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高中物理(学考) 第6讲 曲线运动

高中物理(学考) 第6讲 曲线运动
高中物理(学考) 第6讲 曲线运动

新高二物理(学考)第六讲曲线运动

考点一曲线运动

1.曲线运动的速度方向沿轨迹在该点的____________.

2.曲线运动的性质

曲线运动是________运动,其速度的方向时刻在变,曲线运动的加速度________.

3.物体做曲线运动的条件

物体所受合外力的方向与物体的速度方向________同一直线上.

发展提升

(1)由牛顿第二定律得合外力的方向即加速度的方向,故曲线运动的条件亦可表述为当物体加速度的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动;

(2)曲线运动的轨迹总是夹在合外力(加速度)与速度之间,且向合外力一侧弯曲.

1.(2015·浙江1月学考·16)如图1所示,一小球在光滑水平桌面上做匀速直线运动,若沿桌面对小球施加一个恒定外力,则小球一定做()

A.直线运动B.曲线运动C.匀变速运动D.匀加速直线运动2.(2015·浙江1月学考·5)如图2所示,小锐同学正在荡秋千,他经过最低点P时的速度方向是()

图2 A.a方向B.b方向C.c方向D.d方向3.(2016·台州9月质量评估)如图3所示的陀螺,是民间最早的娱乐工具,也是我们很多人小时候喜欢玩

的玩具.从上往下看(俯视),若陀螺立在某一点顺时针匀速转动,此时滴一滴墨水到陀螺,则被甩出的墨水径迹可能是下列选项中的()

图3

4.翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目.如图4所示,翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下,过M点时速度方向如图所示,在圆形轨道内经过A、B、C三点,下列说法正确的是()

图4

A.过山车做匀速运动B.过山车做变速运动

C.过山车受到的合力等于零D.过山车经过A、C两点时的速度相同

5.在地面上观察下列物体的运动,其中物体一定做曲线运动的是()

A.向东运动的质点受到一个向西的力的作用

B.正在竖直上升的气球突然遭遇一阵北风

C.河水匀速流动,正在河里匀速驶向对岸的汽艇

D.在匀速行驶的列车上,相对列车水平向后拋出的一个小球

6.如图5所示是我国著名网球运动员李娜精彩的比赛瞬间,如果网球离开球拍后,沿图中虚线做曲线运动,则图中能正确表示网球在相应点的速度方向的是()

图5 A.v1B.v2 C.v3D.v4

考点二运动的合成与分解

1.合运动与分运动

物体实际发生的运动叫________;如果物体同时参与了几个方向的运动,则这几个运动叫________.2.合运动与分运动的关系

(1)分运动具有________.(2)分运动与合运动具有________.(3)分运动与合运动具有________.

(4)合运动通常就是我们所观察到的实际运动.

3.运动的合成与运动的分解

(1)运动的合成:由已知的分运动求跟它们等效的____________的过程.

(2)运动的分解:由已知的合运动求跟它们等效的____________的过程.

4.运动合成、分解的运算法则

运动的合成与分解包括位移、速度、加速度的合成与分解,遵循______________.

1.(2016·嘉兴高一检测)关于运动的合成与分解,下列说法正确的是()

A.合运动的位移是分运动位移的矢量和

B.合运动的速度一定会比其中任何一个分速度大

C.合运动的时间与分运动的时间不一定相等

D.若合运动是曲线运动,则分运动中至少有一个是曲线运动

2.(2013·浙江6月学考·14)如图6所示,有一长为80 cm的玻璃管竖直放置,当红蜡块从玻璃管的最下端

开始匀速上升的同时,玻璃管水平向右匀速运动.经过20 s,红蜡块到达玻璃管的最上端,此过程玻璃管的水平位移为60 cm.不计红蜡块的大小,则红蜡块运动的合速度大小为()

图6 A.3 cm/s B.4 cm/s C.5 cm/s D.7 cm/s

3.如图7所示,降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞()

图7 A.下落的时间越短B.下落的时间越长C.落地时速度越小D.落地时速度越大4.(2015~2016诸暨市第一学期期末考试)某条河的宽度为120 m,水流速度恒为3 m/s,一条小船在静水

中的速度为4 m/s,则小船渡河的最短时间为()

A.17 s B.24 s C.30 s D.40 s

5.如图8所示,工地上常用的塔吊起吊重物时,塔吊的水平横臂保持静止,悬挂重物的小车沿水平横臂匀速运动,同时使吊钩下的重物匀速上升.关于重物的运动,下列判断正确的有()

图8

A.做曲线运动B.做匀变速曲线运动C.速度大小不变,方向改变D.速度大小和方向都不变6.如图9所示,一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶,在炮艇上发射炮弹射击北岸正北方向的目标.要击中目标,射击方向应()

图9

A.对准目标B.偏向目标的西侧C.偏向目标的东侧D.无论对准哪个方向都无法击中目标

考点三平拋运动

1.拋体运动和平拋运动

(1)拋体运动:以一定的初速度将物体拋出,物体只在________下所做的运动.

