2013年高中物理学业水平测试—专题四-抛体运动与圆周运动
物理学业水平测试知识点复习
高中物理学业水平测试知识点复习提纲(一)(适用人教版)专题一:运动的描述【知识要点】1.质点(A)(1)没有形状、大小,而具有质量的点。
(2)质点是一个理想化的物理模型,实际并不存在。
(3)一个物体能否看成质点,并不取决于这个物体的大小,而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素,要具体问题具体分析。
2.参考系(A)(1)物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。
(2)在描述一个物体运动时,选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体,叫做参考系。
对参考系应明确以下几点:①对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同的。
②在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化,能够使解题显得简捷。
③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动,所以通常取地面作为参照系3.路程和位移(A)(1)位移是表示质点位置变化的物理量。
路程是质点运动轨迹的长度。
(2)位移是矢量,可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。
因此,位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。
路程是标量,它是质点运动轨迹的长度。
因此其大小与运动路径有关。
(3)一般情况下,运动物体的路程与位移大小是不同的。
只有当质点做单一方向的直线运动时,路程与位移的大小才相等。
图1-1中质点轨迹ACB的长度是路程,AB是位移S 。
(4)在研究机械运动时,位移才是能用来描述位置变化的物理量。
路程不能用来表达物体的确切位置。
比如说某人从O 点起走了50m 路,我们就说不出终了位置在何处。
4、速度、平均速度和瞬时速度(A )(1)表示物体运动快慢的物理量,它等于位移s 跟发生这段位移所用时间t 的比值。
即v=s/t 。
速度是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物体运动的方向。
在国际单位制中,速度的单位是(m/s )米/秒。
(2)平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。
2013高考一轮复习优秀课件:第四章抛体运动与圆周运动第一单元 第2课时
;平抛
运动中的“水平位移”x除了与水平初速度v0 有关外,还与抛出
2h 点高度h有关,即x=v0 g
.
2.平抛运动中速度方向与位移方向的差别
如右图所示,物体以初速度v0 从O点处水平抛出,经时间t到 达P点,若到达P点时速度方向 与水平线的夹角为θ.从O点到P 点过程中位移方向与水平线的夹 角为 ,则有θ≠ .其中, v gt tan θ= y = gt ,tan = y= ,即tan θ=2tan vx 2v0 x v0
考点二
斜抛运动
基础回顾 1.定义:将物体用一定的初速度沿____________的方向 抛出去,仅在______作用下所做的运动. 2.斜抛运动的性质:是加速度恒为重力加速度的 ________曲线运动.轨迹是________. 3.处理方法:斜抛运动可看成是水平方向的________运 动和竖直______或下抛运动的合运动. 答案:1.斜向上或斜向下 重力 3.匀速直线 上抛 2.匀变速 抛物线
题型一
研究平抛运动的实验规律
平抛运动的实验规律:①水平方向作匀速直线运动;②
竖直方向作自由落体运动.
如右图所示,在课本“研究平抛物体的运动”的实 验中,用小锤打击弹性金属片,A球水平飞出的同时,B球被 放开做自由落体运动.下面关于该实验的说法中,正确的是 ( )
A.两球同时落地,说明A球在竖直方向上做自由落体运
改变量的方向均为竖直向下,大 小为Δv=gΔt.
4.平抛运动的两个推论
(1)做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻(或任一位置)处, 速度方向与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为 , 有tan θ=2tan (2)做平抛(或类平抛)运动的物体在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.
高考物理一轮总复习第4章抛体运动与圆周运动第2讲抛体运动课件
第2讲 抛体运动强基础•固本增分平抛运动1.定义将物体以一定的初速度沿 抛出,物体只在重力作用下所做的运动。
2.运动性质:平抛运动是加速度为g 的 曲线运动,其运动轨迹是 。
3.研究方法:平抛运动可以分解为水平方向的 运动和竖直方向的 运动。
可以应用初速度为零的匀加速直线运动的所有规律水平方向匀变速抛物线匀速直线自由落体4.基本规律(1)速度关系(2)位移关系××研考点•精准突破1.平抛运动的规律2.平抛运动的两个重要推论(1)做平抛运动的物体,在任一位置P(x,y)的瞬时速度的反向延长线与x轴交点A的横坐标为 ,如图所示。
(2)做平抛运动的物体,在任一位置的速度偏向角θ与位移偏向角α的关系为t anθ=2t anα。
考向一平抛运动基本规律的应用典题1 (多选)(2024广东梅州模拟)亲子游戏有益于家长与孩子之间的情感交流。
如图所示,父亲与儿子站在水平地面玩抛球游戏,两人相向站立,各持一小球并将球水平抛出,下述抛球方式可能使两球在落地前相遇的有( )A.父亲先将球抛出B.儿子先将球抛出C.两人同时将球抛出D.父亲下蹲适当高度后再与儿子同时将球抛出AD解析父亲扔出的球的竖直位移较大,根据可知,父亲扔出的球在空中飞行时间较长,即要想使两球在落地前相遇,父亲应先将球抛出,选项A正确,B、C错误;若父亲下蹲适当高度与儿子高度相同,再与儿子同时将球抛出,则两球在相同时间内下落相同的高度,则也可能在落地前相遇,选项D 正确。
考向二 平抛运动的两个重要推论的应用典题2 如图所示,AB 为一半径为R 的 圆弧,圆心位置为O ,一小球从与圆心等高的某点沿半径方向水平抛出,恰好垂直落在AB 面上的Q 点,且速度与水平方向夹角为53°,则小球抛出后运动的水平距离为( )A.0.6RB.0.8RC.RD.1.2RD解析小球恰好垂直落在AB面上的Q点,则速度的反向延长线交于O点,如图所示,由平抛运动的推论可知,速度方向的反向延长线交于水平位移的中典题3 (多选)(2024四川攀枝花模拟)滑雪是冬奥会的比赛项目之一。
高二学业水平测试专题四抛体运动和圆周运动经典力学的局限性
专题四、抛体运动和圆周运动经典力学的成就与局限性1、运动的合成与分解(B)(1)运动的合成与分解指的是位移、速度、加速度的合成与分解。
由于它们都是矢量,所以遵循平行四边形定则。
(2)合运动与分运动具有等时性、独立性、等效性。
①等时性: 合运动与分运动经历的时间相等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,不受其它分运动的影响③等效性:各分运动的规律迭加起来与合运动规律有完全相同的效果(3)合运动的性质讨论:两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动;匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动可能是匀变速直线运动或匀变速曲线运动。
例1.(10年).自然界中有很多物体做曲线运动,在所有的曲线运动中,物体的运动速度()A.方向一定改变B.方向一定不变C.大小一定改变D.大小一定不变例2.(09年)如图所示,某人由A点划船渡河,船头指向始终与河岸垂直,则小船能到达对岸的位置是()A.正对岸的B点B.正对岸B点的左侧C.正对岸B点的右侧D.正对岸的任意点例3.(10年)将一蜡块置于注满清水的长玻璃管中,封闭管口后将玻璃管竖直倒置,在蜡块匀速上浮的同时,使玻璃管紧贴黑板面水平向右匀速移动(如右图所示),则蜡块相对于黑板的运动轨迹是()例4.(11年)关于曲线运动,下列说法中正确的是()A.曲线运动物体的速度方向保持不变 B.曲线运动一定是变速运动C.物体受到变力作用时就做曲线运动D.曲线运动的物体受到的合外力可以为零2、平抛运动(C)(1)定义:将物体以一定初速度水平抛出去,物体只在重力作用下的运动叫平抛运动,其轨迹是抛物线的一部分。
(2)运动性质平抛运动是匀变速曲线运动,它是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动(自由落体运动)的合运动,平抛运动的轨迹是抛物线(3)运动规律在水平方向: a X =0;v X =v 0;x =v 0t在竖直方向:a y =g ;v y =gt ;y =21gt 2 t 时刻的速度与位移大小:s =;v =(4)物体做平抛运动的时间由高度决定;物体做平抛运动的水平射程由初速度和高度决定。
