曲线运动知识点总结与经典题
曲线运动知识点总结
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曲线运动知识点总结一、曲线运动1.曲线运动的特征(1)曲线运动的轨迹是曲线。
(2)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。
(3)由于曲线运动的速度一定是变化的,至少其方向总是不断变化的,所以,做曲线运动的物体的中速度必不为零,所受到的合外力必不为零,必定有加速度。
(注意:合外力为零只有两种状态:静止和匀速直线运动。
) 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。
2.物体做曲线运动的条件(1)从动力学角度看:物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
(2)从运动学角度看:物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
3.匀变速运动: 加速度(大小和方向)不变的运动。
也可以说是:合外力不变的运动。
也可以说是:合外力不变的运动。
4.质点运动性质的判断方法:根据加速度是否变化判断质点是做匀变速运动还是非匀变速运动;由加速度(合外力)的方向与速度的方向是否在同一直线上判断是直线运动还是曲线运动.质点做曲线运动时,加速度的效果是: 在切线方向的分加速度改变速度的大小;在垂直于切线方向的分加速度改变速度的方向.(1)a(或 F)跟 v 在同一直线上→直线运动:a 恒定→匀变速直线运动;a 变化→变加速直线运动.速直线运动.(2)a(或 F)跟 v 不在同一直线上→曲线运动:a 恒定→匀变速曲线运动;a 变化→变加速曲线运动.加速曲线运动.5.曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系(1)轨迹特点:轨迹在速度方向和合力方向之间,且向合力方向一侧弯曲。
(2)合力的效果:合力沿切线方向的分力F 2改变速度的大小,沿径向的分力F 1改变速度的方向。
①当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的时,物体的速率速率将增大。
②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率将减小。
高考必备物理曲线运动技巧全解及练习题(含答案)及解析
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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 。
合格考系列---曲线运动
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曲线运动【目标】1.了解曲线运动的特点和条件,会处理基本问题2.掌握平抛运动的基本规律,会解决基本问题3.理解圆周运动的基本概念,掌握向心力的实例分析4.理解万有引力定律的内容,会分析天体和卫星问题 曲线运动1.速度方向:质点在某一点的瞬时速度的方向,沿曲线上该点的切线方向。
2. 运动性质:曲线运动一定是变速运动,即必然具有加速度。
3.曲线运动的条件(1)运动学角度:物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上。
(2)动力学角度:物体所受合外力的方向跟速度方向不在同一条直线上。
【例题1】关于曲线运动,下列说法中正确的是( )A. 曲线运动的速度大小一定变化 B .曲线运动的速度方向一定变化 C .曲线运动的加速度一定变化 D .做曲线运动的物体所受的外力一定变化 【演练1】做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的是( ) A.速率 B .速度 C .合外力 D .加速度 运动的合成与分解 一、运动的合成与分解遵循的规律:位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则。
(1)合运动类型⎩⎨⎧加速度或合外力⎩⎪⎨⎪⎧ 变化:非匀变速运动不变:匀变速运动加速度或合外力与速度方向⎩⎪⎨⎪⎧共线:直线运动不共线:曲线运动(2)两个直线运动的合运动性质的判断根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲线运动,具体分以下几种情况:两个互成角度的分运动 合运动的性质 两个匀速直线运动 匀速直线运动 一个匀速直线运动、 一个匀变速直线运动 匀变速曲线运动 两个初速度为零的 匀加速直线运动 匀加速直线运动两个初速度不为零 的匀变速直线运动如果v 合与a 合共线,为匀变速直线运动 如果v 合与a 合不共线,为匀变速曲线运动二、小船过河问题(1)过河时间最短:船头正对河岸时,渡河时间最短,t min =dv 1(d 为河宽)。
(2)过河路径最短(v 2<v 1时):合速度垂直于河岸时,航程最短,x min =d 。
曲线运动知识点及例题
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曲线运动1、在曲线运动中,质点在某一时刻(某一位置)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。
2、物体做直线或曲线运动的条件:(已知当物体受到合外力F 作用下,在F 方向上便产生加速度a )(1)若F (或a )的方向与物体速度v 的方向相同,则物体做直线运动; (2)若F (或a )的方向与物体速度v 的方向不同,则物体做曲线运动。
3、物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。
平抛运动将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。
两分运动说明:(1)在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动;(2)在竖直方向上物体的初速度为零,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。
