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高中物理曲线运动解题技巧及练习题(含答案)

高中物理曲线运动解题技巧及练习题(含答案)
高中物理曲线运动解题技巧及练习题(含答案)

高中物理曲线运动解题技巧及练习题(含答案)

一、高中物理精讲专题测试曲线运动

1.如图所示,粗糙水平地面与半径为R =0.4m 的粗糙半圆轨道BCD 相连接,且在同一竖直平面内,O 是BCD 的圆心,BOD 在同一竖直线上.质量为m =1kg 的小物块在水平恒力F =15N 的作用下,从A 点由静止开始做匀加速直线运动,当小物块运动到B 点时撤去F ,小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D 点,已知A 、B 间的距离为3m ,小物块与地面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g 取10m/s 2.求: (1)小物块运动到B 点时对圆轨道B 点的压力大小. (2)小物块离开D 点后落到地面上的点与D 点之间的距离

【答案】(1)160N (2)2 【解析】 【详解】

(1)小物块在水平面上从A 运动到B 过程中,根据动能定理,有: (F -μmg )x AB =

1

2

mv B 2-0 在B 点,以物块为研究对象,根据牛顿第二定律得:

2B

v N mg m R

-=

联立解得小物块运动到B 点时轨道对物块的支持力为:N =160N

由牛顿第三定律可得,小物块运动到B 点时对圆轨道B 点的压力大小为:N ′=N =160N (2)因为小物块恰能通过D 点,所以在D 点小物块所受的重力等于向心力,即:

2D

v mg m R

=

可得:v D =2m/s

设小物块落地点距B 点之间的距离为x ,下落时间为t ,根据平抛运动的规律有: x =v D t ,

2R =

12

gt 2

解得:x =0.8m

则小物块离开D 点后落到地面上的点与D 点之间的距离20.82m l x =

=

2.如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A 点,自然状态时其右端位于B 点.D 点位于水平桌面最右端,水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP ,其形状为半径R =

0.45m 的圆环剪去左上角127°的圆弧,MN 为其竖直直径,P 点到桌面的竖直距离为R ,P 点到桌面右侧边缘的水平距离为1.5R .若用质量m 1=0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B 点,用同种材料、质量为m 2=0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点释放,物块过B 点后其位移与时间的关系为x =4t ﹣2t 2,物块从D 点飞离桌面后恰好由P 点沿切线落入圆轨道.g =10m/s 2,求:

(1)质量为m 2的物块在D 点的速度;

(2)判断质量为m 2=0.2kg 的物块能否沿圆轨道到达M 点:

(3)质量为m 2=0.2kg 的物块释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功. 【答案】(1)2.25m/s (2)不能沿圆轨道到达M 点 (3)2.7J 【解析】 【详解】

(1)设物块由D 点以初速度v D 做平抛运动,落到P 点时其竖直方向分速度为:

v y 22100.45gR =??m/s =3m/s

y D

v v =tan53°43

=

所以:v D =2.25m/s

(2)物块在内轨道做圆周运动,在最高点有临界速度,则

mg =m 2

v R

解得:v 32

gR =

=

m/s 物块到达P 的速度:

22

223 2.25P D y v v v =+=+=3.75m/s

若物块能沿圆弧轨道到达M 点,其速度为v M ,由D 到M 的机械能守恒定律得:

()22

222111cos5322

M P m v m v m g R =-?+? 可得:2

0.3375M v =-,这显然是不可能的,所以物块不能到达M 点

(3)由题意知x =4t -2t 2,物块在桌面上过B 点后初速度v B =4m/s ,加速度为:

24m/s a =

则物块和桌面的摩擦力:22m g m a μ= 可得物块和桌面的摩擦系数: 0.4μ=

质量m 1=0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B 点,由能量守恒可弹簧压缩到C 点具有的弹性势能为:

p 10BC E m gx μ-=

质量为m 2=0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点释放,物块过B 点时,由动能定理可得:

2p 221

2

BC B E m gx m v μ-=

可得,2m BC x = 在这过程中摩擦力做功:

12 1.6J BC W m gx μ=-=-

由动能定理,B 到D 的过程中摩擦力做的功:

W 2222201122

D m v m v =

- 代入数据可得:W 2=-1.1J

质量为m 2=0.2kg 的物块释放后在桌面上运动的过程中摩擦力做的功

12 2.7J W W W =+=-

即克服摩擦力做功为2.7 J .

3.如图所示,半径R=2.5m 的竖直半圆光滑轨道在B 点与水平面平滑连接,一个质量m=0.50kg 的小滑块(可视为质点)静止在A 点.一瞬时冲量使滑块以一定的初速度从A 点开始运动,经B 点进入圆轨道,沿圆轨道运动到最高点C,并从C 点水平飞出,落在水平面上的D 点.经测量,D 、B 间的距离s1=10m,A 、B 间的距离s2=15m,滑块与水平面的动摩擦因数 ,

重力加速度

.求:

(1)滑块通过C 点时的速度大小;

(2)滑块刚进入圆轨道时,在B 点轨道对滑块的弹力; (3)滑块在A 点受到的瞬时冲量的大小. 【答案】(1) (2)45N (3)

【解析】 【详解】

(1)设滑块从C 点飞出时的速度为v c ,从C 点运动到D 点时间为t 滑块从C 点飞出后,做平抛运动,竖直方向:2R=gt 2

水平方向:s1=v c t

解得:v c=10m/s

(2)设滑块通过B点时的速度为v B,根据机械能守恒定律

mv B2=mv c2+2mgR

解得:v B=10m/s

设在B点滑块受轨道的压力为N,根据牛顿第二定律:N-mg=m

解得:N=45N

(3)设滑块从A点开始运动时的速度为v A,根据动能定理;-μmgs2=mv B2-mv A2

解得:v A=16.1m/s

设滑块在A点受到的冲量大小为I,根据动量定理I=mv A

解得:I=8.1kg?m/s;

【点睛】

本题综合考查动能定理、机械能守恒及牛顿第二定律,在解决此类问题时,要注意分析物体运动的过程,选择正确的物理规律求解.

4.如图所示,一根长为0.1 m的细线,一端系着一个质量是0.18kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,当小球的转速增加到原转速的3倍时,细线断裂,这时测得线的拉力比原来大40 N.求:

(1)线断裂的瞬间,线的拉力;

(2)这时小球运动的线速度;

(3)如果桌面高出地面0.8 m,线断裂后小球沿垂直于桌子边缘的方向水平飞出去落在离桌面的水平距离.

【答案】(1)线断裂的瞬间,线的拉力为45N;

(2)线断裂时小球运动的线速度为5m/s;

(3)落地点离桌面边缘的水平距离2m.

【解析】

【分析】

【详解】

(1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用;重力mg、桌面弹力F N和细线的拉力F,重力mg和弹力F N平衡,线的拉力提供向心力,有:

F N=F=mω2R,

设原来的角速度为ω0,线上的拉力是F0,加快后的角速度为ω,线断时的拉力是F1,则有:F1:F0=ω2: 2

ω=9:1,

又F1=F0+40N,

所以F0=5N,线断时有:F1=45N.

(2)设线断时小球的线速度大小为v,由F1=

2

v

m

R

代入数据得:v=5m/s.

(3)由平抛运动规律得小球在空中运动的时间为:t=

220.8

10

h

s

g

?

==0.4s,

则落地点离桌面的水平距离为:x=vt=5×0.4=2m.

5.如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂

直于坐标平面向外的匀强磁场,y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场

2

2

mv

E

qh

=.一质量为m、电荷量为q的带电粒子从电场中Q点以速度v0水平向右射出,经坐标原点O射入第Ⅰ象限.已知粒子在第Ⅲ象限运动的水平方向位移为竖直方向位移的2倍,且恰好不从PN边射出磁场.已知MN平行于x轴,N点的坐标为(2h,2h),不计粒子的重力,求:

⑴入射点Q的坐标;

⑵磁感应强度的大小B;

⑶粒子第三次经过x轴的位置坐标.

【答案】(1)()

2,h h

--(2)

)

221

mv

qh

(3)

(20262

,0

v gh

g

??

--

??

-

??

??

