汽车A,通过定滑轮用绳子拉同一水平面上的物体B,当拉至图示位置时,两绳子与水平面的夹角分别为α、β,二者速度分别为vA和vB,则vA和vB的比值为多少?
图4
答案
解析
答案 cos β∶cos α
解析 物体B实际的运动(合运动)水平向右,根据它的实际运动效果可知,两分运动分别为沿绳方向的分运动(设其速度为v1)和垂直绳方向的分运动(设其速度为v2).如图甲所示,
有v1=vBcos β ①
汽车A实际的运动(合运动)水平向右,根据它的实际运动效果,
两分运动分别为沿绳方向的分运动(设其速度为v3)和垂直绳方
向的分运动(设其速度为v4).
如图乙所示,则有v3=vAcos α ②
又因二者沿绳子方向上的速度相等,