物理竞赛用题 运动专题

物理竞赛用题 运动专题
物理竞赛用题 运动专题

2014竞赛讲座

专题1.参考系 相对运动与连接体的速度关联

〖典型例题〗

(1)灵活利用参考系解决物理问题,尤其是涉及两个物体的运动问题

【例1】t =0时刻从水平地面上的O 点在同一铅垂面上同时朝图示的两个方向发射初速率分别为v A =10m/s 和v B =20m/s 的两个质点A 、B ,试问t=1s 时A 、B 相距多远?

(2)速度变换关系:A C A B B C v v v →→→=+

【例2】如图所示, 一列相同汽车以等速度V 沿宽度为C 的直公路行驶,每车宽为b ,头尾间距为a 则人能以最小速度沿一直线穿过马路所用的时间为多少?

【例3】超声波流量计是利用液体流速对超声波传播速度的影响来测量液体流速,再通过流速来确定流量的仪器。一种超声波流量计的原理示意图如图所示。在充满流动液体(管道横截面上各点流速相同)管道两侧外表面上P 1和P 2处(与管道轴线在同一平面内),各置一超声波脉冲发射器T 1、T 2和接收器R 1、R 2。位于P 1处的超声波脉冲发射器T 1向被测液体发射超声脉冲,当位于P 2处的接收器R 2接收到超声脉冲时,发射器T 2立即向被测液体发射超声脉冲。如果知道了超声脉冲从P 1传播到P 2所经历的时间t 1和超声脉冲从P 2传播到P 1所经历的时间t 2,又知道了P 1、P 2两点间的距离l 以及l 沿管道轴线的投影b ,管道中液体的流速便可求得u 。试求u 。

(3)连接体的速度关联

【例4】两只小环O 和O '分别套在静止不动的竖直杆AB 和B A ''上。一根不可伸长的绳子,一端系在A '点上,绳子穿过环O ',另一端系在环O 上。如图所示,若环O '以恒定速度V 1沿杆向下运动,∠ AO O '=α。求环O 的运动速度为多大?

v A

v B 40° 80° o P 1T 1R 1

u

P 2T 2R 2

【例5】如图所示,AB杆的A端以匀速V运动,在运动时杆恒与一水平半圆相切,半圆的半径为R,当杆与水平线的交角为θ时,求杆的角速度及杆上与半圆相切点C的速度和杆与圆柱接触点C1的速度的大小。

(4)用微元法求物体的速度加速度

【例6】A、B、C三质点同时从边长为L的等边三角形三顶点A、B、C出发,以相同的不变速率v运动,运动中始终保持A朝着B,B朝着C,C朝着A,则经过时间t=_______后三质点相遇,当他们开始运动时加速度大小a=________________。

(5)利用导数示物体的速度加速度

【例7】如图所示,水平高台上有一小车,水平地面上有一拖车,两车之间用一根不可伸长的绳跨过定滑轮相连。拖车从滑轮正下方以恒定速度沿直线运动,则在拖车行进的过程中,小车的加速度?

A.?逐渐减小? B.逐渐增大?

C.先减小后增大? D.先增大后减小?

【例8】如图所示,一个半径为R的半圆柱体沿水平方向向右做加速度为a的匀

加速度直线运动,在半圆柱体上放置一个竖直杆,此杆只能沿竖直方向运动。当半圆柱体的速度为v时,杆与半圆柱体接触点P与圆柱柱心的连线OP,与竖直方向的夹角为θ,求此时竖直杆运动的速度和加速度。

P

O

【例9】一半径为R的半圆柱面在水平面上向右做加速度为a的匀加速运动,在柱面上有一系在水平绳子自由端的小球

P,绳子的另一端固定在墙面上。如图所示,当小球相对于半圆柱面的角位置为θ时,半圆柱面的速度为v,求此时小球的速率和加速度的大小。

【例10】在如图所示的系统中,滑轮与线的质量可忽略不计,线不可伸长,滑轮的大小正好使图中的线是竖直的。问图中两物块M 和m 的加速度分别为多少?线上有点A ,如图所示,该点的加速度为多少?

专题2.抛体运动、一般的曲线运动与天体运动

〖典型例题〗

(1)熟练运用基本规律,灵活运动特殊规律

【例1】大炮在山脚直接对着倾角为α的山坡发射炮弹,炮弹初速度为V 0,要在山坡上达到尽可能远的射程,则大炮的瞄准角度为多少?最远射程为多少?

【例2】在掷铅球时,铅球出手时距地面的高度为h ,若出手时速度为V 0,求以何角度掷球时,水平射程最远?最远射程为多少?

(2)巧妙运动矢量的合成与分解

【例3】有一只狐狸以不变的速度v 1沿直线AB 逃跑,一只猎犬去追击。

(1)若猎犬以不变的速度追击。某时刻狐狸在A 处,猎犬在D 处,且FD⊥AB,FD=a ,AF=b ,如图所示。试求猎犬追上狐狸的最小速度。

(2)若猎犬以不变的速率v 2追击,且其运动方向始终对准狐狸。某时刻狐狸在F 处,猎犬在D 处,且FD⊥AB,FD=L ,如图所示。试求此时猎犬的加速度大小

(3)承第二问,从此时开始计时,需多长时间,猎犬追上狐狸?

【例4】已知等距螺旋线在垂直轴方向的截面圆半径为R 曲率半径为ρ,一质点沿此螺旋线作匀速率运动。已知质点在垂直轴方向的投影转过一周所用的时间为T 则质点沿轴方向的分运动速度大小为多少?

F D

B A

(3)求解天体运动问题的基本方法:

【例5】将一天的时间记为T ,地面上的重力加速度为g ,地球半径记为R e 。

1.试求地球同步卫星P 的轨道半径R p ;

2.赤道城市A 的居民整天可看见城市上空挂着同步卫星P ;

(1)假设P 的运动方向突然偏北转过450,试分析地判定而后当地居民一在能有多少机会可看到P 掠过城市上空?

(2)取消(1)问中的偏转,改设P 从原来的运动方向突然偏西北转过1050,再分析地判定而后当地居民一天能有多少次机会可看到P 掠过城市上空?

