曲线运动题型整理
高考物理曲线运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案).docx
高考物理曲线运动解题技巧及经典题型及练习题 ( 含答案 )一、高中物理精讲专题测试曲线运动1. 光滑水平轨道与半径为 R 的光滑半圆形轨道在 B 处连接,一质量为m 2 的小球静止在 B处,而质量为 m 1 的小球则以初速度 v 0 向右运动,当地重力加速度为g ,当 m 1 与 m 2 发生弹性碰撞后, m 2 将沿光滑圆形轨道上升,问:(1)当 m 1 与 m 2 发生弹性碰撞后, m 2 的速度大小是多少?(2)当 m 1 与 m 2 满足 m 2 km 1 (k0) ,半圆的半径 R 取何值时,小球 m 2 通过最高点 C后,落地点距离 B 点最远。
【答案】( 1) 2m 1v 0 /( m 1 +m 2) ( 2) R=v 0 2/2g(1+k)2【解析】【详解】( 1)以两球组成的系统为研究对象,由动量守恒定律得: m 1v 0=m 1v 1+m 2v 2,1 2121由机械能守恒定律得:m 1v 0 =m 1v 1 +2 22m 2v 22,解得: v 22m 1v 0 ; m 1 m 2(2)小球 m 2 从 B 点到达 C 点的过程中,由动能定理可得:1 2 1 2,-m 2g ×2R= m 2v 2 ′-2 m 2v 224gR(2v 0)解得: v 2v 2 4gR (2mv)2 2 4gR ;21m 1 m 21 k小球 m 2 通过最高点 C 后,做平抛运动,竖直方向: 2R= 1gt 2,2水平方向: s=v 2′t ,解得: s(2v 0 )2 4R 16R 2 ,1 k g由一元二次函数规律可知,当v 02 时小 m 2 落地点距 B 最远.Rk )22g(12. 如图所示,质量 m=3kg 的小物块以初速度秽 v 0=4m/s 水平向右抛出,恰好从 A 点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。
圆弧轨道的半径为R= 3.75m ,B 点是圆弧轨道的最低点,圆弧轨道与水平轨道 BD 平滑连接, A 与圆心 D 的连线与竖直方向成37角, MN 是一段粗糙的水平轨道,小物块与 MN 间的动摩擦因数μ=0.1,轨道其他部分光滑。
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/sB. 6m/sC. 5m/sD. 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:C2.绳(杆)拉物类问题m/sV 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∆s2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θV A2α A V A1 αV B V V B2α 船练习 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v A , v B ,则 ( ) A 、v A = v B B 、v A 〉v B C 、v A 〈v B D 、重物 B 的速度逐渐增大解析:(微元法)设经过 t ,物体前进 s 1 ,绳子伸长 s 2 : s 1 = v A t , s 2 = v B t ⇒ v B = v A cos⇒↓ , v B ↑ , s 2 = s 1 cos. ∵ cos 〈1 , ∴ v B 〈v A练习 2:如图所示,一轻杆两端分别固定质量为 m A 和 m B 的两个小球 A 和 B (可视为质点)。
高中物理曲线运动经典题型总结-(1)
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D23练习1:则()A 、A v =4例1例2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) 1、 一A 、 沿[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:A3、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D.解析:1解:该tan B 处,221gt 。
曲线运动经典专题复习总结
一、绳拉小船问题1、汽车通过绳子拉小船,则( D ) A 、汽车匀速则小船一定匀速 B 、汽车匀速则小船一定加速 C 、汽车减速则小船一定匀速 D 、小船匀速则汽车一定减速2、如左图,若已知物体A 的速度大小为v A ,求重物B 的速度大小v B?3、如图,竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,竖直部分光滑,两部分个套有质量分别为m A =2.0kg 和m B =1.0kg 的小球A 和B ,A 小球与水平杆的动摩擦因数μ=0.20,AB 间用不可伸长的轻绳相连,图示位置处OA=1.5m ,OB=2.0m ,取g=10m/s 2,若用水平力F 沿杆向右拉A ,使B 以1m/s 的速度上升,则在B 经过图示位置上升0.5m 的过程中,拉力F 做了多少功?(6.8J)二、小船过河问题1、甲船对静水的速度为v 1,以最短时间过河,乙船对静水的速度为v 2,以最短位移过河,结果两船运动轨迹重合,水速恒定不变,则两船过河时间之比为( )A 、v 1/v 2B 、v 2/v 1C 、(v 1/v 2)2D 、(v 2/v 1)2 三、平抛与斜面 1、如左图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,运动轨迹如右图中虚线所示。
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 .1tan θ B .12tan θ C .tan θ D .2tan θ2如图,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端平抛后落在斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角α满足( )A 、tan α=sin θB 、tan α=cos θC 、tan α=tan θD 、tan α=2tan θ3、如右图物体从倾角θ为的斜面顶端以v 0平抛,求物体距斜面的最大距离?4如图物体从倾角θ为的斜面顶端以v 0平抛,从抛出到离斜面最远所用的时间为t 1,沿斜面位移为s 1,从离斜面最远到落到斜面所用时间为t 2,沿斜面位移为s 2,则( )A 、t 1 =t 2B 、t 1<t 2C 、s 1=s 2D 、s 1<s 2 5:如图,一架在2000m 高空以200m/s 的速度水平匀速飞行的轰炸机,要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A 和B ,已知山高720m ,山脚与山顶的水平距离为1000m ,若不计空气阻力,取g=10m.s2,投弹的时间间隔为( ) A 、4s B 、5s C 、9s D 、16s6:光滑斜面顶端同时有两个小球开始运动,甲球做平抛运动,乙球由静止开始沿斜面下滑,当甲球落在斜面上P 点时,乙球( A 、还没到达p 点B 、正好到达p 点C 、已经经过p 点D 、无法确定BB四、等效平抛、类平抛1:如左图,光滑斜面长为l 1,宽为l 2,倾角为θ,一物体从斜面左上方P 点水平射入,从斜面右下方Q 点离开斜面,求入射速度2:如右图,小球从水平地面A 点以v 1斜抛到竖直墙壁时速度v2恰好与墙壁垂直,已知抛出点到墙的距离为L ,球与竖直墙的碰撞点与地面的高度为h ,求v 1和v 2 。
曲线运动题型总结
题型一.运动的合成与分解:例1:一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=53422=+ m /s 答案:C变式1.匀速上升的载人气球中,有人水平向右抛出一物体,取竖直向上为y 轴正方向,水平向右为x 轴正方向,取抛出点为坐标原点,则地面上的人看到的物体运动轨迹是下图中的:A B C D解析:物体具有竖直向上的初速度,在空中只受重力作用,所以做斜上抛运动(水平方向作匀速运动、竖直方向做竖直上抛运动。
)答案:B变式2. 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 、抛物线解析:由于小球初速度为零,所以不可能做曲线运动;又因为小球水平方向不受力,水平方向运动状态不变,所以只能向下运动。
答案:C练习1. 如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O 点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度( )A.大小和方向均不变B.大小不变,方向改变V 风对V 风对V 车对mC.大小改变,方向不变D.大小和方向均改变练习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。
高考物理冲刺复习题型归纳与练习—曲线运动
