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高中物理曲线运动知识点、运动合成和分解练习题

高中物理曲线运动知识点、运动合成和分解练习题
高中物理曲线运动知识点、运动合成和分解练习题

曲线运动知识点总结(MYX )

一、曲线运动

1、所有物体的运动从轨迹的不同可以分为两大类:直线运动和曲线运动。

2、曲线运动的产生条件:合外力方向与速度方向不共线(≠0°,≠180°)

性质:变速运动

3、曲线运动的速度方向:某点的瞬时速度方向就是轨迹上该点的切线方向。

4、曲线运动一定收到合外力,“拐弯必受力,”合外力方向:指向轨迹的凹侧。

若合外力方向与速度方向夹角为θ,特点:当0°<θ<90°,速度增大;

当0°<θ<180°,速度增大;

当θ=90°,速度大小不变。

5、曲线运动加速度:与合外力同向,切向加速度改变速度大小;径向加速度改变速度方向。

6、关于运动的合成与分解

(1)合运动与分运动

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.

特征:① 等时性;② 独立性;③ 等效性;④ 同一性。

(2)运动的合成与分解的几种情况:

①两个任意角度的匀速直线运动的合运动为匀速直线运动。

②一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动为匀变速运动,当二者共线时轨迹为直

线,不共线时轨迹为曲线。

③两个匀变速直线运动合成时,当合速度与合加速度共线时,合运动为匀变速直线运动;当

合速度与合加速度不共线时,合运动为曲线运动。

二、小船过河问题

1、渡河时间最少:无论船速与水速谁大谁小,均是船头与河岸垂直,渡河时间min d t v =

船,合速度方向沿v 合的方向。

2、位移最小:

①若v v >船水,船头偏向上游,使得合速度垂直于河岸,船头偏上上游的角度为cos v v θ=水

船,

最小位移为min l d =。

②若v v <船水,则无论船的航向如何,总是被水冲向下游,则当船速与合速度垂直时渡河位移最小,船头偏向上游的角度为cos v v θ=船

水,过河最小位移为min cos v d l d v θ==水船

。 三、抛体运动

1、平抛运动定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,且物体只在重力作用下(不计

空气阻力)所做的运动,叫做平抛运动。平抛运动的性质是匀变速曲线运动,加速度为g 。

类平抛:物体受恒力作用,且初速度与恒力垂直,物体做类平抛运动。

2、平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的初速度为零的匀加速直线运动

(自由落体)。

水平方向(x ) 竖直方向(y )

①速度 0x v v = y v gt =

合速度:t v = y x 0

gt tan θv v v ==

②位移 0x v t = 212y gt = 合位移: 22x x y =+ 0

tan 2y gt x v α== ※3、重要结论:

①时间的三种求法:02y v h x t g v g

=== ,在空中飞行时间由高度决定。 ②202t v v gh =+,落地速度与0v 和h 有关。

③tan 2tan θ?=,末速度偏角为位移偏角正切值的2倍, t v 的反向延长线平分水平位移。

4、斜抛运动定义:将物体以一定的初速度沿与水平方向成一定角度抛出,且物体只在重力

作用下(不计空气阻力)所做的运动,叫做斜抛运动。它的受力情况与平抛完全相同,即在

水平方向上不受力,加速度为0;在竖直方向上只受重力,加速度为g 。

速度:0cos x v v θ= 位移:0cos x v t θ=

0sin y v v gt θ=- 201sin 2y v t gt θ=-

时间: 0sin 2cos x v t v g

θθ== 水平射程:2sin 2v x y θ= 当45θ=?时,x 最大。 四、圆周运动

1、基本物理量的描述

①线速度大小:v=△L/△t 单位m/s 匀速圆周运动:2r v T

π=

②角速度大小:ω=△θ/△t 单位rad/s 匀速圆周运动:2T πω= ③周期T : 物体运动一周需要的时间 。 单位:s 。

④频率f : 物体1秒钟的时间内沿圆周绕圆心绕过的圈数。 单位:Hz 1f T

= ⑤转速n :物体1分钟的时间内沿圆周绕圆心绕过的圈数。 单位:r/s 或r/min

说明:弧度rad ;角速度/rad s ;转速 /r s ,当转速为/r s 时,f n =

传动类型 图示 说明

结论 共轴传动 如图所示,A 点和B 点虽在同轴

的一个“圆盘”上,但是两点到轴

(圆心)的距离不同, 当“圆盘”转

动时,A 点和B 点沿着不同半径

的圆周运动. 它们的半径分别为r

和R ,且r <R

A B ωω= A B T T =A B v r v R = 皮带(链条)传动 如图所示, A 点和B 点分别是两

个轮子边缘上的点, 两个轮子用

皮带连接起来, 并且皮带不打

滑。 A B v v =

A B R r ωω=A B T r T R

= 3、向心加速度

(1)定义:做匀速圆周运动的物体,加速度指向圆心。

(2)物理意义:线速度方向改变的快慢。

(3)方向:沿半径方向,指向圆心。

(4)大小:22

224v a r r r T

πω=== (5)性质:匀速圆周运动是一个加速度大小不变、方向时刻变化的变加速曲线运动。

4、向心力

(1) 定义:做圆周运动的物体所受到的沿着半径指向圆心的合力,叫做向心力。

(2) 大小:22

224=m v F m r m r r T

πω==向 (3)方向:指向圆心。

特点:是效果力,不是性质力。向心力是做圆周运动的物体受到的沿着半径指向圆心的力,

它可以由某一个力单独承担,也可以是几个力的合力,还可以是物体受到的合外力在沿半径

指向圆心方向上的分量。作用效果只是改变物体速度的方向,而不改变速度的大小。

性质力:重力、弹力、摩擦力(拉力,压力,支持力)、电场力、磁场力(安培力,洛伦兹

力)

