高中物理抛体运动圆周运动精讲(共14页).doc

《高中物理抛体运动圆周运动精讲(共14页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理抛体运动圆周运动精讲(共14页).doc（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上第四章 抛体运动 圆周运动 万有引力定律及其应用第一单元 抛体运动第1课时 运动的合成与分解要点一 曲线运动 即学即用1.下列哪幅图能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系 （ ）要点二 运动的合成与分解即学即用2.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是 （ ）A.一定是直线运动B.一定是抛物线运动C.可能是直线运动,也可能是抛物线运动D.以上说法都不对题型1 小船渡河问题例1小船在s=200 m宽的河中横渡,水流速度是2 m/s,船在静水中的航行速度为4 m/s.求:（1）小船渡河的最短时间.（2）要使小船航程最短,应

2、该如何航行?题型2 绳通过定滑轮拉物体问题例2如图所示,站在岸上的人通过跨过定滑轮的不可伸长的绳子拉动停在平静湖面上的小船,若人拉着自由端Q以水平速度v0匀速向左前进,试分析图示位置时船水平向左的运动速度v.题型3 相对运动中速度合成问题例3如图所示,一辆邮车以速度u沿平直公路匀速行驶,在离此公路距离s处有一个邮递员,当他和邮车的连线与公路的夹角为时开始沿直线匀速奔跑,已知他奔跑的最大速度为v,试问:（1）他应向什么方向跑才能尽快与邮车相遇?（2）他至少以多大的速度奔跑,才能与邮车相遇?答案 （1）与公路夹角为arcsin（）+的方向 （2）utan 题型4 划曲为直思想例4设“歼10”质量为

3、m,以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其他力的合力提供,不含重力）.求: （1）用x表示水平位移,y表示竖直位移,试画出“歼10”的运动轨迹简图,并简述作图理由.（2）若测得当飞机在水平方向的位移为x0时,它的上升高度为y0.求“歼10”受到的升力大小.（3）当飞机上升到y0高度时飞机的速度大小和方向.1.图为一空间探测器的示意图,P1、P2、P3、P4是四个喷气式发动机,P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行,P2、P4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

4、以恒定的速率v0向正x方向平动.要使探测器改为向正x偏负y60的方向以原来的速率v0平动,则可 （ ）A.先开动P1适当时间,再开动P4适当时间B.先开动P3适当时间,再开动P2适当时间C.开动P4适当时间D.先开动P3适当时间,再开动P4适当时间2.质量为m的物体,在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F1、F2不变,仅将F3的方向改变90（大小不变）后,物体可能做 （ ）A.加速度大小为的匀变速直线运动B.加速度大小为的匀变速直线运动C.加速度大小为的匀变速曲线运动D.匀速直线运动3.（2009重庆模拟）如图所示,（a）图表示某物体在x轴方向上分速度的vt图象,（b）图表

5、示该物体在y轴上分速度的vt图象.求:（1）物体在t=0时的速度.（2）t=8 s时物体的速度.（3）t=4 s时物体的位移. 第2课时 平抛运动要点一 平抛运动 即学即用1.在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地.若不计空气阻力,则（ ）A.垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B.垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定要点二 类平抛运动 即学即用2.如图所示,光滑斜面长为a,宽为b,倾角为,一物块A沿斜面左上方顶点P水平射入,恰好从右下方顶点Q离开斜面

6、,求入射初速度.题型1 平抛运动规律的应用【例1】如图所示,从倾角为的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出,小球均落在斜面上.当抛出的速度为v1时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为1;当抛出速度为v2时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为2,则（ ）A.当v1v2时,12B.当v1v2时,12C.无论v1、v2关系如何,均有1=2D.1、2的关系与斜面倾角有关题型2 平抛运动中的临界问题【例2】如图所示,排球场总长为18 m,球网高度为2 m,运动员站在离网3 m的线上（图中虚线所示）正对网向上跳起将球水平击出（球在飞行过程中所受空气阻力不计,g取10 m/s2）.设击球点在3

7、 m线的正上方高度为2.5 m处,试问击球的速度在什么范围内才能使球既不触网也不越界?1.如图所示,以9.8 m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是（g=9.8 m/s2）（ ）A. s B. s C s D.2 s2.如图所示,a、b两个小球从不同高度同时沿相反方向水平抛出,其平抛运动轨迹的交点为P,则以下说法正确的是（ ）A.a、b两球同时落地B.b球先落地C.a、b两球在P点相遇D.无论两球初速度大小多大,两球总不能相遇3.如图所示,A、B两球之间用长6 m的柔软细线相连,将两球相隔0.8 s先后从同一高度同一点均以4

8、.5 m/s的初速度水平抛出,求:（1）A球抛出后多长时间,A、B两球间的连线可拉直.（2）这段时间内A球离抛出点的水平位移多大?（g取10 m/s2）4.（2009衡阳质检）国家飞碟射击队在进行模拟训练时用如图所示装置进行.被训练的运动员在高H=20 m的塔顶,在地面上距塔水平距离为s处有一个电子抛靶装置,圆形靶可被以速度v2竖直向上抛出.当靶被抛出的同时,运动员立即用特制手枪沿水平方向射击,子弹速度v1=100 m/s.不计人的反应时间、抛靶装置的高度及子弹在枪膛中的运动时间,且忽略空气阻力及靶的大小（g取10 m/s2）.（1）当s取值在什么范围内,无论v2为何值都不能被击中?（2）若s

