高三物理专题运动学--曲线运动
高三物理高考一轮复习----曲线运动
曲线运动运动的合成和分解平抛运动一:运动的合成和分解掌握:曲线运动的概念、性质、条件两个方向的直线运动的合成例1、河宽d=60m,水流速度v1=6m/s,小船在静水中的速度v2=3m/s,问:(1)要使它渡河的时间最短,如此小船应如何渡河?最短时间是多少?(2)要使它渡河的航程最短,如此小船应如何渡河?最短的航程是多少?例2、船以5m/s垂直河岸的速度渡河,水流的速度为3m/s,假设河的宽度为100m,试分析和计算:〔1〕船能否垂直达到对岸;〔2〕船需要多少时间才能达到对岸;〔3〕船登陆的地点离船出发点的距离是多少?〔4〕设此船仍是这个速率,但是假设此船要垂直达到对岸的话,船头需要向上游偏过一个角度θ,求sinθ.、例3、如下列图,人在岸上通过滑轮用绳牵引小船,假设水的阻力恒定不变,如此在小船匀速靠岸的过程中,如下说法中正确的答案是〔〕A.绳的拉力不断增大B.绳的拉力不断减小C. 船受到的浮力保持不变D.船受到的浮力不断减小例4、如下列图,在河岸上用细绳拉船,使小船靠岸,拉绳的速度为v=8m/s,当拉船头的细绳与水平面的夹角为θ=300时,船的速度大小为_________.例5、某人骑自行车向东行驶,当车速为4m/s时,他感到风从正南方吹来,当车速增加到7m/s时,他感到风从东南方向〔东偏南450〕吹来,如此风对地的速度大小为〔〕A、7m/sB、6m/sC、5m/sD、4m/s二、平抛运动掌握:平抛运动的运动性质、运动规律例1、如图,排球网高H,半场长L,扣球点高h,扣球点离网水平距离s、求水平扣球速度的取值范围。
例2、如下列图,排球场总长为18m,设球网高度为2m,运动员站在网前3m处正对球网跳起将球水平击出.(1)假设击球高度为2.5m,为使球既不触网又不出界,求水平击球的速度范围;(2)当击球点的高度为何值时,无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界?例3、如下列图,在一次空地演习中,离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反响灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为s,假设拦截成功,不计空气阻力,如此v1、v2 的关系应满足〔〕A、v1 = v2B、v1 = Hs v2 C、v1 =Hs v2 D、v1 =sH v218m3mhHs L例4、如图示,在H 高处有一小球A ,以速度v1水平抛出,与此同时地面上有一小球B ,以速度v2竖直上抛,两球在空中相遇,如此〔 〕A 、从它们抛出的到相遇的时间是H/v1B 、从它们抛出的到相遇所需的时间是H/v2C 、两球抛出时的距离是v1H/ v2D 、两球抛出时的水平距离为H例5、以100米/秒的速度沿水平方向匀速飞行的飞机上,每隔2秒钟放下一个物体.当第7个物体离开飞机时,第1个物体刚好着地.求此时第3个和第5个物体在空中的距离.(不计空气阻力,g 取10米/秒)例6、某一物体以一定的水平初速度抛出,在某一秒内其方向与水平方向由370变为530,如此此物体的初速度的大小是多少?此物体在这一秒内下落的高度是多少?例7、如下列图,墙壁上落有两只飞镖,它们是从同一位置水平射出的,飞镖A 与竖直墙壁成53角,飞镖B 与竖直墙壁成37角,两者相距为d ,假设飞镖的运动是平抛运动,求射出点离墙壁的水平距离?(sin37=0.6,cos37=0.8)例8、 在倾角为θ的斜面顶端以水平速度v0抛出一钢球,如下列图,求钢球离斜面最远时钢球的运动时间与钢球出发点到落地点的距离。
高考必备物理曲线运动技巧全解及练习题(含答案)及解析
高考必备物理曲线运动技巧全解及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.一宇航员登上某星球表面,在高为2m 处,以水平初速度5m/s 抛出一物体,物体水平射程为5m ,且物体只受该星球引力作用求: (1)该星球表面重力加速度(2)已知该星球的半径为为地球半径的一半,那么该星球质量为地球质量的多少倍. 【答案】(1)4m/s 2;(2)110; 【解析】(1)根据平抛运动的规律:x=v 0t 得0515x t s s v === 由h =12gt 2 得:2222222/4/1h g m s m s t ⨯=== (2)根据星球表面物体重力等于万有引力:2G M mmg R 星星= 地球表面物体重力等于万有引力:2G M mmg R '地地=则222411=()10210M gR M g R '⨯=星星地地= 点睛:此题是平抛运动与万有引力定律的综合题,重力加速度是联系这两个问题的桥梁;知道平抛运动的研究方法和星球表面的物体的重力等于万有引力.2.如图所示,水平实验台A 端固定,B 端左右可调,将弹簧左端与实验平台固定,右端 有一可视为质点,质量为2kg 的滑块紧靠弹簧(未与弹黄连接),弹簧压缩量不同时, 将滑块弹出去的速度不同.圆弧轨道固定在地面并与一段动摩擦因素为0.4的粗糙水平地面相切D 点,AB 段最长时,BC 两点水平距离x BC =0.9m,实验平台距地面髙度h=0.53m ,圆弧半径R=0.4m ,θ=37°,已知 sin37° =0.6, cos37° =0.8.完成下列问題:(1)轨道末端AB 段不缩短,压缩弹黄后将滑块弹出,滑块经过点速度v B =3m/s ,求落到C 点时速度与水平方向夹角;(2)滑块沿着圆弧轨道运动后能在DE 上继续滑行2m,求滑块在圆弧轨道上对D 点的压力大小:(3)通过调整弹簧压缩量,并将AB 段缩短,滑块弹出后恰好无碰撞从C 点进入圆弧 轨道,求滑块从平台飞出的初速度以及AB 段缩短的距离. 【答案】(1)45°(2)100N (3)4m/s 、0.3m 【解析】(1)根据题意C 点到地面高度0cos370.08C h R R m =-=从B 点飞出后,滑块做平抛运动,根据平抛运动规律:212C h h gt -= 化简则0.3t s =根据 BC B x v t = 可知3/B v m s =飞到C 点时竖直方向的速度3/y v gt m s == 因此tan 1y Bv v θ==即落到圆弧C 点时,滑块速度与水平方向夹角为45° (2)滑块在DE 阶段做匀减速直线运动,加速度大小fa g mμ== 根据222E D DE v v ax -=联立两式则4/D v m s =在圆弧轨道最低处2DN v F mg m R-= 则100N F N = ,即对轨道压力为100N .(3)滑块弹出恰好无碰撞从C 点进入圆弧轨道,说明滑块落到C 点时的速度方向正好沿着轨迹该出的切线,即0tan yv v α''= 由于高度没变,所以3/y y v v m s '== ,037α=因此04/v m s '= 对应的水平位移为01.2AC x v t m ='= 所以缩短的AB 段应该是0.3AB AC BC x x x m ∆=-=【点睛】滑块经历了弹簧为变力的变加速运动、匀减速直线运动、平抛运动、变速圆周运动,匀减速直线运动;涉及恒力作用的直线运动可选择牛顿第二定律和运动学公式;而变力作用做曲线运动优先选择动能定理,对匀变速曲线运动还可用运动的分解利用分运动结合等时性研究.3.如图所示,光滑的水平平台上放有一质量M =2kg ,厚度d =0.2m 的木板,木板的左端放有一质量m =1kg 的滑块(视为质点),现给滑块以水平向右、的初速度,木板在滑块的带动下向右运动,木板滑到平台边缘时平台边缘的固定挡板发生弹性碰撞,当木板与挡板发生第二次碰撞时,滑块恰好滑到木板的右端,然后水平飞出,落到水平地面上的A点,已知木板的长度l=10m,A点到平台边缘的水平距离s=1.6m,平台距水平地面的高度h=3m,重力加速度,不计空气阻力和碰撞时间,求:(1)滑块飞离木板时的速度大小;(2)第一次与挡板碰撞时,木板的速度大小;(结果保留两位有效数字)(3)开始时木板右端到平台边缘的距离;(结果保留两位有效数字)【答案】(1) (2)v=0.67m/s (3)x=0.29m【解析】【分析】【详解】(1)滑块飞离木板后做平抛运动,则有:解得(2)木板第一次与挡板碰撞后,速度方向反向,速度大小不变,先向左做匀减速运动,再向右做匀加速运动,与挡板发生第二次碰撞,由匀变速直线运动的规律可知木板两次与挡板碰撞前瞬间速度相等.设木板第一次与挡板碰撞前瞬间,滑块的速度大小为,木板的速度大小为v由动量守恒定律有:,木板第一与挡板碰后:解得:v=0.67m/s(3)由匀变速直线运动的规律:,,由牛顿第二定律:解得:x=0.29m.