【解析】

【分析】

带电粒子从电场中Q 点以速度v 0水平向右射出,在第Ⅲ象限做的是类平抛运动,在第I 象限,先是匀速直线运动,后是圆周运动,最后又在电场中做类斜抛运动. 【详解】

(1)带电粒子在第Ⅲ象限做的是类平抛运动,带电粒子受的电场力为1F 运动时间为1t ,有

1F qE =20

2mv h

=

由题意得

11F qE a m m

=

= 101x v t =

21112

y at =

解得

20

1mv x Eq =

20

12mv y Eq

=

202mv E qh

=

Q 的坐标

()2,h h --

(2) 带电粒子经坐标原点O 射入第Ⅰ象限时的速度大小为1v

0x v v =

1y v at =

1mv t Eq

=

联立解得

0y v v =

10

2v v =

由带电粒子在通过坐标原点O 时,x 轴和y 轴方向速度大小相等可知,带电粒子在第I 象限以02v 速度大小,垂直MP 射入磁场,并在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,且恰好不从PN 边射出磁场.如下图所示,设圆周的半径为R ,由牛顿第二定律则有

20

022mv q v B R

= 0

2R qB =

由图知EC 是中位线,O 1是圆心,D 点是圆周与PN 的切点,由几何知识可得,圆周半径

22R =

+ 解得

)0

2

21B mv qh

=

(3) 02v ,且抛 射角是045,如下图所示,

根据斜抛运动的规律,有

202x v v =cos450

202y v v =sin450

带电粒子在电场中飞行时间为2t 则有

10

222y v v t g

g

=

=

带电粒子在电场中水平方向飞行距离为2x 有

20

2222x v x v t g

==

带电粒子在2p 点的坐标

由几何知识可知2p 点的坐标是

4

22

22

h h -+,0)

带电粒子在1p 点的坐标是

()

202642,0v gh g ??--??-????

【点睛】

带电粒子在不同场中运动用不同的物理公式以及利用几何知识来计算.

6.如图所示,光滑轨道CDEF 是一“过山车”的简化模型,最低点D 处入、出口不重合,

E 点是半径为0.32R m =的竖直圆轨道的最高点,D

F 部分水平,末端F 点与其右侧的水

平传送带平滑连接,传送带以速率v=1m/s 逆时针匀速转动,水平部分长度L=1m .物块B 静止在水平面的最右端F 处.质量为1A m kg =的物块A 从轨道上某点由静止释放,恰好通过竖直圆轨道最高点E ,然后与B 发生碰撞并粘在一起.若B 的质量是A 的k 倍,A B 、与传送带的动摩擦因数都为0.2μ=,物块均可视为质点,物块A 与物块B 的碰撞时间极短,取2

10/g m s =.求:

(1)当3k =时物块A B 、碰撞过程中产生的内能; (2)当k=3时物块A B 、在传送带上向右滑行的最远距离;

(3)讨论k 在不同数值范围时,A B 、碰撞后传送带对它们所做的功W 的表达式.

【答案】(1)6J (2)0.25m (3)①()21W k J =-+②()

221521k k W k +-=+

【解析】

(1)设物块A 在E 的速度为0v ,由牛顿第二定律得:20

A A v m g m R

=①,

设碰撞前A 的速度为1v .由机械能守恒定律得:220111222

A A A m gR m v m v +=②, 联立并代入数据解得:14/v m s =③;

设碰撞后A 、B 速度为2v ,且设向右为正方向,由动量守恒定律得

()122A A m v m m v =+④;

解得:211

41/13

A A B

m v v m s m m =

=?=++⑤;

由能量转化与守恒定律可得:()22

121122

A A

B Q m v m m v =-+⑥,代入数据解得Q=6J ⑦; (2)设物块AB 在传送带上向右滑行的最远距离为s ,

由动能定理得:()()221

2

A B A B m m gs m m v μ-+=-+⑧,代入数据解得0.25s m =⑨; (3)由④式可知:214

/1A A B m v v m s m m k

=

=++⑩;

(i )如果A 、B 能从传送带右侧离开,必须满足()()2

21

2

A B A B m m v m m gL μ+>+,

解得:k <1,传送带对它们所做的功为:()()21J A B W m m gL k μ=-+=-+; (ii )(I )当2v v ≤时有:3k ≥,即AB 返回到传送带左端时速度仍为2v ; 由动能定理可知,这个过程传送带对AB 所做的功为:W=0J ,

(II )当0k ≤<3时,AB 沿传送带向右减速到速度为零,再向左加速, 当速度与传送带速度相等时与传送带一起匀速运动到传送带的左侧. 在这个过程中传送带对AB 所做的功为()()2

221122

A B A B W m m v m m v =

+-+, 解得()

2215

21k k W k +-=

+; 【点睛】本题考查了动量守恒定律的应用,分析清楚物体的运动过程是解题的前提与关键,应用牛顿第二定律、动量守恒定律、动能定理即可解题;解题时注意讨论,否则会漏解.A 恰好通过最高点E ,由牛顿第二定律求出A 通过E 时的速度,由机械能守恒定律求出A 与B 碰撞前的速度,A 、B 碰撞过程系统动量守恒,应用动量守恒定律与能量守恒定律求出碰撞过程产生的内能,应用动能定理求出向右滑行的最大距离.根据A 、B 速度与传送带速度间的关系分析AB 的运动过程,根据运动过程应用动能定理求出传送带所做的功.

7.“抛石机”是古代战争中常用的一种设备,如图所示,为某学习小组设计的抛石机模型,其长臂的长度L = 2 m ,开始时处于静止状态,与水平面间的夹角α=37°;将质量为m =10.0㎏的石块装在长臂末端的口袋中,对短臂施力,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,石块被水平抛出,其落地位置与抛出位置间的水平距离x =12 m 。不计空气阻力, 重力加速度g 取10m/s2,取水平地面为重力势能零参考平面。sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。求:

(1)石块在最高点的重力势能E P (2)石块水平抛出的速度大小v 0; (3)抛石机对石块所做的功W 。

【答案】(1)320J (2)15m/s (3)1445J

【解析】(1)石块在最高点离地面的高度:h =L +L sin α=2×(1+0.6)m = 3.2m 由重力势能公式:E P =mgh=320J (2)石块飞出后做平抛运动 水平方向 x = v 0t

竖直方向 2

12

h gt =

解得:v 0 = 15m/s

(3)长臂从初始位置转到竖直位置过程, 由动能定理得: 2012

W mgh mv -= 解得: W = 1445J

点睛:要把平抛运动分解水平方向上的匀速和竖直方向上的自由落体运动。

8.如图甲所示,轻质弹簧原长为2L ,将弹簧竖直放置在水平地面上,在其顶端将一质量为5m 的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为L .现将该弹簧水平放置,如图乙所示.一端固定在A 点,另一端与物块P 接触但不连接.AB 是长度为5L 的水平轨道,B 端与半径为L 的光滑半圆轨道BCD 相切,半圆的直径BD 在竖直方向上.物块P 与AB 间的动摩擦因数0.5μ=,用外力推动物块P ,将弹簧压缩至长度为L 处,然后释放P ,P 开始沿轨道运动,重力加速度为g .

(1)求当弹簧压缩至长度为L 时的弹性势能p E ;

(2)若P 的质量为m ,求物块离开圆轨道后落至AB 上的位置与B 点之间的距离; (3)为使物块P 滑上圆轨道后又能沿圆轨道滑回,求物块P 的质量取值范围.

