2022学年高一物理下学期期末考点题型归纳01抛体运动

2022学年高一物理下学期期末高效复习专题 专题01：抛体运动 {知识点精辟归纳} 一：曲线运动 1．曲线运动的特征 （1）曲线运动的轨迹是曲线。 （2）由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向，又由于曲线运动的轨迹是曲线，所以曲线运动的速度方向时刻变化。即使其速度大小保持恒定，由于其方向不断变化，所以说：曲线运动一定是变速运动。 （3）由于曲线运动的速度一定是变化的，至少其方向总是不断变化的，所以，做曲线运动的物体的中速度必不为零，所受到的合外力必不为零，必定有加速度。（注意：合外力为零只有两种状态：静止和匀速直线运动。） 曲线运动速度方向一定变化，曲线运动一定是变速运动，反之，变速运动不一定是曲线运动。 2．物体做曲线运动的条件 (1)从动力学角度看：物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。 (2)从运动学角度看：物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。 3．匀变速运动： 加速度（大小和方向）不变的运动。 也可以说是：合外力不变的运动。 4曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系 （1）轨迹特点：轨迹在速度方向和合力方向之间，且向合力方向一侧弯曲。 （2）合力的效果：合力沿切线方向的分力F2改变速度的大小，沿径向的分力F1改变速度的方向。 ①当合力 方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率将增大。 ②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率将减小。 ③当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变。（举例：匀速圆周运动） 二：运动的合成与分解 4．合运动与分运动的概念 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叫做那几个运动的合运动，那几个运动叫做这个实际运动的分运动． 例如：蜡块在竖直固定的注满清水的玻璃管中运动，可以看到其运动接近匀速直线运动，当蜡块在竖直玻璃管中向上匀速运动的同时，让玻璃管向右匀速直线运动，则蜡块参与了竖直方向、水平方向的两个不同的分运动，物块实际运动的方向即为两物块的合运动． 5．运动的合成和分解 由几个分运动去求合运动叫运动的合成；将一个运动分解为几个分运动叫做运动的分解．运动的合成与分解都遵循平行四边形定则，包括速度、位移和加速度． 6．合运动和分运动的关系 (1)独立性：分运动之间没有联系，各自独立； (2)等时性：合运动和分运动同时开始，同时进行，同时结束； (3)等效性：所有分运动的作用效果总和与合运动作用效果相同． 典例一：绳拉物体 合运动：实际的运动。对应的是合速度。 方法：把合速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向。 典例二：小船渡河问题 小船渡河是典型的运动的合成与分解问题，小船在有一定流速的水中过河时，实际上参与了两个方向的分运动，即随水流的运动(水冲船的运动)和船相对水的运动(即在静水中的船的运动)，船的实际运动是合运动． (1)渡河时间最少 在河宽、船速一定时，一般情况下，渡河时间，显然，当时，即船头的指向与河岸垂直，渡河时间最小为． (2)渡河航程最短有两种情况 ①船速大于水流速度的条件下，合速度v与河岸垂直时航程最短； v水 v船 θ v 结论：船头偏向上游，使得合速度垂直于河岸，位移为河宽，偏离上游的角度为． ②船速v2小于水流速度v1的条件下，合速度v不可能垂直于河岸，无法垂直渡河． 所以，我们可以以v1的矢尖为圆心，v2为半径画圆，当v与圆相切时，，此时渡河航程最短，最短航程为． 三：平抛运动基本规律 1．