2019第五章-曲线运动-习题课5.1.ppt

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1、习题课:曲线运动探究一探究二探究三合运动性质和轨迹的判断情景导引如图所示,旋臂式起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平方向运动。现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又使货物沿竖直向上做匀减速运动。货物做直线运动还是曲线运动?在地面上观察到货物运动的轨迹是怎样的?探究一探究二探究三要点提示货物做曲线运动。轨迹如图所示。探究一探究二探究三知识归纳物体运动性质和轨迹的判断方法探究一探究二探究三典例剖析【例1】(多选)下列说法正确的是()A.互成角度的两个

2、匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动B.互成角度的一个匀速直线运动与另一个初速度为零的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速曲线运动C.互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动D.互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动探究一探究二探究三解析:选项A中,分运动的加速度都为零,则合加速度一定为零,因而正确;选项B正确,合加速度等于分加速度,合初速度等于匀速运动的速度,二者一定不共线,选项D正确,选项C错误,如图甲、乙所示。答案:ABD探究一探究二探究三规律方法不在

3、一条直线上的两个直线运动的合运动的几种可能情况探究一探究二探究三变式训练1(多选)两个互相垂直的匀变速直线运动,初速度分别为v1和v2,加速度分别为a1和a2,它们的合运动轨迹有()A.如果v1=v2=0,那么轨迹一定是直线B.如果v1≠0,v2≠0,那么轨迹一定是曲线C.如果a1=a2,那么轨迹一定是直线探究一探究二探究三解析:选项A,合初速度为零,合加速度不为零且不变,则合运动的轨迹一定为直线,选项A正确;选项B,如图甲所示,由于分加速度的关系不确定,若合加速度的方向与合速度的方向不共线,则合运动的轨迹为曲线,若合加速度

4、方向与合速度方向共线,则合运动的轨迹为直线;选项C,如图乙所示,合加速度的方向可能与合速度的方向不共线,则合运动的轨迹可能为曲线;选项D,如图丙所示,合加速度的方向一定与合速度的方向共线,则合运动的轨迹一定为直线,选项D正确。答案:AD探究一探究二探究三小船渡河的模型情景导引如图所示,一条小船过河,河宽为d,河水流速为v1,船在静水中速度为v2,且v1

5、小船相对于河岸的运动是小船的实际运动,也是合运动,可分解为小船相对静水和随水下漂两个分运动。此类问题常常讨论以下两种情况。1.渡河时间最短若要渡河时间最短,由于水流速度始终沿河道方向,不可能提供指向河对岸的分速度。因此只要使船头垂直于河岸航行即可。由图探究一探究二探究三2.渡河位移最短船头与上游河岸夹角θ满足v船cosθ=v水,v合⊥v水,如图乙所示。探究一探究二探究三(2)若v水>v船,这时无论船头指向什么方向,都无法使船垂直河岸渡河,即最短位移不可能等于河宽d,寻找最短位移的方法:如图丙所示,按水流速度和船相对静水速度大

6、小的比例,先从出发点A开始作矢量v水,再以v水末端为圆心,v船为半径画圆弧,自出发点A向圆弧作切线为船位移最小时的合运动的方向。这时船头指向上游与河岸探究一探究二探究三典例剖析【例2】(多选)在宽度为d的河中,水流速度为v2,船在静水中速度为v1(且v1>v2),方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船()A.可能的最短渡河时间为B.可能的最短渡河位移为dC.只有当船头垂直河岸渡河时,渡河时间才和水速无关D.不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水速均无关答案:BD探究一探究二探究三规律方法如何正确求解渡河问题(1)小船同时参与

7、随水漂流和在静水中的运动,两个运动互不干扰,且这两个运动具有等时性。(2)渡河时间由垂直河岸方向船的分速度决定,与河水速度无关。探究一探究二探究三变式训练2(多选)河水的流速与某河岸的距离的变化关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要使船以最短时间渡河,下列说法正确的是()A.船渡河的最短时间为100sB.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C.船在河中航行的轨迹是一条直线D.船在河水中的最大速度为7m/s探究一探究二探究三解析:由运动的独立性可知,垂直河岸方向速度越大渡河时间越短,即船头始终与河岸垂直航行

8、时时间最短,tmin==100s,选项A、B均对;由题图甲可知水流速度在变化,船的合速度大小及方向均会随位置发生变化,因此轨迹并不是直线,选项C错;船在静水中的速度与水流速度方向垂直,水流速度最大值为4m/s,则船在河水中的最大速度为5m/s,选项D错。答案:AB探究一探究二探究三要点提示