高考物理二轮复习专题抛体运动和圆周运动4平抛与圆周运动组合问题学案
4. 平抛与圆周运动组合问题一、基础知识平抛+圆周运动往往涉及多个运动过程和功能关系,解题的关键是做好两点分析:1.临界点分析:对于物体在临界点相关的多个物理量,需要区分哪些物理量能够突变,哪些物理量不能突变,而不能突变的物理量(一般指线速度)往往是解决问题的突破口.2.运动过程分析:对于物体参与的多个运动过程,要仔细分析每个运动过程做何种运动.若为圆周运动,应明确是水平面的匀速圆周运动,还是竖直平面的变速圆周运动,机械能是否守恒;若为抛体运动,应明确是平抛运动,还是类平抛运动,垂直于初速度方向的力是哪个力.二、典型例题[例1] 如图所示为竖直放置的四分之一光滑圆弧轨道,O 点是其圆心,半径R =0.8 m ,OA 水平、OB 竖直.轨道底端距水平地面的高度h =0.8 m .从轨道顶端A 由静止释放一个质量m 1=0.1 kg 小球,小球到达轨道底端B 时,恰好与静止在B 点的另一个小球m 2发生碰撞,碰后它们粘在一起水平飞出,落地点C 与B 点之间的水平距离x =0.4 m .忽略空气阻力,重力加速度g =10 m/s 2.求:(1)碰撞前瞬间入射小球的速度大小v 1;(2)两球从B 点飞出时的速度大小v 2;(3)碰后瞬间两小球对轨道压力的大小.解析 (1)从A 点运动的小球向下运动的过程中机械能守恒,得:mgR =12mv 21 代入数据得:v 1=4 m/s(2)两球做平抛运动,根据平抛运动规律得:竖直方向上有:h =12gt 2 代入数据解得:t =0.4 s水平方向上有:x =v 2t代入数据解得:v 2=1 m/s(3)两球碰撞,规定向左为正方向,根据动量守恒定律得:m 1v 1=(m 1+m 2)v 2解得:m 2=3m 1=3×0.1=0.3 kg碰撞后两个小球受到的合外力提供向心力,则:F N -(m 1+m 2)g =(m 1+m 2)v 22R代入数据得:F N =4.5 N由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力也是4.5 N ,方向竖直向下.答案 (1)4 m/s (2)1 m/s (3)4.5 N二、针对训练1.固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道ABCD ,其A 点与圆心等高,D 点为轨道的最高点,DB 为竖直线,AC 为水平线,AE 为水平面,如图所示.今使小球自A 点正上方某处由静止释放,且从A 点进入圆弧轨道运动,只要适当调节释放点的高度,总能使球通过最高点D ,则小球通过D 点后( )A .一定会落到水平面AE 上B .一定会再次落到圆弧轨道上C .可能会再次落到圆弧轨道上D .不能确定解析:选A.如果小球恰能通过最高点D ,根据mg =m v 2D R,得v D =gR , 知小球在最高点的最小速度为gR .根据R =12gt 2得:t =2R g. 则平抛运动的水平位移为:x =gR ·2Rg =2R .知小球一定落在水平面AE 上.故A 正确,B 、C 、D 错误.2.如图所示,从A 点以v 0=4 m/s 的水平速度抛出一质量m =1 kg 的小物块(可视为质点),当物块运动至B 点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC ,经圆弧轨道后滑上与C 点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C 端切线水平,已知长木板的质量M =4 kg ,A 、B 两点距C 点的高度分别为H =0.6 m 、h =0.15 m ,R =0.75 m ,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,g 取10 m/s 2.求:(1)小物块运动至B 点时的速度大小和方向;(2)小物块滑动至C 点时,对圆弧轨道C 点的压力;(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板.解析:(1)物块做平抛运动:H -h =12gt 2 到达B 点时竖直分速度:v y =gt =3 m/sv 1=v 20+v 2y =5 m/s方向与水平面的夹角为θ:tan θ=v y v 0=34即:θ=37°,斜向下(2)从A 至C 点,由动能定理mgH =12mv 22-12mv 20 设C 点受到的支持力为F N ,则有F N -mg =m v 22R由上式可得v 2=27 m/s ,F N =47.3 N根据牛顿第三定律可知,物块m 对圆弧轨道C 点的压力大小为47.3 N ,方向竖直向下.(3)由题意可知小物块m 对长木板的摩擦力F f =μ1mg =5 N长木板与地面间的最大静摩擦力为F f ′F f ′=μ2(M +m )g =10 N因F f <F f ′,所以小物块在长木板上滑动时,长木板静止不动.小物块在长木板上做匀减速运动,至长木板右端时速度刚好为0,才能保证小物块不滑出长木板.则长木板长度至少为l =v 222μ1g=2.8 m. 答案:(1)5 m/s 方向与水平方向的夹角为37°斜向下 (2)47.3 N 方向竖直向下(3)2.8 m。
高中物理学业水平考试复习训练抛体运动与圆周运动
合格演练测评(四)(抛体运动与圆周运动)姓名:__________ 班级:__________ 正确率:__________ 题号12345678910答案题号11121314151617181920答案一、单项选择题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( )A.v1B.v2C.v3D.v4答案:C 2.下列关于曲线运动的说法中,不正确的是( )A.做曲线运动的物体,轨迹上某点切线方向即为物体此时的速度方向B.曲线运动可以是匀速运动C.在曲线运动中,物体加速度方向和速度方向是不相同的D.当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动3.如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受的力方向反向而大小不变(即由F变为-F).在此力作用下,对物体以后的运动情况,下列说法正确的是( )A.物体可能沿曲线Ba运动B.物体可能沿直线Bb运动C.物体可能沿曲线Bc运动D.物体可能沿原曲线由B返回A答案:C4.翻滚过山车是大型游乐园的一种比较刺激的娱乐项目,翻滚过山车(可看作质点)从高处冲下,过M点时速度方向如图所示.在圆形轨道经过A、B、C三点时,下列说法正确的是( )A.过A点的速度方向沿AB方向B.过B点的速度方向沿水平方向向左C.过A、C两点的速度方向相同D.圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上答案:B5.从同一高处以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子,如果不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A.初速度大的先落地B.质量大的先落地C.两个石子同时落地D.无法判断6.如图,在同一竖直面内,小球a,b从高度不同的两点,分别以初速度v a和v b沿水平方向抛出,经过时间t a和t b后落到与抛两出点水平距离相等的P点.若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )A.t a>t b,v a>v b B.t a<t b,v a<v bC.t a>t b,v a<v b D.t a>t b,v a=v b答案:C7.如图所示,三个小球从同一高度处的O点分别以水平初速度v1,v2,v3抛出,落在水平面上的位置分别是A,B,C.O′是O在水平面上的投影点,且O′A∶AB∶BC=1∶3∶5.若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A.三个小球水平初速度之比为v1∶v2∶v3=1∶4∶9B.三个小球落地的速度之比为1∶3∶5C.三个小球通过的位移大小之比为1∶∶35D.三个小球落地速度与水平地面夹角的正切值之比为9∶4∶1 答案:A8.如图所示,O点处有一小球以v=8 m/s的水平初速度做平抛运动,经过2 s,小球到达M点(g取10 m/s2),则下列说法正确的有( )A.O、M两点之间的水平距离为18 mB.O、M两点之间的垂直距离为20 mC.小球在M点的水平分速度大小为16 m/sD.小球在M点的竖直分速度大小为10 m/s答案:B9.如图所示,杂技演员驾驶摩托车,从高1.25 m的平台上水平飞越到地面,若空气阻力不计,g取10 m/s2,则演员在空中飞行的时间是( )A.0.5 s B.1 sC.1.5 s D.2 s答案:A10.