3.另一个赤道城市B 的居民,平匀每三天有四次机会可看到某卫星Q 自东向西掠过该城市上空,试求Q 的轨道半径。

【例6】在完成登陆任务后,登陆艇自某行星表面升空与飞船会合并与飞船一起绕行星做圆周运动,其速率为v ,飞船与登陆艇的质量均为m ,行星的质量为M ,万有引力恒量为G 。

(1)求飞船与登陆艇绕行星做圆周运动的周期与轨道半径R 。

(2)在启动返程时,飞船上火箭做一段时间的喷射,使登陆艇和飞船分离,且分离方向与速度方向平行,若分离后飞船恰能完全脱离行星的引力。求刚分离后登陆艇的速率u 。

(3)飞船和登陆艇在火箭喷射过程中共获得的机械能E ?。

[本题所有答案以G 、M 、m 与v 表示之]

【例7】如图所示,卫星P 绕某行星Q 沿偏心率为e 的椭圆运动,周期为T 0,当P 在近Q 点时,在极短时间内有一质量是Q 的质量a 倍的小天体和Q 发生非弹性碰撞,碰撞过程中质量的损失可忽略。Q 仍近似处理为不动,求P 沿轨道运动的周期。

【例8】设行星轨道为椭圆,且开普勒第二定律成立,假设万有引力αGMmr F =(α待定),

(1)设太阳在椭圆的一焦点之上,求α

(2)设太阳在椭圆的中心,求α

高一物理运动学练习测试题

精心整理 高一物理运动学练习题(一) 1、在不需要考虑物体本身的大小和形状时,可以把物体简化为一个有质量的点,即质点.物理学中,把这种在原型的基础上,突出问题的主要方面,忽略次要因素,经过科学抽象而建立起来的客体称为() A.控制变量 B.理想模型 C.等效代替 D.科学假说 2.下列关于质点的说法中,正确的是()A.体积很小的物体都可看成质点 B.不论物体的质量多大,只要物体的尺寸对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计,就可以看成质点 C.研究运动员跨栏时身体各部位的姿势时可以把运动员看成质点 D.研究乒乓球的各种旋转运动时可以把乒乓球看成质点 3.下列各组物理量中,都是矢量的是()A.位移、时间、速度B.速度、速率、加速度 C.加速度、速度的变化、速度D.速度、路程、位移 4.一个物体从A点运动到B点,下列结论正确的是() A.物体的位移一定等于路程B.物体的位移与路程的方向相同,都从A指向B C.物体的位移的大小总是小于或等于它的路程D.物体的位移是直线,而路程是曲线 5.一个小球从5m高处落下,被水平地面弹回,在4m高处被接住,则小球在整个过程中(取向下为正方向)() A.位移为9m B.路程为-9m C.位移为-1m D.位移为1m 6.下列关于速度和加速度的说法中,正确的是() A.物体的速度越大,加速度也越大B.物体的速度为零时,加速度也为零 C.物体的速度变化量越大,加速度越大D.物体的速度变化越快,加速度越大 7.我国飞豹战斗机由静止开始启动,在跑动500m后起飞,已知5s末的速度为10m/s,10s末的速度为15m/s,在20s末飞机起飞。问飞豹战斗机由静止到起飞这段时间内的平均速度为() A.10m/s B.12.5m/s C.15m/s D.25m/s 8.在同一张底片上对小球运动的路径每隔0.1s拍一次照,得到的照片如图所示,则小球在拍照的时间内,运动的平均速度是() A.0.25m/s B.0.2m/s C.0.17m/sD.无法确定 9.以下各种运动的速度和加速度的关系可能存在的是 A.速度向东,正在减小,加速度向西,正在增大 B.速度向东,正在增大,加速度向西,正在减小 C.速度向东,正在增大,加速度向西,正在增大 D.速度向东,正在减小,加速度向东,正在增大 10.一足球以12m/s的速度飞来,被一脚踢回,踢出时的速度大小为24m/s,球与脚接触时间为0.1s,则此过程中足球的加速度为:() A、120m/s2,方向与中踢出方向相同 B、120m/s2,方向与中飞来方向相同

高中物理竞赛辅导讲义 第 篇 运动学

高中物理竞赛辅导讲义 第2篇 运动学 【知识梳理】 一、匀变速直线运动 二、运动的合成与分解 运动的合成包括位移、速度和加速度的合成,遵从矢量合成法则(平行四边形法则或三角形法则)。 我们一般把质点对地或对地面上静止物体的运动称为绝对运动,质点对运动参考照系的运动称为相对运动,而运动参照系对地的运动称为牵连运动。以速度为例,这三种速度分别称为绝对速度、相对速度、牵连速度,则 v 绝对 = v 相对 + v 牵连 或 v 甲对乙 = v 甲对丙 + v 丙对乙 位移、加速度之间也存在类似关系。 三、物系相关速度 正确分析物体(质点)的运动,除可以用运动的合成知识外,还可充分利用物系相关速度之间的关系简捷求解。以下三个结论在实际解题中十分有用。 1.刚性杆、绳上各点在同一时刻具有相同的沿杆、绳的分速度(速度投影定理)。 2.接触物系在接触面法线方向的分速度相同,切向分速度在无相对滑动时亦相同。 3.线状交叉物系交叉点的速度,是相交物系双方运动速度沿双方切向分解后,在对方切向运动分速度的矢量和。 四、抛体运动: 1.平抛运动。 2.斜抛运动。 五、圆周运动: 1.匀速圆周运动。 2.变速圆周运动: 线速度的大小在不断改变的圆周运动叫变速圆周运动,它的角速度方向不变,大小在不断改变,它的加速度为a = a n + a τ,其中a n 为法向加速度,大小为2 n v a r =,方向指向圆心;a τ为切向加速度,大小为0lim t v a t τ?→?=?,方向指向切线方向。 六、一般的曲线运动 一般的曲线运动可以分为很多小段,每小段都可以看做圆 周运动的一部分。在分析质点经过曲线上某位置的运动时,可 以采用圆周运动的分析方法来处理。对于一般的曲线运动,向心加速度为2n v a ρ =,ρ为点所在曲线处的曲率半径。 七、刚体的平动和绕定轴的转动 1.刚体 所谓刚体指在外力作用下,大小、形状等都保持不变的物体或组成物体的所有质点之间的距离始终保持不变。刚体的基本运动包括刚体的平动和刚体绕定轴的转动。刚体的任

高中物理竞赛讲义-运动学综合题

运动学综合题 例1、如图所示,绳的一端固定,另一端缠在圆筒上,圆筒半径为R,放在与水平面成α角的光滑斜面上,当绳变为竖直方向时,圆 筒转动角速度为ω,(此时绳未松弛),试求此刻圆筒与绳分离处A 的速度以及圆筒与斜面切点C的速度 例2、如图所示,湖中有一小岛A,A与直湖岸的距离为d,湖岸边有一点B,B沿湖岸方向与A点的距离为l.一人自B点出发,要到达A 点.已知他在岸上行走的速度为v1,在水中游泳的速度为v2,且v1>v2,要求他由B至A所用的时问最短,问此人应当如何选择其运动路线?

