曲線運(yùn)動(dòng)與萬(wàn)有引力復(fù)習(xí)專題一曲線運(yùn)動(dòng)的合成與分解、拋體運(yùn)動(dòng)-wenkub
2023-05-02 02:14:38 本頁(yè)面
【正文】 B．物體不可能沿直線Bb運(yùn)動(dòng) C．物體不可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng) D．物體不可能沿原曲線由B返回A 解析：物體在A點(diǎn)時(shí)的速度沿A點(diǎn)的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線AB運(yùn)動(dòng)，此力F必有垂直于的分量，即F力只可能為圖中所示的各種方向之一；當(dāng)物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，瞬時(shí)速度沿B點(diǎn)的切線方向，這時(shí)受力，即只可能為圖中所示的方向之一，可知物體以后只可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng)，所以本題的正確答案是ABD。 、小船在靜水中的速度=3 m/s，它要渡過(guò)一條水流速度=5 m/s，河寬150 m的河流，若認(rèn)為河流筆直且足夠長(zhǎng)，則可斷定：（ ） A．小船可能到達(dá)出發(fā)點(diǎn)的正對(duì)岸 B．小船渡河的最短位移是150 m C．小船渡河時(shí)間不能少于50s D．小船根本不可能渡河到達(dá)對(duì)岸 答案：C 解析：當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)，小船過(guò)河時(shí)間最短，其最短時(shí)間為=50 s，C對(duì)；由于，所以小船無(wú)法到達(dá)出發(fā)點(diǎn)的正對(duì)岸，故A錯(cuò)；當(dāng)船的劃行速度與合速度v垂直時(shí)，過(guò)河位移最短，如圖所示?！ 。?）若使小船過(guò)河的時(shí)間最短，應(yīng)使船頭正對(duì)河岸行駛，如圖所示： 此時(shí)過(guò)河時(shí)間 （d為河寬），此時(shí)小船一定在對(duì)岸下游處靠岸?！ √幚矸椒ǚ譃閮煞N，其一是根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果去分析，其二是利用正交分解法去分析?！ 〕Ｓ玫乃枷敕椒ㄓ袃煞N：一種思想方法是先虛擬合運(yùn)動(dòng)的一個(gè)位移，看看這個(gè)位移產(chǎn)生了什么效果，從中找到運(yùn)動(dòng)分解的辦法；另一種思想方法是先確定合運(yùn)動(dòng)的速度方向（這里有一個(gè)簡(jiǎn)單的原則：物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向就是合速度的方向），然后分析由這個(gè)合速度所產(chǎn)生的實(shí)際效果，以確定兩個(gè)分速度的方向。因?yàn)楹懔?。 ?．一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)與一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為一勻變速運(yùn)動(dòng)?！ 。?）等效性：各分運(yùn)動(dòng)的疊加與合運(yùn)動(dòng)有完全相同的效果。曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向就是物體的運(yùn)動(dòng)方向?！ 、诋?dāng)時(shí)，=0，v大小不變；方向改變，物體做速度大小不變、方向改變的曲線運(yùn)動(dòng)，即勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 ▲疑難導(dǎo)析物體做曲線運(yùn)動(dòng)所受合力的效果： 如圖所示，物體受到的合力F跟速度方向成角。第一部分 曲線運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)要點(diǎn)梳理知識(shí)點(diǎn)一——曲線運(yùn)動(dòng) ▲知識(shí)梳理1．曲線運(yùn)動(dòng) 物體運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫做曲線運(yùn)動(dòng)?！ ?．萬(wàn)有引力定律還有一個(gè)重要的應(yīng)用就是估算天體的質(zhì)量或平均密度。就圓周運(yùn)動(dòng)的自身而言有一個(gè)臨界問(wèn)題，同時(shí)又往往與機(jī)械能守恒結(jié)合在一起命題。復(fù)習(xí)策略 在本專題內(nèi)容的復(fù)習(xí)中，一定要多與萬(wàn)有引力、天體運(yùn)動(dòng)、電磁場(chǎng)等知識(shí)進(jìn)行綜合，以便開(kāi)闊視野，提高自己分析綜合能力。例如2008全國(guó)I第17題，山東基本能力第32題，全國(guó)II第25題，廣東單科第12題考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用，2005年全國(guó)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷以及北京理綜、廣東物理均考查了人造衛(wèi)星在萬(wàn)有引力作用下的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。