用如图所示的演示器研究平抛运动,小锤击打弹性金属片C,使A球沿水平方向飞出做平抛运动;与此同时,B球被松开做自由落体运动,实验观察到的现象是( )A.B球先落地 B.A球先落地C.A,B两球同时落地D.增大实验装置离地面的高度,重复上述实验,B球将先落地答案:C11.一个物体以初速度v 0水平抛出,经时间t 后竖直方向速度大小也为v 0,重力加速度为g ,则t 为( )A. B. v 0g 2v 0g C. D.v 02g2v 0g 解析:由平抛运动规律可知,物体在竖直方向做自由落体运动,则v 0=gt ,故t =,选项A 正确.v 0g答案:A12.将小球以初速度v0竖直向上抛出,取抛出时的初速度方向为正方向,不计空气阻力,图中小球的v-t 图象正确的是( )解析:将小球以初速度v 0竖直向上抛出,以向上为正方向,则速度v =v 0-gt ,故v-t 图象是一条向下倾斜的直线,选项D 正确.答案:D13.玩“陀螺”是一种有益的游戏活动,如图所示,陀螺面上有A ,B 两点,A ,B 离转动中心的距离分别为R A 和R B ,且R A <R B,当陀螺绕竖直轴原地转动时,比较A ,B 两点( )A .线速度相同B .角速度相同C .A 的线速度大D .B 的角速度大解析:陀螺面上的A ,B 两点是共轴转动,所以它们的角速度相同,选项B 正确,D 错误,由v =ωR 可知,v A <v B ,故A 、C 错误.。
高考物理一轮4章抛体运动与圆周运动专题强化5圆周运动的临界问题考点3斜面上圆周运动的临界问题
考点3 斜面上圆周运动的临界问题(能力考点·深度研析)1.题型简述:在斜面上做圆周运动的物体,因所受的控制因素不同,如静摩擦力控制、绳控制、杆控制等,物体的受力情况和所遵循的规律也不相同。
2.解题关键——重力的分解和视图物体在斜面上做圆周运动时,设斜面的倾角为θ,重力垂直斜面的分力与物体受到的支持力相等,解决此类问题时,可以按以下操作,把问题简化。
►考向1 斜面上摩擦力作用下的临界问题如图,有一倾斜的匀质圆盘(半径足够大),盘面与水平面的夹角为θ,绕过圆心并垂直于盘面的转轴以角速度ω匀速转动,有一物体(可视为质点)与盘面间的动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度为g 。
要使物体能与圆盘始终保持相对静止,则物体与转轴间最大距离为( C )A.μg cos θω2 B .g sin θω2 C.μcos θ-sin θω2g D .μcos θ+sin θω2g [解析] 由题意易知临界条件是物体在圆盘上转到最低点受到的静摩擦力最大,由牛顿第二定律得μmg cos θ-mg sin θ=mω2r ,解得r =μcos θ-sin θω2g ,故A 、B 、D 错误,C 正确。
与竖直面内的圆周运动类似,斜面上的圆周运动也是集中分析物体在最高点和最低点的受力情况,列牛顿运动定律方程来解题。
只是在受力分析时,一般需要进行立体图到平面图的转化,这是解斜面上圆周运动问题的难点。
►考向2 斜面上绳作用下的临界问题如图所示,在倾角为θ的足够大的固定斜面上,一长度为L 的轻绳一端固定在O 点,另一端连着一质量为m 的小球(视为质点),可绕斜面上的O 点自由转动。
现使小球从最低点A 以速率v 开始在斜面上做圆周运动,通过最高点B 。
重力加速度大小为g ,轻绳与斜面平行,不计一切摩擦。
下列说法正确的是( C )A .小球通过B 点时的最小速度可以小于gL sin θ B .小球通过A 点时的加速度为g sin θ+v 2LC .若小球以gL sin θ的速率通过B 点时突然脱落而离开轻绳,则小球到达与A 点等高处时与A 点间的距离为2LD .小球通过A 点时的速度越大,此时斜面对小球的支持力越大[解析] 小球通过最高点B 时,当绳的拉力为零时速度最小,即mg sin θ=mv 2min L,最小速度v min =gL sin θ,故A 错误;小球在A 点受重力、斜面的支持力以及绳的拉力,沿斜面方向有F -mg sin θ=mv 2L =ma A ,可得a A =v 2L,故B 错误;若小球以gL sin θ的速率通过B 点时突然脱落而离开轻绳,则小球在斜面上做类平抛运动,在平行于斜面底边方向做匀速直线运动,在垂直于斜面底边方向做初速度为零的匀加速直线运动,故s水平=v B t =gL sin θ·t,2L =12at 2,其中a =g sin θ,联立解得s 水平=2L ,即小球到达与A 点等高处时与A 点间的距离为2L ,故C 正确;斜面对小球的支持力始终等于重力沿垂直于斜面方向的分力,与小球的速度大小无关,故D 错误。
专题4抛体运动与圆周运动(解析版)-高三名校物理试题解析分项汇编(浙江版)
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)浙江理综卷物理部分有其特定的命题模板,无论是命题题型、考点分布、模型情景等,还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。
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专题4 抛体运动与圆周运动一、单项选择题1.【2014•浙江省绍兴市第一中学高三上学期期中考试】如图所示,小球以v 0正对倾角为θ的斜面水平抛出,若小球到达斜面的位移最小,则飞行时间t 为(重力加速度为g )( )A .v 0tan θ B.2v 0tan θg C.0v g tan θ D. 02v g tan θ1、 D 【解析】过抛出点作斜面的垂线,如图所示:2.【2014•浙江省绍兴市第一中学高三上学期期中考试】将一篮球从地面上方B点斜向上抛出,刚好垂直击中篮板上A点,不计空气阻力。
若抛射点B向篮板方向移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的是()A.增大抛射速度v0,同时减小抛射角θB.减小抛射速度v0,同时减小抛射角θC.增大抛射角θ,同时减小抛出速度v0 D.增大抛射角θ,同时增大抛出速度v03.【2014•浙江省温州市十校联合体2高三10月阶段性测试】如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在水平转轴O上,现让杆绕转轴O在竖直平面内匀速转动,角速度为ω,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直,则此时杆与水平面的夹角θ是( )A.sinθ=2LgωB.tanθ=2LgωC.sinθ=2gLωD.tanθ=2gLω考点:圆周运动5.【2014•浙江省绍兴市第一中学高三上学期期中考试】水平放置的平板表面有一个圆形浅槽,如图所示.一只小球在水平槽内滚动直至停下,在此过程中()A.小球受四个力,合力方向指向圆心B.小球受三个力,合力方向指向圆心C.槽对小球的总作用力提供小球作圆周运动的向心力D.槽对小球弹力的水平分力提供小球作圆周运动的向心力6. 【2014•浙江省丽水中学高三上学期10月月考】小船横渡一条河,在静水中船速度的大小和方向都不变.已知小船的运动轨迹如图所示,则河水的流速A.由A岸到B岸水速越来越小B.由A岸到B岸水速越来越大C.由A岸到B岸水速先增大后减小D.水流速度恒定考点:本题考查对曲线运动的理解。
2013高考一轮复习优秀课件:第四章抛体运动与圆周运动第二单元 第3课时
4.圆周运动中的动力学方程
无论是匀速圆周运动,还是非匀速圆周运动,向心 力和向心加速度关系仍符合牛顿第二定律,即
v2 =mω2r=m 4π2r=m4π2f2r. F合=ma向=m r T2
注意:向心加速度是引起速度方向变化的速度矢量 的变化率.向心加速度的存在是速度方向变化的前提条 件.但向心加速度的大小并不简单地表示速度方向变化 的快慢,确切地说:当半径一定时,向心加速度的大小 反映了速度方向变化的快慢;当线速度一定时,向心加 速度的大小正比于速度方向变化的快慢.
考点二
向心力的特点及其计算
基础回顾 1.匀速圆周运动的向心力,是按________命名的力,其 动力学效果在于产生向心加速度,即只改变线速度的______, 不会改变线速度的______. 2.表达式:对于做匀速圆周运动的物体其向心力应由其 所受合外力提供: F合=ma向=________=________=________=________= ________. 答案:1.作用效果 方向 大小 v2 2r 4π2r m4π2f2r mvω 2.m mω m 2 r T
要点深化 1.向心力的作用效果
产生向心加速度以便不断改变物体的线速度方向,维持 物体做圆周运动.
2.向心力的来源
向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可 以是各力的合力或某力的分力.总之,只要达到维持物 体做圆周运动效果的力,就是向心力,向心力是按力的 效果来命名的.对各种情况下向心力的来源应明确.如 水平圆盘上跟随圆盘一起匀速转动的物体(如右图a)和水 平地面上匀速转弯的汽车,其摩擦力是向心力,圆锥摆 (如右图b)和以规定速率转弯的火车,向心力是重力与弹 力的合力.
