曲线运动练习题习题及答案

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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

高考必备物理曲线运动技巧全解及练习题(含答案)及解析

高考必备物理曲线运动技巧全解及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.一宇航员登上某星球表面,在高为2m 处,以水平初速度5m/s 抛出一物体,物体水平射程为5m ,且物体只受该星球引力作用求: (1)该星球表面重力加速度(2)已知该星球的半径为为地球半径的一半,那么该星球质量为地球质量的多少倍. 【答案】(1)4m/s 2;(2)110; 【解析】(1)根据平抛运动的规律:x=v 0t 得0515x t s s v === 由h =12gt 2 得:2222222/4/1h g m s m s t ⨯=== (2)根据星球表面物体重力等于万有引力:2G M mmg R 星星= 地球表面物体重力等于万有引力:2G M mmg R '地地=则222411=()10210M gR M g R '⨯=星星地地= 点睛:此题是平抛运动与万有引力定律的综合题,重力加速度是联系这两个问题的桥梁;知道平抛运动的研究方法和星球表面的物体的重力等于万有引力.2.如图所示,水平实验台A 端固定,B 端左右可调,将弹簧左端与实验平台固定,右端 有一可视为质点,质量为2kg 的滑块紧靠弹簧(未与弹黄连接),弹簧压缩量不同时, 将滑块弹出去的速度不同.圆弧轨道固定在地面并与一段动摩擦因素为0.4的粗糙水平地面相切D 点,AB 段最长时,BC 两点水平距离x BC =0.9m,实验平台距地面髙度h=0.53m ,圆弧半径R=0.4m ,θ=37°,已知 sin37° =0.6, cos37° =0.8.完成下列问題:(1)轨道末端AB 段不缩短,压缩弹黄后将滑块弹出,滑块经过点速度v B =3m/s ,求落到C 点时速度与水平方向夹角;(2)滑块沿着圆弧轨道运动后能在DE 上继续滑行2m,求滑块在圆弧轨道上对D 点的压力大小:(3)通过调整弹簧压缩量,并将AB 段缩短,滑块弹出后恰好无碰撞从C 点进入圆弧 轨道,求滑块从平台飞出的初速度以及AB 段缩短的距离. 【答案】(1)45°(2)100N (3)4m/s 、0.3m 【解析】(1)根据题意C 点到地面高度0cos370.08C h R R m =-=从B 点飞出后,滑块做平抛运动,根据平抛运动规律:212C h h gt -= 化简则0.3t s =根据 BC B x v t = 可知3/B v m s =飞到C 点时竖直方向的速度3/y v gt m s == 因此tan 1y Bv v θ==即落到圆弧C 点时,滑块速度与水平方向夹角为45° (2)滑块在DE 阶段做匀减速直线运动,加速度大小fa g mμ== 根据222E D DE v v ax -=联立两式则4/D v m s =在圆弧轨道最低处2DN v F mg m R-= 则100N F N = ,即对轨道压力为100N .(3)滑块弹出恰好无碰撞从C 点进入圆弧轨道,说明滑块落到C 点时的速度方向正好沿着轨迹该出的切线,即0tan yv v α''= 由于高度没变,所以3/y y v v m s '== ,037α=因此04/v m s '= 对应的水平位移为01.2AC x v t m ='= 所以缩短的AB 段应该是0.3AB AC BC x x x m ∆=-=【点睛】滑块经历了弹簧为变力的变加速运动、匀减速直线运动、平抛运动、变速圆周运动,匀减速直线运动;涉及恒力作用的直线运动可选择牛顿第二定律和运动学公式;而变力作用做曲线运动优先选择动能定理,对匀变速曲线运动还可用运动的分解利用分运动结合等时性研究.3.如图所示,光滑的水平平台上放有一质量M =2kg ,厚度d =0.2m 的木板,木板的左端放有一质量m =1kg 的滑块(视为质点),现给滑块以水平向右、的初速度,木板在滑块的带动下向右运动,木板滑到平台边缘时平台边缘的固定挡板发生弹性碰撞,当木板与挡板发生第二次碰撞时,滑块恰好滑到木板的右端,然后水平飞出,落到水平地面上的A点,已知木板的长度l=10m,A点到平台边缘的水平距离s=1.6m,平台距水平地面的高度h=3m,重力加速度,不计空气阻力和碰撞时间,求:(1)滑块飞离木板时的速度大小;(2)第一次与挡板碰撞时,木板的速度大小;(结果保留两位有效数字)(3)开始时木板右端到平台边缘的距离;(结果保留两位有效数字)【答案】(1) (2)v=0.67m/s (3)x=0.29m【解析】【分析】【详解】(1)滑块飞离木板后做平抛运动,则有:解得(2)木板第一次与挡板碰撞后,速度方向反向,速度大小不变,先向左做匀减速运动,再向右做匀加速运动,与挡板发生第二次碰撞,由匀变速直线运动的规律可知木板两次与挡板碰撞前瞬间速度相等.设木板第一次与挡板碰撞前瞬间,滑块的速度大小为,木板的速度大小为v由动量守恒定律有:,木板第一与挡板碰后:解得:v=0.67m/s(3)由匀变速直线运动的规律:,,由牛顿第二定律:解得:x=0.29m.【点睛】对于滑块在木板上滑动的类型,常常根据动量守恒定律和能量守恒定律结合进行研究.也可以根据牛顿第二定律和位移公式结合求出运动时间,再求木板的位移.4.如图所示,ABCD是一个地面和轨道均光滑的过山车轨道模型,现对静止在A处的滑块施加一个水平向右的推力F,使它从A点开始做匀加速直线运动,当它水平滑行2.5 m时到达B点,此时撤去推力F、滑块滑入半径为0.5 m且内壁光滑的竖直固定圆轨道,并恰好通过最高点C,当滑块滑过水平BD部分后,又滑上静止在D处,且与ABD等高的长木板上,已知滑块与长木板的质量分别为0.2 kg、0.1 kg,滑块与长木板、长木板与水平地面间的动摩擦因数分别为0.3、,它们之间的最大静摩擦力均等于各自滑动摩擦力,取g=10 m/s2,求:(1)水平推力F的大小;(2)滑块到达D点的速度大小;(3)木板至少为多长时,滑块才能不从木板上掉下来?