例3、一根不可伸长的细轻绳,穿上一粒质量为m的珠 子(视为质点),绳的下端固定在A点,上端系在轻质 小环上,小环可沿固定的水平细杆滑动(小环的质量及 与细杆摩擦皆可忽略不计),细杆与A在同一竖直平面 内.开始时,珠子紧靠小环,绳被拉直,如图所示,已 知,绳长为l,A点到杆的距离为h,绳能承受的最大 T,珠子下滑过程中到达最低点前绳子被拉断, 张力为 d 求细绳被拉断时珠子的位置和速度的大小(珠子与绳子 之间无摩擦) 例4、在某铅垂面上有一光滑的直角三角形细管轨道,光滑小球从顶点A沿斜边轨道自静止出发自由滑到端点C所需时间恰好等于小球从A由静止出发自由地经B滑到C所需时间,如图所示.设AB为铅直轨道,转弯处速度大小不变,转弯时间忽略不计,在此直角三角形范围内可构建一系列如图中虚线所示的光滑轨道,每一轨道由若干铅直和水平的部分连接而成,各转弯处性质都和B点相同,各轨道均从A点出发到C点终止,且不越出△ABC的边界.试求小球在各条轨道中,从静止出发自由地由A到C所需时间的上限与下限之比值.

高中物理竞赛训练题:运动学部分

高中物理竞赛训练题1 运动学部分 一.知识点 二.习题训练 1.轰炸机在h高处以v0沿水平方向飞行,水平距离为L处有一目标。(1)飞机投弹要击中目标,L应为多大?(2)在目标左侧有一高射炮,以初速v1发射炮弹。若炮离目标距离D,为要击中炸弹,v1的最小值为多少?(投弹和开炮是同一时间)。 2.灯挂在离地板高h、天花板下H-h处。灯泡爆破,所有碎片以同样大小的初速度v0朝各个方向飞去,求碎片落到地面上的半径R。(可认为碎片与天花板的碰撞是弹性的,与地面是完全非弹性的。) 若H =5m,v0=10m/s,g = 10m/s2,求h为多少时,R有最大值并求出该最大值。 3.一质量为m的小球自离斜面上A处高为h的地方自由落下。若斜面光滑,小 球在斜面上跳动时依次与斜面的碰撞都是完全弹性的,欲使小球恰能掉进斜面上距A点为s的B处小孔中,则球下落高度h应满足的条件是什么?(斜面倾角θ为已知) 4.速度v0与水平方向成角α抛出石块,石块沿某一轨道飞行。如果蚊子以大小恒定的速率v0沿同一轨道飞行。问蚊子飞到最大高度一半处具有多大加速度?空气阻力不计。 5.快艇系在湖面很大的湖的岸边(湖岸线可以认为是直线),突然快艇被风吹脱,风沿着快艇以恒定的速度v0=2.5km/h沿与湖岸成α=150的角飘去。你若沿湖岸以速度v1=4km/h行走或在水中以速度v2=2km/h游去(1人能否赶上快艇?(2)要人能赶上快艇,快艇速度最多为多大?(两种解法)

6.如图所示,合页构件由两菱形组成,边长分别为2L 和L ,若顶点A以匀加速度a水平向右运动,当BC 垂直于OC 时,A 点速度恰为v ,求此时节点B和节点C 的加速度各为多大 ? 7.一根长为l 的薄板靠在竖直的墙上。某时刻受一扰动而倒下,试确定一平面曲线 f (x ,y ) = 0,要求该曲线每时每刻与板相切。(地面水平)。 10.一只船以4m/s 的速度船头向正东行驶,海水以3m/s 的速度向正南流,雨点以10m/s 的收尾速度竖直下落。求船中人看到雨点的速度 11。一滑块p 放在粗糙的水平面上,伸直的水平绳与轨道的夹角为θ,手拉绳的另一端以均匀速度v 0沿轨道运动,求这时p 的速度和加速度。 12. 如下图,v 1、v 2、α已知,求交点的v 0. 13.两个半径为R 的圆环,一个静止,另一个以速度v 0自左向右穿过。求如图的θ角位置(两圆交点的切线恰好过对方圆心)时,交点A 的速度和加速度。

高中物理牛顿运动定律题20套(带答案)

高中物理牛顿运动定律题20套(带答案) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图所示,质量M=0.4kg 的长木板静止在光滑水平面上,其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0.5m ,某时刻另一质量m=0.1kg 的小滑块(可视为质点)以v 0=2m /s 的速度向右滑上长木板,一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞,碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m /s 2,小滑块始终未脱离长木板。求: (1)自小滑块刚滑上长木板开始,经多长时间长木板与竖直挡板相碰; (2)长木板碰撞竖直挡板后,小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离。 【答案】(1)1.65m (2)0.928m 【解析】 【详解】 解:(1)小滑块刚滑上长木板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒: 解得: 对长木板: 得长木板的加速度: 自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度: 解得: 长木板位移: 解得: 两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板 解得: (2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒: 最终两者的共同速度: 小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离: 2.地震发生后,需要向灾区运送大量救灾物资,在物资转运过程中大量使用了如图所示的传送带.已知某传送带与水平面成37θ=o 角,皮带的AB 部分长 5.8L m =,皮带以恒定的速率4/v m s =按图示方向传送,若在B 端无初速度地放置一个质量50m kg =的救灾物资