2πr T
(5)向心加速度 向心加速度是按______命名的,总是指向______,方向
2024届高考物理学业水平测试复习合格演练测评四抛体运动与圆周运动(含答案)
高考物理学业水平测试复习:合格演练测评(四)抛体运动与圆周运动一、单选题Ⅰ:每小题给出的三个选项中,只有一项是符合题目要求的.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( )A.v1B.v2C.v32.如图所示为锥形齿轮的传动示意图,大齿轮带动小齿轮转动,大、小齿轮的角速度大小分别为ω1、ω2,两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1、v2,则( )A.ω1<ω2,v1=v2B.ω1>ω2,v1=v2C.ω1=ω2,v1>v23.用如图所示的演示器研究平抛运动,小锤击打弹性金属片C,使A球沿水平方向飞出做平抛运动;与此同时,B球被松开做自由落体运动,实验观察到的现象是( )A.B球先落地B.A球先落地C.A、B两球同时落地二、单选题Ⅱ:每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.4.如图,在同一竖直面内,小球a,b从高度不同的两点,分别以初速度v a和v b沿水平方向抛出,经过时间t a和t b后落到与抛两出点水平距离相等的P点.若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )A.t a>t b,v a>v b B.t a<t b,v a<v bC.t a>t b,v a<v b D.t a>t b,v a=v b5.如图所示是起吊重物的吊车,某次操作过程中,液压杆长度收缩,吊臂绕固定转轴O逆时针转动,吊臂上的A、B两点做圆周运动,此时A点的角速度为ω,液压杆的长度为r,OB=2OA=2l,则( )A.A点的速度方向垂直于液压杆B.B点的角速度为2ωC.A、B两点的线速度大小关系v B=2v AD.B点的向心加速度为ω2l6.如图所示,一辆汽车正通过一段弯道公路,视汽车做匀速圆周运动,则( )A.该汽车速度恒定不变B.汽车左右两车灯的线速度大小相等C.若速率不变,则跟公路内道相比,汽车在外道行驶时所需的向心力较小D.若速率不变,则跟晴天相比,雨天路滑时汽车在同车道上行驶时所需的向心力较小7.玩“陀螺”是一种有益的游戏活动,如图所示,陀螺面上有A、B两点,A、B离转动中心的距离分别为R A 和R B ,且R A <R B ,当陀螺绕竖直轴原地转动时,比较A 、B 两点( )A .线速度相同B .角速度相同C .A 的线速度大D .B 的角速度大8.如图所示,汽车驶过圆弧形凸桥的顶端时,汽车受到的重力为G ,若受到的支持力F N 是重力G 的23,则汽车过凸桥顶端时,向心力的大小为( )A .0B .13GC .23G D .G9.一辆载重汽车在丘陵地上行驶,地形如图所示.汽车以相同的速率经过图中M 、N 、P 、Q 四处时,最容易爆胎的是( )A .M 处B .N 处C .P 处D .Q 处10.某同学用一根结实的细绳,一端拴一个小物体在光滑的水平桌面上做圆周运动,体验手拉绳的力,如图所示.当保持物体质量不变时,下列说法正确的( )A .半径不变,减小角速度,拉力将减小B .半径不变,增大角速度,拉力将减小C .角速度不变,减小半径,拉力将增大D .角速度不变,增大半径,拉力将减小11.摩天轮是游乐园中常见的大型游乐设施之一,绕中心轴在竖直平面内匀速转动.如图所示,为摩天轮的简化示意图,图中a 、c 分别表示座舱的最低点和最高点,b 、d 分别表示座舱的中间水平位置的左右两点.已知小明的质量为m ,在游乐园乘坐的摩天轮在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,线速度为v ,座椅到中心轴半径为R ,重力加速度为g .小明坐摩天轮在空中转一周所用的时间是( )A.2πR vB.2πRvC.πR vD.v R三、多选题Ⅲ:每小题给出的四个选项中,至少有两个选项是符合题目要求的. 12.物体做曲线运动时,其加速度( ) A .一定不等于零 B .一定不变 C .一定改变D .可能不变13.在地面上观察下列物体的运动,其中物体做曲线运动的是( ) 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 .在以速度v 行驶的列车上,以相对列车的速度v 水平向前抛出的一个小球14.如图所示,两个小球从水平地面上方同一点O 分别以初速度v 1、v 2水平抛出,落在地面上的位置分别是A 、B ,O ′是O 在地面上的竖直投影,且O ′A ∶AB =1∶3.若不计空气阻力,则两小球( )A .抛出的初速度大小之比为1∶4B .落地速度大小之比为1∶3C .落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4∶1D .通过的位移大小之比为1∶ 3参考答案1.C2.A 由于大齿轮带动小齿轮转动,两者啮合,所以线速度v 1=v 2,由于v =ωr ,所以ω1r 1=ω2r 2,又因为r 1>r 2,所以ω1<ω2,A 正确. 3.C 4.C5.C 吊臂是绕固定转轴O 旋转,A 点为吊臂一点,故A 点的方向垂直于吊臂,选项A 错误;A 、B 两点都在吊臂上共同绕固定转轴O 旋转,故B 点的角速度等于A 点的角速度,选项B错误;根据v =ωr 可知v B =2v A ,选项C 正确;根据a =ω2r 可知,B 点的向心加速度为2ω2l ,选项D 错误.6.C 拐弯过程中汽车各部位周期相等,因此角速度相等,根据v =ωr 可知,汽车外侧的车灯线速度大,且线速度方向不断变化,该汽车速度发生了变化,故A 、B 错误;由向心力公式F N =mv 2r可知,若速率不变,则跟公路内道相比,汽车在外道行驶时所需的向心力较小,故C 正确;若速率不变,汽车在同车道上行驶时所受的向心力大小不变,但由于雨天最大静摩擦力减小,所以容易出现离心现象,故D 错误.7.B 陀螺面上的A 、B 两点是共轴转动,所以它们的角速度相同,选项B 正确,D 错误,由v =ωR 可知,v A <v B ,故A 、C 错误.8.B 对汽车受力分析,依据牛顿第二定律有,F 向=G -F N =13G ,选项B 正确.9.C 在凹处,F 向=F N -G ,可得F N >G ,在凸处,F 向=G -F N ,可得N <G ,在平地处,N =G ,所以P 处最容易爆胎,选项C 正确.10.A 拉力大小F =mω2R ,半径不变,减小角速度,拉力将减小,选项A 正确,B 错误;角速度不变,减小半径,拉力将减小,增大半径,拉力将增大,选项C 、D 错误. 11.A 小明坐摩天轮在空中转一周所用的时间是T =2πRv,故选A.12.AD 13.BD14.AC 两球的抛出高度相同,故下落时间t =2hg相同,落地时的竖直分速度v y =2gh 相同;两小球的水平位移分别为O ′A 和O ′B ,故水平位移之比为1∶4;故由x =v 0t 可知两小球的初速度之比为1∶4,故A 正确;小球落地速度v =v 2y +v 20,由于高度h 大小不确定,故无法确定v y 的大小,则落地速度的比值无法确定,故B 错误;小球运动位移s =h 2+x 2,由于高度h 大小不确定,故位移的比值无法确定,故D 错误;落地速度与水平地面夹角的正v y v x ,因竖直分速度相等,而水平初速度比值为1∶4,故C正确.切值tan θ=。
物理学业水平测试专题练习
物理学业水平测试专题练习专题一:运动的描述1.诗句“满眼波光多闪灼,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行”中,“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是( )A 船和山B 山和船C 地面和山D 河岸和流水2.下列物体或人,可以看作质点的是( )。
①研究跳水冠军伏明霞在跳水比赛中的空中姿态②研究奥运冠军王军霞在万米长跑中③研究一列火车通过某路口所用的时间④研究我国科学考察船去南极途中A 、①③B 、②③C 、①④D 、②④3.根据给出速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是( )。
A 、V 0 >0,a< 0, 物体做加速运动B 、V 0< 0,a >0, 物体做加速运动C 、V 0 >0,a >0, 物体做加速运动D 、V 0< 0,a< 0, 物体做减速运动4.做匀加速直线运动的列车, 车头经过某路标时的速度为v 1, 车尾经过该路标时的 速度是v 2, 则列车在中点经过该路标时的速度是 ( ) (A) 221v v + (B) 21v v (C) 22221v v + (D) 21212v v v v + 5.如图是在同一直线上运动的物体甲、乙的位移图象。
由图象可知是 ( )A 、甲比乙先出发;B 、甲和乙从同一地方出发;C 、甲的运动速率大于乙的运动速率;D 、甲的出发点在乙前面S 0处。
6.用接在50Hz 交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况。
如图是实验得到的纸带。
A 、a=5.00 m/s 2和V 1=1.60 m/sB 、a=5.00 m/s 2和V 1=3.20 m/sC 、a=50.0 m/s 2和V 1=1.60 m/sD 、a=50.0 m/s 2和V 1=3.20 m/s7.关于自由落体运动的加速度,正确的是( )A 、重的物体下落的加速度大;B 、同一地点,轻、重物体下落的加速度一样大;C 、这个加速度在地球上任何地方都一样大;t SD、这个加速度在地球赤道比在地球北极大。
2013高考一轮复习优秀课件:第四章抛体运动与圆周运动第一单元 第1课时
点评:其实,当我们选择了划船方向后,我们就可寻找这
个方向的位移,用这个位移除以划船速度,即为船过河的 时间.由此看出,划船方向与岸的夹角越大,通过河的时 间越短,故只有垂直时最短,而划船方向向上还是向下形 成对称,有两个相等的时间.
