高中物理曲线运动经典题型总结-(1)word版本

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高中物理:曲线运动总结(经典)

高中物理:曲线运动总结(经典)

曲线运动总复习例题:如图所示,水平面上有一物体,小车通过定滑轮用绳子拉它,在图示位置时,若小车的速度为5 m/s ,则物体的瞬时速度为 m/s 。

例题:如图所示,实线为某质点平抛运动轨迹的一部分,测得AB 、BC = ,抛出点到点的水平距离为 。

的小球系在竖直转θcos l g =;θcos 23l g =。

【针对训练】1、关于曲线运动,下列说法正确的是( )A. 曲线运动一定是变速运动B. 变速运动不一定是曲线运动C. 曲线运动可能是匀变速运动D. 曲线运动其加速度方向一定改变 AB C△h 1△h 1△s 1△s 22、下列关于圆周运动的说法中正确的是( )A. 作匀速圆周运动的物体,所受合外力一定指向圆心B. 作圆周运动的物体,其加速度可以不指向圆心C. 作圆周运动的物体,其加速度一定指向圆心D. 作匀速圆周运动的物体,其加速度是不变的3、 物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动,如果撤掉与速度共线的一个力,其它力不变,则它有可能( )A. 做匀速直线运动B. 做匀加速直线运动C. 做匀减速直线运动D. 做曲线运动4. 如图所示,两轮用皮带传动,没有打滑,A 、B 、C 三点位置见图示,21r r >,O 1C =2r ,则这三点的向心加速度的关系为( )A. C B A a a a ==B. B A C a a a >>C. B A C a a a <<D. A B C a a a >=5.如图所示,一轻杆一端固定质量为m 的小球,以另一端O 为圆心,使小球做半径为R 的圆周运动,以下说法正确的是 ( )A .球过最高点时,杆所受的弹力可以等于零B .球过最高点时,最小速度为RgC .球过最高点时,杆对球的弹力一定与球的重力方向相反D .球过最高点时,杆对球的弹力可以与球的重力反向,此时重力一 定大于杆对球的弹力6、如图所示,一个内部光滑的圆锥桶的轴线垂直于水平面,圆锥桶固定不动。

高中物理曲线运动经典题型总结(可编辑修改word版)

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)

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 。

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

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。

高考物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高考物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高考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.如图所示,在光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,重力加速度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。

【答案】【解析】【分析】根据牛顿第二定律求出支持力为零时,小球的线速度的大小,从而确定小球有无离开圆锥体的斜面,若离开锥面,根据竖直方向上合力为零,水平方向合力提供向心力求出线对小球的拉力大小。

【详解】若小球刚好离开圆锥面,则小球所受重力与细线拉力的合力提供向心力,有:此时小球做圆周运动的半径为:解得小球运动的角速度大小为:代入数据得:若小球运动的角速度为:小球对圆锥体有压力,设此时细线的拉力大小为F,小球受圆锥面的支持力为,则水平方向上有:竖直方向上有:联立方程求得:【点睛】解决本题的关键知道小球圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解,根据牛顿第二定律求出临界速度是解决本题的关键。

2.如图所示,将一小球从倾角θ=60°斜面顶端,以初速度v0水平抛出,小球落在斜面上的某点P,过P点放置一垂直于斜面的直杆(P点和直杆均未画出)。

已知重力加速度大小为g,斜面、直杆处在小球运动的同一竖直平面内,求:(1)斜面顶端与P点间的距离;(2)若将小球以另一初速度v从斜面顶端水平抛出,小球正好垂直打在直杆上,求v的大小。

【答案】(1);(2);【解析】本题考查平抛与斜面相结合的问题,涉及位移和速度的分解。

(1)小球从抛出到P点,做平抛运动,设抛出点到P点的距离为L小球在水平方向上做匀速直线运动,有:在竖直方向上做自由落体运动,有:联立以上各式,代入数据解得:(2)设小球垂直打在直杆上时竖直方向的分速度为v y,有:在水平方向上,有:在竖直方向上,有:,由几何关系,可得:联系以上各式,得:另解:小球沿斜面方向的分运动为匀加速直线运动,初速度为:,加速度为小球垂直打在直杆上,速度为,有:在斜面方向上,由匀变速运动规律得:联立以上各式,得:点睛:物体平抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体;也可分解为沿斜面方向的匀变速直线运动和垂直斜面的匀变速直线运动。

高考曲线运动题型总结

高考曲线运动题型总结

圆周运动专题复习1、(单选)A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图),在相同时间内,它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2,则它们()A. 线速度大小之比为4:3B. 角速度大小之比为3:4C. 圆周运动的半径之比为2:1D. 向心加速度大小之比为1:2【来源】浙江新高考2018年4月选考科目物理试题【答案】 A【解析】A、因为相同时间内他们通过的路程之比是4:3,根据,则A、B的线速度之比为 4:3,故A正确;B、运动方向改变的角度之比为3:2,根据,则角速度之比为3:2,故B错误;C、根据可得圆周运动的半径之比为,故C错误;D、根据a=vω得,向心加速度之比为,故D错误;故选A。