(P 可视为质点),P 与皮带之间的动摩擦因数0.5(μ=取210/g m s =,sin370.6)=o , 求: ()1物资P 从B 端开始运动时的加速度. ()2物资P 到达A 端时的动能. 【答案】()1物资P 从B 端开始运动时的加速度是()2 10/.2m s 物资P 到达A 端时的动能 是900J . 【解析】 【分析】 (1)选取物体P 为研究的对象,对P 进行受力分析,求得合外力,然后根据牛顿第三定律即可求出加速度; (2)物体p 从B 到A 的过程中,重力和摩擦力做功,可以使用动能定律求得物资P 到达A 端时的动能,也可以使用运动学的公式求出速度,然后求动能. 【详解】 (1)P 刚放上B 点时,受到沿传送带向下的滑动摩擦力的作用,sin mg F ma θ+=; cos N F mg θ=N F F μ=其加速度为:21sin cos 10/a g g m s θμθ=+= (2)解法一:P 达到与传送带有相同速度的位移2 1 0.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用 根据动能定理:()()2211sin 22 A mg F L s mv mv θ--=- 到A 端时的动能2 19002 kA A E mv J = = 解法二:P 达到与传送带有相同速度的位移2 1 0.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用, P 的加速度2 2sin cos 2/a g g m s θμθ=-= 后段运动有:2 22212 L s vt a t -=+, 解得:21t s =, 到达A 端的速度226/A v v a t m s =+=

重点高中物理运动学专题

重点高中物理运动学专题

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运动学 第一讲基本知识介绍 一.基本概念 1.质点 2.参照物 3.参照系——固连于参照物上的坐标系(解题时要记住所选的是参照系,而不仅是一个点) 4.绝对运动,相对运动,牵连运动:v 绝=v 相 +v 牵 二.运动的描述 1.位置:r=r(t) 2.位移:Δr=r(t+Δt)-r(t) 3.速度:v=lim Δt→0 Δr/Δt.在大学教材中表述为:v=d r/dt, 表示r对t 求导数 4.加速度a=a n +a τ。 a n :法向加速度,速度方向的改变率,且a n =v2/ρ,ρ叫 做曲率半径,(这是中学物理竞赛求曲率半径的唯一方法)a τ : 切向加速度,速度大小的改变率。a=d v/dt 5.以上是运动学中的基本物理量,也就是位移、位移的一阶导数、位移的二阶导数。可是三阶导数为什么不是呢?因为牛顿第二定律是F=ma,即直接和加速度相联系。(a对t的导数叫“急动度”。) 6.由于以上三个量均为矢量,所以在运算中用分量表示一般比较 好 三.等加速运动 v(t)=v 0+at r(t)=r +v t+1/2 at2 一道经典的物理问题:二次世界大战中物理学家曾 经研究,当大炮的位置固定,以同一速度v 沿各种角度发射,问:当飞机在哪一区域飞行之外时,不会有危险?(注:结论是这一区域为一抛物线,此抛物线是所有炮弹抛物线的 包络线。此抛物线为在大炮上方h=v2/2g处,以v 平抛物体的轨迹。) 练习题: 一盏灯挂在离地板高l 2,天花板下面l 1 处。灯泡爆裂,所有碎片以同样大小 的速度v 朝各个方向飞去。求碎片落到地板上的半径(认为碎片和天花板的碰撞是完全弹性的,即切向速度不变,法向速度反向;碎片和地板的碰撞是完全非弹性的,即碰后静止。) 四.刚体的平动和定轴转动 1.我们讲过的圆周运动是平动而不是转动 2.角位移φ=φ(t), 角速度ω=dφ/dt , 角加速度ε=dω/dt 3.有限的角位移是标量,而极小的角位移是矢量 4.同一刚体上两点的相对速度和相对加速度 两点的相对距离不变,相对运动轨迹为圆弧, V A =V B +V AB ,在AB连线上

高中物理竞赛辅导(2)

高中物理竞赛辅导(2) 静力学力和运动 共点力的平衡 n个力同时作用在物体上,若各力的作用线相交于一点,则称为 共点力,如图1所示。 作用在刚体上的力可沿作用线前、后滑移而不改变其力 学效应。当刚体受共点力作用时,可把这些力沿各自的作用 线滑移,使都交于一点,于是刚体在共点力作用下处于平衡 状态的条件是:合力为零。 (1) 用分量式表示: (2) [例1]半径为R的刚性球固定在水 平桌面上,有一质量为M的圆环状均匀 弹性细绳圈,原长为,绳 圈的弹性系数为k。将圈从球的正上方 轻放到球上,并用手扶着绳圈使其保持 水平,最后停留在平衡位置。考虑重力, 不计摩擦。①设平衡时绳圈长 ,求k值。②若 ,求绳圈的平衡位置。

分析:设平衡时绳圈位于球面上相应于θ角的纬线上。在绳圈上任取一小元段, 长为,质量为,今将这元段作为隔离体,侧视图和俯视图分别由图示(a)和(b)表示。 元段受到三个力作用:重力方向竖直向下;球面的支力N方向沿半径R 指向球外;两端张力,张力的合力为 位于绳圈平面内,指向绳圈中心。这三个力都在经 线所在平面内,如图示(c)所示。将它们沿经线的切向和法向分 解,则切向力决定绳圈沿球面的运动。 解:(1)由力图(c)知:合张力沿经线切向分力为: 重力沿径线切向分力为: (2-2) 当绳圈在球面上平衡时,即切向合力为零。 (2-3) 由以上三式得 (2-4) 式中

由题设:。把这些数据代入(2-4)式得。于是。 (2)若时,C=2,而。此时(2-4)式变成 tgθ=2sinθ-1, 即 sinθ+cosθ=sin2θ, 平方后得。 在的范围内,上式无解,即此时在球面上不存在平衡位置。这时由于k值太小,绳圈在重力作用下,套过球体落在桌面上。 [例2]四个相同的球静止在光滑的球形碗内,它们的中心同在一水平面内,今以另一相同的球放以四球之上。若碗的半径大于球的半径k倍时,则四球将互相分离。试求k值。 分析:设每个球的质量为m,半径为r ,下面四个球的相互作用力为N,如图示(a)所示。 又设球形碗的半径为R,O' 为球形碗的球心,过下面四球的 球心联成的正方形的一条对角线 AB作铅直剖面。如图3(b)所示。 当系统平衡时,每个球所受的合 力为零。由于所有的接触都是光 滑的,所以作用在每一个球上的 力必通过该球球心。 上面的一个球在平衡时,其 重力与下面四个球对它的支力相平衡。由于分布是对称的,它们之间的相互作用力N, 大小相等以表示,方向均与铅垂线成角。

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 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) g l μ (2) 3 4 mgl kl mg μ μ - 【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= g l μ A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: 3 4 mgl x kl mg μ μ - 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.