平抛运动的定义 将物体以一定的速度抛出，如果物体只受重力的作用，这时的运动叫做抛体运动；做抛体运动的物体只受到重力作用，既加速度g不变，因此抛体运动一定是是匀变速运动． 抛体运动开始时的速度叫做初速度．如果初速度是沿水平方向的，这个运动叫做平抛运动．平抛运动是匀变速曲线运动． 平抛运动的特征： ①具有水平方向的初速度 ②只受重力作用 2．平抛运动的基本规律 (1)水平方向：匀速直线运动． (2)竖直方向：自由落体运动，加速度为g． 3．平抛运动的运动规律 以抛出点为原点取水平方向为轴，正方向与初速度的方向相同；竖直方向为轴，正方向向下；物体在任意时刻位置坐标为，下面将就质点任意时刻的速度、位移进行讨论． (1)速度公式： 水平方向和竖直方向速度： 因此物体的实际速度为： (2)位移公式 水平方向和竖直方向位移： 因此实际位移为： 注意：显然，位移和速度的夹角关系为：，即v的反向延长线交于OA的中点O’．这一结论在运算中经常用到． (3)轨迹公式 由和可得，所以平抛运动的轨迹是一条抛物线． 4．平抛运动的几个重要结论 (1)运动时间：，即平抛运动在空中的运动时间仅取决与下落的高度，与初速度无关． (2)落地的水平位移：，即水平方向的位移只与初速度和下落高度h有关． (3)落地时速度：，即落地速度只与初速度和下落高度h有关平抛运动 (4)两个重要推论： 表示速度矢量v与水平方向的夹角，故 表示位移矢量与水平方向的夹角，故 ①平抛运动中，某一时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍． ②根据示意图，我们可知，平抛运动中，某一时刻速度的反向延长线与x轴的交点为水平位移的中点． 5．求解平抛运动飞行时间的四种方法 (1)已知物体在空中运动的高度，根据，得到，可求得物体在空中运动的时间 (2)已知水平射程和初速度，也可以求出物体在空中运动的时间 (3)已知物体在空中某时刻的速度方向与竖直方向的夹角与初速度的大小，根据可以求得时间． (4)已知平抛运动的位移方向与初速度方向的夹角及初速度的大小，根据可求出时间． 6．类平抛运动 有时物体的运动与平抛运动很相似，也是在某个方向物体做匀速直线运动，另一垂直方向做初速度为零的匀加速直线运动．对这种运动像平抛又不是平抛，通常称为平抛运动，处理方法与平抛运动一样，只是不同而已． 如图所示倾角为θ．一物块沿上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开． 7．斜面上的平抛运动 解决这类问题应该注意一下几点： (1)斜面的倾角是一个很重要的条件 (2)当物体做平抛运动，落到斜面上时，若已知斜面倾角，则相当于间接告诉合速度或者合位移的方 向．这个类问题主要就是将平抛运动规律与几何知识综合起来． ①当物体的起点和落点均在斜面上 此类问题的特点是物体的位移与水平方向的夹角即为斜面的倾角．一般要从位移关系入手，根据位移中分运动和合运动的大小和方向(角度)关系进行求解． 例如：两个相对的斜面，倾角分别为和，在顶点把两个小球以相同初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，是求解A、B两个小球落到斜面上的时间之比是多少． a：从位移关系入手，我们可以求出水平方向和竖直方向的位移大小： b：由于物体的位移与水平方向的夹角即为斜面的倾角可知：，，，所以： ②当物体的起点在斜面外，落点在斜面上 解决这类问题应该注意一下几点： (1)斜面的倾角是一个很重要的条件 (2)当物体做平抛运动，落到斜面上时，是垂直打到斜面上，所以水平方向的速度和竖直方向的速度有以下关系： 根据这个公式再加上水平方向和竖直方向的位移关系就可以方便的求解． 例如：在倾角为37°的斜面底端的正上方H处平抛一个小球，该小球垂直打在斜面上的一点，求小球抛出时的初速度． a：从位移关系入手，我们可以求出水平方向和竖直方向的位移大小：，由图可知， . b：由速度关系得：，解之得： 8．