题型训练 2.(2009年广东理综)船在静水中的航速为v1,水流的速度 为v2,为使船行驶到河正对岸的码头,则v1相对v2的方向应为 ( )
3.运动分解的方法 (1)对运动进行分解,要根据运动的实际效果来确定两个 分运动的方向,否则分解无实际意义,也可以根据实际情况, 对运动进行正交分解. (2)合运动与分运动的判断:合运动就是物体相对某一参 考系(如地面)所做的实际运动,即物体合运动的轨迹一定是物 体实际运动的轨迹,物体相对于参考系的速度即为合速度. (3)曲线运动一般可以分解成两个方向上的直线运动,通 过对已知规律的直线运动的研究,可以知道曲线运动的规律, 这是我们研究曲线运动的基本方法.
必修2 第四章 抛体运动与圆周运动
第一单元 抛体运动
第1课时 运动的合成与分解
考点一
参考系与质点
基础回顾 1.曲线运动特点:做曲线运动的质点在某一点的瞬时速度 方向,就是通过该点的曲线的______方向;由于速度方向时刻在 变,故曲线运动一定是________. 2.条件:物体所受的合力F合与物体的初速度 v0____________上(即a与v0不在同一条直线上). 答案:1.切线 变速运动 2.不在同一直线
错解:根据运动的独立性原理可知,小船沿AB航线或AC航线 的路程相等,船沿这些航线航行时的速度也相等,两次航行 所需要的时间相等.故选项A正确.
分析纠错:上述分析与选择错误了.原因在于把小船对岸的 航速当作小船航行的实际速度.其实,第一次小船实际航线 为AB时,小船的船头应朝AB线的上侧航行,才能和水速合成 实际速度沿这个实际航线航行;第二次实际航线为AC时,小 船的船头应朝AC的上侧(可能超过AB侧,但一定不会超过前者) 航行,才能和水速合成实际速度沿这个实际航线航行.这样, 后者相对岸的位移较小,而两次船对岸的航速大小相等,由 运动独立性原理知,后者的航行时间较短.C正确.
高中物理学业水平测试复习专题四合格演练测评(四)抛体运动与圆周运动(含解析)
合格演练测评(四)抛体运动与圆周运动姓名:班级:正确率:一、单项选择题(在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.下列关于曲线运动的说法不正确的是()A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动的物体受到的合外力与速度一定不在一直线上C.曲线运动的物体加速度不可能为零D.曲线运动的加速度一定是变化的解析:既然是曲线运动,它的速度方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,A正确;曲线运动的条件是合力与速度不共线,B正确;曲线运动的条件是合力与速度不共线,一定存在加速度,曲线运动的物体受到的合外力一定不为零,C正确;在恒力作用下物体做曲线运动,如平抛运动,加速度不变,D错误.答案:D2.(2019·佛山学考模拟)某一时刻,一物体沿水平和竖直方向的分速度分别为8 m/s 和6 m/s,则该物体的速度大小是()A.2 m/sB.6 m/sC.10 m/sD.14 m/s解析:速度是矢量,其合成遵循平行四边形定则:v=v21+v22=82+62 m/s=10 m/s.答案:C3.对曲线运动的下列判断,正确的是()A.变速运动一定是曲线运动B.曲线运动一定是变速运动C.速率不变的曲线运动是匀速运动D.曲线运动是速度不变的运动解析:曲线运动的加速度方向与初速方向不同,故一定是变速运动. 答案:B4.关于竖直上抛运动,下列说法正确的是( )A.将物体以一定初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,则物体的运动为竖直上抛运动B.做竖直上抛运动的物体,其加速度与物体重力有关,重力越大的物体,加速度越小C.竖直上抛运动只包括上升阶段D.其速度和加速度的方向都可改变解析:据竖直上抛运动的定义可知A 项正确. 答案:A5.当船速大于水速时,关于渡船,下列说法正确的是( ) A.船头方向斜向上游,渡河时间最短 B.船头方向垂直河岸,渡河时间最短 C.当水速变大时,渡河的最短时间变长 D.当水速变大时,渡河的最短时间变短解析:无论v 船与v 水大或小,只要船头正对河岸,渡河时间最短且最短时间为t min =d v 船(d 为河宽)与水速无关. 答案:B6.将一小球以5 m/s 的速度水平抛出,经过1 s 小球落地,不计空气阻力,g 取10 m/s 2.关于这段时间小球的运动,下列表述正确的是( )A.着地速度是10 m/sB.竖直方向的位移是10 mC.着地速度是5 m/sD.水平方向的位移是5 m解析:竖直方向落地的速度是:v y =gt =10×1 m/s =10 m/s. 落地速度:v =v 20+v 2y =52+102m/s =5 5 m/s ,A 、C 错误;小球抛出的高度是h =12gt 2=12×10×12m =5 m ,B 错误,D 正确.答案:D7.如图所示,手表指针的运动可看成匀速转动,下列说法中正确的是( )A.秒针、分针、时针转动周期相同B.秒针的角速度最大,时针的角速度最小C.秒针上A、B两点线速度一样大D.秒针上A、B两点向心加速度一样大解析:秒针、分针、时针的转动周期分别为160h,1 h,12 h,A错误;根据ω=2πT,秒针的角速度最大,时针的加速度最小,B正确;秒针上的A、B两点角速度相同,线速度都不一样大,C错误;根据a=ω2r知道秒针上的A、B两点的向心加速度不一样大,D错误.答案:B8.如图所示,质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对于圆盘静止,则两物块()A.线速度相同B.角速度相同C.向心加速度相同D.向心力相同解析:由于A、B在同一转盘上无相对运动,因此它们的角速度相等,由v=ωr,可知线速度不同,故选项A错误,选项B正确;根据a=ω2r,可知向心加速度不同,故选项C错误;根据F=mω2r可知,质量相等,角速度相等,半径不同,则向心力不同,故选项D错误.答案:B9.下图为自行车的前后链轮和后车轮的传动示意图,关于图中各点间的速度关系,下列说法正确的是()A.P点和Q点的角速度相同B.M点和Q点的角速度不相同C.P点和Q点的线速度大小相同D.P点线速度大于M点的线速度解析:P点和Q点线速度大小相同,M点和Q点角速度相同.答案:C10.如图所示,物体放在水平圆盘上,随圆盘一起绕竖直中心轴匀速转动,物块受到的作用力有()A.重力、支持力B.重力、支持力、向心力C.重力、支持力、静摩擦力。
2024届高考物理学业水平测试复习专题四抛体运动与圆周运动课件
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考点展示 1.运动的合成与分解 (Ⅰ) 2.抛体运动(Ⅰ) 3.匀速圆周运动、角 速度、线速度、向心加 速度(Ⅰ) 4.匀速圆周运动的向 心力(Ⅱ) 5.离心现象(Ⅰ)
知Hale Waihona Puke 网络考点 1 曲线运动 运动的合成与分解
1.曲线运动的速度. (1)曲线运动中物体在某时刻(或某位置)的速度方向,就是运动轨 迹曲线上这一点的切线方向. (2)速度是矢量,既有大小,又有方向.物体做曲线运动时,速度 大小可能变化、可能不变化,速度方向一定变化. 2.物体做曲线运动的条件. (1)动力学条件:合外力与速度方向不共线是物体做曲线运动的充 要条件,这包含三个方面的内容. ①速度不为零. ②合外力不为零. ③合外力与速度方向不共线. (2)运动学条件:加速度与速度方向不共线.