高考物理冲刺复习题型归纳与练习—曲线运动题型一曲线运动的条件与特征1.曲线运动(1)速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.(2)运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动.(3)曲线运动的条件:物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上.2.合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧.3.速率变化情况判断(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大;(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小;(3)当合外力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变.[例题1]如图,在冬奥会短道速滑项目中,圆弧实线ON为正常运动路线的弯道,OM为运动员在O点的速度方向。
若运动员在O点稍发生侧滑,她就会偏离正常比赛路线,则其滑动线路()A.沿OM直线B.在OM左侧区域ⅠC.在OM和ON之间区域ⅡD.在ON右侧区域Ⅲ【解答】解:若运动员水平方向不受任何外力时,沿OM做离心运动,实际上运动员受到摩擦力的作用,摩擦力提供向心力,当摩擦力等于需要的向心力时,运动员将沿ON做圆周运动,若运动员发生侧滑,摩擦力不足以提供向心力,即摩擦力小于所需要的向心力,滑动方向在OM和ON之间的区域,故ABD 错误,C正确,故选:C。
[例题2]如图,取一块较厚的板,置于水平面上。
先按图甲所示分割成A、B两部分,并分开适当距离,在两部分间形成曲线轨道,最后按图乙所示将其分割成序号为1、2……6的六块板。
现让小球以一定的初速度进入轨道,沿曲线轨道运动。
若取走某些板后,小球仍能沿原曲线运动,可取走()A.1、3、5B.2、4、6C.1、4、5D.2、3、6【解答】解:1、2板块处小球需指向1的向心力,必须2板块给以弹力;3、4板块处小球需指向4的向心力,必须3给予弹力(4板块给的支持力指向凸侧,不满足运动需求);5、6板块需6板块给予弹力,故可以取走的是1、4、5板块,故C正确,ABD错误;故选:C。
(完整版)曲线运动题型整理
O xyA O xyBO xyCO xyD第一节:运动的合成与分解一、概念类题型1、曲线运动的性质:(与变速运动、变加速运动的辩证关系等)例1、关于曲线运动性质的说法正确的是( )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.曲线运动一定是变加速运动 D.曲线运动一定是加速度不变的匀变速运动2、做曲线运动的条件:(强调受到与速度不在同方向的力,至于是恒力、变力并不需要强调)例2.麦收时节,农用拖拉机牵拉震压器在麦场上打麦时,做曲线运动.关于震压器受到的牵引力F和摩擦力F1的方向,下面四个图中正确的是()二、研究物体的运动性质1、已知力和速度确定物体的运动性质、轨迹等例3、红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块在A点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的:A.直线P B.曲线Q C.曲线R D.无法确定例4、一物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间风突然停止,则其运动的轨迹可能是图中的哪一个?(.)2、已知物体的运动性质、轨迹确定物体的受力情况等例5.质点仅在恒力F的作用下,由O点运动到A点的轨迹如图所示,在A点时速度的方向与x轴平行,则恒力F的方向可能沿( )A.x轴正方向 B.x轴负方向C.y轴正方向 D.y轴负方向例6、一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动.平面上另一固定物体施加一个水平力在该物体上,使物体运动轨迹为图5-1-17中实线所示,图中B为轨迹上的一点,虚线是过A 、B 两点并与该轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划分为图示的5个区域.则关于对该施力物体位置的判断,下面说法中正确的是( )A .如果这个力是引力,则施力物体一定在④区域B .如果这个力是引力,则施力物体一定在②区域C .如果这个力是斥力,则施力物体一定在②区域D .如果这个力是斥力,则施力物体一定在③区域3、研究两个分运动的合运动的性质例7.关于运动的合成,下列说法中正确的是( )A .两个直线运动的合运动一定是直线运动B .两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动C .两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动D .一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动一定是曲线运动 例8.如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升机A 用悬索将伤员B 吊起,直升A 和伤员B 以相同水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,A 、B 之间的距离l 与时间t 的关系为l =H -bt 2(式中l 表示伤员到直升机的距离,H 表示开始计时时伤员与直升机的距离,b 是一常数,t 表示伤员上升的时间),不计伤员和绳索受到的空气阻力,这段时间内从地面上观察,下面判断正确的是A .悬索始终保持竖直B .伤员做直线运动C .伤员做曲线运动D .伤员的加速度大小、方向匀不变4、待定系数法确定物体的运动性质例9、如图所示,MN 为一竖直墙面,图中x 轴与MN 垂直.距墙面L 的A 点固定一点光源.现从A 点把一小球以水平速度向墙面抛出,则小球在墙面上的影子运动应是A .自由落体运动B .变加速直线运动C .匀速直线运动D .无法判定三、 合运动与分运动的关系1、 绳拉物体类问题例10、如图示,在河岸上用细绳拉船,为了使船匀速靠岸,拉绳的速度必须是( )A .加速拉B .减速拉C .匀速拉D .先加速后减速拉图5-1-17图5-1-5例11、图所示,A、B以相同的速率v下降,C以速率v x上升,绳与竖直方向夹角α已知,则v x=_____v2、小船渡河类问题例12、船在静水中速度为水流速度为v,河宽为d。
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有题型及答题技巧及练习题 ( 含答案 ) 及分析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1. 如图,圆滑轨道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 连结在一同,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 .轨道左边的圆滑水平川面上停着一质量 M =2kg 、长 L=0.5m 的小车,小车上表面与ab 等高.现将细绳剪断,以后A 向左滑上小车,B 向右滑动且恰巧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知足 0.1 ≤μ≤,0.3g 取 10m/ s 2,求( 1) A 、 B 走开弹簧瞬时的速率 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) 当知足0.1 ≤μ <0.2 , Q 1μ; 当知足 0.2 ≤μ≤ 0.3时 =10时, 1mA v121(m A M ) v 222【分析】【剖析】(1)弹簧恢复到自然长度时,依据动量守恒定律和能量守恒定律求解两物体的速度; (2)依据能量守恒定律和牛顿第二定律联合求解圆弧轨道的半径R ;( 3)依据动量守恒定律和能量关系求解恰巧能共速的临界摩擦力因数的值,而后议论求解热量 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= m A v A m B v B 由能量关系: E P =1m A v A 2 1m B v B 222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:m B g m B v d 2R由机械能守恒定律:1m B v B 2 =1m B v d 2 m B g 2R22解得 R=0.32m(3)设 μ =1μv,由动量守恒定律:时 A 恰巧能滑到小车左端,其共同速度为m A v A =(m A M )v 由能量关系: 1m A gL1m A v A 21m A M v 222解得 μ1=0.2议论:(ⅰ)当知足 0.1 ≤μ <0时.2, A 和小车不共速, A 将从小车左端滑落,产生的热量为Q 1 m A gL 10(J )(ⅱ)当知足0.2 ≤μ≤ 0.A3和小车能共速,产生的热量为时, Q 11m A v 121 m A M v2 ,解得 Q 2=2J222. 