1.水平方向速度:Vx =V o2.竖直方向速度:Vy =gt3.水平方向位移:x =V ot4.竖直方向位移:y =gt2/25.运动时间t =(2y/g )1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)6.合速度22y x v v v +=任意时刻的运动方向可用该点速度方向与x 轴的正方向的夹角θ表示:xy v v =θtan合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx =gt/V07.合位移:s =( x2+y2)再开根位移方向与水平夹角y/x =gt/2Vo8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay =g注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g ,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
斜抛运动1、设物体初速度V,方向与水平成a角斜向下,t秒末位移2、水平方向匀速X=Vcosa*t3、竖直方向匀加速y=Vsina*t+gt^2/24、速度:Vx=VcosaVy=Vsina+gt匀速圆周运动质点沿圆周运动,在相等的时间里通过的圆弧长度相同。
高中物理必修二第五章曲线运动知识点及习题(含解析)
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第五章曲线运动一、曲线运动1.曲线运动的速度:曲线运动的速度方向时刻改变2.质点在某一点的速度方向:沿曲线在这一点的切线方向3.速度是矢量,曲线运动中速度方向是改变的,曲线运动是变速运动4.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。
(物体做曲线运动的条件)●曲线运动速度方向一定时刻改变,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。
速度大小可以变化,也可以不变。
●曲线运动的加速的可以改变,如匀速圆周运动曲线运动的加速的可以不变,如平抛运动●曲线运动一定是变速运动,变速运动不一定是曲线运动。
基础题1.物体做曲线运动,下列物理量中,一定变化的是()A.速率B.合外力C.加速度D.速度2.关于运动的合成与分解,以下说法中不正确的是()A.任何形式的运动,都可以用几个分运动代替B.由合运动分解为两个分运动,可以有不同的分解方法C.物体做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运动D.由两个分运动求合运动,合运动是唯一确定的3.撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转,伞面上的水滴随伞做曲线运动.若有水滴从伞面边缘最高处O飞出,如图所示.则飞出伞面后的水滴可能()A.沿曲oa运动B.沿直线ob运动C.沿曲线oc运动D.沿圆弧od运动4.关于运动的合成有下列说法,不正确的是()A.合运动的位移为分运动位移的矢量和B.合运动的速度为分运动速度的矢量和C.合运动和分运动是等效替代关系D.合运动的时间为分运动的时间之和5.如图所示,物体在恒力作用下沿曲线从A运动到B,这时,突然使它所受的力反向,大小不变,即由F变为−F.在此力作用下,物体以后的运动情况,下列说法错误的是()A.物体不可能沿曲线Ba运动B.物体不可能沿曲线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A1.答案解析A. 匀速圆周运动的速度的大小是不变的,即速率是不变的,故A错误;BC、平抛运动也是曲线运动,合外力为重力,加速度是重力加速度,都是不变的,故BC错误;D. 物体既然做曲线运动,那么它的速度方向肯定是不断变化的,所以速度一定在变化,故D正确。
高一物理【曲线运动】学习资料+习题(人教版)
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高一物理【曲线运动】学习资料+习题(人教版)学习目标要求核心素养和关键能力1.知道什么是曲线运动,会判断曲线运动的速度方向。
2.理解物体做曲线运动的条件,会判断物体是做直线运动还是曲线运动。
3.理解物体做曲线运动的轨迹、合力与速度方向的关系。
1.科学思维:利用无限接近的思想理解切线的概念。
2.科学探究:通过实验和生活实际归纳出物体做曲线运动的条件。
3.关键能力:对物体做曲线运动条件的理解能力。
一曲线运动的速度方向1.切线:如图所示,当B点非常非常接近A点时,这条割线就叫作曲线在A点的切线。
2.速度方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。
3.运动性质:速度是矢量,既有大小,又有方向。
由于曲线运动中速度的方向是变化的,所以曲线运动是变速运动。
二物体做曲线运动的条件1.物体如果不受力或合力为零,将静止或做匀速直线运动;物体做曲线运动时,由于速度方向时刻改变,所以物体的加速度一定不为0,所受的合力一定不为0。
2.物体做曲线运动的条件:动力学角度: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;运动学角度:当物体的加速度方向与速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
对曲线运动性质的理解如图所示,游乐场中的摩天轮在竖直面内转动。
当乘客到达最高点时,乘客的速度沿什么方向?当摩天轮匀速转动时,乘客的速度是否发生变化?为什么说曲线运动是一种变速运动?提示:沿水平方向;乘客做曲线运动,速度大小不变,速度方向不断变化;因速度方向时刻在变化,故曲线运动为变速运动。
1.曲线运动的速度(1)曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向,就是质点从该时刻(或该位置)脱离曲线后自由运动的方向,也就是曲线上这一点的切线方向。
(2)速度是一个矢量,既有大小,又有方向,假如在运动过程中只有速度大小的变化,而物体的速度方向不变,则物体只能做直线运动,因此,若物体做曲线运动,表明物体的速度方向发生了变化。