初中物理竞赛试题运动学

初中物理竞赛试题精选:运动学1.A、B两辆车以相同速度v0同方向作匀速直线运动,A车在前,B车在后.在两车上有甲、乙两人分别用皮球瞄准对方,同时以相对自身为2v0的初速度水平射出,如不考虑皮球的竖直下落及空气阻力,则() A.甲先被击中B.乙先被击中 C.两人同时被击中D.皮球可以击中乙而不能击中甲 2.如图所示,静止的传送带上有一木块正在匀速下滑,当传送带突然向下开动时,木块图2滑到底部所需时间t与传送带始终静止不动所需时间t0相比是() A.t=t0B.t<t0C.t>t0 D.A、B两种情况都有可能 3.如图所示,A、B为两个大小和材料都相同而转向相反的轮子,它们的转轴互相平行且在同一水平面内。有一把均匀直尺C,它的长度大于两轮转轴距离的2倍。把该直尺静止地搁在两转轮上,使尺的重心在两轮之间而离B轮较近。然后放手,考虑到轮子和尺存在摩擦,则直尺将() A保持静止。B向右运动,直至落下。 C开始时向左运动,以后就不断作左右来回运动。 D开始时向右运动,以后就不断作左右来回运动。 4.在一辆行驶的火车车厢内,有人竖直于车厢地板向上跳起,落回地板时,落地点() A 在起跳点前面;B在起跳点后面; C与起跳点重合;D与火车运动情况有关,无法判断。

5.在水平方向作匀速直线高速飞行的轰炸机上投下一颗炸弹,飞机驾驶员和站在地面上的观察者对炸弹运动轨迹的描述如图12所示。其中有可能正确的是() 图12 6.一列长为s的队伍以速度V沿笔直的公路匀速前进。一个传令兵以较快的速度v 从队末向队首传递文件,又立即以同样速度返回到队末。如果不计递交文件的时间,那么这传令兵往返一次所需时间是 7.甲、乙两车站相距100千米,一辆公共汽车从甲站匀速驶向乙站,速度为40千米/时。当公共汽车从甲站驶出时,第一辆大卡车正好从乙站匀速开往甲站,而且每隔15分钟开出一辆。若卡车的速度都是25千米/时,则公共汽车在路途中遇到的卡车总共有() (A).20辆。(B)15辆。(C)10辆。(D)8辆 8.某高校每天早上都派小汽车准时接刘教授上班。一次,刘教授为了早一点赶到学校,比平时提前半小时出发步行去学校,走了27分钟时遇到来接他的小汽车,他上车后小汽车立即掉头前进。设刘教授步行速度恒定为v,小汽车来回速度大小恒定为u,刘教授上车以及小汽车掉头时间不计,则可判断() A.刘教授将会提前3分钟到校,且v:u=1:10。 B.刘教授将会提前6分钟到校,且v:u=1:10。 C.刘教授将会提前3分钟到校,且v:u=1:9。 D.刘教授将会提前6分钟到校,且v:u=1:9。 9.一氢气球下系一重为G的物体P,在空中做匀速直线运动。如不计空气阻力和风力影响,物体恰能沿MN方向(如图1中箭头指向)斜线上升,图1中OO’为竖直方向, 则在图1中气球和物体P所 处的情况正确的是() 10.某段铁路有长度L的铁

初中物理竞赛试题精选运动学

初中物理竞赛试题精选:运动学 1. A、B两辆车以相同速度v0同方向作匀速直线运动,A车在前,B车在后.在两车上有甲、乙两人分别用皮球瞄准对方,同时以相对自身为2v0的初速度水平射出,如不考虑皮球的竖直下落及空气阻力,则( ) A.甲先被击中 B.乙先被击中 C.两人同时被击中 D.皮球可以击中乙而不能击中甲 2. 如图所示,静止的传送带上有一木块正在匀速下滑,当传送带突然向 下开动时,木块图2滑到底部所需时间t与传送带始终静止不动所需时间 t0相比是( ) A.t=t0 B.t<t0 C.t>t0 D.A、B两种情况都有可能 3. 如图所示,A 、B 为两个大小和材料都相同而转向相反的轮子,它 们的转轴互相平行且在同一水平面内。有一把均匀直尺C ,它的长度 大于两轮转轴距离的2倍。把该直尺静止地搁在两转轮上,使尺的重 心在两轮之间而离B 轮较近。然后放手,考虑到轮子和尺存在摩擦, 则直尺将( ) A 保持静止。 B 向右运动,直至落下。 C 开始时向左运动,以后就不断作左右来回运动。 D 开始时向右运动,以后就不断作左右来回运动。 4. 在一辆行驶的火车车厢内,有人竖直于车厢地板向上跳起,落回地板时,落地点( ) A 在起跳点前面; B 在起跳点后面; C 与起跳点重合; D 与火车运动情况有关,无法判断。 5. 在水平方向作匀速直线高速飞行的轰炸机上投下一颗炸弹,飞机驾驶员和站在地面上的观察者对炸弹运动轨迹的描述如图12所示。其中有可能正确的是 ( ) 图12 6. 一列长为s 的队伍以速度V 沿笔直的公路匀速前进。一个传令兵以较快的速度v 从队末向队首传递文件,又立即以同样速度返回到队末。如果不计递交文件的时间,那么这传令兵往返一次所需时间是 。; ; ; 22222)D (2)C (2)B (2)A (V v sv V v s V v s V s -++ 7. 甲、乙两车站相距100千米,一辆公共汽车从甲站匀速驶向乙站,速度为40千米/时。当公共汽车从甲站驶出时,第一辆大卡车正好从乙站匀速开往甲站,而且每隔15分钟开出一辆。若卡车的速度都是25千米/时,则公共汽车在路途中遇到的卡车总共有( ) (A).20辆。 (B)15辆。 (C)10辆。 (D)8辆 8. 某高校每天早上都派小汽车准时接刘教授上班。一次,刘教授为了早一点赶到学校,比平时提前半小时出发步行去学校,走了27分钟时遇到来接他的小汽车,他上车后小汽车立即掉头前进。设刘教授步行速度恒定为v ,小汽车来回速度大小恒定为u , 刘教授上车以及小汽