【点睛】对于滑块在木板上滑动的类型,常常根据动量守恒定律和能量守恒定律结合进行研究.也可以根据牛顿第二定律和位移公式结合求出运动时间,再求木板的位移.4.如图所示,ABCD是一个地面和轨道均光滑的过山车轨道模型,现对静止在A处的滑块施加一个水平向右的推力F,使它从A点开始做匀加速直线运动,当它水平滑行2.5 m时到达B点,此时撤去推力F、滑块滑入半径为0.5 m且内壁光滑的竖直固定圆轨道,并恰好通过最高点C,当滑块滑过水平BD部分后,又滑上静止在D处,且与ABD等高的长木板上,已知滑块与长木板的质量分别为0.2 kg、0.1 kg,滑块与长木板、长木板与水平地面间的动摩擦因数分别为0.3、,它们之间的最大静摩擦力均等于各自滑动摩擦力,取g=10 m/s2,求:(1)水平推力F的大小;(2)滑块到达D点的速度大小;(3)木板至少为多长时,滑块才能不从木板上掉下来?在该情况下,木板在水平地面上最终滑行的总位移为多少?【答案】(1)1N(2)(3)t=1 s ;【解析】【分析】【详解】(1)由于滑块恰好过C点,则有:m1g=m1从A到C由动能定理得:Fx-m1g·2R=m1v C2-0代入数据联立解得:F=1 N(2)从A到D由动能定理得:Fx=m1v D2代入数据解得:v D=5 m/s(3)滑块滑到木板上时,对滑块:μ1m1g=m1a1,解得:a1=μ1g=3 m/s2对木板有:μ1m1g-μ2(m1+m2)g=m2a2,代入数据解得:a2=2 m/s2滑块恰好不从木板上滑下,此时滑块滑到木板的右端时恰好与木板速度相同,有:v共=v D-a1tv共=a2t,代入数据解得:t =1 s此时滑块的位移为:x 1=v D t -a 1t 2,木板的位移为:x 2=a 2t 2,L =x 1-x 2,代入数据解得:L =2.5 m v 共=2 m/s x 2=1 m达到共同速度后木板又滑行x ′,则有:v 共2=2μ2gx ′,代入数据解得:x ′=1.5 m木板在水平地面上最终滑行的总位移为:x 木=x 2+x ′=2.5 m点睛:本题考查了动能定理和牛顿第二定律、运动学公式的综合运用,解决本题的关键理清滑块和木板在整个过程中的运动规律,选择合适的规律进行求解.5.地面上有一个半径为R 的圆形跑道,高为h 的平台边缘上的P 点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O 的距离为L (L >R ),如图所示,跑道上停有一辆小车,现从P 点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计).问:(1)当小车分别位于A 点和B 点时(∠AOB=90°),沙袋被抛出时的初速度各为多大? (2)要使沙袋落在跑道上,则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内?(3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A 点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B 处落入小车中,小车的速率v 应满足什么条件?【答案】(1)()2A gv L R h =-22()2B g L R v h+=(2)0((L R v L R -≤≤+(3)1(41)0,1,2,3...)2v n n π=+= 【解析】 【分析】 【详解】(1)沙袋从P 点被抛出后做平抛运动,设它的落地时间为t ,则h=12gt 2解得t =(1) 当小车位于A 点时,有x A =v A t=L-R (2)解(1)(2)得v A =(L-R当小车位于B 点时,有B B x v t ==3)解(1)(3)得Bv (2)若小车在跑道上运动,要使沙袋落入小车,最小的抛出速度为v 0min =v A =(L-R 4) 若当小车经过C 点时沙袋刚好落入,抛出时的初速度最大,有x c =v 0max t="L+R" (5)解(1)(5)得 v 0max =(L+R所以沙袋被抛出时的初速度范围为(L-R ≤v 0≤(L+R (3)要使沙袋能在B 处落入小车中,小车运动的时间应与沙袋下落时间相同 t AB =(n+14)2Rv π(n=0,1,2,3…)(6)所以t AB解得v=12(4n+1)n=0,1,2,3…). 【点睛】本题是对平抛运动规律的考查,在分析第三问的时候,要考虑到小车运动的周期性,小车并一定是经过14圆周,也可以是经过了多个圆周之后再经过14圆周后恰好到达B 点,这是同学在解题时经常忽略而出错的地方.6.如图所示,粗糙水平地面与半径 1.6m R =的光滑半圆轨道BCD 在B 点平滑连接, O 点是半圆轨道BCD 的圆心, B O D 、、三点在同一竖直线上,质量2kg m =的小物块(可视为质点)静止在水平地面上的A 点.某时刻用一压缩弹簧(未画出)将小物块沿AB 方向水平弹出,小物块经过B 点时速度大小为10m/s (不计空气阻力).已知10m AB x =,小物块与水平地面间的动摩擦因数=0.2μ,重力加速度大小210m/s g =.求:(1)压缩弹簧的弹性势能;(2)小物块运动到半圆轨道最高点时,小物块对轨道作用力的大小; (3)小物块离开最高点后落回到地面上的位置与B 点之间的距离. 【答案】(1)140J (2)25N (3)4.8m 【解析】(1)设压缩弹簧的弹性势能为P E ,从A 到B 根据能量守恒,有212P B AB E mv mgx μ=+ 代入数据得140J P E =(2)从B 到D ,根据机械能守恒定律有2211222B D mv mv mg R =+⋅ 在D 点,根据牛顿运动定律有2Dv F mg m R+=代入数据解得25N F =由牛顿第三定律知,小物块对轨道作用力大小为25N (3)由D 点到落地点物块做平抛运动竖直方向有2122R gt = 落地点与B 点之间的距离为D x v t = 代入数据解得 4.8m x =点睛:本题是动能定理、牛顿第二定律和圆周运动以及平抛运动规律的综合应用,关键是确定运动过程,分析运动规律,选择合适的物理规律列方程求解.7.如图所示,表面光滑的长方体平台固定于水平地面上,以平台外侧的一边为x 轴,在平台表面建有平面直角坐标系xoy ,其坐标原点O 与平台右侧距离为d=1.2m 。
高三物理二轮专题训练(曲线运动)
高三物理二轮专题训练(曲线运动)限时:35分钟一、单项选择题(1~20题只有一个选项正确)1.下列有关曲线运动的说法中正确的是( ).(A)物体的运动方向不断改变 (B)物体运动速度的大小不断改变(C)物体运动的加速度大小不断改变 (D)物体运动的加速度方向不断改变2.关于互成角度的两个初速度不为零的匀加速直线运动的合成结果,下列说法中正确的是( ).(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)以上说法都不对3.如图所示,一个物体在O点以初速度v开始作曲线运动,已知物体只受到沿x轴方向的恒力F作用,则物体速度大小变化情况是( )(A)先减小后增大(B)先增大后减小(C)不断增大(D)不断减小4.关于平抛运动,下列说法中正确的是( ).(A)平抛运动是匀速运动(B)平抛运动是匀变速曲线运动(C)平抛运动不是匀变速运动(D)作平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的5.作平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于( ).(A)物体所受的重力和抛出点的高度(B)物体所受的重力和初速度(C)物体的初速度和抛出点的高度(D)物体所受的重力、高度和初速度6.甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置,甲比乙高h,将甲、乙两球分别以大小为v1和v2的初速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是( ).(A)同时抛出,且v1<v2(B)甲迟抛出,且v1<v2(C)甲早抛出,且v1>v2(D)甲早抛出,且v1<v27.对于匀速圆周运动的物体,下列说法中错误的是( ).(A)线速度不变(B)角速度不变(C)周期不变(D)转速不变8.关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是( ).(A)它描述的是线速度方向变化的快慢(B)它描述的是线速度大小变化的快慢(C)它描述的是向心力变化的快慢(D)它描述的是角速度变化的快慢9.