高中物理必修二曲线运动经典例题.pdf
精品文档【曲线运动】1、关于曲线运动，以下说法中正确的选项是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 F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，假设突然撤去 F1，而保持 F2、F3不变，那么质点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，以下说法中正确的选项是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、质量 m=0.2kg 的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和 vy随时间变化的图线如下图，求：(1)物体所受的合力。(2)物体的初速度。(3)判断物体运动的性质。(4)4s 末物体的速度和位移。5、某船在静水中的速率为 v14m/s，现让船渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为 d100m，河水的流动速度为 v23m/s，方向与河岸平行。试分析：欲使船以最短时间渡过河去，航向怎样？最短时间是多少？到达对岸的位置怎样？船发生的位移是多大？欲使船渡河过程中的航行距离最短，船的航向又应怎样？渡河所用时间是多少？7、在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长 L1.25cm，假设小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d 所示，那么小球平抛的初速度为v0用 L、g 表示，其值是。g 取 9.8m/s2abcd9、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，那么油滴的落地点必在O 点的填“左或“右方，离 O 点的距离为。11、如图在倾角为 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.精品文档气阻力不计，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到达最大？13、如下图的皮带传动装置中，右边两轮固定在一起同轴转动，图中 A、B、C 三轮的半径关系为rArC2rB，设皮带不打滑，那么三轮边缘上的一点线速度之比vAvBvC，角速度之比 ABC。ABrCrArB15、关于向心加速度，以下说法中正确的选项是CA.向心加速度的方向始终与速度方向垂直B.向心加速度的方向保持不变C.物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心D.物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心17、如下图，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。关于摆球的受力情况，以下说法中正确的选项是 FTFT1A摆球受重力、拉力和向心力的作用B摆球受拉力和向心力的作用LFmC摆球受重力和拉力的作用FT2OD摆球受重力和向心力的作用mG18、如下图，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥形筒固定不动，有两个质量相等的小球 A 和 B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，那么以下说法中正确的选项是AAA 球的线速度必定大于B 球的线速度BA 球的角速度必定小于B 球的线速度BCA 球的运动周期必定小于B 球的运动周期DA 球对筒壁的压力必定大于B 球对筒壁的压力.精品文档答案解析1 1、ACAC【解析】【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，那么可能是直线运动。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 2、A A【解析】【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，那么撤去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，那么撤去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、C【解析】【解析】根据速度合成的平行四边形定那么可知，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。如果在一直线上，合运动是匀变速直线运动；反之，是匀变速曲线运动。根据运动的同时性，合运动的两个分运动是同时的。