如下图,水平长直轨道AB 与半径为R=0.8m 的圆滑1 竖直圆轨道BC 相切于B , BC4与半径为r=0.4m 的圆滑1 竖直圆轨道 CD 相切于C ,质量m=1kg 的小球静止在A 点,现用4F=18N 的水平恒力向右拉小球,在抵达 AB 中点时撤去拉力,小球恰能经过 球与水平面的动摩擦因数μ=0.2,取 g=10m/s 2.求:D 点.已知小( 1)小球在 D 点的速度 v D 大小 ; ( 2)小球在 B 点对圆轨道的压力 N B 大小;( 3) A 、B 两点间的距离 x .【答案】 (1) v D 2m / s ( 2)45N (3)2m【分析】 【剖析】 【详解】(1)小球恰巧过最高点 D ,有:2 mgmv Dr解得: v D 2m/s(2)从 B 到 D ,由动能定理:mg(R r )1mv D 21mv B 22 2设小球在 B 点遇到轨道支持力为 N ,由牛顿定律有:2 N mgmv BRN B =N联解③④⑤得: N=45N(3)小球从 A 到 B ,由动能定理:Fxmgx1 mv B2 22解得: x 2m故此题答案是: (1) v2m / s( 2) 45N (3)2mD【点睛】利用牛顿第二定律求出速度,在利用动能定理求出加快阶段的位移,3. 如下图,在圆滑的圆锥体顶部用长为的细线悬挂一质量为 的小球, 因锥体固定在水平面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为,物体绕轴线在水平面内做匀速圆周运动,小球静止时细线与母线给好平行,已知,重力加快度 g 取 若北小球运动的角速度,求此时细线对小球的拉力大小。
2024届高考物理一轮复习热点题型:曲线运动及其实例分析(解析版)
曲线运动及其实例分析1.目录题型一 曲线运动的条件及轨迹分析类型1基本概念的辨析与理解类型2 曲线运动的动力学解释题型二 运动的合成与分解类型1合运动与分运动的关系类型2两互成角度运动合运动性质的判断类型3运动合成与分解思想的迁移应用题型三 小船渡河问题题型四 实际运动中的两类关联速度模型类型1 绳端关联速度的分解问题类型2杆端关联速度的分解问题曲线运动的条件及轨迹分析【解题指导】1.条件物体受到的合力方向与速度方向始终不共线。
2.特征(1)运动学特征:做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化,即曲线运动一定为变速运动。
(2)动力学特征:做曲线运动的物体所受合力一定不为零且和速度方向始终不在同一条直线上。
合力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向,合力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小。
(3)轨迹特征:曲线运动的轨迹始终夹在合力的方向与速度的方向之间,而且向合力的一侧弯曲。
(4)能量特征:如果物体所受的合力始终和物体的速度垂直,则合力对物体不做功,物体的动能不变;若合力不与物体的速度方向垂直,则合力对物体做功,物体的动能发生变化。
类型1基本概念的辨析与理解1(2023·海南海口·校考模拟预测)曲线运动是生活中一种常见的运动,下列关于曲线运动的说法中正确的是()A.可能存在加速度为0的曲线运动B.平抛运动是加速度随时间均匀变化的曲线运动C.匀速圆周运动一定是加速度变化的曲线运动D.圆周运动不可以分解为两个相互垂直的直线运动【答案】C【详解】A.根据曲线运动的特点可知,曲线运动的物体加速度不为0,故A错误;B.平抛运动是加速度为重力加速度的匀变速曲线运动,故B错误;C.匀速圆周运动的加速度方向不断变化,故C正确;D.圆周运动可以分解为两个相互垂直的简谐运动,故D错误;故选C。
2.(2023春·云南·高三统考阶段练习)关于质点做曲线运动,下列说法正确的是()A.曲线运动一定是变速运动,变速运动也一定是曲线运动B.质点做曲线运动,其加速度有可能不变C.质点做曲线运动的过程中,某个时刻所受合力方向与速度方向可能相同D.有些曲线运动也可能是匀速运动【答案】B【详解】A.曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动,也可以是直线运动,故A错误;B.质点做曲线运动,其加速度有可能不变,比如平抛运动的加速度为重力加速度,保持不变,故B 正确;C.质点做曲线运动的过程中,每个时刻所受合力方向与速度方向都不在同一直线上,故C错误;D.曲线运动的速度方向时刻发生变化,不可能是匀速运动,故D错误。
曲线运动题型与方法
曲线运动一、曲线运动:1.曲线运动的特点:①速度方向沿轨迹切线方向,方向必然时刻变化,是变速运动②加速度必不为0,且指向曲线的内侧,可以是恒量也可是变量③合外力必指向曲线的内侧,轨迹夹于速度方向与合外力方向之间2.物体做曲线运动的条件:合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
【例题1】质点在一平面内沿曲线由P 运动到Q,如果用v 、a 、F 分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,下列图象可能正确的是 ( )【例题2】一个物体以初速度v 0从A 点开始在光滑水平面上运动,一个水平力作用在物体上,物体运动轨迹为图中实线所示.图中B 为轨迹上的一点,虚线是过A 、B 两点并与该轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划分为图示的5个区域,则关于施力物体位置的判断,下面说法中正确的是 ( )A.如果这个力是引力,则施力物体一定在(4)区域B.如果这个力是引力,则施力物体一定在(2)区域C.如果这个力是斥力,则施力物体一定在(2)区域D.如果这个力是斥力,则施力物体一定在(3)区域二、运动的合成与分解:1.合成与分解:是一种将复杂问题简单化的方法,逐一研究简单运动,解决复杂问题2.合运动与分运动的关系:①独立性:两分运动互不干扰!研究一个分运动时,可假设另一分运动不存在②等时性:是联系两分运动与合运动的扭带3.处理方法:单独地考虑每个分运动,求出分运动的物理量,再合成得到合运动物理量【例题3】关于运动的合成与分解,下列说法中正确的是:( )A.两个速度大小不等的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动B.两个直线运动的合运动一定是直线运动C.合运动是加速运动时,其分运动中至少有一个是加速运动D.合运动是匀变速直线运动时其分运动中至少有一个是匀变速直线运动【例题4】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.不断减小三、船过河问题:1、处理方法:{分运动行河岸和垂直河岸方向按正交分解法分解为平分运动水流方向与划行方向的按实际运动效果分解为2、过河时间:合合划划v s v s v d t ===⊥ ,以最短时间渡河,则划v 垂直于河岸3、最短航程:实质是合速度方向问题当水划v v >时,合速度垂直河岸航程最短,此时d s =min当水划v v <时,合速度方向与划行方向垂直,有d v v s 划水=min【例题5】一快艇从离岸边100m 远的河流中央向岸边行驶。
高中物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
高中物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.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)glμ(2)34mglkl mgμμ-【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=glμA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:34mgl xkl mgμμ-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.2.如图所示,水平屋顶高H=5 m,围墙高h=3.2 m,围墙到房子的水平距离L=3 m,围墙外空地宽x=10 m,为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上,g取10 m/s2.求:(1)小球离开屋顶时的速度v0的大小范围;(2)小球落在空地上的最小速度.【答案】(1)5 m/s≤v0≤13 m/s;(2)55m/s;【解析】【分析】【详解】(1)若v太大,小球落在空地外边,因此,球落在空地上,v的最大值v max为球落在空地最右侧时的平抛初速度,如图所示,小球做平抛运动,设运动时间为t1.则小球的水平位移:L+x=v max t1,小球的竖直位移:H=gt12解以上两式得v max=(L+x)=(10+3)×=13m/s.若v太小,小球被墙挡住,因此,球不能落在空地上,v的最小值v min为球恰好越过围墙的最高点P落在空地上时的平抛初速度,设小球运动到P点所需时间为t2,则此过程中小球的水平位移:L=v min t2小球的竖直方向位移:H﹣h=gt22解以上两式得v min=L=3×=5m/s因此v0的范围是v min≤v0≤v max,即5m/s≤v0≤13m/s.