效果力:动力、阻力、下滑力、向心力

(4) 性质:变加速运动。

(5)匀速圆周运动:周期、频率、角速度大小不变;向心力,向心加速度、速度大小不变,

方向时刻改变。 五、生活中实际问题

1、火车弯道转弯问题

(1)受力分析:当外轨比内轨高时,铁轨对火车的支持力不再是竖直向上,和重力的合力

可以提供向心力,可以减轻轨和轮缘的挤压。最佳情况是向心力恰好由支持力和重力的合力

提供,铁轨的内、外轨均不受到侧向挤压的力。如图所示火车受到的支持力和重力的合力的

水平指向圆心,成为使火车拐弯的向心力,(2)向心力为:=tan h F mg mg

L θ=向 火车转弯时的规定速度为:0Rgh v L = (3)讨论:当火车实际速度为v 时,可有三种可能:

0v v <时,外轨向内挤压轮缘,提供侧压力。

0v v =时,内外轨均无侧压力,车轮挤压磨损最小。

0v v >, 内轨向外挤压轮缘,提供侧压力。

2、拱形桥

(1)汽车过拱桥时,牛二定律:2

v mg N m R

-=

结论: A .汽车对桥面的压力小于汽车的重力mg ,属于失重状态。

B .汽车行驶的速度越大,汽车对桥面的压力越小。当速度不断增大的时候,压力会不断减小,当达到某一速度v gR =时,汽车对桥面完全没有压力,汽车“飘离”桥面。汽车以大于或等于临界的速度驶过拱形桥的最高点时,汽车与桥面的相互作用力为零,汽车只受重力,又具有水平方向的速度的,因此过最高点后汽车将做平抛运动。 (2)汽车过凹桥时,牛二定律: 2

v mg N m R

+= 结论:A.汽车对桥面的压力大于汽车的重力,属于超重状态。

B.汽车行驶的速度越大,汽车对桥面的压力越大。当速度不断增大的时候,压力会不断增大。

3、航天器中的失重现象

航天器中的人和物随航天器一起做圆周运动,其向心力也是由重力提供的,此时重力完全用

来提供向心力,不对其他物体产生压力,即里面的人和物出于完全失重状态。

4、离心运动

(1)定义:做匀速圆周运动的物体,在所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的

向心力情况下,就做逐渐远离圆心的运动,这种运动叫做离心运动。

(2)本质:离心现象是物体惯性的表现。

(3)应用:洗衣机甩干桶,火车脱轨,棉花糖制作。

(4)F F <提供需要离心;F F >提供需要 向心。

5、临界问题

1.如图所示细绳系着的小球或在圆轨道内侧运动的小球,当它们通过最高点时:

(1)v gR <时,物体没有达到轨道最高点便发生斜抛,离开了轨道。

(2) v gR =时,2

v mg m R

=,物体恰好通过轨道最高点,绳或轨道与物体间无作用力。 (3) v gR >时,2

v mg N m R

+=,v N ↑↑,绳或轨道对物体产生向下的作用力。 2.在轻杆或管的约束下的圆周运动:杆和管对物体能产生拉力,也能产生支持力。当物体

通过最高点时:

(1)当0v =时,N mg =,杆中表现为支持力。(物体到达最高点的速度为0。)

(2)当0v gR <<时,2

v mg N m R

-=,v N ↑↓,杆或轨道产生对物体向上的支持力。 (3)当v gR =时,2

v mg m R

=,N =0,杆或轨道对物体无作用力。

(4)当v>

2

v

mg N m

R

+=,v N

↑↑,杆或轨道对物体产生向下的作用力。

第一讲曲线运动、运动合成和分解一.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F1和F2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F1,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。

物体所受的合外力方向与速度方向不在同一直线上,所以,一定有加速度且加速度方向和速度方向不在一条直线上。

曲线运动中,合外力、加速度方向一定指向曲线凹的那一边。

②曲线运动性质

如果这个合外力的大小和方向都恒定,物体做匀变速曲线运动,如平抛运动、斜抛运动。

如果这个合外力的大小恒定,方向始终与速度方向垂直,则有

2

V

F m

R

,物体就作匀

速圆周运动

知识点3、运动的合成与分解的几个概念:如果某物体同时参与几个运动,那么这个物体实际的运动就叫做那几个运动的,那几个运动叫做这个实际运动的。已知分运动情况求合运动的情况叫运动的,已知合运动情况求分运动情况叫运动的。

过关练习3

1.初速度为v0的匀加速直线运动,可看作是一个同方向的一个运动和一个

运动的合运动。

2.竖直上抛运动,可看成是竖直向上的和一个竖直向下的运动的合运动3.平抛运动可看成是水平方向的运动和竖直方向的运动的合运动4.斜抛运动可看成是水平方向的运动和竖直方向的运动的合运动

知识点4、运动合成和分解其实质是对运动物体的位移、速度和加速度的合成和分解,使用规则是:平行四边形法则。

要注意:①合运动一定是物体的实际运动。

②分运动之间没有相互联系(独立性)。

③合运动和分运动所用的时间相等(同时性)。

④等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动规律

有完全相同的效果。

⑤合运动和分运动的位移、速度、加速度都遵守平行四边形法则。

过关练习4

1.降落伞在下落一段时间后的运动是匀速的,无风时,某跳伞运动员的着地速度为4m/s,现在由于有沿水平方向向东的影响,跳伞运动员着地的速度5m/s,那么风速()A.3m/s B.4m/s C.5m/s D.1m/s

2.某人以一定的速率垂直河岸将船向对岸划去,当水流匀速时,关于他过河所需的时间、发生位移与水速的关系是()

A.水速小时,位移小,时间端 B.水速大时,位移大,时间长C.水速大时,位移大,时间不变 D.位移、时间与水速无关。

知识点5:合运动的性质由分运动的性质决定

①两个匀速直线运动的合运动是运动

②两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动是运动。

③一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动可能是运动,也可能是

④两个匀变速直线运动的合运动可能是运动,也可能是

过关练习5:

1.一个质点同时参与互成一定角度的匀速直线运动和匀变速直线运动,该质点的运动特征是( )

a 2

A .速度不变

B .运动中的加速度不变

C .轨迹是直线

D .轨迹是曲线

2.若一个物体的运动是两个独立的分运动合成的,则( )

A .若其中一个分运动是变速运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的合运动一

定是变速运动

B .若两个分运动都是匀速直线运动,则物体的合运动一定是匀速直线运动

C .若其中一个是匀变速直线运动,另一个是匀速直线运动,则物体的运动一定是曲线

运动

D .若其中一个分运动是匀加速直线运动 ,另一个分运动是匀减速直线运动,合运动可

以是曲线运动

方法点拨和归纳: 1.运动合成的基本方法

(1)两个分运动必须是同一质点在同一时间内相对于同一参考系的运动。此时,按常规

方法,两个分运动作邻边,夹在其中的平行四边行对角线即为真正意义上的合运动。

(2)两个分运动在同一直线上时,矢量运算可转化为代数运算。

法则:先选定一正方向,凡与正方向相同取正值,相反取负。例如,竖直上抛运动:

0t V V at =+, 2012

S V t at =+ 2.运动分解的基本方法:

(1)先虚拟合运动的一个位移,看看这个位移产生什么效果,从中找到运动分解的方法。

(2)先确定合运动速度方向(这里有一个简单原则,物体实际运动方向就是合速度方向),

然后分析由这个合速度所产生的实际效果,以确定两个分速度方向。

二、典型例题

例题1.关于互成角度的两个初速不为零的匀变速直线运动的合运动,下述说法正确的

是:( ) A .一定是直线运动

B .一定是曲线运动

C .可能是直线运动,也可能是曲线运动

D .以上都不对

例题2.如图4-2,河宽d ,水流速度V 1。船在静水中速度V 2,且V 1<V 2,如果小船航向

与河岸成θ角斜向上游,求

(1)它渡河需要多少时间;

(2)如果要以最短时间渡河,船头应指向何方?此时渡河位移多少;

(3)要以最短位移渡河,船头又指向何方?此时渡河时间是多少?

例题3.某人骑自行车以10m/s 的速度在大风中向东行使,他感觉到风正以相当于车的

速度从北方吹来,实际上风的速度是( ) A .14m/s ,方向为南偏西45° B .14m/s ,方向为北偏东45°

C .10m/s ,方向为正北

D .

10m/s ,方向为正南

1 图4-2

方法归纳和点拨:人感觉到的风的速度实质上是风相对于人的速度。

例题4.如右图所示汽车以速度v匀速行驶,当汽车到达某点时,绳子与水平方向恰好成θ角,此时物体M的速度大小是多少?

方法归纳和点拨:汽车通过高处滑轮问题实质是,汽车拉着绳,使得绳绕滑轮做半径变大的圆周运动,所以,绳的实质速度分解为沿着绳子方向的径向速度和垂直绳子方向的切向速度。

课后跟踪练习一:

1.关于曲线运动,下列说法正确的是 ( )

A.曲线运动的速度大小可能不变 B.曲线运动的速度方向可能不变

C.曲线运动一定是变速运动 D.曲线运动可能是匀变速运动

2.关于质点做曲线运动,下列描述中正确的是()

A.做曲线运动的质点,瞬时速度的方向在曲线的切线方向上

B.质点做曲线运动时受到的合力一定是变力

C.质点做曲线运动时所受合力的方向与速度方向一定不在同一直线上

D.质点做曲线运动时速度的大小一定是时刻在变化的

3.关于做曲线运动的物体速度和加速度的说法中正确的是()

A.速度方向不断改变,加速度方向不断改变

B.速度方向不断改变,加速度一定不为零

C.加速度越大,速度的大小改变得越快

D.加速度越大,速度改变得越快

4.质点在三个力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F1,则质点()A.一定做匀变速运动 B.一定做直线运动

C.一定做非匀变速运动 D.一定做曲线运动

5.一个质点受两个互成锐角的力F1和F2的作用,由静止开始运动,若运动中保持二力的方向不变,但F1突然增大到F1+△F,则质点此后()

A.一定做匀变速曲线运动 B.可能做匀速直线运动

C.可能做变加速曲线运动 D.做匀变速直线运动

6.如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是()

A.C点速率小于B点的速率

B.A点的加速度比C点的加速度大

C.C点速率大于B点的速率

D.从A到C,加速度与速度的夹角先增大后减小,速率是先减小后增大

7.关于运动的合成与分解,下列说法中正确的是()

O 图4-3 A .两个速度大小不等的匀速直线运动的合运动一定不是匀速直线运动

B .两个直线运动的合运动一定是直线运动

C .合运动是曲线运动时,其分运动中至少有一个是加速运动

D .合运动是曲线运动时,其分运动中都是加速运动

8.一质点在XOY 平面内的运动轨迹如图4-3,下列判断正确的是

A .若X 方向始终匀速,则Y 方向先加速后减速

B .若X 方向始终匀速,则Y 方向先减速后加速

C .若Y 方向始终匀速,则X 方向先减速后加速

D .若Y 方向始终匀速,则X 方向先加速后减速

9.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,水流速度V 1,摩托艇在静水中速度V 2,战士救人地点A 离岸边最近处O 的距离为d ,若战士想用最短的时间将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O 点距离为多少?

10.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 , 如图所示。若战士要想在最短时间内将人送上岸,则 ( ) A .摩托艇的头部应向上游开

B .摩托艇的头部应正对O 点开

C .摩托艇的头部应向下游开

D .摩托艇的头部应向上游或下游开

11.若战士在最短时间内将人送上岸,则最短的时间为( )

A .1V d

B .2V d

C .22

21V V d + 12.若战士在最短时间内将人送上岸,则登陆的地点距O 点的距离为( )

A .21222

V V dV - B .0 C .21V dV D .1

2V dV ;

13、小船在静水中速度是υ,渡河时船对岸垂直划行,若行至河中心时,水流速增大,则渡河时间将( )

A .增大

B .减小

C .不变

D .不能判定

14、一条宽度为L 的河,水流速度为V 水,已知船在静水中的速度为V 船,那么:

(1)怎样渡河时间最短?