高中物理《运动学》练习题

高中物理《运动学》练习题 一、选择题 1.下列说法中正确的是() A .匀速运动就是匀速直线运动 B .对于匀速直线运动来说,路程就是位移 C .物体的位移越大,平均速度一定越大 D .物体在某段时间内的平均速度越大,在其间任一时刻的瞬时速度也一定越大 2.关于速度的说法正确的是() A .速度与位移成正比 B .平均速率等于平均速度的大小 C .匀速直线运动任何一段时间内的平均速度等于任一点的瞬时速度 D .瞬时速度就是运动物体在一段较短时间内的平均速度 3.物体沿一条直线运动,下列说法正确的是() A .物体在某时刻的速度为3m/s ,则物体在1s 内一定走3m B .物体在某1s 内的平均速度是3m/s ,则物体在这1s 内的位移一定是3m C .物体在某段时间内的平均速度是3m/s ,则物体在1s 内的位移一定是3m D .物体在发生某段位移过程中的平均速度是3m/s ,则物体在这段位移的一半时的速度一定是3m/s 4.关于平均速度的下列说法中,物理含义正确的是() A .汽车在出发后10s 内的平均速度是5m/s B .汽车在某段时间内的平均速度是5m/s ,表示汽车在这段时间的每1s 内的位移都是5m C .汽车经过两路标之间的平均速度是5m/s D .汽车在某段时间内的平均速度都等于它的初速度与末速度之和的一半 5.火车以76km/h 的速度经过某一段路,子弹以600m /s 的速度从枪口射出,则() A .76km/h 是平均速度 B .76km/h 是瞬时速度 C .600m/s 是瞬时速度 D .600m/s 是平均速度 6.某人沿直线做单方向运动,由A 到B 的速度为1v ,由B 到C 的速度为2v ,若BC AB =,则这全过程的平均速度是() A .2/)(21v v - B .2/)(21v v + C .)/()(2121v v v v +- D .)/(22121v v v v + 7.如图是A 、B 两物体运动的速度图象,则下列说法正确的是() A .物体A 的运动是以10m/s 的速度匀速运动 B .物体B 的运动是先以5m /s 的速度与A 同方向 C .物体B 在最初3s 内位移是10m D .物体B 在最初3s 内路程是10m 8.有一质点从t =0开始由原点出发,其运动的速度—时间图象如图所示,则() A .1=t s 时,质点离原点的距离最大 B .2=t s 时,质点离原点的距离最大 C .2=t s 时,质点回到原点 D .4=t s 时,质点回到原点 9.如图所示,能正确表示物体做匀速直线运动的图象是() 10.质点做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s 2,在质点做匀加速运动的过程中,下列说法正确的是()

高中物理竞赛力学教程第二讲运动学

第二讲运动学 §2.1质点运动学的基本概念 2.1.1、参照物和参照系 要准确确定质点的位置及其变化,必须事先选取另一个假定不动的物体作参照,这个被选的物体叫做参照物。为了定量地描述物体的运动需要在参照物上建立坐标,构成坐标系。 通常选用直角坐标系O–xyz,有时也采用极坐标系。平面直角坐标系一般有三种,一种是两轴沿水平竖直方向,另一是两轴沿平行与垂直斜面方向,第三是两轴沿曲线的切线和法线方向(我们常把这种坐标称为自然坐标)。 2.1.2、位矢位移和路程 在直角坐标系中,质点的位置可用三个坐标x,y,z表示,当质点运动时,它的坐标是时间的函数 x=X(t)y=Y(t)z=Z(t) 这就是质点的运动方程。 质点的位置也可用从坐标原点O指向质点P(x、y、z)的有向线段来表示。如图2-1-1所示, 也是描述质点在空间中位置的物理量。的长度为质点到原点之间的距离,的方向由余弦、、决定,它们之间满足 当质点运动时,其位矢的大小和方向也随时间而变,可表示为=(t)。在直角坐标系中,设 分别为、、沿方向、、和单位矢量,则可表示为 位矢与坐标原点的选择有关。 研究质点的运动,不仅要知道它的位置,还必须知道它的位置的变化情况,如果质点从空间一点运动到另一点,相应的位矢由1变到2,其改变量为 称为质点的位移,如图2-1-2所示,位移是矢量,它是从初始位置指向终止位置的一个有向线段。它描写在一定时间内质点位置变动的大小和方向。它与坐标原点的选择无关。 2.1.3、速度 平均速度质点在一段时间内通过的位移和所用的时间之比叫做这段时间内的平均速度 平均速度是矢量,其方向为与的方向相同。平均速度的大小,与所取的时间间隔有关,因此须指明是哪一段时间(或哪一段位移)的平均速度。 瞬时速度当为无限小量,即趋于零时,成为t时刻的瞬时速度,简称速度 瞬时速度是矢量,其方向在轨迹的切线方向。 瞬时速度的大小称为速率。速率是标量。 2.1.4、加速度 平均加速度质点在时间内,速度变化量为,则与的比值为这段时间内的平均加速度

高中物理直线运动试题经典及解析

高中物理直线运动试题经典及解析 一、高中物理精讲专题测试直线运动 1.货车A 正在公路上以20 m/s 的速度匀速行驶,因疲劳驾驶,司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B 时,两车距离仅有75 m . (1)若此时轿车B 立即以2 m/s 2的加速度启动,通过计算判断:如果货车A 司机没有刹车,是否会撞上轿车B ;若不相撞,求两车相距最近的距离;若相撞,求出从货车A 发现轿车B 开始到撞上轿车B 的时间. (2)若货车A 司机发现轿车B 时立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s 2(两车均视为质点),为了避免碰撞,在货车A 刹车的同时,轿车B 立即做匀加速直线运动(不计反应时间),问:轿车B 加速度至少多大才能避免相撞. 【答案】(1)两车会相撞t 1=5 s ;(2)222 m/s 0.67m/s 3 B a =≈ 【解析】 【详解】 (1)当两车速度相等时,A 、B 两车相距最近或相撞. 设经过的时间为t ,则:v A =v B 对B 车v B =at 联立可得:t =10 s A 车的位移为:x A =v A t= 200 m B 车的位移为: x B = 2 12 at =100 m 因为x B +x 0=175 m

高中物理竞赛辅导讲义-1.4运动学综合题

1.4运动学综合题 例1、如图所示,绳的一端固定,另一端缠在圆筒上,圆筒半径为R,放在与水平面成α角的光滑斜面上,当绳变为竖直方向时,圆 筒转动角速度为ω,(此时绳未松弛),试求此刻圆筒与绳分离处A 的速度以及圆筒与斜面切点C的速度 例2、如图所示,湖中有一小岛A,A与直湖岸的距离为d,湖岸边有一点B,B沿湖岸方向与A点的距离为l.一人自B点出发,要到达A 点.已知他在岸上行走的速度为v1,在水中游泳的速度为v2,且v1>v2,要求他由B至A所用的时问最短,问此人应当如何选择其运动路线?