如图所示,小物体A与圆柱保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则A受力情况是受( ).(A)重力、支持力 (B)重力、向心力(C)重力、支持力和指向圆心的摩擦力 (D)重力、支持力、向心力和摩擦力10.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的最小速度是v,则当小球以2v的速度经过最高点时,对轨道压力的大小是( ).(A)0(B)mg(C)3mg(D)5mg11.火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶的速度为v,则下列说法中正确的是( ).①当火车以v的速度通过此弯路时,火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力②当火车以v 的速度通过此弯路时,火车所受重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力③当火车速度大于v 时,轮缘挤压外轨④当火车速度小于v 时,轮缘挤压外轨(A )①③ (B )①④ (C )②③ (D )②④12.如图所示,一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动,圆柱半径为R ,甲、乙两物体的质量分别为M 和m (M >m ),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用长为L 的轻绳连在一起,L <R .若将甲物体放在转轴位置上,甲、乙连线正好沿半径方向拉直,要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体看作质点)( ).(A )mL g)m M (-μ(B )ML g)m M (-μ(C )ML g)m M (+μ(D )mL g)m M (+μ13.如图所示,小球由细线AB 、AC 拉住静止,AB 保持水平,AC 与竖直方向成α角,此时AC 对球的拉力为T 1.现将AB 线烧断,小球开始摆动,当小球返同原处时,AC 对小球拉力为T 2,则T 1与T 2之比为( ).(A )1:1 (B )1:cos 2α (C )cos 2α:1 (D )sin 2α:cos 2α14.航天飞机中的物体处于失重状态,是指这个物体( )(A )不受地球的吸引力(B )受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态(C )受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态(D )对支持它的物体的压力为零15.设想把物体放到地球的中心,则此物体与地球间的万有引力是( ).(A )零 (B )无穷大(C )与放在地球表面相同 (D )无法确定16.若已知某行星绕太阳公转的半径为r ,公转周期为T ,万有引力常量为G ,则由此可求出( ).(A )某行星的质量 (B )太阳的质量(C )某行星的密度 (D )太阳的密度17.一个半径是地球3倍、质量是地球36倍的行星,它表面的重力加速度是地面重力加速度的( ).(A )4倍 (B )6倍 (C )13.5倍 (D )18倍18.人造地球卫星运行时,其轨道半径为月球轨道半径的31,则此卫星运行的周期大约是 ( ).(A )1d 至4d (B )4d 至8d (C )8d 至16d (D )大于16d19.由于某种原因,人造地球卫星的轨道半径减小了,那么卫星的( ).(A )速率变大,周期变小 (B )速率变小,周期变大(C )速率变大,周期变大 (D )速率变小,周期变小20.如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火将卫星送入椭圆轨道2,然后再次点火,将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q 点,2、3相切于P 点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,下列说法中正确的是( ).(A )卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率(B )卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度(C )卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度大于它在轨道2上经过Q 点时的加速度(D )卫星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点时的加速度二、双项选择题(21~35题仅有两个选项正确)21.如图所示,A 、B 、C 三个物体放在旋转圆台上相对静止,它们跟圆台间的最大静摩擦力均等于各自重力的k 倍.A 的质量为2m ,B 和C 的质量均为m ,A 、B 离轴的距离为R ,C 离轴的距离为2R ,则当圆台旋转时( ).(A )B 所受的摩擦力最小(B )圆台转速增大时,C 比B 先滑动(C )当圆台转速增大时,B 比A 先滑动(D )C 的向心加速度最小22.关于曲线运动,下列说法中正确的是( ).(A )物体作曲线运动时,它的速度可能保持不变(B )物体只有受到一个方向不断改变的力的作用,才可能作曲线运动(C )所有作曲线运动的物体,所受合外力方向与速度方向肯定不在一条直线上(D )所有作曲线运动的物体,加速度方向与所受合外力方向始终一致23.高空匀速水平飞行的轰炸机,每隔2s 放下一颗炸弹.若不计空气阻力,下列说法中正确的是( ).(A )这些炸弹落地前均在同一条竖直线上(B )空中两相邻炸弹间距离保持不变(C )这些炸弹落地时速度的大小及方向均相同(D )这些炸弹都落在水平地面的同一点24.物体以v 0的速度水平抛出,当其竖直分位移与水平分位移大小相等时,下列说法中正确的是( ).(A )竖直分速度与水平分速度大小相等 (B )瞬时速度的大小为0v 5(C )运动时间为g 2v 0 (D ) 25.甲从高H 处以速度v 1水平抛出小球A ,乙同时从地面以初速度v 2竖直上抛小球B ,在B 尚未到达最高点之前,两球在空中相遇,则( ).(A )两球相遇时间1v H t =(B )抛出前两球的水平距离21v Hv s = (C )相遇时A 球速率2v gH v =(D )若gH v 2=,则两球相遇在2H 处 26.如图所示,甲、乙两球作匀速圆周运动,向心加速度随半径变化.由图像可以知道( ).(A )甲球运动时,线速度大小保持不变(B )甲球运动时,角速度大小保持不变(C )乙球运动时,线速度大小保持不变(D )乙球运动时,角速度大小保持不变27.质量为m 的小球,用长为l 的线悬挂在O 点,在O 点正下方2l 处有一光滑的钉子O ′,把小球拉到与O ′在同一水平面的位置,摆线被钉子拦住,如图所示.将小球从静止释放.当球第一次通过最低点P 时,( ).(A )小球速率突然减小 (B )小球角速度突然减小(C )小球的向心加速度突然减小 (D )摆线上的张力突然增大28.一轻杆一端固定质量为m 的小球,以另一端O 为圆心,使小球在竖直平面内作半径为R 的圆周运动,如图所示,则( ).(A )小球过最高点时,杆所受弹力可以为零(B )小球过最高点时的最小速度是gR(C )小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反(D )小球过最高点时,杆对球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反29.如图所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内作匀速圆周运动,则它们的( ).(A )运动周期相同 (B )运动线速度一样(C )运动角速度相同 (D )向心加速度相同30.对于万有引力定律的表达式221r m Gm F =,下列说法中正确的是().(A )公式中G 为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的(B )当r 趋于零时,万有引力趋于无限大(C )两物体受到的引力总是大小相等的,而与m 1、m 2是否相等无关(D )两物体受到的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力31.