(2)平拋运动:将物体以一定的初速度________拋出,只在________下的运动叫平拋运动.

2.平拋运动的性质

平拋运动是水平方向的________直线运动和竖直方向的________直线运动(自由落体运动)的合运动,即平拋运动为匀变速曲线运动,其轨迹是拋物线.

3.平拋运动问题的处理方法

将平拋运动沿水平方向和竖直方向分解.

(1)水平方向:________________. (2)竖直方向:________________. 4.平拋运动的规律

图10

(1)以拋出点O 为坐标原点,水平初速度v 0的方向为x 轴正方向,竖直向下的方向为y 轴正方向,建立直角坐标系如图10所示. (2)任一时刻t 的速度v t

水平分速度:v x =___________,竖直分速度:v y =___________ 实际(合)速度 v t 的大小:v t =___________ 方向:tan α=v y

v x

=___________

平拋运动瞬时速度v t 的大小和方向都是时刻改变着的. (3)任一时刻t 的位移s

水平分位移:x =___________,竖直分位移:y =___________ 实际(合)位移s 的大小:s =x 2+y 2,

方向:tan θ=y x =___________=1

2

tan α

平拋运动相对拋出点的位移s 的大小和方向都是时刻改变着的.

(4)平拋运动的轨迹方程y =12gt 2=12g (x v 0)2=g

2v 20

x 2,所以平拋运动的轨迹是拋物线.

1.如图11所示,水平向右飞行的飞机,经过地面O 点的正上方时,释放一颗炸弹,不计空气阻力,则炸弹的落点可能在( )

图11

A .O 点

B .A 点

C .B 点

D .以上三种情况均有可能

2.(2016·嘉兴高三检测)关于从同一高度以不同初速度水平拋出的物体,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

3.(2015·浙江7月学考·14)如图12所示,驾驶员甲驾驶摩托车以15 m/s 的速度恰好能从水平路面边缘飞越壕沟,若驾驶员乙驾驶摩托车也能飞越,其速度大小可为( )

图12

A .1 m /s

B .2 m/s

C .10 m /s

D .16 m/s

4.一个物体从某一确定的高度以初速度v 0水平拋出,已知它落地时的速度大小为v ,那么它的运动时间是( )

A.v -v 0g

B.v -v 02g

C.v 2-v 202g

D.v 2-v 20

g

5.如图13所示,A 、B 两个小球从同一竖直线上的不同位置水平拋出,结果它们同时落在地面上的同一点C ,已知A 离地面的高度是B 离地面高度的2倍,则A 、B 两个球的初速度之比v A ∶v B 为( )

图13

A .1∶2

B .2∶1 C.2∶1 D .1∶ 2

6.(2016·浙江省4月学业水平考试)某卡车在水平公路上与路旁障碍物相撞,处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体,经判断,它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被拋出而陷在泥里的,为了判断卡车是否超速,需要测量的量是( )

A .车的长度,车的重量

B .车的高度,车的重量

C .车的长度,零件脱落点与陷落点的水平距离

D .车的高度,零件脱落点与陷落点的水平距离 7.(2016·浙江名校协作体高二联考)打乒乓球是青少年比较喜爱的一项体育活动,相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网,不计乒乓球的旋转和空气阻力,把乒乓球看成一个质点,乒乓球自最高点到落台的过程简化成如图14所示模型,下列说法正确的是( )

图14

A .过网时球1的速度小于球2的速度

B .球1的飞行时间大于球2的飞行时间

C .球1的速度变化率等于球2的速度变化率

D .落台时,球1的速率等于球2的速率

8、(2015·浙江10月学考)如图4-2-1甲所示,饲养员对着长l =1.0 m 的水平细长管的一端吹气,将位于吹气端口的质量m =0.02 kg 的注射器射到动物身上.注射器飞离长管末端的速度大小v =20 m/s.可视为质点的注射器在长管内做匀变速直线运动,离开长管后做平抛运动,如图乙所示.若动物与长管末端的水平距离x =4.0 m ,求注射器下降的高度h .