例3、一根不可伸长的细轻绳,穿上一粒质量为m的珠 子(视为质点),绳的下端固定在A点,上端系在轻质 小环上,小环可沿固定的水平细杆滑动(小环的质量及 与细杆摩擦皆可忽略不计),细杆与A在同一竖直平面 内.开始时,珠子紧靠小环,绳被拉直,如图所示,已 知,绳长为l,A点到杆的距离为h,绳能承受的最大 T,珠子下滑过程中到达最低点前绳子被拉断, 张力为 d 求细绳被拉断时珠子的位置和速度的大小(珠子与绳子 之间无摩擦) 例4、在某铅垂面上有一光滑的直角三角形细管轨道,光滑小球从顶点A沿斜边轨道自静止出发自由滑到端点C所需时间恰好等于小球从A由静止出发自由地经B滑到C所需时间,如图所示.设AB为铅直轨道,转弯处速度大小不变,转弯时间忽略不计,在此直角三角形范围内可构建一系列如图中虚线所示的光滑轨道,每一轨道由若干铅直和水平的部分连接而成,各转弯处性质都和B点相同,各轨道均从A点出发到C点终止,且不越出△ABC的边界.试求小球在各条轨道中,从静止出发自由地由A到C所需时间的上限与下限之比值.

高中物理竞赛辅导运动学

高中物理竞赛辅导运动学 §2.1质点运动学的差不多概念 2.1.1、参照物和参照系 要准确确定质点的位置及其变化,必须事先选取另一个假定不动的物体作参照,那个被选的物体叫做参照物。为了定量地描述物体的运动需要在参照物上建立坐标,构成坐标 系。 通常选用直角坐标系O –xyz ,有时也采纳极坐标系。平面直角坐标系一样有三种,一种是两轴沿水平竖直方向,另 一是两轴沿平行与垂直斜面方向,第三是两轴沿曲线的切线和法线方向〔我们常把这种坐标称为自然坐标〕。 2.1.2、位矢 位移和路程 在直角坐标系中,质点的位置可用三个坐标x ,y ,z 表示,当质点运动时,它的坐标是时刻的函数 x=X 〔t 〕 y=Y 〔t 〕 z=Z 〔t 〕 这确实是质点的运动方程。 质点的位置也可用从坐标原点O 指向质点P 〔x 、y 、z 〕的有向线段r 来表示。如图2-1-1所示, 也是描述质点在空间中位置的物理量。的长度为质点到原点之间的距离,的方向由余弦αcos 、βcos 、γcos 决定,它们之间满足 1cos cos cos 222=++γβα 当质点运动时,其位矢的大小和方向也随时刻而变,可表示为r =r (t)。在直角坐标系中,设分不为、、沿方向x 、y 、z 和单位矢量,那么r 可表示为 t z t y t x t )()()()(++= 位矢与坐标原点的选择有关。 研究质点的运动,不仅要明白它的位置,还必须明白它 的位置的变化情形,假如质点从空间一点),,(1111z y x P 运动到另一点),,(2222z y x P ,相应的位矢由r 1 变到r 2,其改 变量为? z z y y x x r r )()()(12121212-+-+-=-=? 称为质点的位移,如图2-1-2所示,位移是矢量,它是 从初始位置指向终止位置的一个有向线段。它描写在一定时刻内质点位置变动的大小和方向。它与坐标原点的选择无关。 2.1.3、速度 平均速度 质点在一段时刻内通过的位移和所用的时刻之比叫做这段时刻内的平均速度 ) 2z y 图2-1-1

高中物理竞赛运动学。

运动学 1如图所示,物体A 置于水平面上,A 前固定一滑轮B ,高台上有一定滑轮D ,一根轻绳一端固定在C 点,再绕过B 、D ,BC 段水平,当以恒定水平速度V 拉绳上的自由端时,A 沿水平面前进,求当跨过B 的两段绳子的夹角为α时,A 的运动 速度。 (V A =α cos 1+V ) 2. 缠在轴上的线被绕过滑轮B 后,以恒定速度v0 拉出。这时线轴沿水平平面无滑动滚动。求线轴中心点O 的速度随线与水平方向的夹角 α 的变化关系。线轴的内、外半径分别为r 和R 。 3.均匀光滑细棒AB 长l ,以速度v 搁在半径为r 的固定圆环上作匀速平动,试求在图13位置时,杆与环的交点M 的速度和加速度. 图13 4一个半径为 R 的半圆柱体沿水平方向向右做加速度为 a 的匀加速运动。在半圆柱体上搁置一根竖直杆,此杆只能沿竖直方向运动(如图)。当半圆柱体的速度为 v 时,杆与半圆柱体接触点 P 与柱心的连线与竖直方向的夹角为θ,求此时竖直杆运动的速度和加速度。

5 A ,B ,C 三个芭蕾舞演员同时从边长为l 的三角形顶点A ,B ,C 出发,以相同的速率v 运动;运动中始终保持A 朝着B ,B 朝着C ,C 朝着A .试问经多少时间三人相聚?每个演员跑了多少路径? 6.三只小虫A 、B 、C 沿水平面爬行,A 、B 的速度都能达到v =1cm/s 。开始时,这些虫子位于一个等边三角形的三个顶点上。C 应具有什么样的速度,才能在A 、B 任意移动的情况下使三小虫仍保持正三角形? 7 在掷铅球时,铅球出手时距地面的高度为h ,若出手时的速度为V 0,求以何角度掷球时,水平射程最远?最远射程为多少? (α=gh v v 22sin 2001 +-、 x=g gh v v 2200+) 7、模型飞机以相对空气v = 39km/h 的速度绕一个边长2km 的等边三角形飞行,设风速u = 21km/h ,方向与三角形的一边平行并与飞机起飞方向相同,试求:飞机绕三角形一周需多少时间? 9如图所示,合页构件由两菱形组成,边长分别为2L 和 L ,若顶点A以匀加速度a水平向右运动,当 BC 垂直于 OC 时,A 点速度恰为 v ,求此时节点B 和节点 C 的加速度各为多大?