2、(多选)如图所示,叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B及B、C与转台间的动摩擦因数都为μ,AB整体、C离转台中心的距离分别为r、1.5r.设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )A.B对A的摩擦力一定为3μmgB.B对A的摩擦力一定为3mω2rC.转台的角速度一定满足:ω≤μg rD.转台的角速度一定满足:ω≤2μg 3r3、(单选)一水平放置的圆盘,可以绕中心O点旋转,盘上放一个质量为m的铁块(可视为质点),轻质弹簧一端连接铁块,另一端系于O点,铁块与圆盘间的动摩擦因数为μ,如图所示.铁块随圆盘一起匀速转动,铁块距中心O点的距离为r,这时弹簧的拉力大小为F,g取10 m/s2,已知铁块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则圆盘的角速度可能是()A F mgmrμ+BF mgmrμ-C. F mg mr μ-<ω<F mg mr μ+D. F mg mr μ-≤ω≤F mg mrμ+ 【答案】 D 【解析】当铁块匀速转动时,水平方向上铁块受弹簧拉力和静摩擦力的作用,转速较小时,静摩擦力背向圆心,则F -F f =mω2r ,因最大静摩擦力F fm =μmg,得ω≥F mg mrμ-,选项B 错误;转速较大时,静摩擦力指向圆心,则F +F f =mω2r ,因最大静摩擦力F fm =μmg,解得ω≤F mg mr μ+.综合以上情况可知,角速度ω的取值范围为F mg mr μ-≤ω≤F mg mrμ+. 4、(单选)如图所示,线段OA=2AB ,A 、B 两球质量相等,当它们绕O 点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时,两线段拉力之比OA AB F F :为( )A. 2 :3B. 3 :2C. 5 :3D. 2 :1【答案】C 【解析】设2OA r =,则3OB r =,角速度为ω,每个小球的质量为m .则根据牛顿第二定律得:对B 球23AB F m r ω=⋅,对A 球22OA AB F F m r ω-=⋅,联立以上两式得: :5:3OA AB F F =,C 正确.5、(单选)如图,两个质量均为m 的小木块a 和b (可视为质点)沿半径方向放在水平圆盘上用细线相连,a 与转轴OO '的距离为l ,b 与转轴的距离为2l 。

高中物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析

高中物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析

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。

(完整)高中物理必修二第五章曲线运动知识点总结,推荐文档

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匀速圆周运动: v 2 r T
匀速圆周运动: 2 T
③周期 T: 物体运动一周需要的时间 。 单位:s。
④频率 f: 物体 1 秒钟的时间内沿圆周绕圆心绕过的圈数。 单位:Hz
⑤转速 n:物体 1 分钟的时间内沿圆周绕圆心绕过的圈数。 单位:r/s 或 r/min
f 1 T
说明:弧度 rad ;角速度 rad / s ;转速 r / s ,当转速为 r / s 时, f n
(3)当 v gR 时, mg m v2 ,N=0,杆或轨道对物体无作用力。 R
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(4)当 v gR 时, mg N m v2 , v N ,杆或轨道对物体产生向下的作用力。 R
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①时间的三种求法: t 2h x vy ,在空中飞行时间由高度决定。 g v0 g
tan y gt x 2v0
② vt v02 2gh ,落地速度与 v0 和 h 有关。
③ tan 2 tan ,末速度偏角为位移偏角正切值的 2 倍, vt 的反向延长线平分水平位移。
4、斜抛运动定义:将物体以一定的初速度沿与水平方向成一定角度抛出,且物体只在重力作用下(不计 空气阻力)所做的运动,叫做斜抛运动。它的受力情况与平抛完全相同,即在水平方向上不受力,加速 度为 0;在竖直方向上只受重力,加速度为 g。
速度: vx v0 cos
位移: x v0 cost
vy v0 sin gt
时间: t x 2 v sin
v0 cos
g
y
v0
sin
t
1 2
gt
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专题 曲线运动一、运动的合成和分解【题型总结】1.合力与轨迹的关系如图所示为一个做匀变速曲线运动质点的轨迹示意图,已知在B 点的速度与加速度相互垂直,且质点的运动方向是从A 到E ,则下列说法中正确的是( ) A .D 点的速率比C 点的速率大 B .A 点的加速度与速度的夹角小于90° C .A 点的加速度比D 点的加速度大D .从A 到D 加速度与速度的夹角先增大后减小 2.运动的合成和分解例:一人骑自行车向东行驶,当车速为4m /s 时,他感到风从正南方向吹来,当车速增加到7m /s 时。