高中物理 曲线运动 典型例题(含答案)【经典】
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第四章 曲线运动第一讲:曲线运动条件和运动特点、运动的合成与分解考点一:运动的合成与分解 1、(多选)质量为m =2 kg 的物体在光滑的水平面上运动,在水平面上建立xOy 坐标系,t =0时物体位于坐标系的原点O.物体在x 轴和y 轴方向的分速度vx 、vy 随时间t 变化的图线如图甲、乙所示.则( ). A .t =0时,物体速度的大小为3 m/s 答案 ADB .t =8 s 时,物体速度的大小为4 m/sC .t =8 s 时,物体速度的方向与x 轴正向夹角为37°D .t =8 s 时,物体的位置坐标为(24 m,16 m)2.(多选)在一光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从t =0时刻起,由坐标原点O(0,0)开始运动,其沿x 轴和y 轴方向运动的速度—时间图象如图甲、乙所示,下列说法中正确的是( ).答案 AD A .前2 s 内物体沿x 轴做匀加速直线运动B .后2 s 内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y 轴方向C .4 s 末物体坐标为(4 m,4 m)D .4 s 末物体坐标为(6 m,2 m) 3.(单选)如图,从广州飞往上海的波音737航班上午10点到达上海浦东机场,若飞机在降落过程中的水平分速度为60 m/s ,竖直分速度为6 m/s ,已知飞机在水平方向做加速度大小等于2 m/s2的匀减速直线运动,在竖直方向做加速度大小等于0.2 m/s2的匀减速直线运动,则飞机落地之前( ).答案 D A .飞机的运动轨迹为曲线B .经20 s 飞机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等C .在第20 s 内,飞机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等D .飞机在第20 s 内,水平方向的平均速度为21 m/s4、(多选)质量为0.2 kg 的物体在水平面上运动,它的两个正交分速度图线分别如图甲、乙所示,由图可知( )A .最初4 s 内物体的位移为8 2 m 答案 ACB .从开始至6 s 末物体都做曲线运动C .最初4 s 内物体做曲线运动,接下来的2 s 内物体做直线运动D .最初4 s 内物体做直线运动,接下来的2 s 内物体做曲线运动 5、(单选)各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平运动.现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又启动天车上的起吊电动机,使货物沿竖直方向做匀减速运动.此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的( ). 答案 D6.汽车静止时,车内的人从矩形车窗ABCD 看到窗外雨滴的运动方向如图图线①所示.在汽车从静止开始匀加速启动阶段的t 1、t 2两个时刻,看到雨滴的运动方向分别如图线②③所示.E 是AB 的中点.则( ) A .t2=2t 1 B .t 2=2t 1 C .t 2=5t 1D .t 2=3t 1 答案 A解析 静止时,雨滴相对于地面做的是竖直向下的直线运动,设雨滴的速度为v0,汽车匀加速运动后,在t1时刻,看到的雨滴的运动方向如图线②,设这时汽车的速度为v1,这时雨滴水平方向相对于汽车的速度大小为v1,方向向左,在t2时刻,设汽车的速度为v2,则雨滴的运动方向如图线③,雨滴水平方向相对于汽车速度大小为v2,方向水平向左,根据几何关系,v1OA =v0AB ,v2OA =v012AB ,得v2=2v1,汽车做匀加速运动,则由v =at 可知,t2=2t1,A 项正确.7.一物体在光滑水平面上运动,它在x 方向和y 方向上的两个分运动的速度—时间图象如图所示. (1)判断物体的运动性质;(2)计算物体的初速度大小;(3)计算物体在前3 s 内和前6 s 内的位移大小.答案 (1)匀变速曲线运动 (2)50 m/s (3)3013m 180 m8.如图所示,为一次洪灾中,德国联邦国防军的直升机在小城洛伊宝根运送砂袋.该直升机A 用长度足够长的悬索(重力可忽略不计)系住一质量m =50 kg 的砂袋B ,直升机A 和砂袋B 以v0=10 m/s 的速度一起沿水平方向匀速运动,某时刻开始将砂袋放下,在5 s 时间内,B 在竖直方向上移动的距离以y =t2(单位:m)的规律变化,取g =10 m/s2.求在5 s 末砂袋B 的速度大小及位移大小.答案 10 2 m/s 25 5 m9、如图所示,在竖直平面内的xOy 坐标系中,Oy 竖直向上,Ox 水平向右.设平面内存在沿x 轴正方向的恒定风力.一小球从坐标原点沿Oy 方向竖直向上抛出,初速度为v0=4 m/s ,不计空气阻力,到达最高点的位置如图中M 点所示(坐标格为正方形,g =10 m/s2)求:(1)小球在M 点的速度v1;(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x 轴时的位置N ; (3)小球到达N 点的速度v2的大小.答案 (1)6 m/s (2)见解析图 (3)410 m/s解析 (1)设正方形的边长为x0. 竖直方向做竖直上抛运动,有v0=gt1,2x0=v02t1水平方向做匀加速直线运动,有3x0=v12t1. 解得v1=6 m/s.(2)由竖直方向的对称性可知,小球再经过t1到x 轴,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,所以回到x 轴时落到x =12处,位置N 的坐标为(12,0).(3)到N 点时竖直分速度大小为v0=4 m/s 水平分速度vx =a 水平tN =2v1=12 m/s , 故v2=v 20+v 2x =410 m/s.考点二:绳(杆)端速度分解模型(结合受力和机械能守恒)1、如图所示,人用绳子通过定滑轮以不变的速度0v 拉水平面上的物体A ,当绳与水平方向成θ角时,求物体A 的速度。
高中物理必修二曲线运动经典例题