【答案】(1)5P E mgL = (2) 22S L = (3)5

53

2

m M m # 【解析】 【详解】

(1)由机械能守恒定律可知:弹簧长度为L 时的弹性势能为

(2)设P 到达B 点时的速度大小为

,由能量守恒定律得:

设P 到达D 点时的速度大小为,由机械能守恒定律得:

物体从D 点水平射出,设P 落回到轨道AB 所需的时间为

θ θ 22S L =

(3)设P 的质量为M ,为使P 能滑上圆轨道,它到达B 点的速度不能小于零 得54mgL MgL μ> 5

2

M m <

要使P 仍能沿圆轨道滑回,P 在圆轨道的上升高度不能超过半圆轨道的中点C ,得

21

2B

Mv MgL '≤ 21

42

p B

E Mv MgL μ=

'+

9.三维弹球()3DPinball 是Window 里面附带的一款使用键盘操作的电脑游戏,小王同学受此启发,在学校组织的趣味运动会上,为大家提供了一个类似的弹珠游戏.如图所示,将一质量为0.1m kg =的小弹珠(可视为质点)放在O 点,用弹簧装置将其弹出,使其沿着光滑的半圆形轨道OA 和AB 进入水平桌面BC ,从C 点水平抛出.已知半圆型轨道OA 和AB 的半径分别为0.2r m =,0.4R m =,BC 为一段长为 2.0L m =的粗糙水平桌面,小弹珠与桌面间的动摩擦因数为0.4μ=,放在水平地面的矩形垫子DEFG 的DE 边与BC 垂直,C 点离垫子的高度为0.8h m =,C 点离DE 的水平距离为0.6x m =,垫子的长度EF 为1m ,210/.g m s =求:

()1若小弹珠恰好不脱离圆弧轨道,在B 位置小弹珠对半圆轨道的压力;

()2若小弹珠恰好不脱离圆弧轨道,小弹珠从C 点水平抛出后落入垫子时距左边缘DE 的距

离;

()3若小弹珠从C 点水平抛出后不飞出垫子,小弹珠被弹射装置弹出时的最大初速度.

【答案】(1)6N (2)0.2m (3)/s 【解析】 【分析】

(1)由牛顿第二定律求得在A 点的速度,然后通过机械能守恒求得在B 点的速度,进而由牛顿第二定律求得支持力,即可由牛顿第三定律求得压力;

(2)通过动能定理求得在C 点的速度,即可由平抛运动的位移公式求得距离;

(3)求得不飞出垫子弹珠在C 点的速度范围,再通过动能定理求得初速度范围,即可得到最大初速度. 【详解】

(1)若小弹珠恰好不脱离圆弧轨道,那么对弹珠在A 点应用牛顿第二定律有

2A

mv mg R

=,

所以,2/A v m s =

=;

那么,由弹珠在半圆轨道上运动只有重力做功,机械能守恒可得:

2211

222

B A mv mv mgR =+,所以,/B v s ==; 那么对弹珠在B 点应用牛顿第二定律可得:弹珠受到半圆轨道的支持力

2

6B

N mv F mg N R

=+=,方向竖直向上;

故由牛顿第三定律可得:在B 位置小弹珠对半圆轨道的压力6N N F N ==,方向竖直向下;(2)弹珠在BC 上运动只有摩擦力做功,故由动能定理可得:

22

1122

C B mgL mv mv μ-=

-,

所以,2/C v m s ==;

设小弹珠从C 点水平抛出后落入垫子时距左边缘DE 的距离为d ,那么由平抛运动的位移公式可得:2

12

h gt =

0.8C x d v t v m +===, 所以,0.2d m =;

(3)若小弹珠从C 点水平抛出后不飞出垫子,那么弹珠做平抛运动的水平距离

0.6 1.6m s m ≤≤;

故平抛运动的初速度

'

2 C

s

v

t h

g

==

所以,1.5/'4/

C

m s v m s

≤≤;

又有弹珠从O到C的运动过程只有重力、摩擦力做功,故由动能定理可得:

()22

11

22'

22

C

mg R r mgL mv mv

μ

--=-;

所以,()

22

'2222'8/

C C

v v g R r gL v m s

μ

=--+=+,

41

/26/

2

m s v m s

≤≤,所以小弹珠被弹射装置弹出时的最大初速度为26/

m s;【点睛】

经典力学问题一般先对物体进行受力分析,求得合外力及运动过程做功情况,然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解.

10.某高中物理课程基地拟采购一种能帮助学生对电偏转和磁偏转理解的实验器材

.该器材

的核心结构原理可简化为如图所示

.一匀强电场方向竖直向下,以竖直线ab、cd为边界,其宽度为L,电场强度的大小为

2

3

.

mv

E=在cd的左侧有一与cd相切于N点的圆形有界匀强磁场,磁场的方向垂直纸面、水平向外

.现有一质量为m,电荷量为q的带正电粒子自O点以水平初速度0v正对M点进入该电场后,从N点飞离cd边界,再经磁场偏转后又从P点垂直于cd边界回到电场区域,并恰能返回O点

.粒子重力不计.试求:

()1粒子从N点飞离cd边界时的速度大小和方向;

()2P、N两点间的距离;

()3圆形有界匀强磁场的半径以及磁感应强度大小;

()4该粒子从O点出发至再次回到O点的总时间.

【答案】()0

12v,方向与边界cd成30o角斜向下;(53

2L,;(3)

5

4

L

0 83

5

mv

qL

;()

00

353

4

2

L L

v

π

+

【解析】

【分析】

(1)利用运动的合成和分解,结合牛顿第二定律,联立即可求出粒子从N点飞离cd边界时的速度大小,利用速度偏向角公式即可确定其方向;(2)利用类平抛规律结合几何关系,即可求出P、N两点间的距离;(3)利用洛伦兹力提供向心力结合几何关系,联立即可求出圆形有界匀强磁场的半径以及磁感应强度大小;(4)利用类平抛规律求解粒子在电场中运动的时间,利用周期公式,结合粒子在磁场中转过的圆心角求解粒子在磁场中运动的时间,联立即可求出该粒子从O点出发至再次回到O点的总时间.

【详解】

(1)画出粒子轨迹过程图,如图所示:

粒子从O到N点时间:t1=

L

v

粒子在电场中加速度:a=

qE

m

2

3v

粒子在N点时竖直方向的速度:v y=at130

粒子从N点飞离cd边界时的速度:v=2v0

速度偏转角的正切:tanθ=y

v

v

3故θ=600,即速度与边界cd成300角斜向下.

(2)粒子从P到O点时间:t2=

L

2v

粒子从P到O点过程的竖直方向位移:y2=22

1

at

2

3

粒子从O到N点过程的竖直方向位移:y1=21

1

at

2

3

故P、N两点间的距离为:Y PN=y1+y2

53

L

(3)设粒子做匀速圆周运动的半径为r,根据几何关系可得:r0

cos60+r=

53

L

8

解得粒子做匀速圆周运动的半径:

r=

L 12

根据洛伦兹力提供向心力可得:qvB=m 2

v r

解得圆形有界匀强磁场的磁感应强度:B=mv qr

=0

5qL

根据几何关系可以确定磁场区域的半径:R=2r 0cos30 即圆形有界匀强磁场的半径:R=

5L 4 (4)粒子在磁场中运动的周期:T=2πr

v

粒子在匀强磁场中运动的时间:t 3=

23

T=0

L 18v 粒子从O 点出发至再次回到O 点的总时间:t=t 1+t 2+t 3=03L 2v

【点睛】

本题考查带电粒子在复合场中运动,类平抛运动运用运动的合成和分解牛顿第二定律结合运动学公式求解,粒子在磁场中的运动运用洛伦兹力提供向心力结合几何关系求解,解题关键是要作出临界的轨迹图,正确运用数学几何关系,还要分析好从电场射入磁场衔接点的速度大小和方向;运用粒子在磁场中转过的圆心角,结合周期公式,求解粒子在磁场中运动的时间.