以下关于宇宙速度的说法中正确的是( ).(A )第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度(B )第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度(C )人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度(D )地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚32.关于同步卫星(它相对于地面静止不动),下列说法中正确的是( ).(A )它一定在赤道上空(B )同步卫星的高度和速率是确定的值(C )它运行的线速度一定大于第一宇宙速度(D )它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间33.假如作圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍后仍作圆周运动,则( ).(A )根据公式v =ωr 可知,卫星运动的线速度将增大到原来的2倍(B )根据公式r mv F 2=可知,卫星所需的向心力将减小到原来的21 (C )根据公式221r m Gm F =可知,地球提供的向心力将减小到原来的41 (D )根据上述(B )和(C )中给出的公式可知,卫星运动的线速度将减小到原来的2234.两颗人造地球卫星,它们质量的比m 1:m 2=1:2,它们运行的线速度的比是v 1:v 2=1:2,那么( ).(A )它们运行的周期比为4:1 (B )它们运行的轨道半径之比为8:1(C )它们所受向心力的比为1:32 (D )它们运动的向心加速度的比为1:1635.同步卫星离地球球心的距离为r ,运行速率为v 1,加速度大小为a 1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a 2,第一宇宙速度为v 2,地球半径为R ,则( ).(A )a 1:a 2=r :R (B )a 1:a 2=R 2:r 2 (C )v 1:v 2=R 2:r 2 (D )r :R v :v 21=。
物理学中的匀速直线运动与匀速曲线运动
物理学中的匀速直线运动与匀速曲线运动物理学是一门研究自然界现象和规律的科学,其中运动学是其重要分支之一。
在运动学中,常常会涉及到匀速直线运动和匀速曲线运动。
本文将探讨这两种运动的特点、应用和相关概念。
一、匀速直线运动匀速直线运动是指物体在相同时间内以相同速度在同一直线上运动。
在匀速直线运动中,物体的速度不会改变,即速度大小和方向始终保持不变。
这意味着物体每单位时间所运动的距离是相等的。
匀速直线运动可以通过简单的数学表达式来描述。
根据速度定义,速度(V)等于位移(S)与时间(t)的比值,即V=S/t。
因为匀速直线运动中的速度保持不变,所以位移和时间的比值也是固定的。
匀速直线运动经常可以在日常生活中观察到。
例如,当我们乘坐地铁、公交车或开车时,车辆以相同的速度沿着直线行驶,这就是匀速直线运动的典型例子。
在物体力学或运动控制中,匀速直线运动也是基本概念,对于机器人的自动导航、航天器的轨道控制等起到重要作用。
二、匀速曲线运动匀速曲线运动是指物体在相同时间内以相同速度在曲线上运动。
与匀速直线运动不同的是,匀速曲线运动的速度方向在不同位置会发生变化,但速度大小保持不变。
描述匀速曲线运动需要引入一个重要概念——切线。
切线是曲线上一点的速度矢量的方向,它表示了物体在该点的瞬时速度方向。
在匀速曲线运动中,切线始终与物体的速度方向相同。
匀速曲线运动存在多种形式,如圆周运动、抛物线运动等。
其中,圆周运动是较为常见的一种。
当物体在一个固定半径的圆周上运动时,它的速度大小保持不变,而速度方向沿着圆周的切线方向不断变化。
这是因为圆周运动是通过不断改变速度方向而实现的。
匀速曲线运动在实际中也有广泛应用。
例如,自行车转弯时需要靠斜体倾斜并改变方向,这是基于匀速曲线运动原理的体现。
另外,在工程领域中,匀速曲线运动的概念和数学模型也被用于机器人路径规划和车辆自动驾驶等领域。
总结:匀速直线运动和匀速曲线运动是物理学中的重要概念。
匀速直线运动是物体在同一直线上以恒定速度运动,适用于很多日常生活中的运动情景。
高三物理--曲线运动综合讲义
曲线运动一、曲线运动1.定义:指物体运动的轨迹是曲线2.曲线运动的速度方向判断:速度方向是该点的切线方向3.曲线运动的速度性质:4.曲线运动分类匀加速曲线运动:如果合外力方向和大小都是恒定的(平抛)变加速曲线运动:加速度变化的曲线运动(圆周运动)5.曲线运动受力方向判断:指向曲线的凹侧6.曲线运动速率变化情况:速度与力的夹角0<θ<90,加速曲线运动90<θ<180,减速曲线运动θ=90,匀速曲线运动【例题1】下列有关曲线运动正确的是()A.物体的运动方向不断改变 B 物体运动速度大小不断改变C 物理运动的加速度大小不断改变D 物体运动的加速度方向不断改变【例题2】如图运动员沿操场的弯道部分由M向N跑步,速度越来越大,他所受到的地面水平力的方向正确的是()练习一1.下列说法中正确的是()A.做曲线运动的物体的速度方向必定变化 B 速度变化的运动必定是曲线运动C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D 加速度变化的运动必定是曲线运动2.如图所示,物体在恒力F的作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使恒力F反向,在此力作用下,物体以后的运动情况,下列正确的是()A.可能沿曲线Ba运动B.可能沿曲线Bb运动C.可能沿曲线Bc运动D.物体可能沿原曲线由B返回A3.如图所示为水平桌面上的一条弯曲轨道。
钢球进入轨道的M端沿轨道做曲线运动,它从出口N端离开轨道后的运动轨迹是()A.aB. bC. cD. d4.如图是物体做匀变速曲线运动的轨迹示意图。
已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法正确的是()A.B点的加速度最大B.C点的速率大于B点的速率C A点的加速度比C点的加速度大D 从A点到C点,加速度与速度的夹角先增大后减小,速率是先减小后增大运动合成与分解1.定义:一个运动可以看作物体同时参与了几个分运动,这几个分运动就是物体实际运动的分运动。
合运动就是物体的实际运动。
2.特点:等时性,合运动和分运动的运动时间一致独立性,各分运动独立进行,不受其它分运动影响等效性,各分运动的叠加与合运动一致【例题1】某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃罐中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。
人教版高中物理必修第二册第五章曲线运动
当堂小练
1.如图,篮球沿优美的弧线穿过篮筐,图中能正
确表示篮球在相应点速度方向的是 ( C )
A.v1
B.v2 C.v3 D.v4
【解析】依据曲线运动特征可知:物体做曲线运动时,任意时刻的速度方向是 曲线上该点的切线方向,所以图中能正确表示篮球在相应点速度方向的只有 v3,故C项正确。
解:如图所示,甲在竖直方向的速度
v甲y v甲 sin 0.76 sin 30 m/s 0.38 m/s
乙在竖直方向的速度
v乙
=
2
0.15 1
m/s 0.3 m/s
因此v甲y
>
v乙,甲先到楼上。t甲
=
h v甲y
4.56 0.38
s 12 s
甲比乙先到达楼上,甲上楼用了12 s。
三、运动的合成与分解的实例 1、小船渡河模型
一、合运动与分运动 3.蜡块运动的速度 速度 v 与vx、vy 的关系已经在图中形象地标出,因此可以根 据勾股定理写出它们之间的关系
根据三角函数的知识,从图中还可以确 定速度v的方向,即用速度矢量v与x轴正方 向的夹角θ来表示,它的正切为
一、合运动与分运动 4.合运动与分运动
(1)合运动与分运动概念
在蜡块匀速上升的同时,将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速移动 (图丙),观察蜡块的运动情况。
一、合运动与分运动
1.建立直角坐标系
在这个实验中,蜡块既向上做匀速运动,又由于玻璃管的移动向右做匀 速运动,在黑板的背景前我们看到蜡块向右上方运动。那么,蜡块向右上 方的这个运动是什么样的运动呢?