他感到风从东南方向(东偏南45º)吹来,则风对地的速度大小为( ) A. 7m/s B. 6m /s C. 5m /s D. 4 m /s 3.绳(杆)拉物类问题例:如图所示,重物M 沿竖直杆下滑,并通过绳带动小车m 沿斜面升高.问:当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角,且重物下滑的速率为v 时,小车的速度为多少?练习1:一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B ,如图所示,设汽车和重物的速度的大小分别为B A v v ,,则( )A 、B A v v = B 、B A v v 〉C 、B A v v 〈D 、重物B 的速度逐渐增大4.渡河问题例1:在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v 1,摩托艇在静水中的航速为v 2,战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d ,如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为( )例2:某人横渡一河流,船划行速度和水流动速度一定,此人过河最短时间为了T 1;若此船用最短的位移过河,则需时间为T 2,若船速大于水速,则船速与水速之比为( )(A) (B) (C) (D) 【巩固练习】1、 一个劈形物体M ,各面都光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面放一个 光滑小球m ,劈形物体由静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )mA 、 沿斜面向下的直线B 、竖直向下的直线C 、无规则的曲线D 、抛物线 [同类变式]下列说法中符合实际的是:( )A .足球沿直线从球门的右上角射入球门B .篮球在空中划出一条规则的圆弧落入篮筐C .台球桌上红色球沿弧线运动D .羽毛球比赛时,打出的羽毛球在对方界内竖直下落。

2、如图所示为一空间探测器的示意图,P 1 、P 2 、P 3 、P 4是四个喷气发动机, P 1 、P 2的连线与空间一固定坐标系的x 轴平行,P 3 、P 4的连线与y 轴平行.每台发动机开动时,都能向探测器提供推力,但不会使探测器转动.开始时,探测器以恒定的速率v o 向正x 方向平动.要使探测器改为向正x 偏负y 60° 的方向以原来的速率v o 平动,则可( )A .先开动P 1 适当时间,再开动P 4 适当时间 B. 先开动P 3 适当时间,再开动P 2 适当时间 C. 开动P 4 适当时间D. 先开动P 3 适当时间,再开动P 4 适当时间解析:火箭、喷气飞机等是由燃料的反作用力提供动力,所以 P 1 、P 2 、P 3 、P 4分别受到向左、上、右、下的作用力。

使探测器改为向正x 偏负y 60° 的方向以原来的速率v o 平动,所以水平方向上要减速、竖直方向上要加速。

答案: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. 都应沿虚线偏向下游方向,且B 比A 更偏向下游解析:游泳运动员在河里游泳时同时参与两种运动,一是被水冲向下游,二是沿自己划行方向的划行运动。

游泳的方向是人相对于水的方向。

选水为参考系,A 、B 两运动员只有一种运动,由于两点之间直线最短,所以选A 。

二、平抛运动【题型总结】 1.斜面问题: ①分解速度:例:如图所示,以水平初速度0v 抛出的物体,飞行一段时间后,垂直撞在倾角为θ的斜面上,求物体完成这段飞行的时间和位移。

解:gtv v v y x 0tan ==θ , ∴θtan 0⋅=g v t θθθθ222002tan 2)1tan 2(tan 21tan g v t v gt S S S x y +=⋅+=⋅+= 练习:如图所示,在倾角为370的斜面底端的正上方H 处,平抛一小球,该小球垂直打在斜面上的一点,求小球抛出时的初速度。

解:小球水平位移为0x v t =,竖直位移为212y gt =,由图可知,20012tan 37H gtv t -=,又00tan 37v gt =,解之得:015317gH v =.②分解位移:例:如图,在倾角为θ的斜面顶端A 处以速度0v 水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B 处,设空气阻力不计,求小球从A 运动到B 处所需的时间和位移。

解:设小球从A 处运动到B 处所需的时间为t ,则水平位移t v x 0= ,竖直位移221gt y =。

θtan )(2102t v gt = ,∴g v t θtan 20= θθθθsin tan 2sin 21sin 2202g v gt S S y === 练习1:(求平抛物体的落点)如图,斜面上有a 、b 、c 、d 四个点,ab =bc =cd 。

从a 点正上方的O 点以速度v 0水平抛出一个小球,它落在斜面上b 点。

若小球从O 点以速度2v 0水平抛出,不计空气阻力,则它落在斜面上的 A .b 与c 之间某一点 B .c 点 C.c 与d 之间某一点 D .d 点解析:当水平速度变为2v 0时,如果作过b 点的直线be ,小球将落在c 的正下方的直线上一点,连接O 点和e 点的曲线,和斜面相交于bc 间的一点,故A 对。