【物理】物理曲线运动练习题含答案及解析

【物理】物理曲线运动练习题含答案及解析 一、高中物理精讲专题测试曲线运动 1.如图所示,竖直圆形轨道固定在木板B 上,木板B 固定在水平地面上,一个质量为3m 小球A 静止在木板B 上圆形轨道的左侧.一质量为m 的子弹以速度v 0水平射入小球并停留在其中,小球向右运动进入圆形轨道后,会在圆形轨道内侧做圆周运动.圆形轨道半径为R ,木板B 和圆形轨道总质量为12m ,重力加速度为g ,不计小球与圆形轨道和木板间的摩擦阻力.求: (1)子弹射入小球的过程中产生的内能; (2)当小球运动到圆形轨道的最低点时,木板对水平面的压力; (3)为保证小球不脱离圆形轨道,且木板不会在竖直方向上跳起,求子弹速度的范围. 【答案】(1)2038mv (2) 2 164mv mg R + (3)042v gR ≤或04582gR v gR ≤≤【解析】 本题考察完全非弹性碰撞、机械能与曲线运动相结合的问题. (1)子弹射入小球的过程,由动量守恒定律得:01(3)mv m m v =+ 由能量守恒定律得:220111 422 Q mv mv =-? 代入数值解得:2038 Q mv = (2)当小球运动到圆形轨道的最低点时,以小球为研究对象,由牛顿第二定律和向心力公式 得2 11(3)(3)m m v F m m g R +-+= 以木板为对象受力分析得2112F mg F =+ 根据牛顿第三定律得木板对水平的压力大小为F 2 木板对水平面的压力的大小20 2164mv F mg R =+ (3)小球不脱离圆形轨有两种可能性: ①若小球滑行的高度不超过圆形轨道半径R 由机械能守恒定律得: ()()211 332 m m v m m gR +≤+

高中物理曲线运动综合复习测试题附答案详解

■专题测试 《曲线运动》专题测试卷(时间:90分钟,满分:120分) 班级姓名学号得分 一、选择题(本题共12小题。每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,有 的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选 错或不答的得0分。) 1.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,在同一 坐标系中作出两个分运动的v-t图象,如图1所示,则以下说法正确的是() A.图线1表示水平方向分运动的v-t图线 B.图线2表示竖直方向分运动的v-t图线 C.t1时刻物体的速度方向与初速度方向夹角为45° D.若图线2的倾角为θ,当地重力加速度为g,则一定有g = θ tan 2.如图2所示,在地面上某一高度处将A球以初速度v1水平抛出,同时在A球正下 方地面处将B球以初速度v2斜向上抛出,结果两球在空中相遇,不计空气阻力,则两球从 抛出到相遇过程中() A.A和B初速度的大小关系为v1< v2 B.A和B加速度的大小关系为a A> a B C.A做匀变速运动,B做变加速运动 D.A和B的速度变化相同 3.如图3所示,蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它,就在子弹 出枪口时,松鼠开始运动,下述各种运动方式中,松鼠不能逃脱厄运而被击中的是(设树枝 足够高): A.自由落下 B.竖直上跳 C.迎着枪口,沿AB方向水平跳离树枝 D.背着枪口,沿AC方向水平跳离树枝 4.在同一点O抛出的三个物体,做平抛运动的轨迹如图4所示,则 三个物体做平抛运动的初速度v A.v B、v C的关系和三个物体做平跑运动的 时间t A.t B、t C的关系分别是() A.v A>v B>v C t A>t B>t C B.v A=v B=v C t A=t B=t C C.v At B>t C D.v A>v B>v C t A

高中物理解题技巧:图像法

高物理解题技巧:图像法1 物理规律可以用文字描述,也可以用数函数式表示,还可以用图象描述。图象作为表示物理规律的方法之一,可以直观地反映某一物理量随另一物理量变化的函数关系,形象地描述物理规律。在进行抽象思维的同时,利用图象视觉感知,有助于对物理知识的理解和记忆,准确把握物理量之间的定性和定量关系,深刻理解问题的物理意义。应用图象不仅可以直接求或读某些待求物理量,还可以用探究某些物理规律,测定某些物理量,分析或解决某些复杂的物理过程。 图象的物理意义主要通过“点”、“线”、“面”、“形”四个方面体现,应从这四方面入手,予以明确。 1、物理图象“点”的物理意义:“点”是认识图象的基础。物理图象上的“点”代表某一物理状态,它包含着该物理状态的特征和特性。从“点”着手分析时应注意从以下几个特殊“点”入手分析其物理意义。 (1)截距点。它反映了当一个物理量为零时,另一个物理的值是多少,也就是说明确表明了研究对象的一个状态。如图1,图象与纵轴的交点反映当I=0时,U=E即电的 电动势;而图象与横轴的交点反映电的短路电流。这可通过图象的数表达式 得。 (2)交点。即图线与图线相交的点,它反映了两个不同的研究对象此时有相同的物理量。如图2的P点表示电阻A接在电B两端时的A两端的电压和通过A的电流。

(3)极值点。它可表明该点附近物理量的变化趋势。如图3的D点表明当电流等于时,电有最大的输功率。 (4) 拐 点。通常反映物理过程在该点发生突变,物理量由量变到质变的转折点。拐点分明拐点和暗拐点,对明拐点,生能一眼看其物理量发生了突变。如图4的P点反映了加速度方向发生了变化而不是速度方向发生了变化。而暗拐点,生往往察觉不到物理量的突变。如图5P点看起是一条直线,实际上在该点速度方向发生了变化而加速度没有发生变化。 2、物理图象“线”的物理意义:“线”:主要指图象的直线或曲线的切线,其斜率通常 具有明确的物理意义。物理图象的斜率代表两个物理量增量之比值,其大小往往 代表另一物理量值。如-t图象的斜率为速度,v-t图象的斜率为加速度,Φ-t图象的斜率为感应电动势(n=1的情况下),电U-I图象(如图1)的斜率 为电的内阻(从图象的数表达式也一目了然)等。 3、物理图象“面”的物理意义:“面”:是指图线与坐标轴所围的面积。有些物理图象的图线与横轴所围的面积的值常代表另一个物理量的大小.习图象时,有意识地利用求面积的方法,计算有关问题,可使有些物理问题的解答变得简便,如v-t图象所围面积 代表位移,F-图象所围面积为力做的功,P-V图象所围面积为 气体压强做的功等。 4、物理图象“形”的物理意义:“形”:指图象的形状。由图线的形状结合其斜率找其隐含的物理意义。例如在v-t图象,如果是一条与时间轴平行的直线,说明物体做匀速直线运动;若是一条斜的直线,说明物体做匀变速直线运动;若是一条曲线,则可根据其斜率变化情况,判断加速度的变化情况。在波的图象,可通过微小的平移能够判断各质点在该时刻的振动方向;在研究小电珠两端的电压U与电流I关系时,通过实验测在

高一物理曲线运动练习题(含答案)

第五章 第一节 《曲线运动》练习题 一 选择题 1. 关于运动的合成的说法中,正确的是 ( ) A .合运动的位移等于分运动位移的矢量和 B .合运动的时间等于分运动的时间之和 C .合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度 D .合运动的速度方向与合运动的位移方向相同 A 此题考查分运动与合运动的关系,D 答案只在合运动为直线时才正确 2. 物体在几个力的作用下处于平衡状态,若撤去其中某一个力而其余力的性质(大小、方向、作用点)不变,物 体的运动情况可能是 ( ) A .静止 B .匀加速直线运动 C .匀速直线运动 D .匀速圆周运动 B 其余各力的合力与撤去的力等大反向,仍为恒力。 3.某质点做曲线运动时 (AD ) A.在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向 B.在任意时间内,位移的大小总是大于路程 C.在某段时间里质点受到的合外力可能为零 D.速度的方向与合外力的方向必不在同一直线上 4 精彩的F 1赛事相信你不会陌生吧!车王舒马赫在2005年以8000万美元的年收入高居全世界所有运动员榜首。在观众感觉精彩与刺激的同时,车手们却时刻处在紧张与危险之中。这位车王在一个弯道上突然高速行驶的赛车后轮脱落,从而不得不遗憾地退出了比赛。关于脱落的后轮的运动情况,以下说法正确的是( C ) A. 仍然沿着汽车行驶的弯道运动 B. 沿着与弯道垂直的方向飞出 C. 沿着脱离时,轮子前进的方向做直线运动,离开弯道 D. 上述情况都有可能 5.一个质点在恒力F 作用下,在xOy 平面内从O 点运动到A 点的轨迹如图所示,且在A 点的速度方向与x 轴平行, 则恒力F 的方向不可能( ) A.沿x 轴正方向 B.沿x 轴负方向 C.沿y 轴正方向 D.沿y 轴负方向 ABC 质点到达A 点时,Vy=0,故沿y 轴负方向上一定有力。 6在光滑水平面上有一质量为2kg 2N 力水平旋转90o,则关于物体运动情况的叙述正确的是(BC ) A. 物体做速度大小不变的曲线运动 B. 物体做加速度为在2m/s 2的匀变速曲线运动 C. 物体做速度越来越大的曲线运动 D. 物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大 解析:物体原来所受外力为零,当将与速度反方向的2N 力水平旋转90o后其受力相当于如图所示,其中,是F x 、F y 的合力,即F=22N ,且大小、方向都不变,是恒力,那么物体的加速度为2 22== m F a m /s 2=2m /s 2恒定。又因为F 与v 夹角<90o,所以物体做速度越来越大、加速度恒为2m /s 2的匀变速曲线运动,故正确答案是B 、C 两 项。 7. 做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的物理量是( ) A.速度 B.加速度 C.速率 D.合外力 A 曲线运动的几个典型例子是匀变速曲线运动像平抛和匀速圆周运动,故 B 、 C 、 D 均可不变化,但速度一定变化。 8. 关于合力对物体速度的影响,下列说法正确的是(ABC ) O A x y

