1、第8讲曲线运动与平抛运动【知识总览】【考点探究】考点1曲线运动(b)条目解析1.曲线运动的速度方向(1)质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的.(2)质点在某一点(或某一时刻)的速度方向沿曲线上这一点的切线方向.2.曲线运动一定是变速运动(1)速度是矢量,它既有大小,又有方向.不论速度的大小是否改变,只要速度的方向发生改变,就表示速度发生了变化,即有加速度.(2)虽然曲线运动是变速运动,但其加速度不一定改变,而是由合外力决定.3.曲线运动条件:物体的速度与合外力不共线.典型例题例1在一场汽车越野赛中,一辆赛车在水平公路上减速转弯,沿圆周由P向Q行驶.如图8-1所示的4个俯视图中画出了赛车转弯时
2、所受合力的4种可能情况,你认为正确的是()图8-1变式如图8-2所示,高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程,虚线是飞出的扑克牌的轨迹,则扑克牌所受合外力F与速度v的关系正确的是图8-3中的()图8-2图8-3要点总结 (1)曲线运动一定是变速运动,但其加速度可能不变.(2)做曲线运动的物体的运动轨迹夹在速度方向与合外力方向之间.(3)做曲线运动的物体所受合外力的方向一定指向运动轨迹弯曲的凹侧.考点2运动的合成与分解(b)条目解析1.已知分运动的情况求合运动叫运动的合成;已知合运动的情况求分运动叫运动的分解.一般运动的合成与分解包括速度的合成与分解和位移的合成与分解.2.运动的合
3、成与分解应遵循平行四边形定则.典型例题例22019金华十校期末 在珠海国际航展上,歼-20隐身战斗机是此次航展最大的“明星”.歼-20战机在降落过程中,水平方向上的初速度为60 m/s,竖直方向上的初速度为6 m/s,已知歼-20战机在水平方向做加速度大小等于2 m/s2的匀减速直线运动,在竖直方向做加速度大小等于0.2 m/s2的匀减速直线运动,则歼-20战机在降落过程中()A.运动轨迹为曲线B.经20 s,水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等C.在前20 s内,水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等D.在前20 s内,水平方向的平均速度为40 m/s图8-4变式如图8-4所示,A
4、、B是两个游泳运动员,他们隔着水流湍急的河流站在岸边,A在上游的位置,且A的游泳技术比B好.现在两个人同时下水游泳,要求两个人尽快在河中相遇,则下列方式中比较好的是()A.A、B均向对方游(即沿图中虚线方向)而不考虑水流作用B.B沿图中虚线向A游,A沿图中虚线偏上方向游C.A沿图中虚线向B游,B沿图中虚线偏上方向游D.A、B均沿图中虚线偏上方向游,A比B更偏上一些考点3平抛运动的规律(d)条目解析1.物体在只受重力的情况下,以一定的速度抛出的运动,叫作抛体运动.2.如果初速度的方向是竖直向上的,就叫作竖直上抛运动;如果初速度的方向是水平的,就叫作平抛运动;如果初速度的方向与水平方向成一定的夹角
5、,就叫作斜抛运动.3.抛体运动是一种匀变速曲线运动.典型例题例3如图8-5所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关S,被电磁铁吸住、位于同一高度的小球B立即开始自由下落,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现A、B两个小球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后()图8-5A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动变式小强向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球,结果球飞到小桶的右侧(如图8-6所示).不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中,则下次再水平抛球时
6、,他可能作出的调整是()图8-6A.减小初速度,抛出点高度不变B.增大初速度,抛出点高度不变C.增大初速度,增加抛出点高度D.初速度大小不变,增加抛出点高度要点总结 平抛运动规律(1)水平分运动:在水平方向上,物体加速度为零,做匀速直线运动.(2)竖直分运动:在竖直方向上,物体初速度为零,只受重力,做自由落体运动.(3)平抛运动是加速度为重力加速度的匀变速曲线运动.考点4平抛运动位移和速度的计算(d)条目解析1.做平抛运动的物体只受重力作用,加速度为重力加速度,所以平抛运动是匀变速曲线运动.2.平抛运动的基本规律图8-7(1)速度关系(2)位移关系典型例题例4从某高度水平抛出一小球,小球经过t
7、时间到达地面时,速度方向与水平方向的夹角为.不计空气阻力,重力加速度为g,下列结论中正确的是()A.小球初速度为gttan B.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长C.小球落地速度为gtsinD.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为图8-8变式1如图8-8所示,以103 m/s的水平初速度v0抛出的物体飞行一段时间后撞在倾角为30的斜面上,此时速度方向与斜面成60角,这段飞行所用的时间为()A.1 sB.2 sC.3 sD.6 s图8-9变式2如图8-9所示, 在斜面的顶端A点以速度v0平抛一小球,经t1时间小球落到斜面上B点;若在A点将此小球以速度0.5v0水平抛出,则经t2时间小球
8、落到斜面上的C点.以下判断正确的是()A.ABAC=21 B.ABAC=41C.t1t2=41 D.t1t2=21要点总结 平抛运动基本规律及其应用(1)飞行时间:由t=2hg可知,飞行时间只与h有关,与v0无关.(2)水平射程:由x=v0t=v02hg可知,水平射程由v0、h共同决定.(3)落地速度:v=vx2+vy2=v02+2gh,与水平方向的夹角正切值tan =vyvx=2ghv0,所以落地速度与初速度v0和下落高度h有关.第8讲曲线运动与平抛运动【考点探究】考点1曲线运动(b)典型例题例1D解析 物体做曲线运动时,轨迹应该向合力方向弯曲,故D正确.变式A解析 物体做曲线运动时,速度方
9、向沿曲线切线方向,而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的凹侧,A正确.考点2运动的合成与分解(b)典型例题例2D解析 飞机的合速度与水平方向的夹角满足tan =660=110 ,合加速度与水平方向的夹角满足tan =0.22=110 ,则飞机的速度方向与加速度方向是相反的,飞机做匀减速直线运动,故A错误;经20 s,歼-20战机水平方向的分速度v1=60 m/s-220 m/s=20 m/s,竖直方向的分速度为v2=6 m/s-0.220 m/s=2 m/s,故B错误;在前20 s内,歼-20战机在水平方向的分位移s1=60+20220=800 m,在竖直方向的分位移h=6+2220 m=80 m,故C错误;歼-20战机在前20 s内,水平方向的平均速度为