图4-2-1

9.某同学在某砖墙前的高处水平抛出一个石子,石子在空中运动的部分轨迹照片如图4-2-8

所示.从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为37°的斜坡上的A 点.已知每块砖的平均厚度为10 cm ,抛出点到A 点竖直方向刚好相距200块砖,g 取10 m/s 2.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:

图4-2-8

(1)石子在空中运动的时间t ; (2)石子水平抛出的速度v 0.

考点四 圆周运动、向心加速度、向心力

1.匀速圆周运动

相等的时间内通过的__________都相等的圆周运动. 2.描述圆周运动的几个物理量

(1)线速度v :大小为通过的圆弧长跟所用时间的比值,方向为圆弧上该点的切线方向,v =________. (2)角速度ω:大小为半径转过的角度跟所用时间的比值,ω=________. (3)周期T :沿圆周运动________所用的时间. (4)转速n :物体单位时间所转的圈数.

(5)线速度、角速度、周期、频率之间的关系:f =1T ,ω=2πT =2πf ,v =2πr

T

=2πrf =ωr .

3.向心加速度

(1)方向:向心加速度的方向一定指向圆心.

(2)①表达式:________________________________.

②适用范围:向心加速度公式不仅适用于匀速圆周运动,也适用于非匀速圆周运动.

(3)向心加速度的计算:根据题目的已知条件,选择合适的向心加速度的表达式计算向心加速度的大小. 4.向心力 (1)向心力

①向心力的定义:质点做匀速圆周运动所受到的合外力,就是向心力.

②向心力的方向:始终沿半径指向圆心,始终与线速度方向垂直,是时刻变化的. ③向心力的作用:只改变线速度的方向,不改变线速度的大小.

(2)向心力的表达式:______________________________________________. 发展提升

向心力来源的几个实例分析

物体做圆周运动时,向心力由物体所受沿半径方向的力提供.

1.(2016·浙江4月学考·5)如图15为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间,假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则他( )

图15

A .所受的合力为零,做匀速运动

B .所受的合力恒定,做匀加速运动

C .所受的合力恒定,做变加速运动

D .所受的合力变化,做变加速运动

2.(2016·温州8月选考模拟)自行车修理过程中,经常要将自行车倒置,摇动脚踏板检查是否修好,如图16所示,大齿轮边缘上的a 点、小齿轮边缘上的b 点和后轮边缘上的c 点都可视为在做匀速圆周运动.则线速度最大的点是( )

图16

A .大齿轮边缘上的a 点

B .小齿轮边缘上的b 点

C.后轮边缘上的c点D.a、b、c三点线速度大小相同

3.(2015·浙江7月学考·20)如图17所示,吊扇工作时,关于同一扇叶上A、B两点的运动情况,下列说法正确的是()

图17

A.周期相同B.线速度相同C.转速不相同D.角速度不相同

4.(2014·浙江7月学考·4)如图18所示,为研究自行车上某些物理量之间的关系,小燕将车倒放在地上,摇动踏板使后轮转起来,关于轮缘上A点与辐条上B点的线速度和角速度的大小,正确的是()

图18

A.ωA>ωB B.ωA<ωB C.v A>v B D.v A<v B

5.(2015·浙江1月学考·17)如图19所示为市场出售的苍蝇拍,拍柄长约30 cm.这种苍蝇拍实际使用效果并不理想,有人尝试将拍柄增长到60 cm.若挥拍时手的动作完全相同,则改装后拍头()

图19

A.线速度变大B.角速度变小C.向心加速度变小D.向心力变小

6.在水平地面上转弯的摩托车,如图20所示,提供向心力的是()

图20

A.重力和支持力的合力B.静摩擦力C.滑动摩擦力D.重力、支持力、牵引力的合力7.(2012·浙江6月学考·48)如图21所示,放在水平圆盘上质量为0.5 kg的小物块,离转轴距离为0.2 m.当小物块随圆盘一起以2 rad/s的角速度做匀速圆周运动时,其受到的静摩擦力的大小为________N.

图21

8.一根长0.5 m的绳,当受到0.5 N的拉力时会被拉断.在绳的一端拴上质量为0.25 kg的小球,使它在光滑的水平面上做匀速圆周运动,求拉断绳子时的角速度.

新高二物理(学考) 第六讲 曲线运动【答案】

考点一

基础知识梳理 1.切线方向 2.变速 a ≠0 3.不在

基础题组自测

1.C [因为施加的恒力方向不知,小球可能做直线运动也可能做曲线运动,故A 、B 、D 错;根据牛顿第二定律,小球一定做匀变速运动,故C 正确.]