3.平抛运动中的位移. (1)水平方向:x=v0t. (2)竖直方向:y=12gt2. 4.平抛运动物体的运动轨迹:y=2gv20x2,其中,2gv20与 x、y 无关, 具有 y=ax2 的形式,它的图像是一条抛物线.
(2021年1月·广东学考)在2019年女排世界杯赛场上,中 国女排以全胜的战绩夺得冠军,给国庆70周年献上了一份厚 礼.假设运动员在靠近球网某个高度处“平打”击出的排球做 平抛运动,落地速度大小为v,在保证球落在对方场地的前提 下,下列情况能增大v的是( ) A.仅减小排球被击出时的高度 B.仅增大排球被击出时离网的水平距离 C.仅增大排球被击出时的高度 D.仅减小排球被击出时的速度
考点 2 抛体运动
1.平抛运动的定义. 以速度 v0 沿水平方向抛出一物体,物体做平抛运动.以抛出点为 原点,以初速度 v0 的方向为 x 轴方向,竖直向下的方向为 y 轴, 建立平面直角坐标系. 2.平抛运动中的速度. (1)水平方向:v0. (2)竖直方向:gt. (3)合速度大小:v= v2x+v2y= v20+g2t2, 方向:tan θ=vv0y,其中 θ 为合速度与水平方向的夹角.
专题4抛体运动与圆周运动-高三名校物理试题解析分项汇编(版)(解析版).docx
高中物理学习材料山东理综卷物理部分有其特定的命题模板,无论是命题题型、考点分布、模型情景等,还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。
为了给山东考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料,学科网物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。
本资料以山东考区的最新名校试题为主,借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对山东考区具有借鉴价值的典型题,优化组合,合理编排,极限命制。
专题4 抛体运动与圆周运动(解析版)一、不定项选择题1.【2014·湖北省重点中学高三十月联考】如右图所示,人在河岸上用轻绳拉船。
某时刻人的速度为v,船的速度为v1,绳与水平方向的夹角为θ,则下列有关速度的合成或分解图正确的是:()2.【2014·湖北省重点中学高三十月联考】一只小船在静水中的速度为3m/s,它要渡过一条宽为30m的河,河水流速为4m/s,则这只船:()A.过河时间不可能小于10s B.不能沿垂直于河岸方向过河C.可以渡过这条河,而且所需时间可以为6s D.不可能渡过这条河3.【2014·江西省赣州十一县高三上学期期中考试】玉树大地震,牵动了全国人民的心.一架装载救灾物资的直升飞机,以10 m/s的速度水平飞行,在距地面180 m的高度处,欲将救灾物资准确投放至地面目标,若不计空气阻力,g取10 m/s2,则A.物资投出后经过6 s到达地面目标B.物资投出后经过18 s到达地面目标C.应在距地面目标水平距离60 m处投出物资D.应在距地面目标水平距离180 m处投出物资4.【2014·山东省潍坊市高三上学期期中考试】从竖直墙的前方A处,沿AO方向水平发射三颗弹丸a、b、c,在墙上留下的弹痕如图所示.已知Oa=ab=bc,则a、b、 c三颗弹丸:A.初速度之比是6:3:2B.初速度之比是1:2:3C.从射出至打到墙上过程速度增量之比是1:2:3D.从射出至打到墙上过程速度增量之比是6:3:25.【2014·湖北省襄阳市襄阳一中枣阳一中等四校高三上学期期中联考】如图所示,水平地面上不同位置的三个小球斜上抛,沿三条不同的路径运动最终落在同一点,三条路径的最高点是等高的,若忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是()A.沿路径1抛出时的小球落地的速率最大B.沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长C.三个小球抛出的初速度竖直分量相等D.三个小球抛出的初速度水平分量相等6. 【2014·湖南师大附中高三上学期第三次月考】质量为1 kg的物体在水平面内做曲线运动,已知该物体在互相垂直方向上的两分运动的速度时间图象如图所示,则下列说法正确的是( )A.2 s末质点速度大小为7 m/sB.2 s末质点速度大小为5 m/sC.质点所受的合外力大小为3 ND.质点的初速度大小为5 m/s7.【2014·湖北省重点中学高三十月联考】如图所示,绳子的一端固定在O点,另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动()A.转速相同时,绳长的容易断B.周期相同时,绳短的容易断C.线速度大小相等时,绳短的容易断D.线速度大小相等时,绳长的容易断8.【2014·湖北省重点中学高三十月联考】如图所示,由于地球的自转,地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动,对于P、Q 两物体的运动,下列说法正确的是()A. P、Q两点的角速度大小相等B.P 、Q 两点的线速度大小相等C. P点的线速度比Q 点的线速度大D.P、Q 两物体均受重力和支持力两个力作用D.不管车做何种运动,F和f对车的合力都为零9、【2014·山东省烟台二中高三10月月考】一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O 为圆心,使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是( )A.小球过最高点时,杆所受到的弹力可以等于零B.小球过最高点的最小速度是gRC.小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大D.小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而减小10. 【2014·山东省桓台二中高三上学期期中考试】如图4—5,质量为M的物体内有光滑圆形轨道,现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内作圆周运动。
高中物理专题四抛体运动与圆周运动学业水平过关检测
专题四抛体运动与圆周运动一、单项选择题Ⅰ(在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.(2016·惠州模拟)下列关于曲线运动的说法不正确的是( )A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动的物体受到的合外力与速度一定不在一直线上C.曲线运动的物体加速度不可能为零D.曲线运动的加速度一定是变化的答案:D2.关于运动的合成和分解,下列说法正确的是( )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,则合运动一定是直线运动C.合运动和分运动具有等时性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答案:C3.(2016·阳江模拟)对曲线运动的下列判断,正确的是( )A.变速运动一定是曲线运动B.曲线运动一定是变速运动C.速率不变的曲线运动是匀速运动D.曲线运动是速度不变的运动解析:曲线运动的加速度方向与初速方向不同,故一定是变速运动.答案:B4.关于竖直上抛运动,下列说法正确的是( ) A.将物体以一定初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,则物体的运动为竖直上抛运动B.做竖直上抛运动的物体,其加速度与物体重力有关,重力越大的物体,加速度越小C.竖直上抛运动只包括上升阶段D.其速度和加速度的方向都可改变解析:据竖直上抛运动的定义可知A项对.答案:A5.当船速大于水速时,关于渡船,下列说法正确的是( )A.船头方向斜向上游,渡河时间最短B.船头方向垂直河岸,渡河时间最短C.当水速变大时,渡河的最短时间变长D .当水速变大时,渡河的最短时间变短解析:无论v 船与v 水大或小,只要船头正对河岸,渡河时间最短且最短时间为t min =dv 船(d 为河宽)与水速无关,故选B.答案:B6.