要想定量地研究蜡块的运动,就要建立坐标系,具体分析。
高中物理-曲线运动
2.合运动与分运动关系的四个特性 (1)等效性:各分运动的共同效果与合运动的效果相同. (2)等时性:各分运动与合运动同时发生和结束,时间相同. (3)独立性:各分运动之间互不相干,彼此独立,互不影响. (4)同体性:各分运动与合运动是同一物体的运动.
3.合运动与分运动的求法 (1)运动合成与分解:已知分运动求合运动,叫运动的合成; 已知合运动求分运动,叫运动的分解. (2)运动合成与分解的法则:合成和分解的内容是位移、速 度、加速度的合成与分解,这些量都是矢量,遵循的是平行四 边形定则. (3)运动合成与分解的方法:在遵循平行四边形定则的前提 下,处理合运动和分运动关系时要灵活采用方法,或用作图法、 或用解析法,依情况而定,可以借鉴力的合成和分解的知识, 具体问题具体分析.
解析 小船的实际运动是水平向左的运动,它的速度 vx 可以产 生两个效果:一是使绳子 OP 段缩短;二是使 OP 段绳与竖直方向的 夹角减小.所以船的速率 vx 应有沿 OP 绳指向 O 的分速度 v0 和垂直 OP 的分速度 v1,由运动的分解可求得 vx=covs0α,α 角逐渐变大, 可得 vx 是逐渐变大的,所以小船做的是变速运动,且 vx=covs0α.
3.两个重要推论 (1)合 外 力 方 向 与 速度 方 向 夹角 为 锐 角 时, 物 体做 曲 线 运 动,速率越来越大;合外力方向与速度方向夹角为直角时,物 体做曲线运动,速率不变;合外力方向与速度方向夹角为钝角 时,物体做曲线运动,速率越来越小. (2)物体的运动轨迹与合外力有关,物体运动时其轨迹总偏 向合外力所指的一侧,或者说合外力总指向运动轨迹的凹侧.
量的始端向圆弧作切线,则合速度沿此切线方向时航程最短。 即v1 垂直于 v。
由图可知cos α= v1 , v2
曲线运动--平抛和圆周运动专题
曲线运动曲线运动包括平抛运动、类平抛运动,圆周运动等知识。
主干知识整合一、曲线运动(曲线运动的速度方向一定改变,所以是变速运动.) 1.物体做曲线运动的条件: F 合与v 不在同一直线上。
2.做曲线运动的物体受的合力总是指向曲线凹的一侧。
(或表述为轨迹必须夹在力和速度的夹角)二、抛体运动1.平抛运动:以一定的水平初速度将物体抛出,在只受重力的情况下,物体所做的运动。
平抛运动的规律:平抛运动的处理方法是将其分解为水平方向和竖直方向的两个分运动。
(1)水平方向:做匀速直线运动,v x = v 0,x = v o t ,(2)竖直方向:做自由落体运动,v y = gt ,y = 12gt 2 (3)任意时刻位移22yx x +=2tan υθgt x y==(4)任意时刻速度:22022)(gt v v v v yx+=+=tan y xv gtv υα==2.平抛运动的两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点;(2)做平抛或类平抛运动的物体在任意时刻、任意位置处设其瞬时速度与水平方向的夹角为θ、位移与水平方向的夹角为φ,则有tan θ=2tan φ。
3.类平抛运动:以一定的初速度将物体抛出,如果物体受的合力恒定且与初速度方向垂直,则物体所做的运动为类平抛运动。
类平抛运动的公式:三、圆周运动物理量 大小方向 物理意义 线速度 v =x t =2πr T 圆弧上各点的切线方向 描述质点沿圆周运动的快慢角速度 ω=φt =2πT中学不研究其方向周期、频率 T =1f =2πr v无方向向心加速度 a = = 时刻指向圆心描述线速度方向改变的快慢相互关系a = = = =同一转轴物体上各点的角速度相等,皮带传动轮子边缘各点的线速度相等。
2、圆周运动及其临界问题竖直面内圆周运动的两种临界问题的比较(v=gr ------------------称为临界速度)最高点无支撑最高点有支撑实例球与绳连接、水流星、翻滚过山车球与杆连接、车过拱桥、球过竖直管道、套在圆环上的物体等图示在最高 点受力重力、弹力F 弹向下或等于零,mg +F 弹= m v 2R重力、弹力F 弹向下、向上或等于零,mg ± F 弹 = m v 2R恰好过 最高点F 弹=0,mg = m v 2R,v =Rg 即在最高点速度不能为零v =0,mg = F 弹在最高点速度可为零3、向心力来源:向心力可以由重力、弹力、摩擦力等各种性质的力提供,也可以是各力的合力或某力的分力提供。
高中物理精品课件:第1讲 曲线运动 运动的合成与分解
B.船头与河岸间的夹角α为60° C.小船在静水中的速度大小为0.6 m/s
√D.河的宽度为200 m
考点四
绳(杆)速度分解模型
1.模型特点 与绳(杆)相连的物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上. 2.明确合速度与分速度 合速度→绳(杆)拉物体的实际运动速度v→平行四边形对角线
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
素养提升练
12.(多选)(2019·全国卷Ⅱ·19)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中 滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离.某运动员先后两次 从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向 的速度,其v-t图像如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻.则
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小
√B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大
C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大
√D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一
次的大
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
4.(2021·湖南省1月适应性考试·2)有一圆柱形水井,井壁光滑且竖直, 过其中心轴的剖面图如图所示.一个质量为m的小球以速度v从井口边缘 沿直径方向水平射入水井,小球与井壁做多次弹性碰撞(碰撞前后小球 水平方向速度大小不变、方向反向,小球竖直方向速度大小和方向都 不变).不计空气阻力,从小球水平射入水井到落至水面的过程中,下列 说法正确的是 A.小球下落时间与小球质量m有关 B.小球下落时间与小球初速度v有关 C.小球下落时间与水井井口直径d有关
运动规律曲线运动
波形运动范例1
波形运动范例2
附:弧形和波形动画画法
3、S形运动