斜抛运动的基本概念 (1)定义：斜向上或斜向下抛出的物体只在重力(不考虑空气阻力)作用下的运动叫做斜抛运动． (2)斜抛运动的特点：水平方向速度不变，竖直方向仅受重力，加速度为g． (3)斜抛运动的分解：斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下 抛运动的合运动． (4)斜抛运动的方程 如图所示，斜上抛物体初速度为v，与水平方向夹角为θ，则 速度： 位移： 轨迹方程：可得：，代入y可得 可以看出：y＝0时 (1)x＝0是抛出点位置． (2)是水平方向的最大射程． (3)飞行时间： {考点题型精辟归纳} 考点题型一：曲线运动的概念 1．（2021·辽宁葫芦岛市·高一月考）根据运动轨迹可以把运动分为直线运动和曲线运动，下列有关说法正确的是（　　） A．物体运动方向和合力方向在一条直线上合力逐渐变小，物体可能做曲线运动 B．物体做曲线运动时，合力一定指向曲线的凸侧 C．物体运动方向与合力方向夹角为锐角时，物体的速度将增大 D．做曲线运动的物体的位移总是大于做直线运动物体的位移 2．（2021·杭州上海世界外国语中学高一期末）一质点物体由静止开始自由下落某一时刻，突然受水平向右的恒定风力作用，一小段时间作用后风力消失，质点继续运动直至落地，则其运动的轨迹可能是以下选项中的（　　） A． B． C． D． 3．（2021·江苏省淮安中学高一期末）一质点沿曲线从M点加速运动到N点，它在P点时速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是（　　） A．B．C．D． 考点题型二：运动的合成与分解 4．（2021·全国高一期末）关于运动的合成与分解，下列说法中不正确的是（　　） A．物体的两个分运动是直线运动，则它们的合运动一定是直线运动 B．若两个互成角度的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动，则合运动一定是曲线运动 C．合运动与分运动具有等时性 D．速度、加速度和位移的合成都遵循平行四边形定则 5．（2021·山西省文水中学校高一期末）某玩具飞机的生产厂家在测试飞机时，通过计算机描绘出了某测试飞机在18s内的速度-时间图像，其中图1表示水平方向的速度随时间的变化规律，图2表示竖直方向的速度随时间的变化规律。则下列说法错误的是（　　） A．0-6s的时间内飞机的轨迹为直线，6-18s的时间内飞机的轨迹为曲线 B．0-6s的时间内飞机上升，6-18s的时间内飞机下降 C．18s末飞机上升到最高点 D．6s末飞机的速度最大 6．（2021·全国高一期末）质量为2kg的质点在x-y平面上做曲线运动，在x方向的v-t图像和y方向的s-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．质点的初速度为5m/s B．质点所受的合外力为5N C．质点初速度的方向与合外力方向垂直 D．2s末质点速度大小为6m/s 考点题型三：小船渡河问题 7．（2021·全国高一期末）如图所示，一只小船横渡一条河流。小船船头垂直于河岸，自A点出发沿直线抵达河对岸的B点，历时，且知与河岸的夹角，河水流速大小为，小船相对静水的速度不变。已知，下列判断中错误的是（　　） A．河流的宽度为 B．小船相对静水速度的大小为 C．只要调整小船的航向合适，小船可以沿直线抵达正对岸的C点 D．无论怎样调整小船的航向，小船渡河的位移都不可能小于 8．（2021·乌鲁木齐市第二十中学高一月考）小船匀速渡河，已知船在静水中的速度为，水流速度为，河宽为，在船头方向保持不变的情况下，小船渡河时间为，则以下判断一定正确的是（　　） A．小船的位移恰好垂直于河岸 B．小船船头与河岸夹角为指向上游方向 C．小船渡河位移大小为 D．小船到达对岸时可能在出发点下游240m处 9．（2020·通化县综合高级中学高一期末）一只船以一定的速度垂直河岸向对岸行驶，当河水流速恒定时，下列所述船所通过的路程、渡河时间与水流速度的关系，正确的是（　　） A．水流速度越大，路程越长，时间越长 B．水流速度越大，路程越短，时间越长 C．水流速度越大，路程与时间都不变 D．水流速度越大，路程越长，时间不变 考点题型四：绳拉和杆拉