在该情况下,木板在水平地面上最终滑行的总位移为多少?【答案】(1)1N(2)(3)t=1 s ;【解析】【分析】【详解】(1)由于滑块恰好过C点,则有:m1g=m1从A到C由动能定理得:Fx-m1g·2R=m1v C2-0代入数据联立解得:F=1 N(2)从A到D由动能定理得:Fx=m1v D2代入数据解得:v D=5 m/s(3)滑块滑到木板上时,对滑块:μ1m1g=m1a1,解得:a1=μ1g=3 m/s2对木板有:μ1m1g-μ2(m1+m2)g=m2a2,代入数据解得:a2=2 m/s2滑块恰好不从木板上滑下,此时滑块滑到木板的右端时恰好与木板速度相同,有:v共=v D-a1tv共=a2t,代入数据解得:t =1 s此时滑块的位移为:x 1=v D t -a 1t 2,木板的位移为:x 2=a 2t 2,L =x 1-x 2,代入数据解得:L =2.5 m v 共=2 m/s x 2=1 m达到共同速度后木板又滑行x ′,则有:v 共2=2μ2gx ′,代入数据解得:x ′=1.5 m木板在水平地面上最终滑行的总位移为:x 木=x 2+x ′=2.5 m点睛:本题考查了动能定理和牛顿第二定律、运动学公式的综合运用,解决本题的关键理清滑块和木板在整个过程中的运动规律,选择合适的规律进行求解.5.地面上有一个半径为R 的圆形跑道,高为h 的平台边缘上的P 点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O 的距离为L (L >R ),如图所示,跑道上停有一辆小车,现从P 点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计).问:(1)当小车分别位于A 点和B 点时(∠AOB=90°),沙袋被抛出时的初速度各为多大? (2)要使沙袋落在跑道上,则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内?(3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A 点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B 处落入小车中,小车的速率v 应满足什么条件?【答案】(1)()2A gv L R h =-22()2B g L R v h+=(2)0((L R v L R -≤≤+(3)1(41)0,1,2,3...)2v n n π=+= 【解析】 【分析】 【详解】(1)沙袋从P 点被抛出后做平抛运动,设它的落地时间为t ,则h=12gt 2解得t =(1) 当小车位于A 点时,有x A =v A t=L-R (2)解(1)(2)得v A =(L-R当小车位于B 点时,有B B x v t ==3)解(1)(3)得Bv (2)若小车在跑道上运动,要使沙袋落入小车,最小的抛出速度为v 0min =v A =(L-R 4) 若当小车经过C 点时沙袋刚好落入,抛出时的初速度最大,有x c =v 0max t="L+R" (5)解(1)(5)得 v 0max =(L+R所以沙袋被抛出时的初速度范围为(L-R ≤v 0≤(L+R (3)要使沙袋能在B 处落入小车中,小车运动的时间应与沙袋下落时间相同 t AB =(n+14)2Rv π(n=0,1,2,3…)(6)所以t AB解得v=12(4n+1)n=0,1,2,3…). 【点睛】本题是对平抛运动规律的考查,在分析第三问的时候,要考虑到小车运动的周期性,小车并一定是经过14圆周,也可以是经过了多个圆周之后再经过14圆周后恰好到达B 点,这是同学在解题时经常忽略而出错的地方.6.如图所示,粗糙水平地面与半径 1.6m R =的光滑半圆轨道BCD 在B 点平滑连接, O 点是半圆轨道BCD 的圆心, B O D 、、三点在同一竖直线上,质量2kg m =的小物块(可视为质点)静止在水平地面上的A 点.某时刻用一压缩弹簧(未画出)将小物块沿AB 方向水平弹出,小物块经过B 点时速度大小为10m/s (不计空气阻力).已知10m AB x =,小物块与水平地面间的动摩擦因数=0.2μ,重力加速度大小210m/s g =.求:(1)压缩弹簧的弹性势能;(2)小物块运动到半圆轨道最高点时,小物块对轨道作用力的大小; (3)小物块离开最高点后落回到地面上的位置与B 点之间的距离. 【答案】(1)140J (2)25N (3)4.8m 【解析】(1)设压缩弹簧的弹性势能为P E ,从A 到B 根据能量守恒,有212P B AB E mv mgx μ=+ 代入数据得140J P E =(2)从B 到D ,根据机械能守恒定律有2211222B D mv mv mg R =+⋅ 在D 点,根据牛顿运动定律有2Dv F mg m R+=代入数据解得25N F =由牛顿第三定律知,小物块对轨道作用力大小为25N (3)由D 点到落地点物块做平抛运动竖直方向有2122R gt = 落地点与B 点之间的距离为D x v t = 代入数据解得 4.8m x =点睛:本题是动能定理、牛顿第二定律和圆周运动以及平抛运动规律的综合应用,关键是确定运动过程,分析运动规律,选择合适的物理规律列方程求解.7.如图所示,表面光滑的长方体平台固定于水平地面上,以平台外侧的一边为x 轴,在平台表面建有平面直角坐标系xoy ,其坐标原点O 与平台右侧距离为d=1.2m 。