将小球以3 m/s 的速度水平抛出,它落地时速度为5 m/s ,小球在空中的运动时间为(g 取10 m/s 2)( ) A .0.2 sB .0.3 sC .0.4 sD .0.5 s解析:由平抛运动,可知v y =v2-v20=4 m/s.而v y =gt ,所以t =0.4 s ,故选C.答案:C7.物体以竖直向下的速度v 0抛出,经过时间t 到达地面,不计空气阻力,重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .抛出点到地面的高度为v 0tB .抛出点到地面的高度为v 0t +12gt 2C .抛出点到地面的高度为v 0t -12gt2D .物体到达地面前瞬间速度为v t =2v 0解析:竖直下抛运动可看成是竖直向下的匀速运动与自由落体运动的合成.故选B. 答案:B8.一架飞机水平匀速飞行,飞机上每隔1 s 释放一个铁球,先后共释放四个,若不计空气阻力,则落地前四个铁球在空中的排列情况是图中的哪一个( )解析:铁球的运动是平抛运动,水平方向与飞机速度相同,必然排列在飞机正下方;竖直方向是自由落体运动,四个铁球间隔必然满足1∶3∶5∶7.故选B.答案:B9.质量相等的A 、B 两小球都在水平面上做匀速圆周运动,A 球的轨道半径是B 球轨道半径的2倍,A 球的角速度与B 球的角速度相等.则两球的向心力之比为( )A .1∶1B .2∶1C .4∶1D .8∶1解析:由公式F =m ω2r 得,F A ∶F B =r A ∶r B =2∶1. 答案:B。
学业水平考试抛体与圆周
水平测试知识难点突破之----抛体运动与圆周运动1.运动的合成与分解(1)合运动与分运动的关系遵循(2)合运动与分运动间的关系:①独立性 (各分运动是独立进行的互不影响)②等时性 (各分运动和合运动是同时进行的,时间是相等的)③等效性 (各分运动共同作用的效果就是合运动)2.抛体运动(1)抛体运动条件:有一定的初速度,仅受重力作用加速度为重力加速度,恒定,故抛体运动是(2)抛体运动①是直线运动:初速度的方向与重力的方向在同一直线上(上抛下抛)②是曲线运动:初速度的方向与重力的方向不在同一直线上(平抛斜抛)〈曲线运动的条件:速度方向与合外力的方向不在同一直线上,运动轨迹夹在这两方向之间,而且往力的方向弯曲〉(3)平抛运动如果以水平方向为x 轴,以竖直向下为y 轴,以抛出点为坐标原点建立坐标系,并从这一时刻开始计时,经历t时间: 〈1〉速度:①水平分速度v x =v 0 ②竖直分速度v y =gt ③合速度22y x v v v +=④合速度方向与水平方向的夹角为x yv v tg =θ〈2〉位移:①x=vt ②221gt y = ③合位移S=22+y x ④合位移与水平方向的夹角tan φ=x y 3.匀速圆周运动 〈1〉定义:①在相等的时间t内通过圆弧长度s度相等:ts v = ②在相等的时间t内通过弧度θ相等:tw θ= 〈2〉匀速圆周运动是变加速运动(加速度的方向时时刻刻在变化)〈3〉相关的公式:①n ma r T m r mw r v m F =⎪⎭⎫ ⎝⎛===2222π向 ②wr T r t s v ===π2 ③rv T t w ===πθ2 〈4〉匀速圆周运动特点:① 所有的标量都不变,ω、T② 所有的矢量大小不变,方向时时刻刻在发生变化③ 合外力全部用来提供向心力④ 合外力对物体不做功(动能变化为0,所以速度大小没有发生变化)(注意:作圆周运动的物体,如果合外力时刻指向圆心,则是匀速圆周运动;如果合外力并不是时刻指向圆心,则是变速圆周运动)4.离心现象:作圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就会做逐渐远离圆心的运动,这种现象称为离心现象.圆周运动之--------万有引力定律1.开普勒三大定律①第一定律:行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上;②第二定律:行星和太阳的连线,在相等时间内扫过的面积相等; ③第三定律:公转周期的平方和轨道半长轴的立方成正比)(32恒量k RT = 2.万有引力定律:〈1〉定义:宇宙间任意两个有质量的物体间都存在相互吸引力,其大小与两物体的质量乘积成正比,与它们间距离的平方成反比. 〈2〉公式:221r m Gm F =万 (G为引力常量) 〈3〉天体间万有引力提供向心力作圆周运动相关公式:n ma r T m r mw r v m F =⎪⎭⎫ ⎝⎛===2222π向 ① 221r m Gm F =向 (此向心力由万有引力提供)② (联立①②进行相关的计算) 〈4〉万有引力定律的应用: 天体间万有引力提供向心力作圆周运动, 相关的物理量:)(,,,,'g a T w v r n 度对应轨道处的重力加速这些物理量中只要一个物理量的变化知道,其他物理量都可以借助上面两公式地讨论出来. 〈5〉注意相关字眼:同步卫星(即周期同地球自转周期一样)近地卫星(即半径等于地球半径)3.第一宇宙速度(环绕速度)7.9km/s〈1〉定义:人造地球卫星在地球附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度,称为第一宇宙速度. 〈2〉对第一宇宙速度的几点理解:①第一宇宙速度是最小的发射速度②第一宇宙速度是绕地球作匀速圆周运动的最大运行速度 ③第一宇宙速度其圆周运动半径等于地球半径4. 第二宇宙速度(又叫脱离速度 大小 11.2km/s )第三宇宙速度(又叫逃逸速度 大小 16.7km/s )抛体运动与圆周运动针对性练习1.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,下述说法中正确的是( )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 .以上都不对2.在河岸上用绳子拉小船,如图所示,使船匀速靠岸,拉绳的速度应( )A .匀速拉B .加速拉C .减速拉D .先加速拉,后减速拉3.关于竖直上抛运动,下列说法错误的是 ( )A .上升过程是减速运动,加速度越来越小,下落过程是加速运动,加速度越来越大B .上升时的加速度小于下落时的加速度C .在最高点时,速度、加速度都等于零D .无论是上升过程,还是下降过程、最高点,物体的加速度都是重力加速度4.从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是( )A .从飞机上看,物体静止B .从飞机上看,物体始终在飞机的后方C .从地面上看,物体做平抛运动D .从地面上看,物体做自由落体运动5.平抛物体的运动规律可以概括为两点:⑴水平方向做匀速运动;⑵竖直方向做自由落体运动。
高中物理学业水平测试复习专题四考点2抛体运动课件高中全册物理课件
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解析:由平抛运动知识:h=
1 2
gt2,vy=gt,v=
v02+v2y ,得喷水头越高,水落地时速度越大,A错误;
水落地时的速度与喷水头高度有关,B错误;喷水头越
高,水从喷出到落地所需要的时间越长,C正确,水从
喷出到落地所需时间与喷水头高度有关,D错误.
答案:C
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②下降阶段:初速度为零,只受重力作用,是___. (3)规律:竖直上抛运动为匀变速运动,可直接用匀 变速运动的规律解题. 2.平抛运动. (1)定义:将物体以一定的__________速度v0抛出, 只在________作用下的运动. (2)性质:平抛运动是加速度为g的____________运 动,其运动轨迹是________.
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2.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 解析:做平抛运动的物体,只受重力的作用,速度 的增量是重力作用的结果,根据自由落体运动规律,有 速度的增量Δv=gΔt,则在相同的时间内速度的变化量 相同,其方向与重力的方向相同. 答案:A
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平抛运动的条件:①初速度沿________;②只受 ________作用.
(3)研究方法:平抛运动可以分解为水平方向的 ________运动和竖直方向的________运动.