(2)根据机械能守恒定律得:mgH+=解得小球落在空地上的最小速度:v min′===5m/s3.如图所示,在竖直平面内有一绝缘“ ”型杆放在水平向右的匀强电场中,其中AB、CD 水平且足够长,光滑半圆半径为R,质量为m、电量为+q的带电小球穿在杆上,从距B点x=5.75R 处以某初速v 0开始向左运动.已知小球运动中电量不变,小球与AB 、CD 间动摩擦因数分别为μ1=0.25、μ2=0.80,电场力Eq=3mg/4,重力加速度为g ,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)若小球初速度v 0=4gR ,则小球运动到半圆上B 点时受到的支持力为多大; (2)小球初速度v 0满足什么条件可以运动过C 点;(3)若小球初速度v=4gR ,初始位置变为x=4R ,则小球在杆上静止时通过的路程为多大.【答案】(1)5.5mg (2)04v gR >(3)()44R π+ 【解析】 【分析】 【详解】(1)加速到B 点:221011-22mgx qEx mv mv μ-=- 在B 点:2v N mg m R-=解得N=5.5mg(2)在物理最高点F :tan qE mgα=解得α=370;过F 点的临界条件:v F =0从开始到F 点:2101-(sin )(cos )02mgx qE x R mg R R mv μαα-+-+=- 解得04v gR =可见要过C 点的条件为:04v gR >(3)由于x=4R<5.75R ,从开始到F 点克服摩擦力、克服电场力做功均小于(2)问,到F 点时速度不为零,假设过C 点后前进x 1速度变为零,在CD 杆上由于电场力小于摩擦力,小球速度减为零后不会返回,则:2121101--(-)202mgx mgx qE x x mg R mv μμ--⋅=-1s x R x π=++解得:(44)s R π=+4.如图所示,水平长直轨道AB 与半径为R =0.8m 的光滑14竖直圆轨道BC 相切于B ,BC 与半径为r =0.4m 的光滑14竖直圆轨道CD 相切于C ,质量m =1kg 的小球静止在A 点,现用F =18N 的水平恒力向右拉小球,在到达AB 中点时撤去拉力,小球恰能通过D 点.已知小球与水平面的动摩擦因数μ=0.2,取g =10m/s 2.求: (1)小球在D 点的速度v D 大小; (2)小球在B 点对圆轨道的压力N B 大小; (3)A 、B 两点间的距离x .【答案】(1)2/D v m s = (2)45N (3)2m 【解析】 【分析】 【详解】(1)小球恰好过最高点D ,有:2Dv mg m r=解得:2m/s D v = (2)从B 到D ,由动能定理:2211()22D B mg R r mv mv -+=- 设小球在B 点受到轨道支持力为N ,由牛顿定律有:2Bv N mg m R-=N B =N 联解③④⑤得:N =45N (3)小球从A 到B ,由动能定理:2122B x Fmgx mv μ-=解得:2m x =故本题答案是:(1)2/D v m s = (2)45N (3)2m 【点睛】利用牛顿第二定律求出速度,在利用动能定理求出加速阶段的位移,5.如图所示,光滑轨道CDEF 是一“过山车”的简化模型,最低点D 处入、出口不重合,E 点是半径为0.32R m =的竖直圆轨道的最高点,DF 部分水平,末端F 点与其右侧的水平传送带平滑连接,传送带以速率v=1m/s 逆时针匀速转动,水平部分长度L=1m .物块B 静止在水平面的最右端F 处.质量为1A m kg =的物块A 从轨道上某点由静止释放,恰好通过竖直圆轨道最高点E ,然后与B 发生碰撞并粘在一起.若B 的质量是A 的k 倍,A B 、与传送带的动摩擦因数都为0.2μ=,物块均可视为质点,物块A 与物块B 的碰撞时间极短,取210/g m s =.求:(1)当3k =时物块A B 、碰撞过程中产生的内能; (2)当k=3时物块A B 、在传送带上向右滑行的最远距离;(3)讨论k 在不同数值范围时,A B 、碰撞后传送带对它们所做的功W 的表达式.【答案】(1)6J (2)0.25m (3)①()21W k J =-+②()221521k k W k +-=+【解析】(1)设物块A 在E 的速度为0v ,由牛顿第二定律得:20A A v m g m R=①,设碰撞前A 的速度为1v .由机械能守恒定律得:220111222A A A m gR m v m v +=②, 联立并代入数据解得:14/v m s =③;设碰撞后A 、B 速度为2v ,且设向右为正方向,由动量守恒定律得()122A A m v m m v =+④;解得:21141/13A AB m v v m s m m ==⨯=++⑤;由能量转化与守恒定律可得:()22121122A AB Q m v m m v =-+⑥,代入数据解得Q=6J ⑦; (2)设物块AB 在传送带上向右滑行的最远距离为s ,由动能定理得:()()2212A B A B m m gs m m v μ-+=-+⑧,代入数据解得0.25s m =⑨; (3)由④式可知:214/1A A B m v v m s m m k==++⑩;(i )如果A 、B 能从传送带右侧离开,必须满足()()2212A B A B m m v m m gL μ+>+,解得:k <1,传送带对它们所做的功为:()()21J A B W m m gL k μ=-+=-+; (ii )(I )当2v v ≤时有:3k ≥,即AB 返回到传送带左端时速度仍为2v ; 由动能定理可知,这个过程传送带对AB 所做的功为:W=0J ,(II )当0k ≤<3时,AB 沿传送带向右减速到速度为零,再向左加速, 当速度与传送带速度相等时与传送带一起匀速运动到传送带的左侧. 在这个过程中传送带对AB 所做的功为()()2221122A B A B W m m v m m v =+-+, 解得()221521k k W k +-=+; 【点睛】本题考查了动量守恒定律的应用,分析清楚物体的运动过程是解题的前提与关键,应用牛顿第二定律、动量守恒定律、动能定理即可解题;解题时注意讨论,否则会漏解.A 恰好通过最高点E ,由牛顿第二定律求出A 通过E 时的速度,由机械能守恒定律求出A 与B 碰撞前的速度,A 、B 碰撞过程系统动量守恒,应用动量守恒定律与能量守恒定律求出碰撞过程产生的内能,应用动能定理求出向右滑行的最大距离.根据A 、B 速度与传送带速度间的关系分析AB 的运动过程,根据运动过程应用动能定理求出传送带所做的功.6.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.7.光滑水平轨道与半径为R 的光滑半圆形轨道在B 处连接,一质量为m 2的小球静止在B 处,而质量为m 1的小球则以初速度v 0向右运动,当地重力加速度为g ,当m 1与m 2发生弹性碰撞后,m 2将沿光滑圆形轨道上升,问:(1)当m 1与m 2发生弹性碰撞后,m 2的速度大小是多少?(2)当m 1与m 2满足21(0)m km k =>,半圆的半径R 取何值时,小球m 2通过最高点C 后,落地点距离B 点最远。
(完整版)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∶4B .2∶3C .4∶9D .9∶166.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 )gB .Mg -2mv 2/RC .2m (g +v 2/R )+MgD .2m (v 2/R -g )+MgAv(第10题)(第11题)8.下列各种运动中,属于匀变速运动的有( )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 9.水滴自高处由静止开始下落,至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风,则( ) A .风速越大,水滴下落的时间越长 B .风速越大,水滴落地时的瞬时速度越大C .水滴着地时的瞬时速度与风速无关D .水滴下落的时间与风速无关10.在宽度为d 的河中,水流速度为v 2 ,船在静水中速度为v 1(且v 1>v 2),方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船( )A .可能的最短渡河时间为2dv B .可能的最短渡河位移为dC .只有当船头垂直河岸渡河时,渡河时间才和水速无关D .不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水速均无关11.关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是( ) A .向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的 B .向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力 C .对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力 D .向心力的效果是改变质点的线速度大小二、实验和填空题(每空2分,共28分。
专题04 曲线运动-2024物理高考真题及模考题分类汇编精编
