2012届全国版学海导航高中总复习第2轮物理课件：专题1第3讲运动的合成与分解匀变速曲线运动.pptVIP

【变式题】 (2011·盐城中学一模)风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力．如图1-3-7所示，在风洞实验室中有足够大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐标系．质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动，在0～2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用；小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F2=0.10N(图中未画出)．试求：(保留两位有效数字) (1)2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小； (2)风力F2作用多长时间，小球的速度变为与初速度相同； (3)小球回到x轴上时的动能． 图1-3-7 【解析】(1)设在0～2.0s内小球运动的加速度为a1，则F1=ma1 2.0s末小球在y方向的速度v1=a1t1 代入数据解得v1=0.8m/s 沿x轴方向运动的位移x1=v0t1 (2)设2.0s后小球运动的加速度为a2，F2的作用时间为t2时小球的速度变为与初速度相同． 则F2=ma2 v1=a2t2 代入数据解得t2=4.0s (3)设小球回到x轴上时的动能为Ek，由动能定理有 F1y1+F2y1=Ek- m 代入数据解得Ek=0.12J 第 讲 一、运动的合成与分解 1．运动的合成与分解的基本关系 (1)分运动的独立性； (2)运动的等效性(合运动和分运动是等效替代关系，不能并存)； (3)运动的等时性； (4)运动的矢量性(加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解都遵循平行四边形定则)． 2．运动的分解原则：解题时应按运动的实际“效果”分解，或按方便原则分解(即正交分解)． 3．两类典型问题 (1)船过河问题： 要求过河时间最短：必须使船的运动能力(即船在静水中的速度)全部用来过河(即船头方向与河岸的方向垂直)． 要求过河位移最短：①若v船＞v水，应使船的实际航线与河岸垂直．②若v船＜v水，应使船的实际航线与河岸所成的角最大． (2)绳连物问题：物体的实际运动速度为合速度，一般是沿绳和垂直绳两个方向分解． 二、物体做曲线运动的条件 物体所受合外力(或加速度)的方向与它的速度方向不在一条直线上． 三、恒力作用下的匀变速曲线运动 1．恒力作用下的曲线运动，物体的加速度大小和方向都恒定不变，是匀变速运动．物体有初速度，而且初速度的方向与物体的加速度方向不在同一条直线上． 2．最典型的匀变速曲线运动有三类形式：(1)只受重力作用的平抛(和斜抛)物体的运动；(2)带电粒子 以某一初速度垂直电场方向射入匀强电场中，只受电场力作用的运动(类平抛运动)；(3)物体所受各种外力的合力恒定，而且具有的初速度方向与合外力方向成一夹角的运动． 3．恒力作用下的曲线运动，研究速度变化规律、恒力做功的特点、各种不同形式的能相互转化的过程是我们的主要目标和任务． 4．恒力作用下的曲线运动，根据运动的独立性，化曲为直，是研究曲线运动的出发点和基本思想． 四、平抛运动的求解方法 1．常规解法是运动的分解 (1)水平方向和竖直方向的两个分运动是相互独立的，其中每个分运动都不会因另一分运动的存在而受到影响． (2)水平方向和竖直方向的两个分运动及其合运动具有等时性．由t= 知，平抛物体在空中运动的时间t只取决于物体抛出时离地的高度h，而与抛出时的初速度v0无关． 2．类平抛运动 (1)平抛运动是典型的匀变速曲线运动，应掌握这一问题的处理思路、方法，并迁移到讨论类平抛(如带电粒子在匀强电场中的偏转等)问题上来，这一问题也是高考的热点． 当其运动可看成是某一方向的匀速直线运动和垂直此方向的匀加速直线运动，物体所做的运动不是真正的平抛运动，而是类平抛运动，这类运动在电场中会涉及，处理方法与平抛运动类似． (2)所有的抛体运动，都做加速度相同的匀变速运动，其运动规律有着必然的联系． 图1-3-1 3．两个重要结论 (1)做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻(任一位置)，设其末速度方向与水平方向的夹角为 ，位移与水平方向的夹角为 ，则 (2)做平抛(或类平抛)运动的物体任意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． 类型一：曲