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高中物理必修二曲线运动经典例题1.关于曲线运动,正确的说法是曲线运动可能是匀变速运动。
2.当质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,撤去F1后保持F2、F3不变,则质点会做曲线运动。
3.关于运动的合成,正确的说法是两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动。
4.对于质量为0.2kg的物体在光滑水平面上运动,根据速度-时间图可得:1) 物体所受的合力为0.2m/s²。
2) 物体的初速度为2m/s。
3) 物体做匀变速直线运动。
4) 4s末物体的速度为2m/s,位移为8m。
5.在静水中的速率为v1=4m/s的船要渡过一条河,河宽为d=100m,河水的流动速度为v2=3m/s,方向与河岸平行。
分析可得:1) 欲使船以最短时间渡过河去,航向应沿着河岸方向,最短时间为100/5=20s,到达对岸的位置应在河对岸的垂线上,船发生的位移为400m。
2) 欲使船渡河过程中的航行距离最短,船的航向应与河流方向垂直,渡河所用时间为100/4=25s。
7.根据小球在平抛运动途中的几个位置可得,小球平抛的初速度为v=5Lg=6.125m/s。
9.油滴的落地点必在O点的左方,离O点的距离为h/2.11.对于在倾角为θ的斜面顶端A处以速度V水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B处,空气阻力不计,可得:1) 小球从A运动到B处所需的时间为t=B/(Vcosθ)。
2) 从抛出开始计时,经过时间t/2小球离斜面的距离达到最大。
13.对于皮带传动装置中,右边两轮固定在一起同轴转动,A、B、C三轮的半径关系为rA=rC=2rB,皮带不打滑,则三轮边缘上的一点线速度之比.4、根据分速度vx和vy随时间变化的图线可知,物体在x轴上的分运动是匀加速直线运动,在y轴上的分运动是匀速直线运动。
从两图线中求出物体的加速度与速度的分量,然后再合成。
1) 由图象可知,物体在x轴上分运动的加速度大小ax=1m/s²,在y轴上分运动的速度为,因此物体的合加速度大小为a=1m/s²,方向沿x轴正方向。
曲线运动相关的知识点总结
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曲线运动相关的知识点总结一、曲线运动的概念和特点曲线运动是指物体在空间中不沿直线运动,而是沿着一定的轨迹运动的运动。
曲线运动的特点有以下几个方面:1. 随着时间的推移,物体在空间中的位置不断变化,形成一定的轨迹;2. 曲线运动的速度和加速度可能随着时间和位置的变化而变化;3. 曲线运动通常受到外界力的作用,这些外界力会影响物体的速度和加速度;4. 曲线运动的轨迹可以是圆形、椭圆形、抛物线形等不同形状。
二、曲线运动的基本参数1. 位移(s):物体在曲线运动过程中,由于位置的变化而产生的矢量,表示物体在空间中的移动距离和方向。
位移通常用矢量来表示,其大小等于物体起始位置和终点位置之间的直线距离,方向与曲线轨迹的切线方向一致。
2. 速度(v):物体在曲线运动中的平均速度和瞬时速度分别表示物体在一段时间内的位移与时间的比值和物体在某一瞬时的位置变化率。
曲线运动中的速度通常也是矢量,其大小等于位移与时间的比值,方向与曲线轨迹的切线方向一致。
3. 加速度(a):物体在曲线运动中的平均加速度和瞬时加速度分别表示物体在一段时间内速度的变化率和物体在某一瞬时的速度变化率。
曲线运动中的加速度也是矢量,其大小等于速度与时间的比值,方向与速度变化的方向一致。
三、曲线运动的数学描述1. 位移-时间图:曲线运动的位移-时间图用来描述物体在不同时间段内的位移变化情况,通过位移-时间图可以了解物体的运动方向、速度和运动过程中的各个阶段。
2. 速度-时间图:曲线运动的速度-时间图用来描述物体在不同时间段内的速度变化情况,通过速度-时间图可以了解物体的加速度、减速度和速度达到最大值和最小值的时间点。
3. 加速度-时间图:曲线运动的加速度-时间图用来描述物体在不同时间段内的加速度变化情况,通过加速度-时间图可以了解物体的变速情况和加速度的大小和方向变化情况。
四、曲线运动的相关定理和公式1. 物体的位移与速度关系:曲线运动中,物体的位移与速度之间存在着一定的关系,如在匀变速直线运动中,位移与速度之间的关系可以表示为s=v0t+1/2at^2或v^2=v0^2+2as 等。
5.1 曲线运动 (人教版新教材)高中物理必修二第五章【知识点+练习】
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第五章抛体运动1 曲线运动知识点曲线运动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,合外力方向指向曲线的内侧(凹侧).若物体在恒力作用下做曲线运动,物体的运动轨迹越来越接近力的方向,但不会与力的方向完全相同。
3.曲线运动的分类(1)匀变速曲线运动:加速度恒定的曲线运动,即物体在恒力作用下的曲线运动。
(2)变加速曲线运动:加速度不断变化的曲线运动,即物体在变力作用下的曲线运动。
4.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1】已知质点从A点运动到B点,其速度逐渐减小,下列图中能正确表示质点在C 点处受力的是()【例2】质点在某一平面内沿曲线由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.则下列选项中可能正确的是()随堂练习1.(多选)关于曲线运动,下列说法中正确的是()A.变速运动一定是曲线运动B.做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零C.速率不变的曲线运动是匀速运动D.曲线运动也可以是速率不变的运动2.做曲线运动的物体,在其轨迹曲线上某一点的加速度方向()A.为通过该点的曲线的切线方向B.与物体在这一点时所受合外力方向垂直C.与物体在这一点的速度方向一致D.与物体在这一点的速度方向的夹角一定不为零3.