(4)运动规律: 水平方向:vx=v0,x=v0t 竖直方向:vy=gt,h=12gt2
运动规律 合运动性质
特征
性质
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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.大小相等,方向不同 C.大小不等,方向相同 D.大小不等,方向不同
如图所示,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同 的两点,分别以初速度Va和Vb沿水平方向抛出, 经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的 P点.若不计空气阻力,下列关系正确的是 A.ta>tb,Va<Vb B.ta>tb,Va>Vb C.ta<tb,Va<Vb D.ta<tb,Va>Vb
五、平抛运动
1、定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出, 不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运 动; 2、特点:① 有水平初速度;② 只受重力作用 ③ a=g;④ 匀变速曲线运动⑤轨迹是抛物线
五、平抛运动
3、分解 水平方向:
匀速直线运动 竖直方向: 自由落体运动
六、平抛运动——规律
(1)位移 水平方向的位移x
九、匀速圆周运动的向心力
1、定义:提供匀速圆周运动向心加速度的力; 2、特点:大小不变,方向时刻改变,并且垂直速 度方向,指向圆心; 3、来源:向心力是一个效果力,可以由某一个力 或者某个力的分立或者几个力的合力来提供; 4、向心力的表达式:
v2 4 2 F向 m m 2 r m 2 r m4 2 n 2 r m4 2 f 2 r mv r T
向心加 ①描述线速度方向改变的快慢 速度 ②方向:总指向圆心,时刻改 变 周期和 ①周期:物体沿圆周运动一周 频率 所用的时间②频率:物体单位 时间内转过的圈数
公式、单位 l ① v t ②单位:m/s
① t ②单位:rad/s ① ②单位:m/s2
v2 a r
① T 2r 单位:s ②f的单位:赫兹
一、曲线运动
1、轨迹:曲线 2、实质:质点所受合外力的方向(或加速度的方 向)跟它的速度方向不在同一条直线上(不共 线)。 3、性质: ①质点在某一时刻(或某一点)的速度方向是沿着 曲线切线的方向,并指向运动的一侧。 ②速度的方向时刻改变,所以曲线运动一定是变速 运动,一定具有加速度。 ③常见的曲线运动:平抛运动和圆周运动。
小球做匀速圆周运动变化的物理量是 A、线速度 B、角速度 C、周期 D、频率 E、向心加速度 F、向心力 G、线速度的大小 H、向心加速度的大小 I、向心力的大小
如图所示,一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的 竖直轴转动.在圆盘上放置一木块.当圆盘匀速转动 时,木块随圆盘一起运动.那么 A、木块受到圆盘对它的摩擦力,方向背离圆盘中心 B、木块受到圆盘对它的摩擦力,方向指向圆盘中心 C、因为木块随圆盘一起运动,所以木块受到圆盘对它 的摩擦力,方向与木块的运动方向相同 D、因为摩擦力总是阻碍物体运动,所以木块所受圆盘 对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反
B
C
D
二、运动的条件
直线运动
(速度方向与 力的方向共线)
匀变速直线运动
匀变速运动
(力恒定)
按 轨 迹 划 分
曲线运动
(速度方向与 力方向不共线)
按 受 力 划 分
非匀变速运动 非匀变速曲线运动
(力不恒定)
三、运动的合成与分解
1、合运动:实际表现出来的运动; 分运动:参与的几个运动; 运动的合成:已知分运动求合运动的过程; 运动的分解:已知合运动求分运动的过程; 遵循的法则:平行四边形定则和三角形法则; 2、合运动与分运动的关系: ①等时性:分运动经历时间与很运动经历时间相同 ②独立性:分运动之间不相互影响 ③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 3、处理方法:把曲线运动分解成两个方向上(一般 是垂直关系)的直线运动。
在光滑水平面上有一小球a以v0初速度向右运动,同 时在它正上方有一小球b也以v0初速度水平向右抛 出,并落于C点,则 A.小球a先到达C点 B.小球b先达到C点 C.两球同时到达C点 D.不能确定
质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说 法正确的是 A.质量越大,水平位移越大 B.初速度越大,落地时竖直方向速度越大 C.初速度越大,空中运动时间越长 D.初速度越大,落地速度越大
v , v r r
七、圆周运动的物理量
2、常见的线速度、角速度之间的关系的题型 性质1:物体做匀速圆周运动时,同一个物体上的不 同质点(同轴转动),线速度不同,角速度、周期、 频率、转速相同; 性质2:由皮带连接的传动装置中(皮带传动),通 过皮带连接在一起的两个圆周上的质点,线速度大小 相同,角速度、周期、频率、转速不同;
竖直方向的位移y
平抛运动的位移s
S x2 y2
位移s的方向:
y gt tan x 2v0
思考:运动时间由什 么决定?
六、平抛运动——规律
2、速度 水平方向的速度
v x v0
竖直方向的速度
运动的速度V
v v v
2 x
2 y
速度的方向
gt tan vx v0
vy
如图所示,用平抛竖落仪做演示实验,a小球做平 抛运动的同时b小球做自由落体运动,观察到的 实验现象是 A.a小球初速度越大在空中运动时间越长 B.a小球先到达地面 C.b小球先到达地面 D.两小球同时到达地面
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
物体是否做曲线运动决定于 A、加速度是否变化 B、速度变大还是变小 C、力和速度是否在一条直线上 D、力和加速度是否在一条直线上
若已知物体的速度方向和它所受合力的方向, 如图所示,可能的运动轨迹是
A
做平抛运动的小球,竖直方向的分速度大小v,与 时间t的关系如下列图象,其中正确的图象是 A B速度沿水平方向抛出一物体, 忽略空气阻力,当物体的速度为5m/s时,其竖直 方向的分速度为 A.3m/s B.4m/s C.5m/s D.6m/s
从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体, 不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正 确的是 A.从飞机上看,物体静止 B.从飞机上看,物体在沿直线下落 C.从地面上看,物体在沿曲线下落 D.从地面上看,物体在沿直线下落
七、圆周运动的物理量
1、描述匀速圆周运动的各物理量的关系 ①.角速度ω与周期T和频率f的关系是:
2 , 2f T
②.角速度和线速度的关系是:(正比反比关系) ③.周期与频率的关系是: 1 1 T ,f f T ④.向心加速度与以上各运动学物理量之间的关系: v2 4 2 an 2 r 2 r 4 2 n 2 r 4 2 f 2 r v r T
一、曲线运动
4、曲线运动速度大小、方向的判定 ①力的方向与速度的方向垂直:速度的大小不变, 轨迹向力的方向弯曲; ②力的方向与速度的方向成锐角时:速度的大小变 大,轨迹向力的方向弯曲; ③力的方向与速度的方向成钝角时:速度的大小变 小,轨迹向力的方向弯曲;
小球在水平桌面上做匀速直线运动,当它受 到如图所示的力的方向作用时,小球可能 运动的方向是: A.Oa B.Ob C.Oc D.Od
如图所示,在皮带传动装置中,主动轮A和从动轮B 半径不等,皮带与轮之间无相对滑动,则下列说 法中正确的是( ) A.两轮的角速度相等 B.两轮边缘的线速度大小相等 C.两轮边缘的向心加速度大小相等 D.两轮转动的周期相同
如图所示,A、B为咬合转动的两齿轮,RA=2RB, 则A、B两轮边缘上两点的 A、角速度之比1:2 B、周期之比1:2 C、线速度之比1:1 D、转速之比2:1
B、C两点属于同轴转动 A、B两点属于皮带传动
七、圆周运动的物理量
性质3:直接接触的传动装置中(齿轮转动),直接 接触的两个圆周上的质点,线速度大小相同,角速度、 周期、频率、转速不同。
如图所示装置中,三个轮的半径分别为r、2r、 4r,则图中a、b、c各点的线速度之比,角 速度之比,加速度之比 A、1:1:2,2:1:1,2:1:2 B、2:1:2,1:2:2,1:1:2 C、1:1:2,2:2:1,2:1:2 D、2:1:1,1:2:1,1:1:2
有一项趣味竞赛:从光滑水平桌面的角A向角 B发射一只乒乓球,要求参赛者在角B处用细管吹 气,将乒乓球吹进角C处的圆圈中.赵、钱、孙、 李四位参赛者吹气方向为如图中的箭头所示,则 最有可能成功的参赛者是 A、赵 B、钱 C、孙 D、李
四、小船渡河问题——航程最短
v船
θ
v
v水
d
v水 cos v船
关于质点做匀速圆周运动的说法,以下正确的是
关于做匀速圆周运动物体的向心加速度的方向,下 列说法中正确的是 A.与线速度的方向始终相同 B.始终指向圆心 C.与线速度的方向始终相反 D.始终保持不变
下列关于向心力的说法中错误的是 A、物体在做匀速圆周运动时,必然有力提供 向心力 B、向心力是指向圆心的力,是根据作用效果 命名的 C、向心力可以使物体受到的几个力的合力, 也可以是某个实际的力或某个力的分力 D、向心力的作用是改变物体速度的方向,但 也可能改变物体的速率
如图所示,汽车过拱形桥时的运动可以看做匀速圆 周运动,质量为1吨的汽车以20m/s的速度过桥, 桥面的圆弧半径为500m,g取9.8m/s2,则汽车 过桥面顶点时对桥面的压力是 A.800N B.9000N C.10000N D.10800N
结论:当v船>v水时,最短航程等于河宽d。
设船头指向与上游河岸成θ:
四、小船渡河问题——航程最短
v船
v船 v船
v水
四、小船渡河问题——航程最短
v水
v船 v船 v船
四、小船渡河问题——航程最短
v船
θ θ
v水
v2 cos v
结论:当v船< v水时,最短航程不等于河宽d。
船头指向与上游河岸成θ:
四、小船渡河问题——时间最短
v船
v
d