(2)若V 船﹥V 水,怎样渡河位移最小?

(3)若V 船﹤V 水,怎样渡河船漂下的距离最短?

15.如图所示,物体A 和B 的质量均为m ,且分别用轻绳连接跨过

v 2 v a a 2a 1v 图4-1 图4-4 α 1v 子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)。当用水平变力F 拉物体B 沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中( )

A .物体A 也做匀速直线运动

B .绳子拉力始终大于物体A 所受的重力

C .物体A 的速度小于物体B 的速度

D .地面对物体B 的支持力逐渐增大

16.质量分别为m 和M 的两个物体跨过定滑轮如图所示,在M 沿

光滑水平面运动的过程中,两物体速度的大小关系为( )

A .V 1﹤V 2

B .V 1﹥V 2

C .V 1=V 2

17.如图4-4所示,用绳牵引小船靠岸,若收绳的速度为V 1,在绳与水平方向夹角为α时,船的速度V 为( )

A .1/cos v α

B .1cos v α

C .1/sin v α

D .1sin v α

18.玻璃生产线上,宽9米的成型玻璃板以2米/秒的速度不断地向前行进,在切割工序处,金刚钻的割刀速度为10米/秒,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,金刚钻割刀的轨道应如何控制,切割一次的时间多长?

五、参考答案 (一) 基础

知识点1、变化,变速。 过关练习1:1-1、B ;1-2、C 。 知识点2、不在;合外力方向与初速度方向是否在一条直线上。

过关练习2:2-1、B ;2-2、CD ;2-3、A ;2-4、匀加速,匀变速。 知识点3:合运动;分运动;运动的合成;运动的分解。

过关练习3:3-1、匀速直线运动,初速度为0的匀加速直线运动。

3-2、匀速直线运动,自由落体运动。

3-3、匀速直线运动,自由落体运动

3-4、匀速直线运动,匀减速直线运动。

3-5、B .

过关练习4:4-1、B ,4-2、C 。

知识点5:匀速直线,匀加速直线运动。直线,曲线;直线,曲线。

过关练习5:5-1、BD ;5-2、ABD 。

(二)例题:

例题1、C .可能是直线运动,也可能是曲线运动

例题2: (1)小船的运动由两个运动组成,设渡河的时间为t ,将V 1、V 2沿水流方向和垂直河岸方向分解,则水流方向:V x =V 1—V 2·cosθ

垂直河岸方向:V y =V 2·sinθ

渡河时间由V y 决定,与无关V x 无关,

t=d/V y =d/V 2·sinθ (2)要使渡河时间最短,则当θ=900,即船头垂直河岸开轨道 2m/s θ 图4-5 θ 1

v 2 图4-2

行t min =d/V 2位移X=V 1t min =(V 1/V 2) ·d

(3)要使位移最小,只有船合运动垂直河岸,船头应斜向上游成β角,

V 2·sinβ=d/t 2 V 2·cosβ=V 1

cosβ=V 1/V 2 β=arccos·V 1/V 2

渡河时间t 2=d/V 2·sinβ

方法归纳和点拨:船过河问题,船的实际运动包含两个运动:船在静水中运行和船被水向下冲运动。

例题3、B .14m/s ,方向为东偏南45°

方法归纳和点拨:人感觉到的风的速度实质上是风相对于人的速度。

例题4:解:滑轮左侧汽车后面的绳子实际上同时参与了两个运动:

沿绳子方向拉长的运动和左上方摆动。而M 的运动速度就是沿绳子方向拉

长的速度,所以v M =vcosθ

方法归纳和点拨:汽车通过高处滑轮问题 (物体的运动速度等于绳子的运

动速度,绳子的运动可以看成沿绳子方向的向下运动和垂直绳子斜向上的运动合成) (三)、练习 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 15 16 17 ACD AC BD A A A CD BD B B C C BCD A A

2应与岸垂直,用时t=d/ V 2,而洪水速度V 1,船沿河岸行驶则有

112

d s v t v v == 14、解:(1)如图所示。设船头斜向上游与河岸成任意角θ。这时船速在垂直与河岸方向的速度分量为V 1=V 船sin θ,渡河所用时间为t =L/ V 1=L/ V 船sin θ。可以看出:L 、V 船一定时,t 随sin θ增大而减小;当θ=90°时,sin θ=1(最大)。所以船头与河岸垂直时,渡河时间最小t min =L/V 船.

v 2

O v x 1

(2)如图所示,渡河的最小位移即河的宽度。为使船能直达对岸,船头应指向河的上游,并与河岸成一定角度θ。根据三角函数关系有V 船-V 水=0,cos θ=V 水/V 船, θ= arccos V 水/ V 船

因为0 ≤cos θ≤1,所以只有在V 船﹥V 水时,船才有可能垂直河岸渡河。

v 2

x 1

(3)

B E

如果V 水﹥V 船,则不论船的航向如何,总是被水冲向下游,要使船漂下的航程最短,如图所示,设船头V 船与河岸成θ角,合速度v 与河岸成α角。可以看出:α角越大,船漂下的距离x 越短,那么,在什么条件下α角越大呢?以V 水的矢尖为圆心,V 船为半径画圆,当v 与圆相切时,α角最大。根据cos θ=V 水/V 船船头与河岸的夹角为θ= arccos V 水/ V 船。船漂下的最短距离为x min =(V 水-V 船cos θ)L/ V 船sin θ,此时渡河最短位移:s =L/cos θ=L 18、解析:若切成矩形,则割刀相对运动玻璃板的速度大小为10米/秒,方向与板运动方向垂直,设轨道方向与板运动方向的夹角θ,如图4-5。