2.B [物体做曲线运动时,在某点的速度的方向是曲线在该点的切线方向,故选B.]

3.D [做曲线运动的物体,所受陀螺的束缚的力消失后,水平面内(俯视)应沿轨迹的切线飞出,A 、B 不正确,又因陀螺顺时针匀速转动,故C 不正确,D 正确.]

4.B [过山车的速度方向沿轨道的切线方向,速度方向时刻在变化,速度是矢量,所以速度是变化的,故选项A 错误,B 正确;过山车的速度是变化的,加速度不为零,由牛顿第二定律得知,其合力不为零,故选项C 错误;经过A 、C 两点时速度方向不同,故选项D 错误.]

5.B [选项A 中质点仍做直线运动;选项B 中气球的运动方向与受力方向不共线,做曲线运动;选项C 中两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动;选项D 中若小球相对车向后拋出的速度与车前进的速度大小相同,则小球相对地面的速度为零,故做自由落体运动,为直线运动.] 6.B [速度的方向沿轨迹在该点的切线方向,故选项B 正确.] 考点二

基础知识梳理

1.合运动 分运动

2.(1)独立性 (2)等时性 (3)等效性 3.(1)合运动 (2)分运动 4.平行四边形定则 基础题组自测 1.A

2.C [红蜡块的合位移为s =

x 2+y 2=100 cm ,v =s

t

=5 cm /s ,故选C 项.]

3.D [风沿水平方向吹,不影响竖直速度,故下落时间不变,A 、B 项均错误;风速越大,落地时水平速度越大,竖直速度不受影响,故落地时合速度越大,C 项错误,D 项正确.]

4.C [当船速垂直于河岸时,渡河时间最短,故t min =d v =120

4

s =30 s ,C 正确.]

5.D [重物在竖直方向和水平方向都做匀速运动,说明它所受合外力为零,一定做匀速直线运动,D 正确.]

6.B [炮弹的实际速度方向沿目标方向,该速度是炮艇的速度与射击速度的合速度,根据平行四边形定则,知射击的方向偏向目标的西侧,故B 正确,A 、C 、D 错误.] 考点三

基础知识梳理

1.(1)重力作用 (2)水平 重力作用 2.匀速 匀加速

3.(1)匀速直线运动 (2)自由落体运动 基础题组自测 1.B 2.C

3.D [设驾驶员甲飞越壕沟的时间为t ,则根据平拋运动规律,驾驶员乙所用的时间也为t ,壕沟宽度d =v 甲t ,要使驾驶员乙也能飞越,必须使v 乙≥v 甲,故选D.]

4.D [可依据速度的分解求取竖直方向上的落地速度,从而据竖直方向上的自由落体运动规律求运动时

间.因为v y =gt ,又v y =v

2

-v 20,故

t =

v 2-v 20

g

,故选项D 正确.] 5.D [由于两球离地面的高度之比为2∶1,由t =

2h

g

可知,它们落地所用的时间之比为2∶1,由于它们的水平位移x 相同,由v =x

t

可知,初速度之比为1∶2,D 项正确.]

6.D [松脱后零件做平拋运动,测出车的高度h 和零件脱落点与陷落点间的水平距离x ,由h =1

2gt 2,x =

v 0t ,可求得碰撞瞬间零件的初速度v 0=x

g

2h

,即为碰撞时车的速度,D 正确.] 7.C [由h =1

2gt 2知两球的飞行时间相等,选项B 错误;由x =v 0t 知球1过网时的速度大于球2过网时的

速度,选项A 错误;速度的变化率即加速度,两球的加速度均为重力加速度,选项C 正确;由v 2y =2gh 知两球落台时的竖直分速度大小相同,由v =v 20+v 2y 知落台时球1的速率大于球2的速率,选项D 错误.]

8、【解析】 由平抛运动规律有x =v t

得t =x

v =0.2 s

由h =12

gt 2

得h =0.2 m. 【答案】 0.2 m

9、【解析】 (1)由题意可知:石子落到A 点的竖直位移 y =200×10×10-2 m =20 m

由y =12gt 2

得t =2 s.

(2)由A 点的速度分解可得 v 0=v y tan 37° 又因v y =gt 解得v y =20 m/s

故v 0=15 m/s.