专题04曲线运动B.线速度大小相等D.角速度大小相等两点转动时属于同轴转动,故角速度大小相等,故C.荷叶c【解析】青蛙做平抛运动,水平方向匀速直线,竖直方向自由落体则有因此水平位移越小,竖直高度越大初速度越小,因此跳到荷叶c上面。
B.初速度相同D.在空中的时间相同C.2k rmC.【答案】AD【解析】小鱼在运动过程中只受重力作用,则小鱼在水平方向上做匀速直线运动,即x v 为定值,则有水平位x v t ,故A 正确,C 错误;21)22Dg h+02h x v g=B.22gSl ghH hhρη⎛++⎝D.2224 gSl gh lHh h ρη⎛+⎝【解析】设水从出水口射出的初速度为0v,取t时间内的水为研究对象,该部分水的质量为B.落地速度与水平方向夹角为10m D.轨迹最高点与落点的高度差为v v()2sin cos sin sin cos g r μθβθβμθ+(1)转椅做匀速圆周运动,设此时轻绳拉力为T ,转椅质量为m ,受力分析可知轻绳拉力沿切线方向的分量与转椅受到地面的滑动摩擦力平衡,沿径向方向的分量提供圆周运动的向心力,故可得sin mg T μα=,沿A B 和垂直A B 竖直向上的分力分别为:sin T T '=后停止。
A、B 均视为质点,取重力加速度210m/s g =。
求:(1)脱离弹簧时A、B 的速度大小A v 和B v ;(2)物块与桌面间的动摩擦因数μ;(3)整个过程中,弹簧释放的弹性势能p E ∆。
【答案】(1)1m/s,1m/s;(2)0.2;(3)0.12J 【解析】(1)对A 物块由平抛运动知识得212h gt =A A x v t=代入数据解得,脱离弹簧时A 的速度大小为A /s1m v =对AB 物块整体由动量守恒定律A A B B m v m v =解得脱离弹簧时B 的速度大小为B 1m/sv =(2)对物块B 由动能定理2B B B B102m gx m v μ-=-代入数据解得,物块与桌面的动摩擦因数为0.2μ=(3)由能量守恒定律22p A A B B A A B B 1122E m v m v m g x m g x μμ∆=++∆+∆其中A B m m =,A Bx x x ∆=∆+∆解得整个过程中,弹簧释放的弹性势能p 0.12JE ∆=一、单选题1.(2024·浙江·二模)随着“第十四届全国冬季运动会”的开展,各类冰雪运动绽放出冬日激情,下列说法正确的是()A.评委给花样滑冰选手评分时可以将运动员看作质点B.滑雪比赛中运动员做空中技巧时,处于失重状态C.22+d lhD.d d【解析】设甲此次奔跑的平均加速度大小为a,当地重力加速度大小为C.小钢球经过光电门时所需向心力为FD.在误差允许的范围内,本实验需要验证小钢球经过光电门时所受合力和所需向心力相等,即小球做圆周运动,设在最低点时(即通过光电门)速度为v,有d vt=t t>D.C.12段做斜抛运动,看成反方向的平抛运动,则有t t=,故C错误;D,联立,解得12B.所受绳子的拉力指向圆周运动的圆心D.所需向心力大小为400NB.排球做平抛运动的时间为d ggd D.排球着地时的速度大小为2gd排球做平抛运动的轨迹在地面上的投影为O E ',显然O F CQ EF EQ '==所以排球在左、右场地运动的时间之比为1∶2,设排球做平抛运动的时间为()2122g t -10dg选项A 正确、B 错误;53gdE =,选项C 错误;20331290gdv gH +=,选项D 错误。
高中物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
高中物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.一质量M =0.8kg 的小物块,用长l =0.8m 的细绳悬挂在天花板上,处于静止状态.一质量m =0.2kg 的粘性小球以速度v 0=10m/s 水平射向小物块,并与物块粘在一起,小球与小物块相互作用时间极短可以忽略.不计空气阻力,重力加速度g 取10m/s 2.求:(1)小球粘在物块上的瞬间,小球和小物块共同速度的大小; (2)小球和小物块摆动过程中,细绳拉力的最大值; (3)小球和小物块摆动过程中所能达到的最大高度. 【答案】(1)=2.0/v m s 共 (2)F=15N (3)h=0.2m 【解析】(1)因为小球与物块相互作用时间极短,所以小球和物块组成的系统动量守恒.0)(mv M m v =+共得:=2.0/v m s 共(2)小球和物块将以v 共 开始运动时,轻绳受到的拉力最大,设最大拉力为F ,2()()v F M m g M m L-+=+共 得:15F N =(3)小球和物块将以v 共为初速度向右摆动,摆动过程中只有重力做功,所以机械能守恒,设它们所能达到的最大高度为h ,根据机械能守恒:21+)()2m M gh m M v =+共(解得:0.2h m =综上所述本题答案是: (1)=2.0/v m s 共 (2)F=15N (3)h=0.2m 点睛:(1)小球粘在物块上,动量守恒.由动量守恒,得小球和物块共同速度的大小. (2)对小球和物块合力提供向心力,可求得轻绳受到的拉力(3)小球和物块上摆机械能守恒.由机械能守恒可得小球和物块能达到的最大高度.2.如图所示,倾角为45α=︒的粗糙平直导轨与半径为r 的光滑圆环轨道相切,切点为b ,整个轨道处在竖直平面内. 一质量为m 的小滑块从导轨上离地面高为H =3r 的d 处无初速下滑进入圆环轨道,接着小滑块从最高点a 水平飞出,恰好击中导轨上与圆心O 等高的c 点. 已知圆环最低点为e 点,重力加速度为g ,不计空气阻力. 求:(1)小滑块在a 点飞出的动能; ()小滑块在e 点对圆环轨道压力的大小;(3)小滑块与斜轨之间的动摩擦因数. (计算结果可以保留根号)【答案】(1)12k E mgr =;(2)F ′=6mg ;(3)4214μ-= 【解析】 【分析】 【详解】(1)小滑块从a 点飞出后做平拋运动: 2a r v t = 竖直方向:212r gt = 解得:a v gr =小滑块在a 点飞出的动能21122k a E mv mgr == (2)设小滑块在e 点时速度为m v ,由机械能守恒定律得:2211222m a mv mv mg r =+⋅ 在最低点由牛顿第二定律:2m mv F mg r-= 由牛顿第三定律得:F ′=F 解得:F ′=6mg(3)bd 之间长度为L ,由几何关系得:()221L r = 从d 到最低点e 过程中,由动能定理21cos 2m mgH mg L mv μα-⋅= 解得42μ-=3.如图所示,BC 为半径r 225=m 竖直放置的细圆管,O 为细圆管的圆心,在圆管的末端C 连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面,一质量为m =0.5kg 的小球从O 点正上方某处A 点以v 0水平抛出,恰好能垂直OB 从B 点进入细圆管,小球过C 点时速度大小不变,小球冲出C点后经过98s 再次回到C 点。
曲线运动题型总结
第一节曲线运动题型一物体运动性质的判断1、物体的运动性质取决于所受合力以及与速度的方向关系,具体判断思路如下:2、易错提醒(1)曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动(2)物体所受的合外力为恒力时,一定做匀变速运动,但可能为匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动。
1、关于曲线运动的理解,下列说法正确的是( )A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动速度的方向不断地变化,但速度的大小可以不变C.曲线运动的速度方向可能不变D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变2、关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是()A.它所受的合力可能为零B.有可能处于平衡状态C.速度方向一定时刻改变D.受到的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上3、曲线运动中,关于物体加速度的下列说法正确的是()A.加速度方向一定不变B.加速度方向和速度方向始终保持垂直C.加速度方向跟所受的合外力方向始终一致D.加速度方向可能与速度方向相同4、质量为m的物体,在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F1、F2不变,仅将F3的方向改变90°(大小不变)后,物体可能做()A.加速度大小为的匀变速直线运动B.加速度大小为的匀变速直线运动C.加速度大小为的匀变速曲线运动D.匀速直线运动题型二曲线运动的轨迹分析1、曲线运动的轨迹、速度、合力(加速度)之间的关系为:(1)加速度方向与合力方向一致,指向轨迹弯曲的内侧。
(2)曲线运动的轨迹处于速度方向与合力方向之间,且向合力方向弯曲。
(3)曲线运动轨迹弯向合力方向,轨迹切线方向不断接近但永远不会平行合力,也不会与合力有交叉点。
2、易错提醒(1)物体的运动轨迹与初速度和合力方向关系有关:轨迹在合力与速度所夹区域之间且与速度相切。
