第五章第五章曲线运动课时课时10曲线运动与平抛运动曲线运动与平抛运动考点1考点2考点3考点4考点5考点1曲线运动1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动。3.曲线运动的条件:物体所受合外力的方向跟它速度的方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上。1.无论物体运动的速度大小是否变化,只要物体做曲线运动,那么物体一定是做变速运动。2.做曲线运动的质点所受的合外力为恒力时,其运动加速度恒定,质点做匀变速曲线运动;合外力为变力时,质点做非匀变速曲线运动。考点1考点2考点3考点4考点5典例典例1下列关于对曲线运动的认识正确的是()A.做曲线运动的物体,速度大小一定发生变化B.做曲线运动的物体,加速度大小一定发生变化C.曲线运动的速度方向一定不断变化,但加速度的大小和方向可能不变D.曲线运动的速度方向一定不断变化,加速度的大小可能不变,但加速度的方向一定不断变化答案解析解析关闭做曲线运动的物体,速度方向一定不断变化,速度大小不一定发生变化,加速度大小和方向都不一定发生变化。答案解析关闭C 考点1考点2考点3考点4考点5典例典例2质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下处于平衡状态,若突然撤去F1,则质点()A.一定做匀变速运动B.一定做直线运动C.一定做非匀变速运动 D.一定做曲线运动答案解析解析关闭 三个都是恒力,共同作用时合力为零,F1与F2、F3的合力大小相等,方向相反。突然撤去F1后,剩下F2、F3,合力的大小就是F2、F3的合力,由于F2、F3是恒力,所这两个力的合力也一定是恒力,加速度也一定是恒定不变的,所以一定做匀变速运动,故A正确,C错。没有确定初速度的方向,如果初速度的方向与F1的方向共线,突然撤去F1后,合外力的方向与速度方向共线,做直线运动;如果初速度的方向与F1的方向不共线,突然撤去F1后,合外力的方向与速度方向不共线,做曲线运动,故C、D都错。答案解析关闭A考点1考点2考点3考点4考点5考点2运动的合成与分解1.遵循的法则位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则。2.合运动与分运动的关系(1)等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止。(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他运动的影响。(3)等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果。考点1考点2考点3考点4考点5两个直线分运动互成角度,合成时符合下表规律: 考点1考点2考点3考点4考点5典例典例3手持滑轮把悬挂重物的细线拉至如图所示的实线位置,然后滑轮水平向右匀速移动,运动中始终保持悬挂重物的细线竖直,则重物运动的速度()A.大小和方向均不变B.大小不变,方向改变C.大小改变,方向不变D.大小和方向均改变答案解析解析关闭滑轮向右运动,使水平部分的细线延长,重物上升,所以重物同时参与了两个分运动:随滑轮向右匀速运动和向上的匀速运动。因此两个方向上的匀速运动合成为重物的运动,也是匀速的,故A正确,B、C、D错误。答案解析关闭A考点1考点2考点3考点4考点5考点3平抛运动1.定义:将物体以一定初速度水平抛出去,物体只在重力作用下的运动叫平抛运动,其轨迹是抛物线的一部分。2.运动性质:平抛运动是匀变速曲线运动,它是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动(自由落体运动)的合运动,平抛运动的轨迹是抛物线。考点1考点2考点3考点4考点5考点1考点2考点3考点4考点5典例典例4关于平抛运动,下列说法正确的是()A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B.平抛运动的轨迹为抛物线,速度方向时刻变化,加速度方向也时刻变化C.做平抛运动的物体在t时间内速度变化量的方向可以是任意的D.做平抛运动的物体的初速度越大,在空中的运动时间越长答案解析解析关闭做平抛运动的物体只受重力作用,加速度为g恒定,任意时间内速度变化量的方向竖直向下(v=gt),运动时间由抛出时的高度决定,选项B、C、D错误,只有A正确。答案解析关闭A考点1考点2考点3考点4考点5考点1考点2考点3考点4考点54.两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)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,如图中A点和B点所示。(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻(任一位置处),设其速度方向与水平方向的夹角为,位移方向与水平方向的夹角为,则tan =2tan 。考点1考点2考点3考点4考点5考点1考点2考点3考点4考点5典例典例5如图,滑板运动员以速度v0从离地高度为h的平台末端水平飞出,落在水平地面上。忽略空气阻力,运动员和滑板可视为质点,下列表述正确的是()A.v0越大,运动员在空中运动时间越长B.v0越大,运动员落地瞬间速度越大C.运动员落地瞬间速度方向与高度h无关D.运动员落地位置与v0大小无关答案解析解析关闭答案解析关闭考点1考点2考点3考点4考点5典例典例6(2017浙江4月学考)图中给出了某一通关游戏的示意图,安装在轨道AB上可上下移动的弹射器,能水平射出速度大小可调节的弹丸,弹丸射出口在B点的正上方。竖直面内的半圆弧BCD的半径R=2.0 m,直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直面内,小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为37。游戏要求弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就能进入下一关。为了能通关,弹射器离B点的高度和弹丸射出的初速度分别是(不计空气阻力,sin 37=0.6,cos 37=0.8)()答案解析解析关闭答案解析关闭考点1考点2考点3考点4考点5考点5平抛运动中的临界问题平抛运动中的临界问题,同样要利用好临界值和临界状态作为求解问题的思维起点。分析平抛运动中的临界问题时一般运用极限分析的方法,即把要求的物理量设定为极大或极小,让临界问题突现出来,找到产生临界的条件。考点1考点2考点3考点4考点5典例典例7一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h。不计空气的作用,重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的最大取值范围是()考点1考点2考点3考点4考点5答案: D解析: 发射机无论向哪个方向水平发射,乒乓球都做平抛运动。当速度v最小时,球沿中线恰好过网,有考点1考点2考点3考点4考点5考点1考点2考点3考点4考点5典例典例8一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m,一小球以水平速度v飞出,g取10 m/s2,欲打在第四台阶上,则v的取值范围是()答案解析解析关闭答案解析关闭