则V 刀cosθ=V 玻 cosθ=2/10 θ=arccos0.2

切割一次时间 t=θsin 1刀V =96

9 =0.91秒

教科版小学科学新版三年级下册科学第一单元第3课 《直线运动和曲线运动》教案

教科版三下第一单元第3课教学设计

结论:过山车、老鹰的运动路线是一条曲线;台球、电梯、掉落的苹果的运动路线是一条直线。 击球感知物体的运动形式。 实验材料:蓝色球和红色球各一个,一条带槽的直线轨道、一条带槽的曲线轨道、平整的桌面。 实验步骤:(1)把蓝色球和红色球放在平整的桌面上,让二者之间有50 cm的距离(根据实际情况,距离可长、可短) ,然后用蓝色球去撞击红色球。 (2)把两个球放在带槽的直线轨道上,二者之间有50 cm的距离,用蓝色球去撞击红色球。 (3)把两个球放在带槽的曲线轨道上,二者之间有50 cm的距离,用蓝色球去撞击红色球。 (4)观察比较蓝色球在平整桌面、直线轨道和曲线轨道中运动路线有什么不同。 实验现象:蓝色球在平整桌面做直线运动,但很难击中红色球。蓝色球在直线轨道中做且线运动,在曲线轨道中做曲线运动,都比较容易击中红球。 实验记录:蓝色球的运动路线。 实验解析:带槽的轨道形状影响着蓝色球的运动方式,在直线轨道中蓝色球做直线运动,曲线轨道中蓝色球做曲线运动。实验结论:根据轨道形状的不同,蓝色球做直线运动或曲线运动。 观察小球在桌面上滚动时和冲出桌面后的运动路线。 实验材料:小球、实验桌、塑料桶和实验记录单。 实验步骤:(1)预测小球在桌面上滚动时的运动路线,并在记录单中画出小球可能的运动路线,与同学交流想法。 (2)预测小球冲出桌面后的运动路线,并在记录单中画出小球可能的运动路线,与同学交流想法。 (3)进行实验操作验证,把小球摆放在实验桌上,用手推出或用手指弹射小球,并认真观察小球的运动变化过程。 (4)画出或是修改实验记录单中的小球的运动路线。认识曲线 运动。 要求学生 在确定物 体运动路 线时,可 以先在物 体上确定 一个点, 再观察这 个点的运 动路线。 或者把蓝 球当着一 个点,画 出它的运 动路线。 小球的运动 轨迹会受到 力的影响。 当小球在桌 面上滚动 时,小球做 直线运动。 当冲出桌面

【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 +≤+

(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.

曲线运动知识点详细归纳

第四章曲线运动 第一模块:曲线运动、运动的合成和分解 『夯实基础知识』 ■考点一、曲线运动 1、定义:运动轨迹为曲线的运动。 2、物体做曲线运动的方向: 做曲线运动的物体,速度方向始终在轨迹的切线方向上,即某一点的瞬时速度的方向,就是通过该点的曲线的切线方向。 3、曲线运动的性质 由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向,又由于曲线运动的轨迹是曲线,所以曲线运动的速度方向时刻变化。即使其速度大小保持恒定,由于其方向不断变化,所以说:曲线运动一定是变速运动。 由于曲线运动速度一定是变化的,至少其方向总是不断变化的,所以,做曲线运动的物体的加速度必不为零,所受到的合外力必不为零。 4、物体做曲线运动的条件 (1)物体做一般曲线运动的条件 物体所受合外力(加速度)的方向与物体的速度方向不在一条直线上。 (2)物体做平抛运动的条件 物体只受重力,初速度方向为水平方向。 可推广为物体做类平抛运动的条件:物体受到的恒力方向与物体的初速度方向垂直。 (3)物体做圆周运动的条件 物体受到的合外力大小不变,方向始终垂直于物体的速度方向,且合外力方向始终在同一个平面内(即在物体圆周运动的轨道平面内) 总之,做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。 5、分类 ⑴匀变速曲线运动:物体在恒力作用下所做的曲线运动,如平抛运动。 ⑵非匀变速曲线运动:物体在变力(大小变、方向变或两者均变)作用下所做的曲线运动,如圆周运动。 ■考点二、运动的合成与分解 1、运动的合成: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。运动合成重点是判断合运动和分运动,一般地,物体的实际运动就是合运动。 2、运动的分解: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、合运动与分运动的关系: ⑴运动的等效性(合运动和分运动是等效替代关系,不能并存); ⑵等时性:合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等 ⑶独立性:一个物体可以同时参与几个不同的分运动,物体在任何一个方向的运动,都按其本身的规律进行,不会因为其它方向的运动是否存在而受到影响。

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

曲线运动知识点与考点总结

曲线运动 考点梳理: 一.曲线运动 1.运动性质————变速运动,具有加速度 2.速度方向————沿曲线一点的切线方向 3.质点做曲线运动的条件 (1)从动力学看,物体所受合力方向跟物体的速度不再同一直线上,合力指向轨迹的凹侧。 (2)从运动学看,物体加速度方向跟物体的速度方向不共线 例题:如图5-1-5在恒力F 作用下沿曲线从A 运动到B ,这时突然使它受的力反向,而大小不变,即由F 变为-F ,在此力作用下,关于物体以后的运动情况的下列说法中正确的是( ) 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 2、图5-1-6簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a 、b 是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受 电场力作用,根据此图可作出正确判断的是( ) A . 带电粒子所带电荷的符号; B . 带电粒子在a 、b 两点的受力方向; C . 带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大; D . 带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大。 二.运动的合成与分解 1.合运动和分运动:当物体同时参与几个运动时,其实际运动就叫做这几个运动的合运动,这几个运动叫做实际运动的分运动. 2.运动的合成与分解 (1)已知分运动(速度v 、加速度a 、位移s)求合运动(速度v 、加速度a 、位移s),叫做运动的合成. (2)已知合运动(速度v 、加速度a 、位移s)求分运动(速度v 、加速度a 、位移s),叫做运动的分解. (3)运动的合成与分解遵循平行四边形定则. 3.合运动与分运动的关系 (1)等时性:合运动和分运动进行的时间相等. (2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,各自产生效果. (3)等效性:整体的合运动是各分运动决定的总效果,它替代所有的分运动. 三.平抛运动 1.定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动. 2.性质:是加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛 3.平抛运动的研究方法 (1)平抛运动的两个分运动:水平方向是匀速直线运动,竖直方 向是自由落体运动. (2)平抛运动的速度 图5-1-5 s