曲线运动练习题(含答案)

曲线运动练习题(含答案)

曲线运动复习测试题1、(多选)关于曲线运动,下列说法中正确的是( )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. 曲线运动可能是匀变速运动D. 变加速运动一定是曲线运动2、质点在三个恒力F 1、F 2、F 3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F 1,而保持F 2、F 3不变,则质点( )A .一定做匀变速运动B .一定做直线运动C .一定做非匀变速运动D .一定做曲线运动 3、关于运动的合成,下列说法中正确的是( ) A. 合运动的速度一定比分运动的速度大B. 两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动C. 两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动D. 合运动的两个分运动的时间不一定相等4、如图所示,两个相对斜面的倾角分别为37°和53°,在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上。

若不计空气阻力,则A 、B 两个小球的运动时间之比为( )A.1:1B.4:3C.16:9D.9:165、如图,高h 的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,加速度大小为a ,车厢顶部A 点处有油滴滴下落到车厢地板上,车厢地板上的O 点位于A 点的正下方,则油滴的落地点必在O 点的 (填“左”或“右”)方,离O 点的距离为 。

6、质量m=0.2kg的物体在光滑水平面上运动,其分速度v x和v y随时间变化的图线如图所示,求:(1)物体所受的合力。

(2)物体的初速度。

(4)判断物体运动的性质。

(5)4s末物体的速度和位移。

7、如图在倾角为θ的斜面顶端A处以速度V0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(1)小球从A运动到B处所需的时间;(2)从抛出开始计时,经过多长时间小球离斜面的距离达到最大?8、飞机在2km的高空以360km/h的速度沿水平航线匀速飞行,飞机在地面上观察者的正上方空投一包裹。