初中物理竞赛运动学专题训练

初中物理运动学专题训练 1、甲、乙二人同时从同一地点A出发,沿直线同向到达点B,甲在前一半路程和后一半路 程内的运动速度分别是V 1和V 2 (V 1 >V 2 ), 乙在前一半时间和后一半时间内的运动速度是 V 1和V 2 ,则() A.甲先到达B B、乙先到达B C、两人同时到达B地 D、条件不足,无法确定 2、某科研所每天早晨都派小汽车按时接专家上班。有一天,专家为早一点赶到科研所,比平时提早1小时出发步行去科研所。走了一段时间后遇到了来接他的汽车,他上车后汽车立即掉头继续前进。进入单位大门时,他发现只比平时早到10分钟。问专家在路上步行了多长时间才遇到汽车?(设专家和汽车都作匀速运动,专家上车及汽车掉头时间不计) 3、甲、乙两地相距100千米,一辆汽车以40千米/时的速度从甲地出发开往乙地。此时恰好有一辆汽车从乙地开出向甲地出发,且以后每隔15分钟乙地均有一辆车发出,车速都是20千米/时,则从甲地发出的那辆车一路上可遇到从乙地发出汽车共 ________辆.(不包括进出车站的车辆)。 4、相距4500米的甲、乙两车站之间是一条笔直的公路。每隔半分钟,有一辆货车从甲站 出发以10米/秒的速度匀速开赴乙站,共开出50辆;于第一辆货车开出的同时有一辆客车从乙站出发匀速开往甲站。若客车速度是货车速度的2倍,那么客车途中遇到第一辆货车与最后一次遇到货车相隔的时间为多少秒? 5、从港口A到港口B的行程历时6昼夜,每天中午12时,由A、B两港口共分别开出一 艘轮船驶向B港A港,则每一艘开出的轮船在途中遇到对港口开来的轮船是(不包括在港口遇到的轮船)() A、6艘 B、11艘 C、12艘 D、13艘 6、某同学骑自行车从家到县城,原计划用5小时30分,由于途中有3.6千米的道路不平, 走这段不平的路时,速度相当于后来的3/4,因此,迟到12分钟,该同学和县城相距多少千米? 7、某高校每天早上都派小汽车准时接刘教授上班。一次,刘教授为早一点赶到学校,比 平时提前半小时出发步行去学校。走了27分钟时遇到来接他的小汽车,他上车后小汽 车立即调头继续前进。设刘教授步行速度为V 1,小汽车来回速度大小恒为V 2 ,刘教授 上车以及小汽车调头时间不计,则可判断() A、刘教授会提早3分钟到校且V 1:V 2 =1:10 B、刘教授会提早6分钟到校且V 1:V 2 =1:10 C、刘教授会提早3分钟到校且V 1:V 2 =1:9 D、刘教授会提早6分钟到校且V 1:V 2 =1:9 8、A、B两地之间仅有一条公路且相距了300千米。从A地早上9:00起每隔45分钟开出一辆汽车向B地。车速为60千米/时,下午15:00A地开出最后一班车。另外每天由B地早上8:00起每隔1小时也开出一辆汽车向A地,车速为75千米/小时,下午16:00B地开出最后一班车。则由A地早上9:00开出的班车在行驶途中能见到________辆由B地开出的班车;由B地下午15:00开出的班车在行驶中能见到________辆由A地开出的班车。(进出站时除外) 9、甲、乙两车站相距100km,今从乙站每隔15分钟开出一卡车,均以25km/h 的速度匀

高中物理直线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高中物理直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直线运动 1.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的图象如图所示取m/s2,求: (1)物体与水平面间的动摩擦因数; (2)水平推力F的大小; (3)s内物体运动位移的大小. 【答案】(1)0.2;(2)5.6N;(3)56m。 【解析】 【分析】 【详解】 (1)由题意可知,由v-t图像可知,物体在4~6s内加速度: 物体在4~6s内受力如图所示 根据牛顿第二定律有: 联立解得:μ=0.2 (2)由v-t图像可知:物体在0~4s内加速度: 又由题意可知:物体在0~4s内受力如图所示 根据牛顿第二定律有: 代入数据得:F=5.6N (3)物体在0~14s内的位移大小在数值上为图像和时间轴包围的面积,则有:

【点睛】 在一个题目之中,可能某个过程是根据受力情况求运动情况,另一个过程是根据运动情况分析受力情况;或者同一个过程运动情况和受力情况同时分析,因此在解题过程中要灵活 处理.在这类问题时,加速度是联系运动和力的纽带、桥梁. 2.如图所示,一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上,光滑圆弧MN 的半径为R =3.2m ,水平部分NP 长L =3.5m ,物体B 静止在足够长的平板小车C 上,B 与小车的接触面光滑,小车的左端紧贴平台的右端.从M 点由静止释放的物体A 滑至轨道最右端P 点后再滑上小车,物体A 滑上小车后若与物体B 相碰必粘在一起,它们间无竖直作用力.A 与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.物体A 、B 和小车C 的质量均为1kg ,取g =10m/s 2.求 (1)物体A 进入N 点前瞬间对轨道的压力大小? (2)物体A 在NP 上运动的时间? (3)物体A 最终离小车左端的距离为多少? 【答案】(1)物体A 进入N 点前瞬间对轨道的压力大小为30N ; (2)物体A 在NP 上运动的时间为0.5s (3)物体A 最终离小车左端的距离为3316 m 【解析】 试题分析:(1)物体A 由M 到N 过程中,由动能定理得:m A gR=m A v N 2 在N 点,由牛顿定律得 F N -m A g=m A 联立解得F N =3m A g=30N 由牛顿第三定律得,物体A 进入轨道前瞬间对轨道压力大小为:F N ′=3m A g=30N (2)物体A 在平台上运动过程中 μm A g=m A a L=v N t-at 2 代入数据解得 t=0.5s t=3.5s(不合题意,舍去) (3)物体A 刚滑上小车时速度 v 1= v N -at=6m/s 从物体A 滑上小车到相对小车静止过程中,小车、物体A 组成系统动量守恒,而物体B 保持静止 (m A + m C )v 2= m A v 1 小车最终速度 v 2=3m/s 此过程中A 相对小车的位移为L 1,则 2211211222mgL mv mv μ=-?解得:L 1=94 m

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