再如2006全國(guó)I卷、江蘇物理、天津理綜、重慶理綜、廣東物理均考查了人造衛(wèi)星及萬(wàn)有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用問(wèn)題?！ ?．在復(fù)習(xí)具體內(nèi)容時(shí)，應(yīng)側(cè)重曲線運(yùn)動(dòng)分析方法，能夠熟練地將曲線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。在有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)的各種情況下的各物理量的臨界值的分析和計(jì)算應(yīng)作為復(fù)習(xí)中的重點(diǎn)突破內(nèi)容，極值分析法、數(shù)學(xué)分析法是分析處理物理問(wèn)題的基本方法，也是學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)。問(wèn)題的核心在于：（1）研究一天體繞待測(cè)天體的圓周運(yùn)動(dòng)。2．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向 曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向是曲線上該點(diǎn)的切線方向。將力F沿切線方向和垂直切線方向分解為和，可以看出分力使物體速度大小發(fā)生改變，分力使物體的速度方向發(fā)生改變?！ 、郛?dāng)時(shí)，使物體速度增加，此時(shí)物體做加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)時(shí)，分力使物體速度減小，此時(shí)物體做減速運(yùn)動(dòng)。知識(shí)點(diǎn)二——運(yùn)動(dòng)的合成與分解 ▲知識(shí)梳理一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1．已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的合成；已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的分解。二、合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡的判定 合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡：由合初速度和合加速度共同決定。因?yàn)楹懔?。若合初速度與合加速度共線，則為勻變速直線運(yùn)動(dòng)；若合初速度與合加速度不共線，則為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)?！ 呻y導(dǎo)析1．力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 物體運(yùn)動(dòng)的形式，按速度分類有勻速和變速；按軌跡分類有直線和曲線。 方法1：小船在有一定流速的水中過(guò)河時(shí)，實(shí)際上參與了兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)，即隨水流的運(yùn)動(dòng)（水沖船的運(yùn)動(dòng)速度）和船相對(duì)水的運(yùn)動(dòng)（即在靜水中的船的運(yùn)動(dòng)，速度)，船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)（）?！ 》椒?：將船對(duì)水的速度沿平行于河岸和垂直于河岸方向正交分解，如圖所示： 則為輪船實(shí)際沿水流方向的速度，為輪船垂直于河岸方向的運(yùn)動(dòng)速度?！ 〈藭r(shí)， 而最短位移為250m，B錯(cuò)。 答案：ABD 總結(jié)升華：物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合外力在任何時(shí)刻都與速度不共線，合外力的方向總是指向曲線凹的一邊。如圖，A中，沿合力的方向作直線交軌跡于P點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)軌跡不在速度與合力之間，A錯(cuò)；D中，質(zhì)點(diǎn)的軌跡在速度與合力方向之間，D對(duì)。另外還可依據(jù)速度投影定理?！ 。?）當(dāng)船勻速向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，角逐漸減小，車速將逐漸增大，因此，車B不做勻速運(yùn)動(dòng)。（為已知） 答案： 解析：設(shè)A點(diǎn)速度沿墻豎直向下。 一般只討論時(shí)的兩種情況，一是船頭與河岸垂直時(shí)渡河時(shí)間最短；二是合速度垂直河岸時(shí)渡河位移最小。設(shè)想船不開(kāi)行，船將順?biāo)?，以速度沿水流方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可見(jiàn)，船渡河同時(shí)參與了“與河岸成角的勻速直線運(yùn)動(dòng)”和“順?biāo)?
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