(g取10m/s2,不计空气阻力)⑴试比较飞行员和地面观察者所见的包裹的运动轨迹。

物理曲线运动练习题20篇及解析

物理曲线运动练习题20篇及解析

物理曲线运动练习题20篇及解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.如图,在竖直平面内,一半径为R 的光滑圆弧轨道ABC 和水平轨道PA 在A 点相切.BC 为圆弧轨道的直径.O 为圆心,OA 和OB 之间的夹角为α,sinα=35,一质量为m 的小球沿水平轨道向右运动,经A 点沿圆弧轨道通过C 点,落至水平轨道;在整个过程中,除受到重力及轨道作用力外,小球还一直受到一水平恒力的作用,已知小球在C 点所受合力的方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零.重力加速度大小为g .求:(1)水平恒力的大小和小球到达C 点时速度的大小;(2)小球到达A 点时动量的大小;(3)小球从C 点落至水平轨道所用的时间.【答案】(15gR (223m gR (3355R g 【解析】试题分析 本题考查小球在竖直面内的圆周运动、受力分析、动量、斜下抛运动及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力.解析(1)设水平恒力的大小为F 0,小球到达C 点时所受合力的大小为F .由力的合成法则有0tan F mg α=① 2220()F mg F =+② 设小球到达C 点时的速度大小为v ,由牛顿第二定律得2v F m R=③ 由①②③式和题给数据得034F mg =④ 5gR v = (2)设小球到达A 点的速度大小为1v ,作CD PA ⊥,交PA 于D 点,由几何关系得 sin DA R α=⑥(1cos CD R α=+)⑦由动能定理有22011122mg CD F DA mv mv -⋅-⋅=-⑧ 由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得,小球在A 点的动量大小为1232m gR p mv ==⑨ (3)小球离开C 点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动,加速度大小为g .设小球在竖直方向的初速度为v ⊥,从C 点落至水平轨道上所用时间为t .由运动学公式有 212v t gt CD ⊥+=⑩ sin v v α⊥=由⑤⑦⑩式和题给数据得 355Rt g =点睛 小球在竖直面内的圆周运动是常见经典模型,此题将小球在竖直面内的圆周运动、受力分析、动量、斜下抛运动有机结合,经典创新.2.已知某半径与地球相等的星球的第一宇宙速度是地球的12倍.地球表面的重力加速度为g .在这个星球上用细线把小球悬挂在墙壁上的钉子O 上,小球绕悬点O 在竖直平面内做圆周运动.小球质量为m ,绳长为L ,悬点距地面高度为H .小球运动至最低点时,绳恰被拉断,小球着地时水平位移为S 求:(1)星球表面的重力加速度?(2)细线刚被拉断时,小球抛出的速度多大?(3)细线所能承受的最大拉力?【答案】(1)01=4g g 星 (2)0024g s v H L=-201[1]42()s T mg H L L =+- 【解析】【分析】【详解】(1)由万有引力等于向心力可知22Mm v G m R R = 2Mm G mg R= 可得2v g R= 则014g g 星=(2)由平抛运动的规律:212H L g t -=星 0s v t =解得0024g sv H L=- (3)由牛顿定律,在最低点时:2v T mg m L-星= 解得:201142()s T mg H L L ⎡⎤=+⎢⎥-⎣⎦【点睛】本题考查了万有引力定律、圆周运动和平抛运动的综合,联系三个问题的物理量是重力加速度g 0;知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键.3.高台滑雪以其惊险刺激而闻名,运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。

《课后习题答案及解析》第五章 曲线运动

《课后习题答案及解析》第五章 曲线运动

第五章 曲线运动第一节 曲线运动1.一个质点从平面直角坐标系的原点开始运动并开始计时。

它在t 1时刻到达x 1=2.0m 、y 1=1.5 m 的位置;在t 2时刻到达x 2=3.6cm 、y 2=4.8 m 的位置。

作草图表示质点在0~t 1和0~t 2如时间内发生的位移l 1和l 2,然后计算它们的大小及它们与x 轴的夹角θ1和θ2答:质点两次位移的草图如图所示,根据勾股定理和三角函数的定义可得:l 1 =2.5m, l 2=6.0m ; θ1=arctan(3/4) θ2=arctan(4/3)2.在许多情况下,跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开,跳伞员做加速运动。

随后,降落伞张开,跳伞员做减速运动如图所示。

速度降至一定值后便不再降低,跳伞员以这一速度做匀速运动,直至落地。

无风时某跳伞员竖直下落,着地时速度是5m/s 。

现在有风,风使他以4m/s 的速度沿水平方向向东运动。

他将以多大速度着地?计算并画图说明。

答:根据题意,无风时跳伞员着地的速度为v 2,风的作用使他获得向东的速度v 1,落地速度v 为v 2、v 1的合速度,如图所示。

v 22221245/ 6.4/v v m s m s +=+=与竖直方向的夹角为θ,tan θ=0.8, θ=38.70。

3.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动,我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”。