高中物理曲线运动题型总结

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( ) A 、 沿斜面向下的直线 B 、竖直向下的直线 C 、无规则的曲线 D 、抛物线 [同类变式]下列说法中符合实际的是:( ) A .足球沿直线从球门的右上角射入球门 B .篮球在空中划出一条规则的圆弧落入篮筐 C .台球桌上红色球沿弧线运动 D .羽毛球比赛时,打出的羽毛球在对方界内竖直下落。 2、如图所示为一空间探测器的示意图,P 1 、P 2 、P 3 、P 4是四个喷气发动机, P 1 、P 2的连线与空间一固定坐标系的x 轴平行,P 3 、P 4的连线与y 轴平行.每台发动机开动时,都能向探测器提供推力,但不会使探测器转动.开始时,探测器以恒定的速率v o 向正x 方向平动.要使探测器改为向正x 偏负y 60° 的方向以原来的速率v o 平动,则可( ) A .先开动P 1 适当时间,再开动P 4 适当时间 B. 先开动P 3 适当时间,再开动P 2 适当时间 C. 开动P 4 适当时间 D. 先开动P 3 适当时间,再开动P 4 适当时间 解析:火箭、喷气飞机等是由燃料的反作用力提供动力,所以 P 1 、P 2 、P 3 、P 4分别 受到向左、上、右、下的作用力。使探测器改为向正x 偏负y 60° 的方向以原来的速率v o 平动,所以水平方向上要减速、竖直方向上要加速。答案:A 3、如图所示,A 、B 为两游泳运动员隔着水流湍急的河流站在两岸边,A 在较下游的位置,且A 的游泳成绩比B 好,现让两人同时下水游泳,要求两人尽快在河中相遇,试问应采用下列哪种方法才能实现?( )A. A 、B 均向对方游(即沿虚线方向)而不考虑水流作用 B. B 沿虚线向A 游且A 沿虚线偏向上游方向游 C. A 沿虚线向B 游且B 沿虚线偏向上游方向游 M m

第五章曲线运动知识点总结教学内容

曲线运动知识点总结 一、曲线运动 1、所有物体的运动从轨迹的不同可以分为两大类:直线运动和曲线运动。 2、曲线运动的产生条件:合外力方向与速度方向不共线(≠0°,≠180°) 性质:变速运动 3、曲线运动的速度方向:某点的瞬时速度方向就是轨迹上该点的切线方向。 4、曲线运动一定收到合外力,“拐弯必受力,”合外力方向:指向轨迹的凹侧。 若合外力方向与速度方向夹角为θ,特点:当0°<θ<90°,速度增大; 当0°<θ<180°,速度增大; 当θ=90°,速度大小不变。 5、曲线运动加速度:与合外力同向,切向加速度改变速度大小;径向加速度改变速度方向。 6、关于运动的合成与分解 (1)合运动与分运动 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. 特征:① 等时性;② 独立性;③ 等效性;④ 同一性。 (2)运动的合成与分解的几种情况: ①两个任意角度的匀速直线运动的合运动为匀速直线运动。 ②一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动为匀变速运动,当二者共线时轨迹为直线,不共线时轨迹为曲线。 ③两个匀变速直线运动合成时,当合速度与合加速度共线时,合运动为匀变速直线运动;当合速度与合加速度不共线时,合运动为曲线运动。 二、小船过河问题 1、渡河时间最少:无论船速与水速谁大谁小,均是船头与河岸垂直,渡河时间min d t v =船 ,合速度方向沿v 合的方向。 2、位移最小: ①若v v >船水,船头偏向上游,使得合速度垂直于河岸,船头偏上上游的角度为cos v v θ= 水船 ,最小位移为 min l d =。 ②若v v <船水,则无论船的航向如何,总是被水冲向下游,则当船速与合速度垂直时渡河位移最小,船头偏向上游的角度为cos v v θ= 船水 ,过河最小位移为min cos v d l d v θ= =水船 。 三、抛体运动 1、平抛运动定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,且物体只在重力作用下(不计空气阻力)所做的运动,叫做平抛运动。平抛运动的性质是匀变速曲线运动,加速度为g 。 类平抛:物体受恒力作用,且初速度与恒力垂直,物体做类平抛运动。 2、平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的初速度为零的匀加速直线运动(自由落体)。 水平方向(x ) 竖直方向(y ) ①速度 0x v v = y v gt = 合速度:t v = ②位移 0x v t = 2 12 y gt = 合位移: x = 0tan 2y gt x v α== ※3、重要结论: y x 0 gt tan θv v v ==