(多选)物体受到几个力作用而做匀速直线运动,若突然撤去其中的一个力,它可能做()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.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() 5.某质点做曲线运动时,下列说法正确的是()A.在某一点的速度方向是该点轨迹的切线方向B.在任意时间内位移的大小总是大于路程C.在某一段时间内质点受到的合外力有可能为零D.速度的方向与合外力的方向必在同一条直线上6.小球在水平面上做匀速直线运动,当它受到如图的方向的力作用时,小球可能的运动方向是()A.Oa B.Ob C.Oc D.Od7.(多选)物体受到几个恒力的作用而处于平衡状态,若再对物体施加一个恒力,则物体可能做()A.静止或匀速直线运动B.匀变速直线运动C.非匀变速曲线运动D.匀变速曲线运动8.(多选)对曲线运动中的速度的方向,下列说法正确的是()A.在曲线运动中,质点在曲线上任一点的速度方向总是与这点的切线方向相同B.在曲线运动中,质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向C.旋转雨伞时,伞面上的水滴由内向外做螺旋运动,故水滴速度方向不是沿其切线方向的D.旋转雨伞时,伞面上的水滴由内向外做螺旋运动,水滴速度方向总是沿其轨道的切线方向9.(多选)下列关于力和运动关系的说法中,正确的是()A.物体做曲线运动,一定受到了力的作用B.物体做匀速运动,一定没有力作用在物体上C.物体运动状态变化,一定受到了力的作用D.物体受到摩擦力作用,运动状态一定会发生改变10.某质点在一段时间内做曲线运动,则在此段时间内()A.速度可以不变,加速度一定在不断变化B.速度可以不变,加速度也可以不变C.速度一定在不断变化,加速度也一定在不断变化D.速度一定在不断变化,加速度可以不变第五章抛体运动1 曲线运动【例1】答案:C解析:根据曲线运动中合力F应指向轨迹的凹侧,可排除A、D项.在B项中,F的方向与v的方向成锐角,质点从A到B加速,故B错.在C项中,F的方向与v的方向成钝角,质点从A到B减速.故C正确.【例2】答案:D解析:质点做曲线运动时,速度方向是曲线上这一点的切线方向,选项A错误;质点所受合外力和加速度的方向指向运动轨迹的凹侧,选项B、C错误,只有选项D正确.随堂练习1、BD2、D3、答案:BCD解析:撤去其中的一个力,其他剩余的力的合力与撤去的力大小相等,方向相反,若初速v0与撤去的力F0方向相同,则撤去F0时,v0与F合(剩余力的合力)方向相反,物体做匀减速直线运动;若v0与F0方向相反,则撤去F0时,v0与F合方向相同,物体将做匀加速直线运动;若v0与F0不在一条直线上,撤去F0后,v0与F合也不在一条直线上,物体做曲线运动,故选项BCD正确。
曲线运动知识点详细归纳
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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。
⑴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:■运动的等效性(合运动和分运动是等效替代关系,不能并存);■等时性:合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等■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。
曲线运动知识点与例题
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曲线运动复习提纲一、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)(两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动,决定于它们的合速度和合加速度方向是否共线。
既:合v 和合a 方向是否共线。
)①两个匀速直线运动的合运动,仍是匀速直线运动。
②一个匀速直线运动,一个匀变速直线运动的合运动, 共线:匀变速直线运动不共线:匀变速曲线运动(如平抛运动)③两个初速度不为0的匀速直线运动的合运动合v 和合a 方向共线:匀变速直线运动 合v 和合a 方向不共线:匀变速曲线运动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。
设河宽为d,船速为V 1,水速为V 2,A 、时间最短问题 最短时间为1v d t = 船头始终与河岸垂直才能使过河时间最短。
B 、位移最短问题(1)当船速大于水速时 d s =当v 船>v 水时,v 合垂直河岸,合位移最短等于河宽(2)当船速小于水速时,12V dV s = 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。
高一曲线运动知识点及习题(带答案)
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曲线运动知识点归纳1.曲线运动⑴物体作曲线运动的条件:①初速度和合外力不为零。
②两者不在一直线上。
⑵速度:①合外力的作用是改变速度(大小、方向)。
②任一点的速度方向在该点曲线的切线方向上。
③运动中速度不断改变,是一种变速运动,如果合外力是恒定的,属匀变速运动。
2.运动的合成和分解⑴两类基本运动:匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动是最常见的两类基本运动;⑵运动合成:①几个同类运动的合运动仍是同类运动。
②合速度或合加速度按力的合成方法求。
③不同类运动的合运动可能是直线运动(V0与a在同一直线上),也可能是曲线运动(V0与a不在同一直线上)。
⑶运动分解:一个复杂的运动也可分解成几个较简单的分运动(一般用正交分解),各个分运动可独立求解,其相互关系是它们具有等时性。
⑷船渡河和拖船问题:①船渡河:它是船在静水中的运动和水的运动的合运动,它是两种匀速直线运动的合成,合运动也是匀速直线运动。
船渡河的时间由河宽和船垂直河岸的分速度决定,与水的流速度无关,船渡河沿河岸的位移与渡河时间和水的流速有关。