答案:A练习2:(证明某一夹角为定值)从倾角为θ的足够长的A 点,先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出,第一次初速度为v 1,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为,第二次初速度,球落在斜面上前一瞬间的速度方向与斜面间的夹角为,若,试比较的大小。

解析:,所以。

即以不同初速度平抛的物体落在斜面上各点的速度是互相平行的。

练习3:(求时间或位移之比)如图所示,AB 为斜面,BC 为水平面,从A 点以水平初速度v 向右抛出一小球,其落点与A 的水平距离为s 1,从A 点以水平初速度2v 向右抛出一小球,其落点与A 的水平距离为s 2,不计空气阻力,可能为:A. 1:2B. 1:3C. 1:4D. 1:5 解析:若两物体都落在水平面上,则运动时间相等,有,A 是可能的。

若两物体都落在斜面上,由公式得,运动时间分别为,。

水平位移,C 是可能。

若第一球落在斜面上,第二球落在水平面上(如图所示),不会小于1:4,但一定小于1:2。

故1:3是可能的,1:5不可能。

答案:ABC练习4:(斜面上的最值问题)在倾角为θ的斜面上以初速度v 0平抛一物体,经多长时间物体离斜面最远,离斜面的最大距离是多少?解:方法一:如图所示,速度方向平行斜面时,离斜面最远,由,则运动时间为,此时横坐标为。

又此时速度方向反向延长线交横轴于处: 。

方法二:建立如图所示坐标系,,,把运动看成是沿x 方向初速度为,加速度为的匀加速运动和沿y 方向的初速度为,加速度为的匀减速运动的合运动。

最远处,所以, 2.类平抛运动:例:如图所示,光滑斜面长为a ,宽为b ,倾角为θ ,一物体从斜面右上方P 点水平射入,而从斜面左下方顶点Q 离开斜面,求入射初速度。

解:物体在光滑斜面上只受重力和斜面对物体的支持力,因此物体所受到的合力大小为F =θsin mg ,方向沿斜面向下;根据牛顿第二定律,则物体沿斜面方向的加速度应为a 加=θsin g mF=,又由于物体的初速度与a 加垂直,所以物体的运动可分解为两个方向的运动,即水平方向是速度为v 0的匀速直线运动,沿斜面向下的是初速度为零的匀加速直线运动。

在水平方向上有 b= v 0 t ,沿斜面向下的方向上有a =21a 加t 2。

∴ag bt b v 2sin 0θ==。

练习:如图所示,有一个很深的竖直井,井的横截面为一个圆,半径为R ,且井壁光滑,有一个小球从井口的一侧以水平速度0v 抛出与井壁发生碰撞,撞后以原速率被反弹,求小球与井壁发生第n 次碰撞处的深度。

解:由于小球与井壁相碰时,小球的速率不变,因此在水平方向上小球一直是匀速率运动,当小球与井壁相碰n 次时,小球在水平方向上通过的路程:nR S x 2= ,所以用的时间02v nRv S t x ==,由于小球在竖直方向上做的是自由落体运动,因此小球在竖直方向上的位移20222022)2(2121v gR n v nR g gt S y === 即小球与井壁发生第n 次碰撞时的深度为2222v gR n 3.相对运动中的平抛运动:例:正沿平直轨道以速度v 匀速行驶的车厢内,前面高h 的支架上放着一个小球,如图所示,若车厢突然改以加速度a ,做匀加速运动,小球落下,则小球在车厢底板上的落点到架子的水平距离为多少? 解:方法一:小球水平运动gh v S 21⋅=,小车水平运动g ha g h v S 22121⋅+⋅= ,∴△g ah S S S =-=12 方法二:0=相对v ,a a =)(水平相对, ∴ △gahgh a S =⋅=2)2(21 [同类变式]若人在车厢上观察小球,则小球运动轨迹为 直线 (填“直线”或“曲线”) 因为0=相对v ,22g a a +=相对,所以运动轨迹为直线。

练习:沿水平直路向右行驶的车内悬一小球,悬线与竖直线之间夹一大小恒定的角θ,如图所示,已知小球在水平底板上的投影为O 点,小球距O 点的距离为h.,若烧断悬线,则小球在底板上的落点P 应在O 点的________侧;P 点与O 点的距离为________。

解:烧断悬线前,悬线与竖直方向的夹角θ,解析小球的受力可知小球所受合力θtan mg F = ,根据牛顿第二定律知,车与球沿水平向右做匀加速运动,其加速度为θtan g m Fa ==, ①(题设隐含条件),烧断悬线后,小球将做平抛运动,设运动时间为t ,则有 221gt h = ②,对小球:g h v vt s 21==③,对小车:gh g g h v at vt s 2tan 2122122⋅+=+=θ球对车的水平位移△θtan 21⋅-=-=h s s s ,负号表示落点应在O 点的左侧,距离OP 为htan θ 。

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