【答案】 (1)2 s (2)15 m/s

考点四

基础知识梳理 1.圆弧长度

2.(1)l t (2)θ

t (3)一周

3.(2)①a n =v 2r =ω2

r =4π2T 2·r

4.(2)F n =m v 2r =mω2

r =m 4π2T 2·r

基础题组自测

1.D

2.C [a 点与b 点线速度大小相等,即v a =v b ,b 点与c 点角速度相等,即ωb =ωc ,又v =rω,r b <r c ,所以v c >v b =v a ,即后轮边缘上的c 点线速度最大,故应选C.] 3.A

4.C [点A 和点B 是同轴转动,角速度相等,即ωA =ωB ,故A 、B 错误;由于r A >r B ,根据公式v =rω,有v A >v B ,故C 正确,D 错误.]

5.A [因挥拍时手的动作完全相同,即ω一定,B 错误;当拍柄增长时,根据公式v =rω,拍头线速度变大,A 正确.]

6.B [由图可知,在水平地面上转弯的摩托车所受向心力是其与地面间的静摩擦力提供的.] 7.0.4

解析 根据题意得F =mω2r =0.5×22×0.2 N =0.4 N. 8.2 rad/s

解析 小球做匀速圆周运动,绳的拉力提供向心力,由牛顿第二定律得F =mω2l ,当绳子被拉断时,有

F ml=

0.5

0.25×0.5

rad/s=2 rad/s.

ω=

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

高中物理曲线运动经典题型总结-(1)word版本

专题 曲线运动 一、运动的合成和分解 【题型总结】 1.合力与轨迹的关系 如图所示为一个做匀变速曲线运动质点的轨迹示意图,已知在B 点的速度与加速度相互垂直,且质点的运动方向是从A 到E ,则下列说法中正确的是( ) A .D 点的速率比C 点的速率大 B .A 点的加速度与速度的夹角小于90° C .A 点的加速度比D 点的加速度大 D .从A 到D 加速度与速度的夹角先增大后减小 2.运动的合成和分解 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 3.绳(杆)拉物类问题 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? 练习1:一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B ,如图所示,设汽车和重物的速度的大小分别为B A v v ,,则( ) A 、 B A v v = B 、B A v v ? C 、B A v v ? D 、重物B 的速度逐渐增大 4.渡河问题 例1:在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v 1,摩托艇在静水中的航速为v 2,战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d ,如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为( ) 例2:某人横渡一河流,船划行速度和水流动速度一定,此人过河最短时间为了T 1;若此船用最短的位移过河,则需时间为T 2,若船速大于水速,则船速与水速之比为( ) (A) (B) (C) (D) 【巩固练习】 1、 一个劈形物体M ,各面都光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面放一个 光滑小球m ,劈形物体由静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( ) m

【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

高中物理曲线运动经典题型总结

专题五曲线运动 一、运动的合成和分解【题型总结】 1.速度的合成:(1)运动的合成和分解(2)相对运动的规律 乙地 甲乙 甲地 v v v+ = 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 ∵ 风对地 车对地 风对车 V V V= + ∴V风对地=5 3 42 2= + m/s 答案:C 2.绳(杆)拉物类问题 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. 若Δt很小趋近于0,那么Δφ→0,则Δs1=0,又OA=OB,∠OBA=β=2 1 (180°-Δφ)→90°. 亦即Δs1近似⊥Δs2,故应有:Δs2=Δh·cosθ 因为t h t s ? ? = ? ? 2 ·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风对车 V风对地 V车对地 V风对车 θ

(word完整版)高中物理曲线运动教案

第一课时 曲线运动运动的合成和分解 教学过程: 一、曲线运动的特点: 曲线运动的速度方向就是通过这点的曲线的切线方向,说明曲线运动是变速运动,但变速运动并不一定是曲线运动,如匀变速直线运动。 二、物体做曲线运动的条件 物体所受合外力方向和速度方向不在同一直线上。 三、匀变速曲线运动和非匀变速曲线运动的区别 匀变速曲线运动的加速度a恒定(即合外力恒定),如平抛运动。非匀变速曲线运动的加速度是变化的,即合外力是变化的,如匀速园周运动。 四、运动的合成和分解 ㈠原理和法则: 1.运动的独立性原理: 一个物体同时参与几种运动,那么各分运动都可以看作各自独立进行,它们之间互不干扰和影响,而总的运动是这几个分运动的叠加。例如过河。 2.运动的等时性原理: 若一个物体同时参与几个运动,合运动和分运动是在同一时间内进行的。 3.运动的等效性原理:

各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果。 4.运动合成的法则: 因为s 、v 、a 都是矢量,所以遵守平行四边形法则。若在同一直线上则同向相加,反向相减。 ㈡运动的合成 1.两个匀速直线运动的合成 ①分运动在一条直线上,如顺水行舟、逆水行舟等。 ②两分运动互成角度(只讨论有直角的问题)。 例1:一人以4m/s 的速度骑自行车向东行驶,感觉风是从正南吹来,当他以6m/s 的速度骑行时,感觉风是从东南吹来,则实际风速和风向如何? 解析:风相对人参与了两个运动:相对自行车向西的运动v 1和其实际运动v 2,感觉的风是合运动v 。 v 2=25m/s tg α=1/2 例2:汽车以10m/s 的速度向东行驶,雨滴以10m/s 的速度竖直下落,坐在汽车里的人观察到雨滴的速度大小及方向如何? 解析:雨滴参与两个运动:相对汽车向西的运动 和竖直向下的运动,汽车里的人观察到的速度是合速度。方向:下偏西450

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

高中物理必修二__第一章曲线运动知识点归纳

必修二知识点第一章曲线运动(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v0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

高中物理必修二知识点总结:第五章曲线运动(人教版)

高中物理必修二知识点总结:第五章曲线运动(人教版)这一章是在前边几章的学习基础之上,研究一种更为复杂的运动方式:曲线运动。这也是运动学中更为重要的一部分内容,本章的重难点就在于抛体运动、圆周运动。 考试的要求: Ⅰ、对所学知识要知道其含义,并能在有关的问题中识别并直接运用,相当于课程标准中的“了解”和“认识”。 Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系,能够解释,在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用,相当于课程标准的“理解”,“应用”。 要求Ⅱ:曲线运动、抛体运动、圆周运动。 知识构建: 新知归纳: 一、曲线运动 ●曲线运动 1、定义:物体的运动轨迹不是直线的运动称为曲线运动。 2.物体做曲线运动的条件 (1)当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,这个合力总能产生一个改变速度方向的效果,物体就一定做曲线运动。 (2)当物体做曲线运动时,它的合力所产生的加速度的方向与速度方向也不在同一直线上。 (3)物体的运动状态是由其受力条件及初始运动状态共同确定的. 2、曲线运动的特点:质点在某一点的速度方向,就是通过该点的曲线的切线方向.质点的速度方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动。 物体运动的性质由加速度决定(加速度为零时物体静止或做匀速运动;加速度恒定时物体做匀变速运动;加速度

变化时物体做变加速运动)。 3、曲线运动的速度方向 (1)在曲线运动中,运动质点在某一点的瞬时速度方向,就是通过这一点的曲线切线的方向。 (2)曲线运动的速度方向时刻改变,无论速度的大小变或不变,运动的速度总是变化的,故曲线运动是一种变速运动。 4、曲线运动的轨迹:作曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指向的一方弯曲,若已知物体的运动轨迹,可判断出物体所受合外力的大致方向,如平抛运动的轨迹向下弯曲,圆周运动的轨迹总是向圆心弯曲等。 ●曲线运动常见的类型: (1)a=0:匀速直线运动或静止。 (2)a 恒定:性质为匀变速运动,分为:①v 、a 同向,匀加速直线运动;②v 、a 反向,匀减速直线运动;③v 、a 成角度,匀变速曲线运动(轨迹在v 、a 之间,和速度v 的方向相切,方向逐渐向a 的方向接近,但不可能达到。) (3)a 变化:性质为变加速运动。如简谐运动,加速度大小、方向都随时间变化。 二、质点在平面内的运动 ●合运动和分运动 当物体实际发生的运动较复杂时,我们可将其等效为同时参与几个简单的运动,前者——实际发生的运动称作合运动,后者则称作物体实际运动的分运动. ●运动的合成和分解 已知分运动求合运动,叫做运动的合成;已知合运动求分运动,叫做运动的分解,这种双向的等效操作过程,是研究复杂运动的重要万法. 1、合运动与分运动的关系:等时性;独立性;等效性。 2、运动的合成与分解的法则:平行四边形定则 3、分解原则:根据运动的实际效果分解,物体的实际运动为合运动。 其运动规律为: (1)水平方向:a x =0,v x =v 0,x=v 0t 。 (2)竖直方向:a y =g ,v y =gt ,y=gt 2/2。 (3)合运动:a=g ,22y x t v v v +=,22y x s +=。v t 与v 0方向夹角为θ,tan θ=gt/v 0,s 与x 方向夹角为α,tan α=gt/2v 0. 平抛运动中飞行时间仅由抛出点与落地点的竖直高度来决定,即g h t 2= ,与v 0无关。水平射程s=v 0g h 2. ●运动的合成和分解的应用 (1)进行运动的合成与分解,就是对描述运动的各物理量如位移、速度、加速度等矢量用平行四边形定则求和或求差.运动的合成与分解遵循如下原理:

高中物理曲线运动经典习题30道-带答案

一.选择题(共25小题) 1.(2015春?苏州校级月考)如图所示,在水平地面上做匀速直线运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2,则下面说法正确的是() A.物体做匀速运动,且v2=v1B.物体做加速运动,且v2>v1 C.物体做加速运动,且v2<v1D.物体做减速运动,且v2<v1 2.(2015春?潍坊校级月考)如图所示,沿竖直杆以速度v为速下滑的物体A,通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B,细绳与竖直杆间的夹角为θ,则以下说法正确的是() A.物体B向右做匀速运动B.物体B向右做加速运动 C.物体B向右做减速运动D.物体B向右做匀加速运动 3.(2014?蓟县校级二模)如图所示,绕过定滑轮的细绳一端拴在小车上,另一端吊一物体A,A的重力为G,若小车沿水平地面向右匀速运动,则() A.物体A做加速运动,细绳拉力小于G B.物体A做加速运动,细绳拉力大于G C.物体A做减速运动,细绳拉力大于G D.物体A做减速运动,细绳拉力小于G 4.(2014秋?鸡西期末)如图所示,用绳跨过定滑轮牵引小船,设水的阻力不变,则在小船匀速靠岸的过程中() A.绳子的拉力不断增大B.绳子的拉力不变 C.船所受浮力增大D.船所受浮力变小 5.(2014春?邵阳县校级期末)人用绳子通过动滑轮拉A,A穿在光滑的竖直杆上,当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,求A物体实际运动的速度是() A.v0sinθB.C.v0cosθD. 6.(2013秋?海曙区校级期末)如图中,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连.由于B的质量较大,故在释放B后,A将沿杆上升,当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,其上升速度V1≠0,若这时B的速度为V2,则()

高中物理公式大全全集曲线运动

四、曲线运动 一、知识网络 二、画龙点睛 概念 1、曲线运动: ⑴曲线运动定义:曲线运动是一种轨迹是曲线的运动,其速度方向随时间不断变化 ⑵曲线运动中质点的瞬时速度方向:就是曲线的切线方向 ⑶曲线运动是一种变速运动,因为物体速度方向不断变化,所以曲线运动的物体总有加速度 【注意】曲线运动一定是变速运动,一定具有加速度;但变速运动或具有加速度的运动不一定是曲线运动 ⑷两种常见的曲线运动:平抛运动和匀速圆周运动 2、物体做曲线运动的条件: ⑴曲线运动的物体所受的合外力不为零,合外力产生加速度,使速度方向(大小)发生变化

⑵曲线运动的条件:物体所受的合外力F与物体速度方向不在同一条直线上 ⑶力决定了给定物体的加速度,力与速度的方向关系决定了物体运动的轨迹 F(或a)跟v在一直线上→直线运动:a恒定→匀变速直线运动; a变化→变加速直线运动。 F(或a)跟v不在一直线上→直线运动:a恒定→匀变速曲线运动; a变化→变加速曲线运动 ⑷根据质点运动轨迹大致判断受力方向:做曲线运动的物体所受的合外力必指向运动轨迹的内侧,也就是运动轨迹必夹在速度方向与合外力方向之间。 ⑸常见运动的类型有: ①a=0:匀速直线运动或静止。 ②a恒定:性质为匀变速运动,分为:①‘v、a同向,匀加速直线运动;②、v、a反向,匀减速直线运动;③’v、a成角度,匀变速曲线运动(轨迹在v、a之间,和速度v的方向相切,方向逐渐向a的方向接近,但不可能达到。) ③a变化:性质为变加速运动。如简谐运动,加速度大小、方向都随时间变化。 例题:如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时,突然使它所受力反向,大小不变,即由F变为-F。在此力作用下,物体以后运动情况,下列说法正确的是 A.物体不可能沿曲线Ba运动; B.物体不可能沿直线Bb运动; C.物体不可能沿曲线Bc运动; D.物体不可能沿原曲线由B返回A。 解析:因为在曲线运动中,某点的速度方向是轨迹上该点的切线方向,如图所示,在恒力作用下AB为抛物线,由其形状可以画出v A方向和F方向。同样,在B点可以做出v B和-F方向。由于v B和-F不在一条直线上,所以以后运动轨迹不可能是直线。又根据运动合成的知识,物体应该沿BC轨道运动。即物体不会沿Ba运动,也不会沿原曲线返回。 因此,本题应选A、B、D。 掌握好运动和力的关系以及物体的运动轨迹形状由什么决定是解好本题关键。 答案:A、B、D。 3、运动的合成和分解速度的合成和分解 ⑴合运动和分运动: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叫做那几个运动的合运动;那几个运动叫做这个实际运动的分运动