如图是一位跳水队员从高台做“反身翻腾二周半”动作时头部的运动轨迹,最后运动员沿竖直方向以速度v 入水。

整个运动过程中,在哪几个位置头部的速度方向与入水时v 的方向相同?在哪几个位置与v 的方向相反?在图中标出这些位置。

l 12.0 1.53.64.8 l 2 x /m Oy /m答:如图所示,在A 、C 位置头部的速度与入水时速度v 方向相同;在B 、D 位置头部的速度与入水时速度v 方向相反。

4.汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2 min ,每行驶半周,速度方向改变多少度?汽车每行驶10 s ,速度方向改变多少度?先作一个圆表示汽车运动的轨迹,然后作出汽车在相隔10 s 的两个位置速度矢量的示意图。

高中物理 同步学典(1)曲线运动习题(含解析)新人教版必修第二册-新人教版高中第二册物理试题

高中物理 同步学典(1)曲线运动习题(含解析)新人教版必修第二册-新人教版高中第二册物理试题

同步学典〔1〕曲线运动1、关于曲线运动,如下说法正确的答案是( )A.做曲线运动的物体速度方向在时刻改变,故曲线运动是变速运动B.做曲线运动的物体,受到的合外力方向在不断改变C.只要物体做圆周运动,它所受的合外力一定指向圆心D.物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用,就一定能做匀速圆周运动2、对于做曲线运动的物体,如下说法正确的答案是( )A.其运动的位移大小等于其路程B.其位移的大小有可能等于其路程C.其位移的大小一定小于其路程D.其位移的方向仍是由初位置指向末位置3、—物体在某段时间内做曲线运动,如此在这段时间内()A.速度一定不断改变,加速度也一定不断改变B.速度一定不断改变,加速度可以不变C.速度可以不变,加速度一定不断改变D.速度可以不变,加速度也可以不变4、如下列图,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,物体以后的运动情况,如下说法中正确的答案是( )B运动A.物体不可能沿曲线aB运动B.物体不可能沿直线bB运动C.物体不可能沿曲线cD.物体不可能沿原曲线由B返回A5、在足球场上罚任意球时,运动员踢出的足球,在行进中绕过“人墙〞转弯进入了球门,守门员“望球莫与〞,轨迹如下列图。

关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,如下说法中正确的答案是()A.合外力的方向与速度方向在一条直线上B.合外力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧C.合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向D.合外力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向6、物体做曲线运动的条件为()A.物体运动的初速度不为零B.物体所受合外力为变力C.物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上7、在2016年的夏季奥运会上,我国跳水运动员获得多枚奖牌,为祖国赢得荣誉,高台跳水比赛时,运动员起跳后在空中做出各种动作,最后沿竖直方向进入水中,假设此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示,a、b、c、d为运动轨迹上的四个点,关于运动员头部经过这四个点时的速度方向,如下说法中正确的答案是( )A.经过a、b、c、d四个点的速度方向均可能竖直向下B.只有经过a、c两个点的速度方向可能竖直向下C.只有经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下D.只有经过c点的速度方向可能竖直向下、、为曲线上的三8、如下列图的曲线为运动员拋出的铅球的运动轨迹(铅球视为质点),A B C点,ED为过B点的切线,关于铅球在B点的速度方向,如下说法正确的答案是( )A.沿AB的方向B.沿BC的方向C.沿BD的方向 D.沿BE的方向9、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,如此其运动的轨迹可能是图中的哪一个( )A. B. C. D.10、某运动员在比赛中经过一水平帘道时沿N向M方向运动,速度逐渐增大,图中画出了他转弯时所受合力F的四种方向,正确的答案是( )A. B.C. D.11、如图,在灭火抢险的过程中,消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进展救人或灭火作业.为了节省救援时间,人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退,从地面上看,如下说法中正确的答案是( )A.消防队员做匀加速直线运动B.消防队员做匀变速曲线运动C.消防队员做变加速曲线运动D.消防队员水平方向的速度保持不变答案以与解析1答案与解析:答案:A解析:做曲线运动的物体速度方向时刻改变,所以曲线运动是变速运动,选项A正确;做曲线运动的物体,受到的合外力方向不一定不断改变,例如做平抛运动的物体合外力总是竖直向下,选项B错误;只要物体做匀速圆周运动,它所受的合外力一定指向圆心,选项C错误;物体只要受到永远垂直于初速度方向的大小不变的力作用,就一定能做匀速圆周运动,选项D 错误;应当选A.2答案与解析:答案:CD解析:做曲线运动的物体的路程一定大于位移的大小,故AB错误,C正确;位移的方向始终是由初位置指向末位置,D正确。