(2)做匀变速运动的物体,其速度方向将越来越接近力的方向,但不会与力的方向相同。
1、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反向而大小不变(即由F变为-F),对于在此力作用下物体的运动情况,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A2、嫦娥三号计划2013年发射,静待我国首次软着陆.如图所示,假设“嫦娥三号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐减小.在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的()题型三运动的合成与分解1、合运动与分运动的关系:等效性各分运动的共同效果与合运动的效果相同等时性各分运动与合运动同时发生和结束,时间相同独立性各分运动之间互不相干,彼此独立,互不影响同体性各分运动与合运动是同一物体的运动2、运动合成与分解的原理:运动的合成与分解包括位移、速度、加速度的合成与分解,这些描述运动的物理量都是矢量,对它们的合成与分解都要应用平行四边形定则。
(完整word版)曲线运动练习题及答案
曲线运动试题姓名:_______________班级:_______________考号:_______________一、选择题(每空分,共分)1、一质点做曲线运动,在运动过程中的某一位置,它的速度方向、加速度方向,以及所受合外力的方向的关系是()A.速度、加速度、合外力的方向有可能都相同B.加速度与速度方向一定相同C.加速度与合外力的方向一定相同D.速度方向与合外力方向可能相同,也可能不同2、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.合外力 D.加速度3、物体受到几个力作用而做匀速直线运动,如果只撤掉其中的一个力,其它力保持不变则A:可能是匀速直线运动 B:一定是匀加速直线运动C:一定匀减速直线运动 D:可能是匀变速曲线运动4、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:物体加速度不变的运动一定是直线运动5、一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内()A.速度一定不断地改变,加速度也一定不断地改变B.速度一定不断地改变,加速度可以不变C.速度可以不变,加速度一定不断地改变D.速度可以不变,加速度也可以不变6、一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小,下图中A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,正确的是()7、下列关于曲线运动的说法中,正确的是()A.对于匀速圆周运动的物体,它所受到的向心力是一个恒定不变的力B.平抛运动是变加速曲线运动C.曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上D.两个直线运动合成后,其合运动可能是曲线运动8、做曲线运动的物体在运动过程中,下列说法正确的是( )A.速度大小一定改变 B.加速度大小一定改变C.速度方向一定改变 D.加速度方向一定改变9、下列说法不正确的是()A.曲线运动可能是匀变速运动B.曲线运动的速度方向一定是时刻变化的C.物体在恒力作用下,可能做曲线运动D.曲线运动的速度的大小一定是时刻变化的10、质点在平面内从P运动到Q,如果用v、a、F表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,下列图示正确的是()11、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。
曲线运动常考模型(解析版)-2024年高考物理二轮热点题型归纳
曲线运动常考模型目录题型一曲线运动和运动的合成与分解题型二平抛运动和类平抛运动的规律及应用题型三圆周运动问题题型四圆周、直线平抛组合模型题型一曲线运动和运动的合成与分解【解题指导】1.曲线运动的理解(1)曲线运动是变速运动,速度方向沿切线方向;(2)合力方向与轨迹的关系:物体做曲线运动的轨迹一定夹在速度方向与合力方向之间,合力的方向指向曲线的“凹”侧.2.曲线运动的分析(1)物体的实际运动是合运动,明确是在哪两个方向上的分运动的合成.(2)根据合外力与合初速度的方向关系判断合运动的性质.(3)运动的合成与分解就是速度、位移、加速度等的合成与分解,遵守平行四边形定则.1(2023上·山东临沂·高三统考期中)如图所示,轻质细杆ACB的A端靠在竖直墙上,B端放置在水平地面上,A端、B端和杆的中点C处各有可视为质点质量均为m的固定小球。
细杆ACB与竖直墙面的夹角为φ,开始时φ=0,细杆静止,后因微小扰动,细杆开始运动,设系统处处无摩擦。
假设B 端可以沿地面朝右滑动,但因受约束不会离开地面;A端可以沿着墙面朝下滑动,但不受相应的约束,故可以离开墙面。
已知细杆ACB长为2L,重力加速度为g。
(1)A端开始运动到离开墙面前,为确定小球C的运动情况,建立如图坐标系,试求小球C的运动轨迹方程;(2)根据(1)中小球C的运动轨迹,若A端未离开墙面,且小球A的速度为v A,试求小球C的速度的大小;(3)cosφ为何值时A端将离开墙面?【答案】(1)x 2+y 2=L 2;(2)v A 2sin φ;(3)cos φ=23【详解】(1)以水平墙与竖直墙为x 轴、y 轴建立直角坐标系,设C 点坐标为x ,y ,则A 、B 点的坐标分别为0,2y 、2x ,0 ,根据勾股定理有2x2+2y 2=2L 2解得x 2+y 2=L 2(2)画出小球C 运动轨迹,如图小球C 的速度v C 与杆的夹角为α=90°-2φ由关联速度可知v A cos φ=v C cos α解得v C =v A cos φsin2φ=v A2sin φ(3)由关联速度可知v A cos φ=v B sin φ系统水平方向由动量定理可得Nt =mv B +mv C cos φ系统机械能守恒有mg ⋅2L 1-cos φ +mgL 1-cos φ =12mv 2A +12mv 2B +12mv 2C可得Nt=3m2245gL1-cosφcos2φ=3m2965gL1-cosφ⋅12cosφ⋅12cosφ由数学知识可知,当1-cosφ=12cosφ解得cosφ=23此时系统水平动量增大到最大值,则N=0,即A端将离开墙面。
高考物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析
高考物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.光滑水平面AB 与竖直面内的圆形导轨在B 点连接,导轨半径R =0.5 m ,一个质量m =2 kg 的小球在A 处压缩一轻质弹簧,弹簧与小球不拴接.用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能Ep =49 J ,如图所示.放手后小球向右运动脱离弹簧,沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C ,g 取10 m/s 2.求:(1)小球脱离弹簧时的速度大小; (2)小球从B 到C 克服阻力做的功;(3)小球离开C 点后落回水平面时的动能大小. 【答案】(1)7/m s (2)24J (3)25J 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据机械能守恒定律 E p =211m ?2v ① v 12Epm=7m/s ② (2)由动能定理得-mg ·2R -W f =22211122mv mv - ③ 小球恰能通过最高点,故22v mg m R= ④ 由②③④得W f =24 J(3)根据动能定理:22122k mg R E mv =-解得:25k E J =故本题答案是:(1)7/m s (2)24J (3)25J 【点睛】(1)在小球脱离弹簧的过程中只有弹簧弹力做功,根据弹力做功与弹性势能变化的关系和动能定理可以求出小球的脱离弹簧时的速度v;(2)小球从B 到C 的过程中只有重力和阻力做功,根据小球恰好能通过最高点的条件得到小球在最高点时的速度,从而根据动能定理求解从B 至C 过程中小球克服阻力做的功; (3)小球离开C 点后做平抛运动,只有重力做功,根据动能定理求小球落地时的动能大小2.如图所示,一位宇航员站一斜坡上A 点,沿水平方向以初速度v 0抛出一个小球,测得小球经时间t 落到斜坡上另一点B ,斜坡倾角为α,已知该星球的半径为R ,引力常量为G ,求:(1)该星球表面的重力加速度g ; (2)该星球的密度ρ . 【答案】(1)02tan v t α (2)03tan 2v RtGαπ 【解析】试题分析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度.根据万有引力等于重力求出星球的质量,结合密度的公式求出星球的密度.(1)小球做平抛运动,落在斜面上时有:tanα===所以星球表面的重力加速度为:g=.(2)在星球表面上,根据万有引力等于重力,得:mg=G解得星球的质量为为:M=星球的体积为:V=πR 3. 则星球的密度为:ρ= 整理得:ρ=点晴:解决本题关键为利用斜面上的平抛运动规律:往往利用斜面倾解的正切值进行求得星球表面的重力加速度,再利用mg=G和ρ=求星球的密度.3.一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.4.如图是节水灌溉工程中使用喷水龙头的示意图。