柔软而又有韧性 的物体,主动力在 一个点上,依靠自 身或外部主动力的 作用, 使力量从一 端过渡到另一端, 它的运动形态会呈S 形,这就是S形曲线 运动。
可把S形运动看作波 形运动的一段。
曲线运动范例3
曲线运动范例4
曲线运动的定义和类型
曲线运动,是区别于直线运动的一种运动规律, 是一种曲线形的、柔和的、圆滑的、优美和谐的 运动。
在动画片中,经常运用的曲线运动,包括弧形运 动、波形运动、S形运动三种类型。
1、弧形运动——抛物线运动、(绕轴)转动
① 抛物线运动
将一物体向上斜 抛出去再下落所经 过的轨迹就是抛物 线。它包括跳跃、 从高处跳下、抛出 物体等等。
S形运动范例1
S形运动范例2
S形曲线运动的要领:
1、主动力点与被动力点 是指带动部位的发力点(起动点)与被带动部
位追随力点(带动点)。
2、运动的方向 即物体被力所推动的方向。
3、惯性及曲线公式——向左先向右、向右先向左 向上先向下、向下先向上Fra bibliotek曲线公式
曲线公式
曲线运动范例1
曲线运动范例2
②(绕轴)转动
韧性、柔软、 其一端固定的在 一个位置(轴) 上的物体,当受 到力的作用后, 产生的弧形曲线 运动就是转动。
如草、芦苇 和钟摆的摆动, 人物四肢关节的 运动等。
2、波形运动
在物理学中,把振动的传播过程叫做波。
凡质地柔软的物体由于力的作用,受力点从一端 向另一端推移,就产生波形的曲线运动。
曲线运动复习教案
曲线运动复习教案一、教学目标1. 回顾和掌握曲线运动的基本概念和条件。
2. 理解和掌握曲线运动的动力学特点和运动学特点。
3. 能够运用曲线运动的规律解决实际问题。
二、教学内容1. 曲线运动的基本概念和条件:曲线运动的定义曲线运动的条件:合力与速度不共线2. 曲线运动的动力学特点:速度的变化:速度方向时刻变化加速度的存在:合力不为零,存在加速度3. 曲线运动的运动学特点:速度和加速度的关系:速度大小不变,方向变化切线加速度和法线加速度:切线加速度描述速度方向变化,法线加速度描述速度大小变化三、教学方法1. 采用问题引导法,通过提问引导学生回顾和思考曲线运动的基本概念和条件。
2. 通过动画演示和物理实验,帮助学生直观地理解曲线运动的动力学特点和运动学特点。
3. 运用实际例子,让学生运用曲线运动的规律解决实际问题。
四、教学评估1. 通过课堂提问,检查学生对曲线运动基本概念和条件的掌握程度。
2. 通过小组讨论,评估学生对曲线运动的动力学特点和运动学特点的理解程度。
3. 通过课后作业和测试,评估学生运用曲线运动的规律解决实际问题的能力。
五、教学资源1. 动画演示:曲线运动的基本概念和条件、动力学特点和运动学特点。
2. 物理实验:曲线运动实验装置,展示曲线运动的现象。
3. 实际例子:选取相关的实际问题,供学生练习和讨论。
教学计划:1. 第一课时:回顾曲线运动的基本概念和条件。
2. 第二课时:讲解曲线运动的动力学特点。
3. 第三课时:讲解曲线运动的运动学特点。
4. 第四课时:通过小组讨论,让学生运用曲线运动的规律解决实际问题。
5. 第五课时:进行课堂小测,评估学生对曲线运动的掌握程度。
六、教学活动1. 复习曲线运动的基本概念和条件,通过提问和讨论,巩固学生对曲线运动的理解。
2. 进行物理实验,观察和分析曲线运动的现象,加深对曲线运动动力学特点的认识。
3. 利用动画演示和图解,展示曲线运动的运动学特点,引导学生理解和掌握。
高三物理总复习 曲线运动、运动的合成和分解
物理总复习:曲线运动、运动的合成和分解【知识网络】【考点梳理】考点一、曲线运动 1、曲线运动物体运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
2、曲线运动的速度方向曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是曲线上该点的切线方向。
3、曲线运动的性质做曲线运动的物体,速度方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动。
4、物体做曲线运动的条件从运动学角度说,物体的加速度方向跟速度方向不在一条直线上,物体就做曲线运动;从动力学角度来说,如果物体所受合外力的方向跟物体的速度方向不在一条直线上时,物体就做曲线运动。
要点诠释:如图所示,物体受到的合力F 跟速度0v 方向成θ角(0,180θθ≠≠)。
将力F 沿切线方向和垂直切线方向分解为1F 和2F ,可以看出分力1F 使物体速度大小发生改变,分力2F 使物体的速度方向发生改变。
即在F 的作用下,物体速度的大小和方向均改变,物体必定做曲线运动。
①当0θ=或180°时,20F =,v 方向不变,物体做直线运动。
②当90θ=时,1F =0,v 大小不变;20F ≠,v 方向改变,物体做速度大小不变、方向改变的曲线运动,即匀速圆周运动。
③当090θ<<时,1F 使物体速度增加,此时物体做加速运动;当90180θ<<时,分力1F 使物体速度减小,此时物体做减速运动。
例、下列说法正确的是( )A.曲线运动的速度大小可以不变,但速度方向一定改变B.曲线运动的速度方向可以不变,但速度大小一定改变C.曲线运动的物体的速度方向不是物体的运动方向D.曲线运动的物体在某点的速度方向即为该点的切线方向【答案】AD【解析】在曲线运动中,物体在任何一点的速度方向,就是通过这一点的曲线的切线方向,所以曲线运动的速度方向一定变化。
但曲线运动的速度大小可以不变,也可以变化。
曲线运动的物体的速度方向就是物体的运动方向。
高中物理 曲线运动
高中物理中的曲线运动涉及到物体运动轨迹是曲线的运动。
曲线运动的条件是物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
在这种情况下,物体的速度方向不断变化,导致曲线运动是变速运动。
在曲线运动中,合力方向与轨迹的关系是:曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间,而且向合力的方向弯曲,或者说合力的方向总是指向轨迹的“凹”侧。
另外,合力方向与速率变化的关系是:当物体受到的合力方向与速度方向夹角为锐角时,物体做加速运动;当物体受到的合力方向与速度方向夹角为钝角时,物体做减速运动。
曲线运动的一个典型例子是抛体运动,可以用运动的合成与分解的方法进行研究:水平方向不受外力,以水平初速度做匀速直线运动;竖直方向仅受重力作用,也做自由落体运动。
因此,曲线运动是变速运动,而匀速运动是特殊的匀速运动。
总之,高中物理中的曲线运动涉及到物体运动的轨迹是曲线的条件、合力方向与轨迹的关系、合力方向与速率变化的关系等方面的知识。
新高考物理第四章 曲线运动 万有引力与航天4-1 曲线运动 运动的合成与分解
3.常见模型
[模型应用] 题型 1 绳端速度分解模型 1.(2022·聊城模拟)如图所示,水平光滑长杆上套有一物块 Q,跨过悬挂于