高中物理答题技巧归纳大全

高中物理答题技巧归纳大全 一,考场中心态的保持 心态“安静”:心静自然“凉”,脑子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心静如水,超然物外,成为时间的主人、学习的主人。情绪稳定,效率提高。心不静,则心乱如麻,心神不定,心不在焉,如坐针毡,眼在此而心在彼,貌似用功,实则骗人。 二,高中物理选择题的答题技巧 选择题一般考查学生对基本知识和基本规律的理解及应用这些知识进行一些定性推理和定量计算。解答选择题时,要注意以下几个问题: 每一选项都要认真研究,选出最佳答案,当某一选项不敢确定时,宁可少选也不错选。 注意题干要求,让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。 相信第一判断:凡已做出判断的题目,要做改动时,请十二分小心,只有当你检查时发现第一次判断肯定错了,另一个百分之百是正确答案时,才能做出改动,而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学这一点尤为重要。 做选择题的常用方法: 筛选(排除)法:根据题目中的信息和自身掌握的知识,从易到难,逐步排除不合理选项,最后逼近正确答案。

特值(特例)法:让某些物理量取特殊值,通过简单的分析、计算进行判断。它仅适用于以特殊值代入各选项后能将其余错误选项均排除的选择题。 极限分析法:将某些物理量取极限,从而得出结论的方法。 直接推断法:运用所学的物理概念和规律,抓住各因素之间的联系,进行分析、推理、判断,甚至要用到数学工具进行计算,得出结果,确定选项。 观察、凭感觉选择:面对选择题,当你感到确实无从下手时,可以通过观察选项的异同、长短、语言的肯定程度、表达式的差别、相应或相近的物理规律和物理体验等,大胆的做出猜测,当顺利的完成试卷后,可回头再分析该题,也许此时又有思路了。 物理实验题的做题技巧 实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。作为填空题,数值、单位、方向或正负号都应填全面;作为作图题:对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图,则电表量程、正负极性,电流表内、外接法,变阻器接法,滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头,要正确使用虚、实线,各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位;实物连接图一定要先画出电路图(仪器位置要对应);各种作图及连线要先用铅笔(有利于修改),最后用黑色签字笔涂黑。 常规实验题:主要考查课本实验,几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析,解答常

高中物理曲线运动、运动合成和分解练习题

第一讲曲线运动、运动合成和分解(1课时) 一.考点基础知识回顾及重点难点分析 知识点1、曲线运动的特点:做曲线运动的物体在某点的速度方向就是曲线在该点的切线方 向,因此速度的方向是时刻的,所以曲线运动一定是运动 过关练习1 1.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( A.速率 B.速度 C.加速度 D.合外力 2.关于质点做曲线运动的下列说法中,正确的是() A .曲线运动一定是匀变速运动 B .变速运动一定是曲线运动 C .曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向 D .有些曲线运动也可能是匀速运动 方法点拨和归纳: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。 知识点2、物体做曲线运动的条件是:合外力(加速度)方向和初速度方向同一直线; 与物体做直线运动的条件区别是。 过关练习2:

1.物体运动的速度(v )方向、加速度(a )方向及所受合外力(F )方向三者之间的关系为 A .v 、a 、F 三者的方向相同() B .v 、a 两者的方向可成任意夹角,但a 与F 的方向总相同 C .v 与F 的方向总相同,a 与F 的方向关系不确定 D .v 与F 间或v 与a 间夹角的大小可成任意值 2.下列叙述正确的是:( A .物体在恒力作用下不可能作曲线运动 B .物体在变力作用下不可能作直线运动 C .物体在变力或恒力作用下都有可能作曲线运动 D .物体在变力或恒力作用下都可能作直线运动 3.物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动,如果突然撤掉其中一个力,它不可能做() A .匀速直线运动 B.匀加速直线运动 C .匀减速直线运动 D.曲线运动 4.质量为m 的物体受到两个互成角度的恒力F 1和F 2的作用,若物体由静止开始,则它将做 运动,若物体运动一段时间后撤去一个外力F 1,物体继续做的运动是运动。 方法点拨和归纳: ①物体做曲线运动一定受外力。

高中物理曲线运动知识点归纳

高中物理曲线运动知识点归纳 第一章曲线运动 (一)曲线运动的位移 研究物体的运动时,坐标系的选取十分重要.在这里选择平面直角坐标系.以抛出点为坐标原点,以抛出时物体的初速度v 0方向为x 轴的正方向,以竖直方向向下为y 轴的正方向,如下图所示. 当物体运动到A 点时,它相对于抛出点O 的位移是OA ,用l 表示. 由于这类问题中位移矢量的方向在不断变化,运算起来很不方便,因此要尽量用它在坐标轴方向的分矢量来表示它. 由于两个分矢量的方向是确定的,所以只用A 点的坐标(x A 、y A )就能表示它,于是使问题简化. (二)曲线运动的速度 1、曲线运动速度方向:做曲线运动的物体,在某点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向. 2.对曲线运动速度方向的理解 如图所示, AB 割线的长度跟质点由A 运动到B 的时间之比,即v =Δx AB Δt , 等于AB 过程中平均速度的大小,其平均速度的方向由A 指向B .当B 非常非常接近A 时,AB 割线变成了过A 点的切线,同时Δt 变为极短的时间,故AB 间的平均速度近似等于A 点的瞬时速度,因此质点在A 点的瞬时速度方向与过A 点的切线方向一致. (三)曲线运动的特点 1、曲线运动是变速运动:做曲线运动的物体速度方向时刻在发生变化,所以曲线运动是变速运动.(曲线运动是变速运动,但变速运动不一定是曲线

运动) 2、做曲线运动的物体一定具有加速度 曲线运动中速度的方向(轨迹上各点的切线方向)时刻在发生变化,即物体的运动状态时刻在发生变化,而力是改变物体运动状态的原因,因此,做曲线运动的物体所受合力一定不为零,也就一定具有加速度.(说明:曲线运动是变速运动,只是说明物体具有加速度,但加速度不一定是变化的,例如,抛物运动都是匀变速曲线运动.) (四)物体做曲线运动的条件: 物体所受的合外力的方向与速度方向不在同一直线上,也就是加速度方向与速度方向不在同一直线上.(只要物体的合外力是恒力,它一定做匀变速运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动) 当物体受到的合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体做曲线运动的速率将增大;当物体受到的合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体做曲线运动的速率将减小;当物体受到的合外力方向与速度的方向垂直时,该力只改变速度方向,不改变速度的大小. (五)曲线运动的轨迹 做曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指一方弯曲, 若已知物体的运动轨迹,可判断出物体所受合力的大致方 向.速度和加速度在轨迹两侧,轨迹向力的方向弯曲,但不会达到力的方向.(六)运动的合成与分解的方法 1、合运动与分运动的定义 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是合运动,那几个