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:

高中物理曲线运动经典习题道带答案

一.选择题(共25小题)1.(2015春?苏州校级月考)如图所示,在水平地面上做匀速直线运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2,则下面说法正确的是() A.物体做匀速运动,且v2=v1B.物体做加速运动,且v2>v1 C.物体做加速运动,且v2<v1D.物体做减速运动,且v2<v1 2.(2015春?潍坊校级月考)如图所示,沿竖直杆以速度v为速下滑的物体A,通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B,细绳与竖直杆间的夹角为θ,则以下说法正确的是() A.物体B向右做匀速运动B.物体B向右做加速运动 C.物体B向右做减速运动D.物体B向右做匀加速运动3.(2014?蓟县校级二模)如图所示,绕过定滑轮的细绳一端拴在小车上,另一端吊一物体A,A的重力为G,若小车沿水平地面向右匀速运动,则() A.物体A做加速运动,细绳拉力小于G B.物体A做加速运动,细绳拉力大于G C.物体A做减速运动,细绳拉力大于G D.物体A做减速运动,细绳拉力小于G 4.(2014秋?鸡西期末)如图所示,用绳跨过定滑轮牵引小船,设水的阻力不变,则在小船匀速靠岸的过程中() A.绳子的拉力不断增大B.绳子的拉力不变 C.船所受浮力增大D.船所受浮力变小 5.(2014春?邵阳县校级期末)人用绳子通过动滑轮拉A,A穿在光滑的竖直杆上,当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,求A物体实际运动的速度是()

A.v0sinθB.C.v0cosθD. 6.(2013秋?海曙区校级期末)如图中,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连.由于B的质量较大,故在释放B后,A将沿杆上升,当A 环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,其上升速度V1≠0,若这时B的速度为V2,则() A.V2=V1B.V2>V1C.V2≠0D.V2=0 7.(2015?普兰店市模拟)做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于() A.物体的高度和受到的重力 B.物体受到的重力和初速度 C.物体的高度和初速度 D.物体受到的重力、高度和初速度 8.(2015?云南校级学业考试)关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是()A.物体只受重力的作用,是a=g的匀变速运动 B.初速度越大,物体在空中运动的时间越长 C.物体落地时的水平位移与初速度无关 D.物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关 9.(2014?陕西校级模拟)一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为() A.B.C.t anθD.2tanθ10.(2011?广东)如图所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处,将球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上,已知底线到网的距离为L,重力加速度取g,将球的运动视作平抛运动,下列表述正确的是()

2017高中物理学考公式大全

高中物理学考公式大全 一、运动学基本公式 1.匀变速直线运动基本公式: 速度公式:(无位移)at v v t +=0 位移公式:(无末速度)202 1at t v x += 推论公式(无时间):ax v v t 220 2 =- (无加速度)t v v x t 2 0+= 2、计算平均速度 t x v ??=【计算所有运动的平均速度】 2 0t v v v += 【只能算匀变速运动的平均速度】 3、打点计时器 (1)两种打点计时器 (a )电磁打点计时器: 工作电压(6V 以下) 交流电 频率50HZ (b )电火花打点计时器:工作电压(220v ) 交流电 频率50HZ 【计数点要看清是相邻的打印点(间隔 )还是每隔个点取一个计数点(间隔0.1s)】 (2)纸带分析 (a (b)求某点速度公式:t x v v t 22==【会根据纸带计算某个计数点的瞬时速度】 二、力学基本规律 1、不同种类的力的特点 (1).重力:mg G =(2r GM g ∝ ,↓↑g r ,,在地球两极g 最大,在赤道g 最小) (2). 弹力: x k F ?= 【弹簧的劲度系数k 是由它的材料,粗细等元素决定的,与它受不受力以及在弹 性线度内受力的大小无关】 (3).滑动摩擦力 N F F ?=μ;【在平面地面上,FN=mg ,在斜面上等于重力沿着斜面的分力】 静摩擦力F 静 :0~F max ,【用力的平衡观点来分析】 2.合力:2121F F F F F +≤≤-合 力的合成与分解:满足平行四边形定则 三、牛顿运动定律 (1)惯性:只和质量有关 (2)F 合=ma 【用此公式时,要对物体做受力分析】 (3)作用力和反作用力:大小相等、方向相反、性质相同、同时产生同时消失,作用在不同的物体上(这是与平衡力最明显的区别)

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

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