高一物理【曲线运动】学习资料+习题(人教版)

高一物理【曲线运动】学习资料+习题(人教版)

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。

高中物理曲线运动经典练习题全集(答案)

高中物理曲线运动经典练习题全集(答案)

《曲线运动》超经典试题1、关于曲线运动,下列说法中正确的是(AC )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. 曲线运动可能是匀变速运动D. 变加速运动一定是曲线运动【解析】曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向,一定是变化的,所以曲线运动一定是变速运动。

变速运动可能是速度的方向不变而大小变化,则可能是直线运动。

当物体受到的合力是大小、方向不变的恒力时,物体做匀变速运动,但力的方向可能与速度方向不在一条直线上,这时物体做匀变速曲线运动。

做变加速运动的物体受到的合力可能大小不变,但方向始终与速度方向在一条直线上,这时物体做变速直线运动。

2、质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F1,而保持F2、F3不变,则质点(A )A.一定做匀变速运动B.一定做直线运动C.一定做非匀变速运动D.一定做曲线运动【解析】质点在恒力作用下产生恒定的加速度,加速度恒定的运动一定是匀变速运动。

由题意可知,当突然撤去F1而保持F2、F3不变时,质点受到的合力大小为F1,方向与F1相反,故一定做匀变速运动。

在撤去F1之前,质点保持平衡,有两种可能:一是质点处于静止状态,则撤去F1后,它一定做匀变速直线运动;其二是质点处于匀速直线运动状态,则撤去F1后,质点可能做直线运动(条件是F1的方向和速度方向在一条直线上),也可能做曲线运动(条件是F1的方向和速度方向不在一条直线上)。

3、关于运动的合成,下列说法中正确的是(C )A. 合运动的速度一定比分运动的速度大B. 两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动C. 两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动D. 合运动的两个分运动的时间不一定相等【解析】根据速度合成的平行四边形定则可知,合速度的大小是在两分速度的和与两分速度的差之间,故合速度不一定比分速度大。

两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。

两个匀变速直线运动的合运动是否是匀变速直线运动,决定于两初速度的合速度方向是否与合加速度方向在一直线上。

4.有关曲线运动的习题

4.有关曲线运动的习题

1.一个质点受到两个互成锐角的力F1和F2的作用,由静止 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________________ 匀变速曲线运动 。
1.1.4 曲线运动的习题
2.某一质点受到同一平面内的几个力同时作用而做匀速直线运
动,在运动过程中撤去某一个力,而其余力不变,则该质点
( A.一定做匀加速直线运动 B.一定做匀减速直线运动 C.其轨迹可能是抛物线 D.可能做变加速曲线运动 )
1.1.4 曲线运动的习题
2.某一质点受到同一平面内的几个力同时作用而做匀速直线运 动,在运动过程中撤去某一个力,而其余力不变,则该质点 ( C ) A.一定做匀加速直线运动
B.一定做匀减速直线运动
1.1.4 曲线运动的习题
6.如下图所示,物体在恒力F作用下沿曲线A运动到B,这时突然
使它所受的力方向改变而大小不变(即由F变为-F),在此力作
用下,物体以后的运动情况,下列说法正确的是( A.物体不可能沿Ba运动 B.物体不可能沿直线Bb运动 C.物体不可能沿直线Bc运动 D.物体不可能沿原曲线由B返回A )
1.1.4 曲线运动的习题
第一章
抛体运动
1. 曲线运动
(4)曲线运动的习题
1.1.4 曲线运动的习题
1.一个质点受到两个互成锐角的力F1和F2的作用,由静止 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________________。
1.1.4 曲线运动的习题
C.其轨迹可能是抛物线 D.可能做变加速曲线运动
1.1.4 曲线运动的习题
3.下列说法正确的是(