物理解题技巧高中对称法

物理解题技巧高中对称法 物理解题技巧高中自然界和自然科学中,普遍存在着优美和谐的对称现象.对称性就是事物在变化时存在的某种不变性.物理中对称现象比比皆是,对称的结构、对称的作用、对称的电路、对称的物和像等等.一般情况下对称表现为研究对象在结构上的对称性、物理过程在时间上和空间上的对称性、物理量在分布上的对称性及作用效果的对称性等.利用对称性解题时有时能一眼看出答案,大大简化解题步骤.从科学思维方法的角度来讲,对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力.用对称性解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性,这些对称性往往就是通往答案的捷径. 静力学问题解题的思路和方法 确定研究对象:并将“对象”隔离出来-。必要时应转换研究对象。这种转换,一种情况是换为另一物体,一种情况是包括原“对象”只是扩大范围,将另一物体包括进来。 分析“对象”受到的外力,而且分析“原始力”,不要边分析,边处理力。以受力图表示。 根据情况处理力,或用平行四边形法则,或用三角形法则,或用正交分解法则,提高力合成、分解的目的性,减少盲目性。 对于平衡问题,应用平衡条件∑F=0,∑M=0,列方程求解,而后讨论。 认识物体的平衡及平衡条件 对于质点而言,若该质点在力的作用下保持静止或匀速直线运

动,即加速度为零,则称为平衡,欲使质点平衡须有∑F=0。若将各力正交分解则有:∑FX=0,∑FY=0。 这里应该指出的是物体在三个力(非平行力)作用下平衡时,据∑F=0可以引伸得出以下结论: 这三个力矢量组成封闭三角形。 任何两个力的合力必定与第三个力等值反向。 对物体受力的分析及步骤 明确研究对象 分析物体或结点受力的个数和方向,如果是连结体或重叠体,则用“隔离法” 作图时力较大的力线亦相应长些 每个力标出相应的符号(有力必有名),用英文字母表示 用正交分解法解题列动力学方程 受力不平衡时 一些物体的受力特征:轻杆或弹簧对物体可以有压力或者拉力。绳子或橡皮筋可受拉力不能受压力,同一绳放在光滑滑轮或光滑挂钩上,两侧绳子受力大小相等,当三段以上绳子在交点打结时,各段绳受力大小一般不相等。 受力分析步骤: 判断力的个数并作图:重力;接触力(弹力和摩擦力);场力(电场力、磁场力) 判断力的方向:

高考物理复习高中物理解题方法归类总结高中物理例题解析,原来还有这么巧妙的方法!

高考物理复习高中物理解题方法归类总结 (高中物理例题解析) 方法一:图像法解题 一、方法简介 图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为几何关系,运用图像直观、形像、简明的特点,来分析解决物理问题,由此达到化难为易、化繁为简的目的. 高中物理学习中涉及大量的图像问题,运用图像解题是一种重要的解题方法.在运用图像解题的过程中,如果能分析有关图像所表达的物理意义,抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点,常常就可以方便、简明、快捷地解题. 二、典型应用 1.把握图像斜率的物理意义

在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度,在s-t图像中斜率表示物体运动的速度,在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻,不同的物理图像斜率的物理意义不同. 2.抓住截距的隐含条件 图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方,常常是题目中的隐含条件. 例1、在测电池的电动势和内电阻的实验中,根据得出的一组数据作出U-I图像,如图所示,由图像得出电池的电动势E=______ V,内电阻r=_______ Ω. 【解析】电源的U-I图像是经常碰到的,由图线与纵轴的截距容易得出电动势E=1.5 V,图线与横轴的截距0.6 A是路端电压为0.80伏特时的电流,(学生在这里常犯的错误是把图线与横轴的截距0.6 A当作短路电流,而得出r=E/I 短=2.5Ω的错误结论.)故电源的内阻为:r=△U/△I=1.2Ω 3.挖掘交点的潜在含意

一般物理图像的交点都有潜在的物理含意,解题中往往又是一个重要的条件,需要我们多加关注.如:两个物体的位移图像的交点表示两个物体“相遇”. 例2、A、B两汽车站相距60 km,从A站每隔10 min向B站开出一辆汽车,行驶速度为60 km/h.(1)如果在A站第一辆汽车开出时,B站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A站,问B站汽车在行驶途中能遇到几辆从A站开出的汽车?(2)如果B站汽车与A站另一辆汽车同时开出,要使B站汽车在途中遇到从A站开出的车数最多,那么B站汽车至少应在A站第一辆车开出多长时间后出发(即应与A站第几辆车同时开出)?最多在途中能遇到几辆车?(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出,那么B站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车? 【解析】依题意在同一坐标系中作出分别从A、B站由不同时刻开出的汽车做匀速运动的s一t图像,如图所示. 从图中可一目了然地看出:(1)当B站汽车与A站第一辆汽车同时相向开出时,B站汽车的s一t图线CD与A站汽车的s-t图线有6个交点(不包括在t轴上的交点),这表明B站汽车在途中(不包括在站上)能遇到6辆从A站开出的汽车.(2)要使B站汽车在途中遇到的车最多,它至少应在A站第一辆车开出50 min后出发,即应与A站第6辆车同时开出此时对应B站汽车的s—t图线MN与A 站汽车的s一t图线共有11个交点(不包括t轴上的交点),所以B站汽车在途中(不包括在站上)最多能遇到1l辆从A站开出的车.(3)如果B站汽车与A站汽

高中物理曲线运动经典题型总结(可编辑修改word版)

42+ 32 【题型总结】 专题五曲线运动 一、运动的合成和分解 1.速度的合成:(1)运动的合成和分解(2)相对运动的规律v甲地=v甲乙+v乙地 例:一人骑自行车向东行驶,当车速为 4m/s 时,他感到风从正南方向吹来,当车速增加到 7m/s 时。他感到风从东南方向(东偏南45o)吹来,则风对地的速度大小为() A. 7m/s B. 6m/s C. 5m/s D. 4 m/s 解析:“他感到风从正南方向(东南方向)吹来” ,即风相对车的方向是正南方向(东南方向)。而风相 对地的速度方向不变,由此可联立求解。 解:∵θ=45°∴V 风对车=7—4=3 m/s ∵V 风对车 +V 车对地 =V 风对地 V 风对 ∴V 风对地= =5 答案:C 2.绳(杆)拉物类问题 m/s V 风对 V 车对 ① 绳(杆)上各点在绳(杆)方向上的速度相等 ②合速度方向:物体实际运动方向 分速度方向:沿绳(杆)伸(缩)方向:使绳(杆)伸(缩) 垂直于绳(杆)方向:使绳(杆)转动 例:如图所示,重物M 沿竖直杆下滑,并通过绳带动小车m 沿斜面升高.问:当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ 角,且重物下滑的速率为v 时,小车的速度为多少? 解:方法一:虚拟重物M 在Δt 时间内从A 移过Δh 到达C的运动,如图(1)所示,这个运动可设想为两 个分运动所合成,即先随绳绕滑轮的中心轴O 点做圆周运动到B,位移为Δs1,然后将绳拉过Δs2到C. 1 若Δt 很小趋近于0,那么Δφ→0,则Δs1=0,又OA=OB,∠OBA=β=2 (180°- Δφ)→90°.亦即Δs1近似⊥Δs2,故应有:Δs2=Δh·cosθ ?s 2 因为?t = ?h ?t ·cosθ,所以v′=v·cosθ 方法二:重物M 的速度v 的方向是合运动的速度方向,这个v 产生两个效果:一是使绳的这一端绕滑轮做顺时针方向的圆周运动;二是使绳系着重物的一端沿绳拉力的方向以速率v′运动,如图(2)所示,由图可知,v′=v·cosθ. (1)(2) V 风对 θ