当船的静水速度大于水的流速时,可以使它们的合速度方向垂直河岸,此时渡河最小位移等于河宽,当船的静水速度小于水的流速时,无法使它们的合速度方向垂直河岸,此时要通过画圆弧方法求解。
②岸上拖船:包括汽车通过滑轮提升重物问题,存在两个不同的运动,一般岸上的运动是匀速直线运动,而比岸低的水中船的运动是一种变速运动,船在水中的速度是合速度(实际效果),连接绳的速度是船的分速度(它的大小等于岸上拉绳力的速度大小),船的移动距离要通过绳被拖过的长度计算。
如果是河中的船(匀速)拖动岸上物体,则船速也是合速度。
对于汽车通过滑轮提升重物,汽车速度也是合速度。
3.平抛运动⑴性质:初速度与重力垂直,是匀变速运动,加速度=g。
⑵分运动:①水平方向X=V0t;竖直方向Y=gt2/2。
②平抛运动的空中运动时间由h决定,水平位移由h和V0联合决定。
物理必修2第五章曲线运动经典分类例题
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第五章曲线运动经典分类例题§5.1 曲线运动基础一、知识讲解二、【典型例题】知识点1、力和运动的关系1、曲线运动的定义:2、合外力决定运动的速度:3、合外力和速度是否共线决定运动的轨迹:4、物体做曲线运动的条件:习题1、关于曲线运动的速度,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、速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化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、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、下列关于力和运动关系的说法中,正确的上:()A.物体做曲线运动,一定受到了力的作用B.物体做匀速运动,一定没有力作用在物体上C.物体运动状态变化,一定受到了力的作用D.物体受到摩擦力作用,运动状态一定会发生改变4、下列曲线运动的说法中正确的是:()A、速率不变的曲线运动是没有加速度的B、曲线运动一定是变速运动C、变速运动一定是曲线运动D、曲线运动一定有加速度,且一定是匀加速曲线运动5、物体受到的合外力方向与运动方向关系,正确说法是:()A、相同时物体做加速直线运动B、成锐角时物体做加速曲线运动C、成钝角时物体做加速曲线运动D、如果一垂直,物体则做速率不变的曲线运动6.某质点作曲线运动时:()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.在任意时刻质点受到的合外力不可能为零D、速度的方向与合外力的方向必不在一直线上V 0F M N MVN 知识点2、曲线运动的特点例题1、已知物体运动的初速度v 的方向及受恒力的方向如图所示,则图6-1-1中可能正确的运动轨迹是:例题2、.某质点在恒力 F 作用下从A 点沿图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bC.曲线CD.以上三条曲线都不可能例题3、一个质点受到两个互成锐角的F1和F2的作用,有静止开始运动,若运动中保持力的方向不变,但F1突然增大到F1+F ,则此质点以后做_______________________习题: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,物体做的运动是 运动。
曲线运动知识点与考点总结
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曲线运动知识点总结考点梳理: 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 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 水平方向:0v v x = ; 竖直方向:gt v y =合速度:22y x v v v +=,方向:xy v v tg =θ(3)平抛运动的位移水平方向水平位移:s x =v 0t 竖直位移:s y =21gt 2合位移:22yx ss s +=,方向:tg φ=xy s ss 图5-2-24.平抛运动的轨迹:抛物线;轨迹方程:2202x v g y =5.几个有用的结论(1)运行时间和水平射程:水平方向和竖直方向的两个分运动既有独立性,又有等时性,所以运动时间为ght 2=,即运行时间由高度h 决定,与初速度v 0无关.水平射程ghv x 20=,即由v 0和h 共同决定. (2)相同时间内速度改变量相等,即△v =g △t, △v 的方向竖直向下.【例题】1.证明:(一个有用的推论)平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半.四.匀速圆周运动1.匀速圆周运动(1)定义:做圆周运动的质点,若在相等的时间内通过的圆弧长度相等,叫做匀速圆周运动.(2)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.(3)动力学特征:合外力大小恒定,方向始终指向圆心. 2.描述圆周运动的物理量 (1)线速度①物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢.②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.③大小:tsv =(s 是t 时间内通过的弧长). (2)角速度①物理意义:描述质点绕圆心转动快慢. ②大小:tφω=(单位rad/s),其中φ是连结质点和圆心的半径在t 时间内转过的角度.(3)周期T 、频率f做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期.单位:s.做圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫做频率,也叫转速.单位:Hz.0 1 v 2v 1y v v图5-2-3v t v x 图5-2-4(4) v 、ω、T 、f 的关系f T 1=,f T ππ22==ω,ωr vr v ==π2 (5)向心加速度①物理意义:描述线速度方向改变的快慢.②大小: 22222222444v a w r r f r n rr T πππ=====③方向:总是指向圆心.