A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B.物体在变力作用下不可能做曲线运动 C.物体在恒力作用下可能做曲线运动 D.物体在变力作用下可能做直线运动
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曲线运动1.小船渡河时,船头指向始终垂直于河岸,到达河中央恰逢上游水电站泄洪,使水流速度变大,若小船保持划船速度不变继续渡河,下列说法正确的是()A.小船要用更长的时间才能到达对岸B.小船到达对岸时间不变,但位移将变大C.因小船船头始终垂直河岸航行,故所用时间及位移都不会变化D.因船速与水速关系未知,故无法确定渡河时间及位移的变化2.(多选)如图所示,绕过定滑轮的细绳一端拴在小车上,另一端吊一物体A,若小车沿水平地面向前匀速运动,则物体( )A.向上做加速运动B.加速度不断减小C.向上做减速运动D.加速度不断增大3.(单选)辆静止在水平地面上的汽车里有一个小球从高处自由下落,下落一半高度时汽车突然向右匀加速运动,站在车厢里的人观察到小球的运动轨迹是图中的()4.(单选)小船在静水中速度为3m/s,它在一条流速为4m/s,河宽为150m的河中渡河,则A.小船可能垂直河岸正达对岸B.小船渡河时间可能为40sC.小船渡河时间至少需30sD.小船在50s时间渡河,到对岸时被冲下200m5.(单选)关于互成角度(不为0°和180°)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动,下列说法中正确的是( )A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线,也可能是曲线运动D.以上答案都不对6.(多选)快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100m远的一浮标处,已知快艇在静水中的速度vx与时间t图象和流水的速度vy与时间t图象如图所示,则()A.快艇的运动轨迹为直线B.快艇的运动轨迹为曲线C.能找到某一位置使其以最快到达浮标处的时间为20s D.最快到达浮标经过的位移为100 m7.(单选)如图所示,木块能在玻璃管的水中匀加速上升,若木块在A点匀加速上升的同时,使玻璃管水平向右作匀速直线运动,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8.(单选)如图所示,汽车通过轻质光滑的定滑轮,将一个质量为m 的物体从井中拉出,绳与汽车连接点距滑轮顶点高h ,开始时物体静止,滑轮两侧的绳都竖直绷紧,汽车以v 向右匀速运动,运动到跟汽车连接的细绳与水平面夹角为30°,则( )A.从开始到绳与水平面夹角为30°时,拉力做功mghB.从开始到绳与水平面夹角为30°时,拉力做功283mvmgh +C.在绳与水平面夹角为30°时,拉力功率为mgvD.在绳与水平面夹角为30°时,拉力功率小于mgv 239.(单选)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( )A .θcos 0vB .θsin 0vC .θcos 0v D .θsin 0v10.(单选)一人游泳渡河,以垂直河岸不变的划速向对岸游去,河水流动速度恒定.下列说法中正确的是 A .河水流动速度对人渡河无任何影响 B .人垂直对岸划水,其渡河位移是最短的 C .由于河水流动的影响,人到达对岸的时间与静水中不同 D .由于河水流动的影响,人到达对岸的位置向下游方向偏移11.(单选)降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞 A .下落的时间越短B .下落的时间越长C .落地时速度越小D .落地时速度越大12.(单选)小船在静水中速度为4m/s ,它在宽为200 m ,流速为3 m/s 的河中渡河,船头始终垂直河岸,如图所示。