高中物理大题技巧

高考物理解答题规范化要求 物理计算题可以综合地考查学生的知识和能力,在高考物理试题中,计算题在物理部分中的所占的比分很大(60%),单题的分值也很高。一些考生考后感觉良好但考分并不理想,一个很重要的原因便是解题不规范导致失分过多。在高考的物理试卷上对论述计算题的解答有明确的要求:“解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。”具体地说,物理计算题的解答过程和书写表达的规范化要求,主要体现在以下几个方面。 一、文字说明要清楚 必要的文字说明是指以下几方面内容: ①说明研究的对象 ①对字母、符号的说明。题中物理量有给定符号的,必须严格按题给符号表示,无需另设符号; 题中物理量没有给定符号的,应该按课本习惯写法(课本原始公式)形式来设定。 ②对物理关系的说明和判断。如在光滑水平面上的两个物体用弹簧相连,"在两物体速度相等时弹簧的弹性势能最大","在弹簧为原长时物体的速度有极大值。" ③说明研究对象、所处状态、所描述物理过程或物理情境要点,关健的条件作必要的分析判断。题目中的隐含条件,临界条件等。即说明某个方程是关于"谁"的,是关于"哪个状态或过程"的。 ④说明所列方程的依据及名称,规定的正方向、零势点及所建立的坐标系. 这是展示考生思维逻辑严密性的重要步骤。 ⑤选择物理规律的列式形式;按课本公式的“原始形式”书写。 ⑥诠释结论:说明计算结果中负号的物理意义,说明矢量的方向。 ⑦对于题目所求、所问的答复,说明结论或者结果。 文字说明防止两个倾向:①过于简略而显得不完整,缺乏逻辑性。②罗嗦,分不清必要与必不要。 答题时表述的详略原则是物理方面要祥,数学方面要略.书写方面,字迹要清楚,能单独辨认.题解要分行写出,方程要单列一行,绝不能连续写下去,切忌将方程、答案淹没在文字之中. 二、主干方程要突出(在高考评卷中,主干方程是得分的重点) 主干方程是指物理规律、公式或数学的三角函数、几何关系式等 (1) 主干方程式要有依据,一般表述为:依xx 物理规律得;由图几何关系得,根据……得等。 (2) 主干方程列式形式得当,字母、符号的书写规范,严格按课本“原始公式”的形式列式,不能以变形的结果式代替方程式;(这是相当多考生所忽视的). 要全部用字母符号表示方程,不能字母、符号和数据混合,不要方程套方程;要用原始方程组联立求解,不要用连等式 如:带电粒子在磁场的运动应有R v m qvB 2 =,而不是其变形结果qB m v R =. (3) 列方程时,物理量的符号要用题目中所给符号,不能自己另用字母符号表示, 若题目中没有给定物理量符号,应该先设定,设定也有要求(按课本形式设定), 如:U 表示两点间的电压,?表示某点的电势,E 表示电动势,ε表示电势能 (4) 主干方程单独占一行,按首行格式放置;式子要编号,号码要对齐。 (5) 对所列方程式(组)进行文字(符号)运算,推导出最简形式的计算式,不是关键环节不计算结果。 具体推导过程只在草稿纸上演算而不必写在卷面上。如果题目有具体的数值运算,则只在最简形式的计算式中代入数值算出最后结果,切忌分步进行代数运算。 (6) 要用原始公式联立求解,分步列式,并用式别标明。不要用连等式,不断地用等号连等下去。 因为这样往往因某一步的计算错误会导致整个等式不成立而失分。 三、书写布局要规范 (1) 文字说明的字体要书写公整、版面布局合理整齐、段落清晰、美观整洁。详略得当、言简意赅、逻辑

(完整版)高中物理解题技巧

物理快速解题技巧 技巧一、巧用合成法解题 【典例1】 一倾角为θ的斜面放一木块,木块上固定一支架,支架末端用丝线悬挂一小球,木块在斜面上下滑时,小球与木块相对静止共同运动,如图2-2-1所 示,当细线(1)与斜面方向垂直;(2)沿水平方向,求上述两种情况下木 块下滑的加速度. 解析:由题意可知小球与木块相对静止共同沿斜面运动,即小球与木块 有相同的加速度,方向必沿斜面方向.可以通过求小球的加速度来达到求解 木块加速度的目的. (1)以小球为研究对象,当细线与斜面方向垂直时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力必沿斜面向下,如图2-2-2 所示.由几何关系可知F 合=mgsin θ 根据牛顿第二定律有mgsin θ=ma 1 所以a 1=gsin (2)当细线沿水平方向时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力也必沿斜面向下,如图2-2-3所示.由几何关系可知F 合=mg /sin θ 根据牛顿第二定律有mg /sin θ=ma 2 所以a 2=g /sin θ. 【方法链接】 在本题中利用合成法的好处是相当于把三个力放在一个直角三角形中,则利用三角函数可直接把三个力联系在一起,从而很方便地进行力的定量计算或利用角边关系(大角对大边,直角三角形斜边最长,其代表的力最大)直接进行力的定性分析.在三力平衡中,尤其是有直角存在时,用力的合成法求解尤为简单;物体在两力作用下做匀变速直线运动,尤其合成后有直角存在时,用力的合成更为简单. 技巧二、巧用超、失重解题 【典例2】 如图2-2-4所示,A 为电磁铁,C 为胶木秤盘,A 和C (包括支架)的总质量为M ,B 为铁片,质量为m ,整个装置 用轻绳悬挂于O 点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻 绳上拉力F 的大小满足 A.F=Mg B.Mg <F <(M+m )g C .F=(M+m )g D.F >(M+m )g 解析:以系统为研究对象,系统中只有铁片在电磁铁吸引下向上做加速运动,有向上的 θ 图2-2-1 θ mg T F 合 图2-2-2 θ mg F 合 T 图2-2-3 图2-2-4

高中物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析

高中物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析 一、高中物理精讲专题测试曲线运动 1.有一水平放置的圆盘,上面放一劲度系数为k的弹簧,如图所示,弹簧的一端固定于轴O上,另一端系一质量为m的物体A,物体与盘面间的动摩擦因数为μ,开始时弹簧未发生形变,长度为l.设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力.求: (1)盘的转速ω0多大时,物体A开始滑动? (2)当转速缓慢增大到2ω0时,A仍随圆盘做匀速圆周运动,弹簧的伸长量△x是多少? 【答案】(1) g l μ (2) 3 4 mgl kl mg μ μ - 【解析】 【分析】 (1)物体A随圆盘转动的过程中,若圆盘转速较小,由静摩擦力提供向心力;当圆盘转速较大时,弹力与摩擦力的合力提供向心力.物体A刚开始滑动时,弹簧的弹力为零,静摩擦力达到最大值,由静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律求解角速度ω0. (2)当角速度达到2ω0时,由弹力与摩擦力的合力提供向心力,由牛顿第二定律和胡克定律求解弹簧的伸长量△x. 【详解】 若圆盘转速较小,则静摩擦力提供向心力,当圆盘转速较大时,弹力与静摩擦力的合力提供向心力. (1)当圆盘转速为n0时,A即将开始滑动,此时它所受的最大静摩擦力提供向心力,则有: μmg=mlω02, 解得:ω0= g l μ 即当ω0= g l μ A开始滑动. (2)当圆盘转速达到2ω0时,物体受到的最大静摩擦力已不足以提供向心力,需要弹簧的弹力来补充,即:μmg+k△x=mrω12, r=l+△x 解得: 3 4 mgl x kl mg μ μ - V= 【点睛】 当物体相对于接触物体刚要滑动时,静摩擦力达到最大,这是经常用到的临界条件.本题关键是分析物体的受力情况.

高中物理专题复习 曲线运动

曲线运动 单元切块: 按照考纲的要求,本章内容可以分成三部分,即:运动的合成和分解、平抛运动;圆周运动;其中重点是平抛运动的分解方法及运动规律、匀速圆周运动的线速度、角速度、向心加速度的概念并记住相应的关系式。难点是牛顿定律处理圆周运动问题。 运动的合成与分解 平抛物体的运动 教学目标: 1.明确形成曲线运动的条件(落实到平抛运动和匀速圆周运动); 2.理解和运动、分运动,能够运用平行四边形定则处理运动的合成与分解问题。 3.掌握平抛运动的分解方法及运动规律 4.通过例题的分析,探究解决有关平抛运动实际问题的基本思路和方法,并注意到相 关物理知识的综合运用,以提高学生的综合能力. 教学重点:平抛运动的特点及其规律 教学难点:运动的合成与分解 教学方法:讲练结合,计算机辅助教学 教学过程: 一、曲线运动