所以不论a 的大小是否变化,它都是个变化的量.3.向心力F 向①作用效果:产生向心加速度,不断改变质点的速度方向,维持质点做圆周运动,不改变速度的大小.②大小: 22222222444v F m mw r m r m f r m n rr T πππ=====③来源:向心力是按效果命名的力.可以由某个力提供,也可由几个力的合力提供,或由某个力的分力提供.如同步卫星的向心力由万有引力提供,圆锥摆摆球的向心力由重力和绳上拉力提供(或由绳上拉力的水平分力提供).④匀速圆周运动的向心力就是合外力,而在非匀速圆周运动中,向心力是合外力沿半径方向的分力,而合外力沿切线方向的分力改变线速度的大小.4.质点做匀速圆周运动的条件: (1)质点具有初速度;(2)质点受到的合外力始终与速度方向垂直;(3)合外力F 的大小保持不变,且r m rv m F 22ω== 若r m r v m F 22ω=<,质点做离心运动;若r m rv m F 22ω=>,质点做向心运动; 若F =0,质点沿切线做直线运动.F< mr ω,图5-3-1二.小船过河问题1.渡河时间最少:在河宽、船速一定时,在一般情况下,渡河时间θυυsin 1船ddt ==,显然,当︒=90θ时,即船头的指向与河岸垂直,渡河时间最小为vd,合运动沿v 的方向进行。
(完整word版)曲线运动练习题及答案
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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。
曲线运动知识点及经典例题
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1. 曲线运动从运动学角度:1.运动方向时刻改变,是变速运动2.质点的速度方向沿轨道的切线方向3.变速运动一定有加速度从动力学角度:(曲线运动的条件)合外力方向(或加速度方向)跟速度方向不在同一条直线上。
【例1】关于质点的曲线运动,下列说法中不正确的是()A.曲线运动肯定是一种变速运动B.变速运动必定是曲线运动C.曲线运动可以是速率不变的运动D.曲线运动可以是加速度不变的运动2. 质点在平面内的运动(运动的合成分解)运动的合成和分解要注意等时性和独立性等时性:合运动所需时间和对应的每个分运动所需时间相等独立性:一个物体可以同时参加几个不同的分运动,各个分运动独立进行,互不影响。
【例2】.对于两个分运动的合运动,下列说法正确的是()A.合运动的速度一定大于两个分运动的速度B.合运动的速度一定大于一个分运动的速度C.合运动的方向就是物体实际运动的方向D.由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小【例3】某人骑自行车以4m/s的速度向正东方向行驶,天气预报报告当时是正北风,风速也是4m/s,则骑车人感觉的风速方向和大小()A.西北风,风速4m/sB. 西北风,风速m/sC.东北风,风速4m/sD. 东北风,风速m/s【例4】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.无法确定小船过河问题(1)最短时间过河过河时间最短:(2)最短位移过河【例5】小船在d=200m宽的河水中行驶,静水中水流速度求:(1)要使船能在最短时间内渡河,则最短时间为多少秒?应向何方向划船?(2)要使航线最短,那么应向何方向划船?渡河时间是多少秒?【例6】小船在d=200m宽的河水中行驶,静水中水流速度,要使航线最短,那么应向何方向划船?位移的最小值?注意:1.V2>V1时,合速度垂直河岸,最短位移为d2.V2<V1时,合速度不能垂直河岸,以V1矢量的终点为圆心,V2的大小为半径画圆,当V与圆相切时,航线最短。
物理曲线运动知识点
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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。
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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 ② ③ ④
二、 运动的合成与分解
① 合成和分解的基本概念。
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。
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。
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
线运动(如平抛运动)。
③两个匀变速直线运动的合运动, 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:
t 卫
V | sin
(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
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
b )垂直于绳以定滑轮为圆心的摆动,它不改变绳长。
这样就可以求得船的速度为
曲线运动的速度方向:曲线切线的方向。
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 z 0。
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。
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。
定是直
,定是直线运动。
定是匀变速运动,但不
d
—(d 为河宽)。
V i
_^,当船向左移
cos
乙引
甲
动,a将逐渐变大,船速逐渐变大。
虽然匀速拉绳子,但物体④平抛运
A却在做变速运动。
动
1.运动性质
a)水平方向:以初速度V。
做匀速直线运动.
b)竖直方向:以加速度a=g做初速度为零的匀变速直线运动,即自由落体运动. c)在水平方向和竖直方向的两个分运动同时存在,互不影响,具有独立性.
d)合运动是匀变速曲线运动.
