《2018-2019學(xué)年高中物理 第1章 怎樣研究拋體運動章末總結(jié)學(xué)案 滬科版必修2.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第1章 怎樣研究拋體運動章末總結(jié)學(xué)案 滬科版必修2.doc(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
第1章 怎樣研究拋體運動
章末總結(jié)
一、運動的合成與分解
1.小船渡河的兩類典型問題
設(shè)河寬為d、水流的速度為v水(方向:沿河岸指向下游)、船在靜水中的速度為v船(方向:船頭指向).
圖1
(1)最短時間
船頭垂直于河岸行駛,tmin=,與v水的大小無關(guān)(如圖1甲所示).
(2)最短航程
①若v船>v水,則smin=d,此時船的航向垂直于河岸,船頭與上游河岸成θ角,滿足cos θ=(如圖乙所示).
②若v船
t1,v2= B.t2>t1,v2=
C.t2=t1,v2= D.t2=t1,v2=
答案 C
解析 設(shè)河寬為d,船在靜水中的速度為v,則t1=t2=;對合運動,過河時間t1=,t2=,則v2=,故C正確.
針對訓(xùn)練 (多選)某河寬為600 m,河中某點的水流速度v與該點到較近河岸的距離d的關(guān)系如圖3所示.船在靜水中的速度為4 m/s,要想使船渡河的時間最短,下列說法正確的是( )
圖3
A.船在航行過程中,船頭應(yīng)與河岸垂直
B.船在河水中航行的軌跡是一條直線
C.渡河的最短時間為240 s
D.船離開河岸400 m時的速度大小為2 m/s
答案 AD
解析 要想使船渡河的時間最短,船在航行過程中,必須保證船頭始終與河岸垂直,選項A正確;因水流的速度大小發(fā)生變化,根據(jù)運動的合成與分解可知,船在河水中航行的軌跡是一條曲線,選項B錯誤;渡河的最短時間為tmin== s=150 s,選項C錯誤;船離開河岸400 m時的水流速度大小與船離開河岸200 m時的水流速度大小相等,即v水=200 m/s=2 m/s,則船離開河岸400 m時的速度大小為v′== m/s=2 m/s,選項D正確.
2.繩、桿關(guān)聯(lián)速度問題
繩、桿等連接的兩個物體在運動過程中,其速度通常是不一樣的,但兩者的速度是有聯(lián)系的(一般兩個物體沿繩或桿方向的速度大小相等),我們稱之為“關(guān)聯(lián)”速度.解決此類問題的一般步驟如下:
第一步:先確定合運動,物體的實際運動就是合運動;
第二步:確定合運動的兩個實際作用效果,一是沿牽引方向的平動效果,改變速度的大??;二是沿垂直于牽引方向的轉(zhuǎn)動效果,改變速度的方向;
第三步:按平行四邊形定則進(jìn)行分解,作好運動矢量圖;
第四步:根據(jù)沿繩(或桿)牽引方向的速度相等列方程.
例2 如圖4所示,一輕桿兩端分別固定質(zhì)量為mA和mB的小球A和B(可視為質(zhì)點).將其放在一個光滑球形容器中從位置1開始下滑,當(dāng)輕桿到達(dá)位置2時球A與球形容器球心等高,其速度大小為v1,已知此時輕桿與水平方向成θ=30角,B球的速度大小為v2,則( )
圖4
A.v2=v1 B.v2=2v1 C.v2=v1 D.v2=v1
答案 C
解析 小球A與球形容器球心等高,速度v1方向豎直向下,速度分解如圖所示,有v11=v1sin 30=v1,由幾何關(guān)系可知小球B此時速度方向與桿成α=60角,因此v21=v2cos 60=v2,沿桿方向兩球速度相等,即v21=v11,解得v2=v1,C正確.
例3 如圖5所示,水平面上有一汽車A,通過光滑輕質(zhì)定滑輪用繩子拉同一水平面上的物體B,當(dāng)拉至圖示位置時,兩繩子與水平面的夾角分別為α、β,二者速度分別為vA和vB,則vA∶vB為多少?
圖5
答案 cos β∶cos α
解析 物體B實際的運動(合運動)水平向右,根據(jù)它的實際運動效果可知,兩分運動分別為沿繩方向的分運動(設(shè)其速度為v1)和垂直繩方向的分運動(設(shè)其速度為v2).如圖甲所示,
有v1=vBcos β①
汽車A實際的運動(合運動)水平向右,根據(jù)它的實際運動效果,兩分運動分別為沿繩方向的分運動(設(shè)其速度為v3)和垂直繩方向的分運動(設(shè)其速度為v4).如圖乙所示,則有v3=vAcos α②
又因二者沿繩子方向上的速度相等,即v1=v3③
由①②③式得
vA∶vB=cos β∶cos α.
二、解決平拋運動的三個突破口
1.把平拋運動的時間作為突破口
平拋運動規(guī)律中,各物理量都與時間有聯(lián)系,所以只要求出平拋運動的時間,其他的物理量都可輕松解出.
2.把平拋運動的偏轉(zhuǎn)角作為突破口
如圖6可得tan θ==(推導(dǎo):tan θ====)
圖6
tan α=,所以有tan θ=2tan α.從以上各式可以看出偏轉(zhuǎn)角和其他物理量都有關(guān)聯(lián),通過偏轉(zhuǎn)角可以確定其他物理量.
3.把平拋運動的一段軌跡作為突破口
平拋運動的軌跡是一條拋物線,已知拋物線上的任意一段,就可求出水平初速度和拋出點,其他物理量也就迎刃而解了.設(shè)圖7為某小球做平拋運動的一段軌跡,在軌跡上任取兩點A和B,E為AB的中間時刻.
圖7
設(shè)tAE=tEB=T
由豎直方向上的勻變速直線運動得-=gT2,所以
T=
由水平方向上的勻速直線運動得
v0==.
例4 甲同學(xué)在做“測量平拋運動的初速度”的課題研究時,得到如圖8所示一小球做平拋運動的閃光照片的一部分,圖中每個方格邊長為5 cm,g取10 m/s2,則閃光頻率是_____ Hz,小球做平拋運動的初速度v0=______ m/s.
圖8
答案 10 2
解析 因為xAB=xBC,所以tAB=tBC,
在豎直方向上,
由Δy=gT2得(70.05-50.05) m=10T2,
解得T=0.1 s,
故閃光頻率為10 Hz.
水平速度v0== m/s=2 m/s.
鏈接地址:http://kudomayuko.com/p-6120483.html