O 点的轻小光滑圆环的轻绳一端连接 Q,另一端悬挂一物块 P。设轻绳 的左边部分与水平方向的夹角为 θ,初始时 θ 很小。现将 P、Q 由静止 同时释放,关于 P、Q 以后的运动,下列说法正确的是 A.当 θ=60°时,P、Q 的速度之比是 3∶2 B.当 θ=90°时,Q 的速度最大 C.当 θ=90°时,Q 的速度为零 D.当 θ 向 90°增大的过程中,Q 所受的合力一直增大
自行研制、具有自主知识产权的喷气式民用飞机,于2017年5月
5日成功首飞。如图所示,飞机在起飞过程中的某时刻水平分速度为60 m/s,竖
直分速度为6 m/s,已知在此后的1 min内,飞机在水平方向做加速度为2 m/s2的
匀加速直线运动,竖直方向做加速度为0.2 m/s2的匀加速直线运动。关于这1 min
平方向恒力F=4 N的作用下运动。如图所示给出了滑块在水平面
上运动的一段轨迹,滑块过P、Q两点时速度大小均为v=5 m/s,滑块在P点的速
度方向与PQ连线夹角α=37°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法正确
的是
()
A.水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角
B.滑块从P点运动到Q点的时间为3 s
如果 v 船<v 水,当船头方向(即 v 船方向)与合速度 方向垂直时,渡河位移最短,等于dv水
v船
[模型应用] 应用 1 求小船渡河的最短时间 1.(多选)某河宽为 600 m,河中某点的水流速度 v 与该点到
较近河岸的距离 d 的关系图像如图所示,现船以静水中 的速度 4 m/s 渡河,且船渡河的时间最短,下列说法正确的是 A.船在河水中航行的轨迹是一条直线 B.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直 C.船离开河岸 400 m 时的速度大小为 2 5 m/s D.渡河最短时间为 240 s
高中物理必修2第五章曲线运动知识点总结
精品文档第五章曲线运动知识点总结§ 5-1 曲线运动 & 运动的合成与分解一、曲线运动1. 定义:物体运动轨迹是曲线的运动。
2. 条件:运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
3. 特点: ①方向:某点瞬时速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向。
②运动类型:变速运动(速度方向不断变化) 。
③F 合 ≠0,一定有加速度 a 。
④F 合 方向一定指向曲线凹侧。
⑤F 合 可以分解成水平和竖直的两个力。
4. 运动描述——蜡块运动涉及的公式:vvyv v x 2v y 2v xv yPtan蜡块的位置v xθ二、运动的合成与分解1. 合运动与分运动的关系: 等时性、独立性、等效性、矢量性。
2. 互成角度的两个分运动的合运动的判断:①两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。
②速度方向不在同一直线上的两个分运动, 一个是匀速直线运动, 一个是匀变速直线运动,其合运动是匀变速 曲线运动, a 合为分运动的加速度。
③两初速度为 0 的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动。
④两个初速度不为 0 的匀加速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动。
当两个分运动的初速度的和速度方向与这两个分运动的和加速度在同一直线上时,合运动是匀变速直线运动,否则即为曲线运动。
三、有关“曲线运动”的两大题型(一)小船过河问题模型一: 过河时间 t 最短:模型二: 直接位移 x 最短:v 船vvv船ddθv 水θ v 水当 v 水<v 船 时, x min =d ,tm ind d td,v 船, xv 船 sinsintanv 船cosv 水v 水v 船.精品文档模型三:间接位移x 最短:v 船v船dθAθv 水当 v 水>v 船时,x min dcostd,cos v 船 sinsmin(v水 - v船cos )Lv船sin v水L,v船v 船v 水(二)绳杆问题 ( 连带运动问题 )1、实质:合运动的识别与合运动的分解。
物理曲线运动知识点
物理曲线运动知识点
物理曲线运动是指物体在运动过程中,其轨迹呈曲线形状。
以下是关于曲线运动的一些关键知识点:
1. 曲线运动的条件:当物体所受的合外力方向与其速度方向不在同一直线上时,物体将做曲线运动。
2. 曲线运动的特点:
- 在曲线运动中,物体在某一点的瞬时速度方向与通过该点的曲线切线方向相同。
- 曲线运动一定是变速运动,因为速度方向不断变化。
- 做曲线运动的物体一定具有加速度,且合外力方向与速度方向不共线。
3. 曲线运动的合外力方向:在做曲线运动的物体中,合外力方向始终指向曲线的凹侧。
4. 曲线运动的判断:判断物体是否做曲线运动,关键是观察物体所受合力或加速度方向与速度方向的关系。
若两方向共线,则为直线运动;不共线则为曲线运动。
5. 曲线运动的速度方向:在曲线运动中,质点在某一点的速度方向就是曲线上该点的切线方向。
6. 曲线运动的轨迹:曲线永远在合外力和速度方向的夹角里,曲线相对合外力上凸,相对速度方向下凹。
物体在曲线运动过程中,其轨道向合力所指的方向弯曲。
7. 曲线运动的分析:在曲线运动中,要关注力与速度、加速度与速度的关系,以及速度与曲线切线的关系。
8. 运动的合成与分解:运动的合成是指将多个独立的分运动合成为一个整体运动;运动的分解则是将一个运动拆分为多个独立的分运动。
运动的合成与分解遵循矢量叠加原理,即平行四边形定则。
以上是关于物理曲线运动的一些基本知识点,希望对您有所帮助。
曲线运动(课件)-高中物理(人教版2019必修第二册)
5.1 曲线运动
01
目录
contents
02
曲线运动的速度方向
物体做曲线运动的条件
03
合外力与速率变化的关系
04
典例分析
想一想
以下图片上的运动有什么共同点 ?
曲线运动的概念
曲线运动:运动轨迹是曲线的运动
导入新课
观察右边两幅图片描述的现象,你
能不能说清楚:砂轮打磨下来的炽热微
粒和飞出去的链球,分别沿着什么方向
C.在A点的加速度比在D点的加速度大
D.从A到D加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
解析:
质点做匀变速曲线运动,合外力的大小和方向均不变,加速度不变,故C错误;已知该
质点在B点时的速度与加速度相互垂直,合外力方向与B点切线垂直且向下,故质点由C
到D,合外力方向与速度方向的夹角小于90°,速率增大,A正确;质点在A点时的加速
所受合力与速度方向具有怎样的关系?
(2)在图中最能表示歼20A在P点的速度方
向与其受到合力方向的分别是?
解析:
(1)由于歼 20A沿曲线加速爬升,所以其所受合力方向与速度方向的夹角为锐角.