曲线运动题型归类
OxyAOxyBOxyCOxyD曲线运动题型归类一、条件类型:1.如图5-1-1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( ) 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返回到A 点2.质点在一平面内沿曲线由P 运动到Q,如果用v 、a 、F 分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,下列图象可能正确的是 ( )答案 D3.如图⑴所示,在长约80cm ~100cm 一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个用红蜡做成的小圆柱体(小圆柱体恰能在管中匀速上浮),将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。
然后将玻璃管竖直倒置,在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平向右匀加速移动,你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是下面的:( C )A. B. C. D.4.一物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间风突然停止,则其运动的轨迹可能是图中的哪一个?(.C )图5-1-1图1二、运动的合成与分解类型:1. 下面关于两个互成角度的匀变速直线运动的合运动的说法中正确的是:( ) D A .合运动一定是匀变速直线运动 B .合运动一定是曲线运动C .合运动可能是变加速直线运动D .合运动可能是匀变速曲线运动 2.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( )DA .θsin 0vB .θsin 0vC .θcos 0vD .θcos 0v3.如图5-1-15所示,在离水面高为H 的岸边,有人以v0的匀速率收绳使船靠岸,当船与岸上的定滑轮水平距离为s 时,船速大小是 .三、渡船问题类型:1. 在一次抗洪抢险战斗中,一位武警战士驾船把群众送到河对岸的安全地方。
曲线运动题型整理
第一节:运动的合成与分解一、观点类题型1、曲线运动的性质:(与变速运动、变加快运动的辩证关系等)例 1、对于曲线运动性质的说法正确的选项是( )A.变速运动必定是曲线运动B.曲线运动必定是变速运动C.曲线运动必定是变加快运动D.曲线运动必定是加快度不变的匀变速运动2、做曲线运动的条件:(重申遇到与速度不在同方向的力,至于是恒力、变力其实不需要重申)例 2.麦收节气,农用拖沓机牵拉震压器在麦场上打麦时,做曲线运动.对于震压器遇到的牵引力 F 和摩擦力F1的方向,下边四个图中正确的选项是()二、研究物体的运动性质1、已知力和速度确立物体的运动性质、轨迹等例 3、红蜡块能在玻璃管的水中匀速上涨,若红蜡块在 A 点匀速上涨的同时,使玻璃管水平向右做匀加快直线运动,则红蜡块实质运动的轨迹是图中的:A.直线 P B.曲线 Q C.曲线 R D.没法确立例 4、一物体由静止开始自由着落,一小段时间后忽然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间风忽然停止,则其运动的轨迹可能是图中的哪一个?(.)O x Ox O x O xy y y yA B C D2、已知物体的运动性质、轨迹确立物体的受力状况等例 5.质点仅在恒力F的作用下,由 O 点运动到A点的轨迹如下图,在 A 点时速度的方向与x 轴平行,则恒力 F 的方向可能沿( )A. x 轴正方向B.x 轴负方向C. y 轴正方向D. y 轴负方向例 6、一个物体以初速度v0从 A 点开始在圆滑水平面上运动.平面上另一固定物体施加一个水平力在该物体上,使物体运动轨迹为图5-1-17 中实线所示,图中 B 为轨迹上的一点,虚线是过 A、B 两点并与该轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面区分为图示的 5 个地区.则对于对该施力物体地点的判断,下面说法中正确的选项是()A.假如这个力是引力,则施力物体必定在④地区B.假如这个力是引力,则施力物体必定在②地区C.假如这个力是斥力,则施力物体必定在②地区D.假如这个力是斥力,则施力物体必定在③地区图 5-1-173、研究两个分运动的合运动的性质例 7.对于运动的合成,以下说法中正确的选项是()A.两个直线运动的合运动必定是直线运动B.两个匀速直线运动的合运动必定是直线运动C.两个初速度为零的匀加快直线运动的合运动必定是直线运动D.一个匀速直线运动和一个匀加快直线运动的合运动必定是曲线运动例 8.如下图,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞翔的直升机 A 用悬索将伤员 B吊起,直升 A 和伤员 B 以同样水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内 ,A、B 之间的距离 l 与时间 t 的关系为l =H -bt2(式中 l 表示伤员到直升机的距离 ,H 表示开始计不时伤员与直升机的距离,b 是一常数 ,t 表示伤员上升的时间 ),不计伤员和绳索遇到的空气阻力,这段时间内从地面上察看,下边判断正确的选项是A.悬索一直保持竖直B.伤员做直线运动C.伤员做曲线运动D.伤员的加快度大小、方向匀不变4、待定系数法确立物体的运动性质例 9、如下图, MN 为一竖直墙面,图中 x 轴与 MN 垂直.距墙面 L 的 A点固定一点光源.现从A点把一小球以水平速度向墙面抛出,则小球在墙面上的影子运动应是A.自由落体运动B.变加快直线运动图 5-1-5 C.匀速直线运动D.没法判断三、合运动与分运动的关系1、绳拉物体类问题例 10、如图示,在河岸上用细绳拉船,为了使船匀速靠岸,拉绳的速度一定是 ()A.加快拉B.减速拉C.匀速拉D.先加快后减速拉例 11、图所示, A、 B 以同样的速率 v 降落, C 以速率 v x上涨,绳与竖直方向夹角α已知,则 v x=_____v2、小船渡河类问题例 12、船在静水中速度为水流速度为v,河宽为 d。
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O xyA O xyBO xyCO xyD第一节:运动的合成与分解一、概念类题型1、曲线运动的性质:(与变速运动、变加速运动的辩证关系等)例1、关于曲线运动性质的说法正确的是( )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.曲线运动一定是变加速运动 D.曲线运动一定是加速度不变的匀变速运动2、做曲线运动的条件:(强调受到与速度不在同方向的力,至于是恒力、变力并不需要强调)例2.麦收时节,农用拖拉机牵拉震压器在麦场上打麦时,做曲线运动.关于震压器受到的牵引力F和摩擦力F1的方向,下面四个图中正确的是()二、研究物体的运动性质1、已知力和速度确定物体的运动性质、轨迹等例3、红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块在A点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的:A.直线P B.曲线Q C.曲线R D.无法确定例4、一物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间风突然停止,则其运动的轨迹可能是图中的哪一个?(.)2、已知物体的运动性质、轨迹确定物体的受力情况等例5.质点仅在恒力F的作用下,由O点运动到A点的轨迹如图所示,在A点时速度的方向与x轴平行,则恒力F的方向可能沿( )A.x轴正方向 B.x轴负方向C.y轴正方向 D.y轴负方向例6、一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动.平面上另一固定物体施加一个水平力在该物体上,使物体运动轨迹为图5-1-17中实线所示,图中B为轨迹上的一点,虚线是过A 、B 两点并与该轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划分为图示的5个区域.则关于对该施力物体位置的判断,下面说法中正确的是( )A .如果这个力是引力,则施力物体一定在④区域B .如果这个力是引力,则施力物体一定在②区域C .如果这个力是斥力,则施力物体一定在②区域D .如果这个力是斥力,则施力物体一定在③区域3、研究两个分运动的合运动的性质例7.关于运动的合成,下列说法中正确的是( )A .两个直线运动的合运动一定是直线运动B .两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动C .