1.曲线运动的条件:质点所受合外力的方向(或加速度方向)跟它的速度方向不在同一直线上。 当物体受到的合力为恒力(大小恒定、方向不变)时,物体作匀变速曲线运动,如平抛运动。 当物体受到的合力大小恒定而方向总跟速度的方向垂直,则物体将做匀速率圆周运动.(这里的合力可以是万有引力——卫星的运动、库仑力——电子绕核旋转、洛仑兹力——带电粒子在匀强磁场中的偏转、弹力——绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转、重力与弹力的合力——锥摆、静摩擦力——水平转盘上的物体等.) 如果物体受到约束,只能沿圆形轨道运动,而速率不断变化——如小球被绳或杆约束着在竖直平面内运动,是变速率圆周运动.合力的方向并不总跟速度方向垂直. 2.曲线运动的特点:曲线运动的速度方向一定改变,所以是变速运动。需要重点掌握的两种情况:一是加速度大小、方向均不变的曲线运动,叫匀变速曲线运动,如平抛运动,另一是加速度大小不变、方向时刻改变的曲线运动,如匀速圆周运动。 二、运动的合成与分解 1.从已知的分运动来求合运动,叫做运动的合成,包括位移、速度和加速度的合成,由于它们都是矢量,所以遵循平行四边形定则。重点是判断合运动和分运动,这里分两种情况介绍。 一种是研究对象被另一个运动物体所牵连,这个牵连指的是相互作用的牵连,如船在水上航行,水也在流动着。船对地的运动为船对静水的运动与水对地的运动的合运动。一般地,物体的实际运动就是合运动。 第二种情况是物体间没有相互作用力的牵连,只是由于参照物的变换带来了运动的合成问题。如两辆车的运动,甲车以v甲=8 m/s的速度向东运动,乙车以v乙=8 m/s的速度向北运动。求甲车相对于乙车的运动速度v甲对乙。 2.求一个已知运动的分运动,叫运动的分解,解题时应按实际“效果”分解,或正交分解。 3.合运动与分运动的特征: ①等时性:合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等 ②独立性:一个物体可以同时参与几个不同的分运动,各个分运动独立进行,互不影响。 4.物体的运动状态是由初速度状态(v0)和受力情况(F合)决定的,这是处理复杂运动的力和运动的观点.思路是:

高中物理解题方法整体法和隔离法

高中物理解题方法---整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。 隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。 对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D . 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么? 【例2】有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两 环再次 A O B P Q

高一物理曲线运动测试题及答案

曲线运动单元测试 一、选择题(总分41分。其中1-7题为单选题,每题3分;8-11题为多选题,每题5分,全部选对得5分,选不全得2分,有错选和不选的得0分。) 1.关于运动的性质,以下说法中正确的是( ) A .曲线运动一定是变速运动 B .变速运动一定是曲线运动 C .曲线运动一定是变加速运动 D .物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动 2.关于运动的合成和分解,下列说法正确的是( ) A .合运动的时间等于两个分运动的时间之和 B .匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线 C .曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上 D .分运动是直线运动,则合运动必是直线运动 3.关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体,比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力),以下说法正确的是( ) A .速度大的时间长 B .速度小的时间长 C .一样长 D .质量大的时间长 4.做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是( ) A .大小相等,方向相同 B .大小不等,方向不同 C .大小相等,方向不同 D .大小不等,方向相同 5.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2 ,转动半径之比为1∶2 ,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受外力的合力之比为( ) A .1∶4 B .2∶3 C .4∶9 D .9∶16 6.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A 的受力情况是( ) A .绳的拉力大于A 的重力 B .绳的拉力等于A 的重力 C .绳的拉力小于A 的重力 D .绳的拉力先大于A 的重力,后变为小于重力 7.如图所示,有一质量为M 的大圆环,半径为R ,被一轻杆固定后悬挂在O 点,有两个质量为m 的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。两小环同时滑到大环底部时,速度都为v ,则此时大环对轻杆的拉力大小为( ) A .(2m +2M )g

高中物理曲线运动练习题及答案

高中物理曲线运动练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试曲线运动 1.如图,光滑轨道abcd 固定在竖直平面内,ab 水平,bcd 为半圆,在b 处与ab 相切.在直轨道ab 上放着质量分别为m A =2kg 、m B =1kg 的物块A 、B (均可视为质点),用轻质细绳将A 、B 连接在一起,且A 、B 间夹着一根被压缩的轻质弹簧(未被拴接),其弹性势能E p =12J .轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量M =2kg 、长L =0.5m 的小车,小车上表面与ab 等高.现将细绳剪断,之后A 向左滑上小车,B 向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d 处.已知A 与小车之间的动摩擦因数μ满足0.1≤μ≤0.3,g 取10m /s 2,求 (1)A 、B 离开弹簧瞬间的速率v A 、v B ; (2)圆弧轨道的半径R ; (3)A 在小车上滑动过程中产生的热量Q (计算结果可含有μ). 【答案】(1)4m/s (2)0.32m(3) 当满足0.1≤μ<0.2时,Q 1=10μ ;当满足0.2≤μ≤0.3 时, 22111 ()22A A m v m M v -+ 【解析】 【分析】 (1)弹簧恢复到自然长度时,根据动量守恒定律和能量守恒定律求解两物体的速度; (2)根据能量守恒定律和牛顿第二定律结合求解圆弧轨道的半径R ; (3)根据动量守恒定律和能量关系求解恰好能共速的临界摩擦力因数的值,然后讨论求解热量Q. 【详解】 (1)设弹簧恢复到自然长度时A 、B 的速度分别为v A 、v B , 由动量守恒定律: 0=A A B B m v m v - 由能量关系:22 11=22 P A A B B E m v m v - 解得v A =2m/s ;v B =4m/s (2)设B 经过d 点时速度为v d ,在d 点:2d B B v m g m R = 由机械能守恒定律:22d 11=222 B B B B m v m v m g R +? 解得R=0.32m (3)设μ=μ1时A 恰好能滑到小车左端,其共同速度为v,由动量守恒定律: =()A A A m v m M v +由能量关系:()2 211122 A A A A m gL m v m M v μ= -+ 解得μ1=0.2

高中物理总复习 15种快速解题技巧

技巧一、巧用合成法解题 【典例1】 一倾角为θ的斜面放一木块,木块上固定一支架,支架末端用丝线悬挂一小球,木块在斜面上下滑时,小球与木块相对静止共同运动,如图2-2-1所示,当细线(1)与斜面方向垂直;(2)沿水平方向,求上述两种情况下木块下滑的加速度. 解析:由题意可知小球与木块相对静止共同沿斜面运动,即小球与木块有相同的加速度,方向必沿斜面方向.可以通过求小球的加速度来达到求解木块加速度的目的. (1)以小球为研究对象,当细线与斜面方向垂直时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力必沿斜面向下,如图2-2-2所示.由几何关系可知F 合=mgsin θ 根据牛顿第二定律有mgsin θ=ma 1 所以a 1=gsin θ (2)当细线沿水平方向时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力也必沿斜面向下,如图2-2-3所示.由几何关系可知F 合=mg /sin θ 根据牛顿第二定律有mg /sin θ=ma 2 所以a 2=g /sin θ. 【方法链接】 在本题中利用合成法的好处是相当于把三个力放在一个直角三角形中,则利用三角函数可直接把三个力联系在一起,从而很方便地进行力的定量计算或利用角边关系(大角对大边,直角三角形斜边最长,其代表的力最大)直接进行力的定性分析.在三力平衡中,尤其是有直角存在时,用力的合成法求解尤为简单;物体在两力作用下做匀变速直线运动,尤其合成后有直角存在时,用力的合成更为简单. 技巧二、巧用超、失重解题 【典例2】 如图2-2-4所示,A 为电磁铁,C 为胶木秤盘,A 和C (包括支架)的总质量为M ,B 为铁片,质量为m ,整个装置用轻绳悬挂于O 点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力F 的大小满足 A.F=Mg B.Mg <F <(M+m )g C .F=(M+m )g D.F >(M+m )g 解析:以系统为研究对象,系统中只有铁片在电磁铁吸引下向上做加速运动,有向上的加速度(其它部分都无加速度),所以系统有竖直向上的加速度,系统处于超重状态,所以轻绳对系统的拉力F 与系统的重力(M+m )g 满足关系式:F >(M+m )g ,正确答案为D. 【方法链接】对于超、失重现象大致可分为以下几种情况: θ 图2-2-1 θ mg T F 合 图2-2-2 θ mg F 合 T 图2-2-3 图2-2-4

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