高中物理曲线运动"轨迹"问题的破解

曲线运动“轨迹”问题的破解 山东平原一中 魏德田 253100 近几年,涉及曲线运动“轨迹”一类问题,不断的出现在高中物理的阶段测试、历届高考中。及时、有效的破解此类问题,实乃备战08年高考的当务之急。本文拟就此做一探究。 一、破解的依据 破解此类问题,应用以下几条“依据”: ㈠判断物体的运动曲线轨迹的产生,根据“合速度与合外力(或合加速度)不共线”,即物体做曲线运动的条件。㈡判断运动快慢程度改变的方式,若合速度与合外力(或合加速度)成“锐角”,为“加速”曲线运动,力对物体做正功;“恒成直角”,为“匀速率”圆周运动,力对物体不做功;成“钝角”,则为“减速”曲线运动,力对物体做负功。反映物体速度大小的变化,属于合外力的切向加速效果。㈢判断曲线的曲率改变,根据向“合外力(或合加速度)一侧”弯曲。反映物体速度方向的变化,属于合外力的法向加速效果;㈣轨迹的性质(即抛物线、圆、双曲线等),可利用数学知识去证明等等。 至于物体速度的方向沿着某点切线的方向;物体的合速度指实际速度,求合速度、合加速度、合外力,常用运动(矢量)合成的知识;求物体能量的变化,应用“动能定理”、“功能关系或能量守恒”;求物体动量的变化,应用动量定理、动量守恒等等。在原则上与解答诸类其他问题毫无二致。 二、解题示例 [例题1](’03上海)如图—3所示,质量为m 的飞机以水平速度v 0飞离跑道后逐渐上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供,不含升力)。今测得当飞机在水平方向的位移为l 时,它的上升高度为h 。求: ⑴飞机受到的升力大小; ⑵从起飞到上升至h 高度的过程中升力所做的功及在高度h 处飞机的动能。 [解析]⑴已知飞机受重力mg 和竖直向上的升力N 等恒力作用,合外力F 合必为恒力。由牛二定律,可得 ①ma mg N -----=- 由“依据“㈢知,合外力方向是竖直向上的。已知飞机在水平速度保持不变,再结合“依据”㈡,可知飞机做“类平抛”运动。 由平抛运动规律,可得 ③ t v l ② at h ---------=--------= 02 2 1 联立①②③式,即可求出 2 2 2l mhv mg N +=. 图—1 l

高中物理曲线运动经典练习题全集(答案)

《曲线运动》超经典试题 1、关于曲线运动,下列说法中正确的是(AC ) 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. 曲线运动可能是匀变速运动 D. 变加速运动一定是曲线运动 【解析】曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向,一定是变化的,所以曲线运动一定是变速运动。变速运动可能是速度的方向不变而大小变化,则可能是直线运动。当物体受到的合力是大小、方向不变的恒力时,物体做匀变速运动,但力的方向可能与速度方向不在一条直线上,这时物体做匀变速曲线运动。做变加速运动的物体受到的合力可能大小不变,但方向始终与速度方向在一条直线上,这时物体做变速直线运动。 2、质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F1,而保持F2、F3不变,则质点(A ) A.一定做匀变速运动B.一定做直线运动 C.一定做非匀变速运动D.一定做曲线运动 【解析】质点在恒力作用下产生恒定的加速度,加速度恒定的运动一定是匀变速运动。由题意可知,当突然撤去F1而保持F2、F3不变时,质点受到的合力大小为F1,方向与F1相反,故一定做匀变速运动。在撤去F1之前,质点保持平衡,有两种可能:一是质点处于静止状态,则撤去F1后,它一定做匀变速直线运动;其二是质点处于匀速直线运动状态,则撤去F1后,质点可能做直线运动(条件是F1的方向和速度方向在一条直线上),也可能做曲线运动(条件是F1的方向和速度方向不在一条直线上)。 3、关于运动的合成,下列说法中正确的是(C ) A. 合运动的速度一定比分运动的速度大 B. 两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动 C. 两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动 D. 合运动的两个分运动的时间不一定相等 【解析】根据速度合成的平行四边形定则可知,合速度的大小是在两分速度的和与两分速度的差之间,故合速度不一定比分速度大。两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。两个匀变速直线运动的合运动是否是匀变速直线运动,决定于两初速度的合速度方向是否与合加速度方向在一直线上。如果在一直线上,合运动是匀变速直线运动;反之是匀变速曲线运动。根据运动的同时性,合运动的两个分运动是同时的。 4、质量m=0.2kg的物体在光滑水平面上运动,其分速度v x和v y随时间变化的图线如图所示,求: (1)物体所受的合力。 (2)物体的初速度。 (3)判断物体运动的性质。

高中物理必修二曲线运动测试题及答案(2)(1)

曲线运动 一、选择题 1、对曲线运动的速度,下列说法正确的是: ( ) A、速度的大小与方向都在时刻变化 B、速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化 C、质点在某一点的速度方向是在这一点的受力方向 D、质点在某一点的速度方向是在曲线的这一点的切线方向 2、一个物体在两个互为锐角的恒力作用下,由静止开始运动,当经过一段时间后,突然去掉其中一个力,则物体将做() A.匀加速直线运动B.匀速直线运动 C.匀速圆周运动 D.变速曲线运动 3、下列说法错误的是() A、物体受到的合外力方向与速度方向相同,物体做加速直线运动 B、物体受到的合外力方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动 C、物体只有受到的合外力方向与速度方向成锐角时,物体才做曲线运动 D、物体只要受到的合外力方向与速度方向不在一直线上,物体就做曲线运动 4.下列说法中正确的是() A.物体在恒力作用下一定作直线运动 B.若物体的速度方向和加速度方向总在同一直线上,则该物体可能做曲线运动 C.物体在恒力作用下不可能作匀速圆周运动 D.物体在始终与速度垂直的力的作用下一定作匀速圆周运动 5、关于运动的合成和分解,说法错误的是() A、合运动的方向就是物体实际运动的方向 B、由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小 C、两个分运动是直线运动,则它们的合运动不一定是直线运动 D、合运动与分运动具有等时性 6、关于运动的合成与分解的说法中,正确的是:() A 、合运动的位移为分运动的位移矢量和 B、合运动的速度一定比其中的一个分速度大 C、合运动的时间为分运动时间之和 D、合运动的位移一定比分运动位移大 7.以下关于分运动和合运动的关系的讨论中,错误的说法是:() A.两个直线运动的合运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动; B.两个匀速直线运动的合运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动; C.两个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; D.两个分运动的运动时间,一定与它们的合运动的运动时间相等。 8.某人乘小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去,当水流匀速时,关于它过河所需要的时间、发生的位移与水速的关系正确的是( ) A.水速小,时间短;水速小,位移小 B.水速大,时间短;水速大,位移大 C.时间不变;水速大,位移大 D.位移、时间与水速无关 9.关于运动的合成和分解,下述说法中正确的是:( ) A.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和 B.物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动 C.合运动和分运动具有同时性 D.若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动 10.某质点在恒力 F作用下从A点沿图1中曲线运动到 B点,到达B点后,质点受到的力大小仍为F,但方向相反,则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的( ) A.曲线a B.曲线b C.曲线C D.以上三条曲线都不可能 11.下列各种运动中,属于匀变速曲线运动的有() A.匀速直线运动 B.匀速圆周运动 C.平抛运动 D.竖直上抛运动 12.物体在做平抛运动的过程中,下列哪些量是不变的:() A.物体运动的加速度; B.物体的速度; C.物体竖直向下的分速度; D.物体位移的方向。 13.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 14、对于平抛运动,下列条件可以确定飞行时间的是(不计阻力,g为已知)()A、已知水平位移 B、已知水平初速度 C、已知下落高度 D、已知合位移 15、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 16、在水平匀速飞行的飞机上,相隔1s落下物体A和B,在落地前,A物体将()