两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动D .一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动一定是曲线运动 例8.如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升机A 用悬索将伤员B 吊起,直升A 和伤员B 以相同水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,A 、B 之间的距离l 与时间t 的关系为l =H -bt 2(式中l 表示伤员到直升机的距离,H 表示开始计时时伤员与直升机的距离,b 是一常数,t 表示伤员上升的时间),不计伤员和绳索受到的空气阻力,这段时间内从地面上观察,下面判断正确的是A .悬索始终保持竖直B .伤员做直线运动C .伤员做曲线运动D .伤员的加速度大小、方向匀不变4、待定系数法确定物体的运动性质例9、如图所示,MN 为一竖直墙面,图中x 轴与MN 垂直.距墙面L 的A 点固定一点光源.现从A 点把一小球以水平速度向墙面抛出,则小球在墙面上的影子运动应是A .自由落体运动B .变加速直线运动C .匀速直线运动D .无法判定三、 合运动与分运动的关系1、 绳拉物体类问题例10、如图示,在河岸上用细绳拉船,为了使船匀速靠岸,拉绳的速度必须是( )A .加速拉B .减速拉C .匀速拉D .先加速后减速拉图5-1-17图5-1-5例11、图所示,A、B以相同的速率v下降,C以速率v x上升,绳与竖直方向夹角α已知,则v x=_____v2、小船渡河类问题例12、船在静水中速度为水流速度为v,河宽为d。
,当船头垂直向对岸航行时,则:()A.实际航程最短B.当船速不变,水流速度增大时过河时间不变C.过河时间最短D.当船速不变,水流速度增大时,过河时间变长例13、河边有M、N两个码头,一艘轮船的航行速度恒为v1,水流速度恒为v2,若轮船在静水中航行从M到N的时间是t,则()A.轮船在M、N之间往返一次的时间大于t B.轮船在M、N之间往返一次的时间小于t C.若v2越小,往返一次的时间越短D.若v2越小,往返一次的时间越长例14、船在400米宽的河中横渡,河水流速是4m/s,船在静水中的航速是2m/s,试求:(1)要使船到达对岸的时间最短,船头应指向何处?最短时间是多少?(2)要使船航程最短,船头应指向何处?最短航程为多少第二节平抛运动一、平抛运动的规律例1、物体在平抛运动的过程中,在相等的时间内,下列物理量相等的是 ( )A.速度的增量 B.加速度 C.位移 D.平均速度例2.某人在平台上平抛一小球,球离手时的速度为v1,落地时速度为v2,不计空气阻力,图中能表示出速度矢量的演变过程的是()4.例3、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,落地速度越大例4.将一个小球以速度v水平抛出,要使小球能够垂直打到一个斜面上,斜面与水平方向的夹角为α.那么下列说法中正确的是()①若保持水平速度v不变,斜面与水平方向的夹角α越大,小球的飞行时间越长②若保持水平速度v不变,斜面与水平方向的夹角α越大,小球的飞行时间越短③若保持斜面倾角α不变,水平速度v越大,小球的飞行时间越长④若保持斜面倾角α不变,水平速度v越大,小球的飞行时间越短A.①③B.①④C.②③D.②④二、求平抛运动的时间的几种类型(计算题)例5、如图所示,由A点以水平速度V0抛出小球,落在倾角为θ的斜面上的B点时,速度方向与斜面垂直,不计空气阻力,则此时速度大小V B=飞行时间t=例6、如图所示,在一个足够长的斜面上,从A处以水平速度V0么时候离最远?(2)什么时候落到斜面上?AB300BA例7、质量为m 的小球以v 0的水平初速度从O 点抛出后,恰好击中斜角为θ的斜面上的A 点.如果A 点距斜面底边(即水平地面)的高度为h ,小球到达A 点时的速度方向恰好与斜面方向垂直,如图,则以下正确的叙述为( )A .可以确定小球到达A 点时,重力的功率;B .可以确定小球由O 到A 过程中,动能的改变C .可以确定小球从A 点反弹后落地至水平面的时间D .可以确定小球起抛点O 距斜面端点B 的水平距离三、平抛运动的规律(图像类)例8、物体做平抛运动时,它的速度的方向和水平方向间的夹角α的正切tg α随时间t 变化的图像是图中的:( )例9、有一物体在高h 处,以初速V 0水平抛出,不计空气阻力,恰好落到光滑的斜面上时速度与斜面平行。
它的水平方向的分速度和竖直方向的分速度随时间t 变化的图像是图中的:A B C D四、平抛运动的规律的应用例10、如图所示,水平屋顶高H=5m,墙高h ,墙到房子的距离L ,墙外马路宽S ,小球从房顶水平飞出落在墙外的马路上,求小球离开房顶时的速度.五、类平抛运动例11、如图所示,将质量为m 的小球从倾角为θ的光滑斜面上A 点以速度v 0水平抛出(即v 0∥CD ),小球运动到B 点,已知A 点的高度h ,则小球到达B 点时的速度大小为______.t tt t V yv y v x v x h θ O m v 0 AC B第三节圆周运动一、物理概念类1、圆周运动的特征例1、下列说法正确的是:()A.匀速圆周运动是一种匀速运动B.匀速圆周运动是一种匀变速运动C.匀速圆周运动是一种变加速运动D.物体做圆周运动时,其合力垂直于速度方向,不改变线速度大小2、描述圆周运动快慢的物理量例2、如图所示,为一皮带传动装置,右轮半径为r,a为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r。
c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。
若传动过程中皮带不打滑,则:()①a点和b点的线速度大小相等②a点和b点的角速度大小相等③a点和c点的线速度大小相等④a点和d点的向心加速度大小相等A.①③B. ②③C. ③④D.②④二、圆周运动的研究1、向心力的来源(圆周运动在生活中的实际问题)例3.如图所示,小物体A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A的受力情况是:()A.受重力、支持力B.受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C.受重力、支持力、向心力、摩擦力D.以上均不正确例4、如图所示,汽车以速度V通过一半圆形拱桥的顶点时,关于汽车受力的说法正确的是A. 汽车受重力、支持力、向心力B. 汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力C. 汽车的向心力是重力D. 汽车的重力和支持力的合力是向心力2、向心力公式的应用例5、如图所示,轻绳一端系一小球,另一端固定于O点,在O点正下方的P点钉一颗钉子,①小球的瞬时速度突然变大②小球的加速度突然变大③小球的所受的向心力突然变大④悬线所受的拉力突然变大A. ①③④B. ②③④C. ①②④D.①②③3、圆周运动中的临界问题θO P例6:如图示A、B、C三个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为μ,A的质量为2m,B、C 质量均为m,A、B离轴为R,C离轴为2R,则当圆台旋转时,(设A、B、C都没有滑动):()A.C物的向心加速度最大B.B物的静摩擦力最小C.当圆台转速增加时,C比A先滑动D. 当圆台转速增加时,B比A先滑动例7.汽车在倾斜的弯道上拐弯,弯道的倾角为θ,半径为r速率是:()A.θsingr B.θcosgr C.θtangr D.θcotgr4.竖直平面内圆周运动中的临界问题图5—2甲图5—3甲例8、如图5—2甲、乙所示,没有支撑物的小球在竖直平面作圆周运动过最高点的情况○1临界条件○2能过最高点的条件,此时绳或轨道对球分别产生______________○3不能过最高点的条件例9、如图5—3甲、乙所示,为有支撑物的小球在竖直平面做圆周运动过最高点的情况竖直平面内的圆周运动,往往是典型的变速圆周运动。
对于物体在竖直平面内的变速圆周运动问题,中学阶段只分析通过最高点和最低点的情况,并且经常出现临界状态,下面对这类问题进行简要分析。
○1能过最高点的条件,此时杆对球的作用力○2当0<V<gr时,杆对小球,其大小当v=gr时,杆对小球当v>gr时,杆对小球的力为其大小为____________讨论:绳与杆对小球的作用力有什么不同?例10、如图所示,物体与圆筒壁的动摩擦因数为μ,圆筒的半径为R,若要物体不滑下,圆筒的角速度至少为:()A.RgμB.gμ C.RgD.Rgμ例10、如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L 的细线悬挂一质量为m 的小球,圆锥顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面.此时绳的张力是多少?若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多少?三、离心运动例11、如图在绕竖直轴OO ’做匀速转动的水平圆盘上,沿同一半径方向放着可视为质点的A 、B 两物体,同时用长为l 的细线将这两物连接起来,一起随盘匀速转动。