2
•平抛运动的规律
以抛出点为坐标原点,以初速度v o方向为x正方向,竖直向下为y正方向,如右图所示,则有:
②斜面上的平抛问题:从斜面水平抛出,又落回斜面经历的时间为:
三、圆周运动
1•基本公式及概念
1)向心力:
定义:做圆周运动的物体所受的指向圆心的力,是效果力。
方向:向心力总是沿
半径指向圆心,大小保持不变,是变力。
★匀速圆周运动的向心力,就是物体所受的合外力。
★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
★匀速圆周运动:物体做匀速圆周运动时受到的外力的合力就是向心力,
分速度v
x
V°,V y gt
合速度 2 2
g
g
V o
分位移vt,y 1
gt2
2a
合位移
★注意:合位移方向与合速度方向不一致
3.平抛运动的特点
a)平抛运动是匀变速曲线运动,故相等的时间内速度的变化量相等.由△ 直方
向,如下图所示.
v=gt,速度的变化必沿竖
任意两时刻的速度,画到一点上时,其末端连线必沿竖直方向,且都与
b)物体由一定高度做平抛运动,其运动时间由下落高度决定,与初速度无关.
v构成直角三角形.
h 0。
可
由公式
2h,落地点距抛出点的水平距离x v o t由水平速度和下落时间共同决定。
4 •平抛运动中几个有用的结论
①平抛运动中以抛出点0为坐标原点的坐标系中任一点P(x、y )的速度方向与竖直方向的夹角为a,则
tan
x
2y
;
其速度的反向延长线交于
x g
x轴的一处。
2
Wotag
g
向心力大小不变,方向始终
V M
与速度方向垂直且指向圆心,这是物体做匀速圆周运动的条件。
★变速圆周运动:在变速圆周运动中,合外力不仅大小随时间改变,其方向也不沿半径指向圆心. 合外力沿半径方向的分力(或所有外力沿半径方向的分力的矢量和)提供向心力,使物体产生向心加速度,
改变速度的方向.合外力沿轨道切线方向的分力,使物体产生切向加速度,改变速度的大小。
2)运动参量:
线速度:V X
X2 R/T t
角速度:/t 2 /T
周期(T)频率⑴T丄f
向心加速度: 2 v a 2 2 2 2r (2)2r
r T
向心力: 2 2 2 2
F ma mv / r m r m(一) r
2.竖直平面内的圆周运动问题的分析方法
竖直平面内的圆周运动,是典型的变速圆周运动,对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题, 中学物理中只研究物体通过最高点和最低点的情况。
在最高点和最低点,合外力就是向心力。
(1)如右图所示为没有物体支撑的小球,在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况:
①临界条件:小球达最高点时绳子的拉力(或轨道的弹力)刚好等于零,小球的重力提供其做圆周运
动的向心力。
2
即mg m Vo- r
式中的v o小球通过最高点的最小速度,通常叫临界速度v0. gr
②能过最高点的条件:v>v o,此时绳对球产生拉力F
③不能过最高点的条件:v<v o,实际上球还没有到最高点就脱离了轨道。
(2)有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周
运动的情况:
①临界条件:由于硬杆和管壁的支撑作用,小球恰能达到最高点的临界速度v o= 0
②右图中(a)所示的小球过最高点时,轻杆对小球的弹力的情况:
当0<v< gr,杆对小球的支持力的方向竖直向上。
当v = gr , F N =0。
当v> gr时,杆对小球有指向圆心的拉力,其大小随速度
大而增大.
③右图(b)所示的小球过最高点时,光滑硬管对小球的弹力情况与硬杆对小球的弹力类似。
3.对火车转弯问题的分析方法
在火车转弯处,如果内、外轨一样高,外侧轨道作用在外侧轮缘上的弹力F'指向圆心,使火车产生
向心加速度,由于火车的质量和速度都相当大,所需向心力也非常大,则外轨很容易损坏,所以应使外轨高于内轨.如右图所示,这时支持力N不再与重力G平衡,它们的合力指向圆心.如果外轨超出内轨
高度适当,可以使重力G与支持力的合力,刚好等于火车所需的向心力.
另外,锥摆的向心力情况与火车相似。
4.离心运动
①做圆周运动的物体,由于本身具有惯性,总是想切线方向
运动,只足由于向心力作用,使它不能线方向飞出,而被限制着沿圆周运动,如下图所示.
②当产生向心力的合外力消失,F=0,物体便沿所在位置
切线方向飞}11去,如右图A所示.
③当提供向心力的合外力不完全消失,而只是小于应当具有的向心力,
供所需的向心力的情况下,物体沿切线与圆周之间的一条曲线运动.如右图B所示.的
卜严门好环|,即合外力不足提。