(2)由于速度方向与轨迹切线方向一致,所以在P点的速度方向沿该点运动轨迹的
切线方向是③;由于歼 20A所受合力方向与速度方向的夹角为锐角,所以它所受
解析:赛车沿弯道行驶,任一时刻赛车上任意一点的速度方向都是赛车运动的曲
线轨迹上对应点的切线方向。脱离赛车的后轮的速度方向就是脱离点所在轨迹
的切线方向,所以C选项正确。
【例题】(曲线运动速度方向的判断)如图所示,篮球沿优美的弧线穿过篮筐,
图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是( C )
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专题一、直线运动1,(全国新课标理综1第19题)如图,直线a 和曲线b 分别是在平直公路上形式的汽车a 和b 的位置一时间(x-t )图线,由图可知 A.在时刻t 1,a 车追上b 车B.在时刻t 2,a 、b 两车运动方向相反C.在t 1到t 2这段时间内,b 车的速率先减少后增加D.在t 1到t 2这段时间内,b 车的速率一直比a 车大2.(高考广东理综第13题)某航母跑道长为200m ,飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s 2,起飞需要的最低速度为50m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为A .5m/sB .10m/sC .15m/s D.20m/s3.(全国高考大纲版理综第19题)将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2 s ,它们运动的图像分别如直线甲乙所示。
A .t =2 s 时,两球的高度相差一定为40 m B .t =4 s 时,两球相对于各自的抛出点的位移相等 C .两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等 D .甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等4.(高考四川理综第6题)甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x 轴运动,其v-t 图像如图。
A .甲、乙在t=0s 到t=1s 之间沿同一方向运动B .乙在t=0到t=7s 之间的位移为零C .甲在t=0到t=4s 之间做往复运动D .甲、乙在t=6s 时的加速度方向相同5.(高考四川理综第9题)近来,我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为。
每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起,死亡上千人。
只有科学设置交通管制,人人遵守交通规则,才有保证行人的生命安全。
如右图所示,停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为23m。
质量8t、车长7m的卡车以54km/h的速度向北匀速行驶,当车前端刚驶过停车线AB,该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯。
(1)若此时前方C处人行横道路边等待的行人就抢先过马路,卡车司机发现行人,立即制动,卡车受到的阻力为3×104N。
求卡车的制动距离?(2)若人人遵守交通规则,该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD。
为确保行人安全,D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯?专题二、相互作用1. (全国新课标理综II第15题)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F 平行于斜面向上。
若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定的范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)。
由此可求出A.物块的质量B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力D.物块对斜面的压力2.(高考重庆理综第1题)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。
若此人所受重力为G,则椅子各个部分对他作用力的合力大小为A.G B.G sinθC.G cosθD.G tanθ3.(高考上海物理第8题)如图,质量m A>m B的两物体A、 B叠放在一起,靠着竖直墙面。
让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是4.(高考上海物理第18题)两个共点力F l、F2大小不同,它们的合力大小为F,则(A)F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍(B)F1、F2同时增加10N,F也增加10N(C)F1增加10N,F2减少10N,F一定不变 (D)若F1、F2中的一个增大,F不一定增大5. (高考山东理综第14题)如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30o,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为A 4 B..4C.. 1∶2 D.2∶16。
(高考北京理综)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上。
下列结论正确的是A.木块受到的摩擦力大小是mgcosαB.木块对斜面体的压力大小是mg sinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g7.(高考天津理综物理第5题)如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。
现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是A.FN保持不变,F T不断增大B.F N不断增大,F T不断减小C.F N保持不变,F T先增大后减小D.F N不断增大,F T先减小后增大8.(高考广东理综第20题)如图8,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平,现把物体Q轻轻地叠放在P上,则A.P向下滑动B.P静止不动C.P所受的合外力增大D.P与斜面间的静摩擦力增大专题三、牛顿运动定律1.(高考上海物理第6题)秋千的吊绳有些磨损。
在摆动过程中,吊绳最容易断裂的时候是秋千(A)在下摆过程中(B)在上摆过程中(C)摆到最高点时(D)摆到最低点时2. (全国新课标理综II第14题)一物块静止在粗糙的水平桌面上。
从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用。
假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以a 表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小。
能正确描述F与a之间关系的图象是4.(高考安徽理综第14题)如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。
在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为F N分别为(重力加速度为g)A.T=m (gsinθ+ acosθ),F N= m(gcosθ- asinθ)B.T=m(gsinθ+ acosθ) ,F N= m(gsinθ- acosθ)C.T=m(acosθ- gsinθ) ,F N= m(gcosθ+ asinθ)D.T=m(asinθ- gcosθ) ,F N= m(gsinθ+ acosθ)5.(15分)(高考山东理综第22题)如图所示,一质量m=0.4kg 的小物块,以v 0=2m/s 的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F 作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s 的时间物块由A 点运动到B 点,A 、B 之间的距离L=10m 。
已知斜面倾角θ=30o,物块与斜面之间的动摩擦因数=μ33。
g 取10 m/s 2. (1)求物块加速度的大小及到达B 点时速度的大小。
(2)拉力F 与斜面的夹角多大时,拉力F 最小?拉力F 的最小值是多少?7.(高考上海物理第31题)(12分)如图,质量为M 、长为L 、高为h 的矩形滑块置于水平地面上,滑块与地面间动摩擦因数为μ;滑块上表面光滑,其右端放置一个质量为m 的小球。
用水平外力击打滑块左端,使其在极短时间内获得向右的速度v 0,经过一段时间后小球落地。
求小球落地时距滑块左端的水平距离。
8.(高考江苏物理第14题)(16分)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。
若砝码和纸板的质量分别为1m 和2m ,各接触面间的动摩擦因数均为μ。
重力加速度为g 。
(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小; (2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;9. (高考天津理综物理第10题)(16分)质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B 两点相距x=20m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,,求:(l)物块在力F作用过程发生位移x l的大小:(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t。
专题四、曲线运动1. (全国新课标理综II第21题)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。
如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。
则在该弯道处,A.路面外侧高内侧低B.车速只要低于v c,车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于v c,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时,与未结冰时相比, v0的值变小2. (高考安徽理综第18题)由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min,水离开喷口时的速度大小为,方向与水平面夹角为60度,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10m/s2)A.28.8m,1.12×10-2m3B. 28.8m,0.672m3C. 38.4m,1.29×10-2m3D. 38.4m,0.776m33.(高考上海物理第19题)如图,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A。
已知A点高度为h,山坡倾角为θ,由此可算出(A)轰炸机的飞行高度(B)轰炸机的飞行速度(C)炸弹的飞行时间(D)炸弹投出时的动能4.(高考江苏物理第7题)如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同。
空气阻力不计,则(A)B的加速度比A的大(B)B的飞行时间比A的长(C)B在最高点的速度比A在最高点的大(D)B在落地时的速度比A在落地时的大5.(高考江苏物理第2题) 如图所示,“旋转秋千装置中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。
不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是(A)A的速度比B的大(B)A与B的向心加速度大小相等(C)悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等(D)悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小6.(上海)右图为在平静海面上,两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图。
A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向,A、B、C不在一条直线上。
由于缆绳不可伸长,因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等,由此可知C(A)速度大小可以介于A、B的速度大小之间(B)速度大小一定不小于A、B的速度大小(C)速度方向可能在CA和CB的夹角范围外(D)速度方向一定在CA和CB的夹角范围内7. (高考北京理综第19题)在实验操作前应该对实验进行适当的分析。
研究平抛运动的实验装置示意如图。
小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放,并从斜槽末端水平飞出。
改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。
某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与三的间距。
若三次实验中,小球从跑出点到落点的水平位移依次是x1,x2,x3,机械能的变化量依次为△E1,△E2,△E3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是A.x2- x1==x3--x2,,△E1=△E2=△E3 B.x2- x1>x3-x2,,△E1=△E2=△E3C.x2- x1>x3-x2,,△E1<△E2<△E3D.x2- x1< x3-x2,,△E1<△E2<△E3。