曲线运动知识点归纳总结

曲线运动复习提纲 曲线运动是高中物中的难点,由于其可综合性较强,在高考中常常与其他章节的知识综合出现。因此,在本章中,弄清各种常见模型,熟悉各种分析方法,是高一物理的重中之重。 以下就本章中一些重、难点问题作一个归纳。 一、曲线运动的基本概念中几个关键问题 ① 曲线运动的速度方向:曲线切线的方向。 ② 曲线运动的性质:曲线运动一定是变速运动,即曲线运动的加速度a ≠0。 ③ 物体做曲线运动的条件:物体所受合外力方向与它的速度方向不在同一直线上。 ④ 做曲线运动的物体所受合外力的方向指向曲线弯曲的一侧。 《 二、运动的合成与分解 ①合成和分解的基本概念。 (1)合运动与分运动的关系: ①分运动具有独立性。 ②分运动与合运动具有等时性。 ③分运动与合运动具有等效性。 ④合运动运动通常就是我们所观察到的实际运动。 | (2)运动的合成与分解包括位移、速度、加速度的合成与分解,遵循平行四边形定则。 (3)几个结论:①两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动。②两个直线运动的合运动,不一定是直线运动(如平抛运动)。③两个匀变速直线运动的合运动,一定是匀变速运动,但不一定是直线运动。 ②船过河模型 (1)处理方法:小船在有一定流速的水中过河时,实际 上参与了两个方向的分运动,即随水流的运动(水冲 船的运动)和船相对水的运动,即在静水中的船的运 动(就是船头指向的方向),船的实际运动是合运动。 (2)若小船要垂直于河岸过河,过河路径最短,应将船 头偏向上游,如图甲所示,此时过河时间: θ sin 1v d v d t ==合 (3)若使小船过河的时间最短,应使船头正对河岸行驶,如图乙所示,此时过河时间1 v d t =(d 为河宽)。因为在垂直于河岸方向上,位移是一定的,船头按这样的方向,在垂直于河岸方向上的速度最大。 , ③绳端问题 绳子末端运动速度的分解,按运动的实际效果进行可以方便我们的研究。 例 如在右图中,用绳子通过定滑轮拉物体船,当以速度v 匀速拉绳子时,求船 的速度。 船的运动(即绳的末端的运动)可看作两个分运动的合成: a)沿绳的方向被牵引,绳长缩短,绳长缩短的速度等于左端绳子伸长的速度。即为v ;

高中物理曲线运动知识点总结

第五章 曲线运动章末总结 基本概念 一.曲线运动 1.运动性质——变速运动,加速度一定不为零 2.速度方向——沿曲线一点的切线方向 3.质点做曲线运动的条件 (1)从动力学看,物体所受合力方向跟物体的速度不再同一直线上,合力指向轨迹的凹侧。 (2)从运动学看,物体加速度方向跟物体的速度方向不共线 二.抛体运动:只在重力作用下的运动. 特殊:平抛运动1.定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动. 2.性质:是加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线. ' 3.平抛运动的研究方法 (1)平抛运动的两个分运动:水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动. (2)平抛运动的速度 水平方向:0v v x = ; 竖直方向:gh g h gt v y 22g === 合速度:2 2 y x v v v += (求合速度必用) ,方向:v gt v v tg x y = = θ (3)平抛运动的位移 水平方向水平位移: g h v t v S x 20 0== 竖直位移:s y =21gt 2 合位移:22 y x s s s +=(求合位移必用) 方向:tg φ=v gt gt s s x y 2vt 21 2 = = 4.平抛运动的轨迹:抛物线;轨迹方程:2 20 2x v g y = 运动时间为g h t 2=,即运行时间由高度h 决定,与初速度v 0无关.水平射程g h v x 20 =,即由v 0和h 共同决定. 相同时间内速度改变量相等,即△v=g △t, △v 的方向竖直向下. 三.圆周运动 a.非匀圆周运动:合力不指向圆心,但向心力(只是合力的一个分力)指向圆心。 .匀速圆周运动(1)运动学特征: v 大小不变,T 不变,ω不变,a 向大小不变; v 和a 向的方向时刻在变.匀速圆周运动是变加速运动.(2)动力学特征:合外力(向心力)大小恒定,方向始终指向圆心. , 基本公式及描述圆周运动的物理量 (1)线速度 方向:质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向. v 2 v 1y v v 图5-2-3

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