4、【解析】【解析】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 轴上分运动的加速度为0，故 物 体 的 合 加 速 度 大 小 为 a=1m/s2，方 向 沿 x 轴 的 正 方 向。那 么 物 体 所 受 的 合力 F=ma=0.21N=0.2N，方向沿 x 轴的正方向。(2)由图象知，可得两分运动的初速度大小为 vx0=0，vy0=4m/s，故物体的初速度v0vx20 vy200 42m/s=4m/s，方向沿 y 轴正方向。(3)根据1和2可知，物体有 y 正方向的初速度，有 x 正方向的合力，那么物体做匀变速曲线运动。(4)4s 末 x 和 y 方向的分速度是 vx=at=4m/s，vy=4m/s，故物体的速度为2v=vxvy24242 4 2m/s，方向与 x 正向夹角，有 tan=vy/vx=1。x 和 y 方向的分位移是 x=at2/2=8m，y=vyt=16m，那么物体的位移为s=x2 y2 8 5m，方向与 x 正向的夹角 ，有 tan=y/x=2。5、【解析】【解析】根据运动的独立性和等时性，当船在垂直河岸方向上的分速度 v最大时，渡河所用时间最短，设船头指向上游且与上游河岸夹角为，其合速度 v 与分运动速度 v1、v2的矢量关系如图 1 所示。河水流速 v2平行于河岸，不影响渡河快慢，船在垂直河岸方向上的分速度vv1sin，那么v1v图 1v2d船渡河所用时间为t。v1sin显然，当 sin 1 即 90时，v最大，t 最小，此时船身垂直于A.v1vv2图 2精品文档河岸，船头始终指向正对岸，但船实际的航向斜向下游，如图2 所示。渡河的最短时间tmind100s25s。4v122船的位移为sv tv1 v2t min423225m125m。船渡过河时已在正对岸的下游A 处，其顺水漂流的位移为xv2tminv2d3100m75m。4v1 由于 v1v2，故船的合速度与河岸垂直时，船的渡河距离最短。设此时船速 v1的方向船头的指向斜向上游，且与河岸成 角，如图 634 所示，那么v3cos 2，4124。v1422船的实际速度为v合v1 4232m/s 7 m/s。v2v1v合v2图 634d100100 7故渡河时间tss38s。7v合77、【解析】【解析】由水平方向上 abbccd 可知，相邻两点的时间间隔相等，设为 T，竖直方向相邻两点间距之差相等，yL，那么由xaT2，得TL。时间 T 内，水平方向位移为 x2L，所以gv0 x2 Lg 20.01259.8m/s0.70m/s。t9、【解析】【解析】因为油滴自车厢顶部A 点脱落后，由于惯性在水平方向具有与车厢相同的初速度，因此油滴做平抛运动，水平方向做匀速直线运动 x1vt，A1竖直方向做自由落体运动hgt2，2又因为车厢在水平方向做匀减速直线运动，所以车厢 O 点1的位移为x2vtat2。2如下图 xx1x2AOx2x1Ox1212haatah，22gga所以油滴落地点必在 O 点的右方，离 O 点的距离为h。g1111、【解析】【解析】1小球做平抛运动，同时受到斜面体的限制，设从小球从A 运动到 B 处所需的时间为 t，水平位移为 x=V0t竖直位移为 y=.12gt2精品文档由数学关系得:2V tan12gt(V0t)tan,t 02g2从抛出开始计时，经过t1时间小球离斜面的距离到达最大,当小球的速度与斜面平行时，小球离斜面的距离到达最大。因Vy1=gt1=V0tan,所以t1V0tan。g1313、【解析】【解析】A、B 两轮由皮带带动一起转动，皮带不打滑，故A、B 两轮边缘上各点的线速度大小相等。B、C 两轮固定在同一轮轴上，同轴转动，角速度相等。由vr 可知，B、C 两轮边缘上各点的线速度大小不等，且 C 轮边缘上各点的线速度是B 轮边缘上各点线速度的两倍，故有 vAvBvC112。A、B 两轮边缘上各点的线速度大小相等，同样由vr 可知，它们的角速度与半径成反比，即 ABrBrA12。因此 ABC=12215、AD【解析】【解析】向心加速度的方向沿半径指向圆心，速度方向那么沿圆周的切线方向。所以，向心加速度的方向始终与速度方向垂直，且方向在不断改变。物体做匀速圆周运动时，只具有向心加速度，加速度方向始终指向圆心；一般情况下，圆周运动的向心加速度与切向加速度的合加速度的方向就不始终指向圆心。17、C【解析】【解析】物体只受重力 G 和拉力 FT的作用，而向心力F 是重力和拉力的合力，如下图。也可以认为向心力就是FT沿水平方向的分力 FT2，显然，FT沿竖直方向的分力FT1与重力 G 平衡。18、AB【解析】【解析】小球 A 或 B 的受力情况如图，两球的向心力都来源于重力G 和支持力 FN的合力，建立坐标系，有 FN1FNsinmg，FN2FNcosF，所以 Fmgcot，即小球做圆周运动所需的向心力，可见A、B 两球的向心力大小相等。v2比拟两者线速度大小时，由Fm可知，r 越大，v 一定较大。r比拟两者角速度大小时，由Fmr2可知，r 越大，一定较小。2比拟两者的运动周期时，由Fmr()2可知，r 越大，T 一定较大。Tmg由受力分析图可知，小球A 和 B 受到的支持力 FN都等于。sinyFN1OmgFNFN2x.