则渡河需要的时间为A .40sB .50sC .66.7sD .90s13.(单选)小明同学遥控小船做过河实验,并绘制了四幅小船过河的航线图。

图中实线为河岸,河水的流动速度不变,方向如图水平向右,虚线为小船从河岸M 驶向对岸N 的实际航线,小船相对于静水的速度不变。

则A .航线图甲是正确的,船头保持图中的方向,小船过河时间最短B .航线图乙是正确的,船头保持图中的方向,小船过河时间最短C .航线图丙是正确的,船头保持图中的方向,小船过河位移最短D .航线图丁不正确的,如果船头保持图中的方向,船的轨迹应该是曲线14.(多选)如图所示,用绳跨过定滑轮牵引小船,设水的阻力不变,则在小船匀速靠岸的过程中: A. 绳子的拉力不断增大 B. 绳子的拉力不变 C. 船所受浮力增大 D. 船所受浮力变小15.(单选)降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞 (A )下落的时间越短 (B )下落的时间越长 (C )落地时速度越小 (D )落地时速度越大16.(多选)在宽度为d 的河中,水流速度为v2 ,船在静水中速度为v1(且v1>v2),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17.(多选)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18.(单选)如图所示,以速度v 沿竖直杆匀速下滑的物体A 用轻绳通过定滑轮拉物体B ,当绳与水平面夹角为θ时,物体B 的速度为A.v B.v/sinθC.v cosθD.v sinθ19.(单选)在光滑水平面内建立平面直角坐标系xoy,一质点从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–时间图像如图所示,下列说法正确的是( )A. 4 s末质点的速度为4 m/sB. 2 s末~4s末,质点做匀加速直线运动C. 4 s末质点的位置坐标为(4 m, 4 m)D. 4 s末质点的位置坐标为(6m,2m)20.(单选)如图所示,岸上的人通过定滑轮用绳子拖动小船靠岸,则当人匀速运动时,船的运动情况是()A.加速运动B.减速运动C.匀速运动D.条件不足,不能判定21.(多选)在地球表面处取这样几个点:北极点A、赤道上一点B、AB弧的中点C、过C点的纬线上取一点D,如图所示,则( )A.B、C、D三点的角速度不相同B.C、D两点的线速度大小相等C.B、C两点的向心加速度大小相等D.C、D两点的向心加速度大小相等22.(多选)关于匀速圆周运动的说法正确的是( )A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是变速运动C.匀速圆周运动的线速度不变D.匀速圆周运动的角速度不变23.(单选)如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦转动,相互之间不打滑,其半径分别为r1、r2、r3.若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为( )24.(单选)一质点做圆周运动,在时间t内转动n周,已知圆周半径为R,则该质点的线速度大小为()25.(单选)如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,下列说法正确的是A.摆球受重力、拉力和向心力的作用B.摆球受重力和拉力的作用C.摆球运动周期为θπcos 2L g D.摆球运动的转速为θθsin cos gl26.(单选)如图所示,长为L 的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内作圆周运动,关于小球在最高点的速度v 下列说法中正确的是( ) A.v 的最小值为gLB.当v 由gL 值逐渐增大时,杆对小球的弹力逐渐增大C.当v 由gL 值逐渐减小时,杆对小球的弹力逐渐减小D .当小球在最高点的速度为2gR 时,轻杆受到竖直向下的力,其大小为3mg27.(单选)质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( ) A. 线速度越大,周期一定越小B. 转速越小,周期一定越小 C. 角速度越大,周期一定越小D.圆周半径越大,周期一定越小28.(单选)一汽车通过拱形桥顶点时速度为10 m/s ,车对桥顶的压力为车重的43,如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力,车速至少为( ) A .15 m/sB .20 m/sC .25 m/sD .30 m/s29.(多选)如图8所示,细杆的一端与小球相连,可绕过O 点的水平轴自由转动,现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a 、b 分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对球的作用力可能是( )A 、a 处为拉力,b 处为拉力B 、a 处为推力,b 处为推力C 、a 处为拉力,b 处为推力D 、a 处为推力,b 处为拉力30.(单选)如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r ,a 是它边缘上的一点;左侧是一轮轴,大轮的半径是4r ,小轮的半径为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。

传动过程中皮带不打滑。

下列说法正确的是A .a 点与b 点的线速度大小相等B .a 点与b 点的角速度大小相等C .a 点与c 点的线速度大小相等D .a 点与d 点的向心加速度大小不相等31.一物体以5m/s 的初速度水平抛出,落地时其水平位移和竖直位移大小相等。

(g 取10m/s2) 求:(1)物体经多长时间落地?(2)此过程物体的实际位移有多大?(3)落地时的速度大小?32.如图所示,长1m的细绳栓一小球在竖直平面内做圆周运动,小球恰能通过最高点(即小球通过最高点时向心力等于重力),已知圆心O 离地面的高度h=4m,小球转动到最高点时绳子突然断开,g=10 m/s2。

求:(1)绳子断开后小球经多长时间落地?(2)小球落地点与抛出点间的水平距离是多少?33.在一次“飞车过黄河”的表演中,汽车在空中飞经最高点后在对岸着地,已知汽车从最高点至着地点经历的时间约0.8 s,两点间的水平距离约为30 m,忽略空气阻力,求:(1)汽车在最高点时速度是多少?(2)最高点与着地点的高度差是多少?(取g=10 m/s2)34.小球从5m高处,向离小球4m远的竖直墙以8m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,g=10m/s2 ,求:(1)小球碰墙点离地面的高度;(2)要使小球不碰到墙,小球的初速度最大为多少?35.水平抛出一物体,当抛出1 s后它的速度与水平方向成450角,落地时速度方向与水平方向成600角。

求:(1)初速度;(2)落地速度;(3)开始抛出时距地面的高度;(4)水平射程(210smg )。

36.如图10所示,斜面高5m,倾角θ=300,在斜面的顶点A以速度vo水平抛出一小球,小球刚好落于斜面底部B点,不计空气阻力,g取10m/s2,求(1)小球在空中运动的时间t(2)小球抛出的速度v037.A球从距地面高h=15m处一点水平抛出,初速度大小为v0=10m/s.空气阻力不计,重力加速度取g=l0m/s2.求:(1)A球经多长时间落地;(2)A球的水平抛出距离;(3)A球落地的速度的大小和方向。

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