9、=100 m,v2=20 m/s,试通过计算说明靶能否被击中?1.如图所示,汽车在一段弯曲水平路面上匀速率行驶,关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图（如右图）,可能正确的是（图中F为地面对它的静摩擦力,F1为它行驶时所受阻力）（ ）2.如图所示,一玻璃筒中注满清水,水中放一软木做成的小圆柱体R（圆柱体的直径略小于玻璃管的直径,轻重大小适宜,使它在水中能匀速上浮）.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧（图甲）.现将玻璃筒倒置（图乙）,在软木塞上升的同时,将玻璃管水平向右加速移动,观察木塞的运动.将会看到它斜向右上方运动.经过一段时间,玻璃管移至图丙中虚线所示位置,软木塞恰好运动到玻璃管的顶端.在下面四

10、个图中,能正确反映软木塞运动轨迹的是（ ）3.如图所示,一条小船位于200 m宽的河正中A点处,从这里向下游100 m处有一危险区,当时水流速度为4 m/s,为了使小船避开危险区沿直线到达对岸,小船在静水中的速度至少是（ ）A. m/s B. m/s C.2 m/s D.4 m/s4.（2009贵阳模拟）如图所示,两小球a、b从直角三角形斜面的顶端以相同大小的水平速率v0向左、向右水平抛出,分别落在两个斜面上,三角形的两底角分别为30和60,则两小球a、b运动时间之比为（ ）A.1B.13C.1D.315.如图所示,从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘,沿直径方向向管内水平抛入一钢球.球与

11、管壁多次相碰后落地（球与管壁相碰时间不计）,若换一根等高但较粗的内壁光滑的钢管B,用同样的方法抛入此钢球,则运动时间 （ ）A.在A管中的球运动时间长B.在B管中的球运动时间长C.在两管中的球运动时间一样长D.无法确定6.执行救灾任务的飞机,逆风做水平匀速直线飞行,相隔0.5 s先后释放形状和质量完全相同的两箱救灾物资1号箱和2号箱.假设风力保持不变,这两箱物资在空中下落时,地上的人沿着飞机飞行的方向看（ ）A.1号箱在2号箱的正下方B.两箱间的水平距离保持不变C.两箱间的水平距离越来越大D.两箱间的水平距离越来越小7.如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊

12、钩,在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B向上吊起,A、B之间的距离以d=H-2t2（SI）（SI表示国际单位制,式中H为吊臂离地面的高度）规律变化,则物体做（ ）A.速度大小不变的曲线运动B.速度大小增加的曲线运动C.加速度大小方向均不变的曲线运动D.加速度大小方向均变化的曲线运动8.（2009海淀区模拟）民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标.假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的弓箭速度为v2.直跑道离固定目标的最近距离为d.要想在最短的时间内射中目标,则运动员放箭处离目标的距离应该为（ ）A. B. C

13、. D.9.如图所示,A、B为两个挨得很近的小球,并列放于光滑斜面上,斜面足够长,在释放B球的同时,将A球以某一速度v0水平抛出,当A球落于斜面上的P点时,B球的位置位于（ ）A.P点以下B.P点以上C.P点D.由于v0未知,故无法确定10.一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 cm,一小球以水平速度v飞出,欲打在第四台阶上,则v的取值范围是（ ）A. m/sv2 m/s B. m/sv3.5 m/sC. m/sv m/s D. m/sv m/s12.如图所示,M和N是两块相互平行的光滑竖直弹性板.两板之间的距离为L,高度为H.现从M板的顶端O以垂直板面的水平速度v0抛出一个小球

14、.小球在飞行中与M板和N板分别在A点和B点相碰（假设碰撞时无能量损失）,并最终在两板间的中点C处落地.求:（1）小球抛出的速度v0与L和H之间满足的关系.（2）OA、AB、BC在竖直方向上的距离之比.13.如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L=8 m,传送带的皮带轮的半径均为R=0.2 m,传送带的上部距地面的高度为h=0.45 m,现有一个旅行包（视为质点）以v0=10 m/s的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为=0.6.g取10 m/s2.试讨论下列问题:（1）若传送带静止,旅行包滑到B端时,人若没有及时取下,旅行包将从B端滑落.则包的

15、落地点距B端的水平距离为多少?（2）设皮带轮顺时针匀速转动,并设水平传送带长度仍为8 m,旅行包滑上传送带的初速度恒为10 m/s.当皮带轮的角速度值在什么范围内,旅行包落地点距B端的水平距离始终为（1）中所求的水平距离?若皮带轮的角速度1=40 rad/s,旅行包落地点距B端的水平距离又是多少?（3）设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动,在右图所示的坐标系中画出旅行包落地点距B端的水平距离s随皮带轮的角速度变化的图象.第二单元 圆周运动第3课时 圆周运动的基本概念与规律要点一 描述圆周运动的几个物理量 即学即用1.对于做匀速圆周运动的物体,下面说法正确的是（ ）A.相等的时间里通过的路程相等

16、B.相等的时间里速度变化量相等C.相等的时间里发生的位移相同D.相等的时间里转过的角度相等要点二 向心力的特点及其计算 即学即用2.小球质量为m,用长为L的悬线固定在O点,在O点正下方L/2处有一光滑圆钉C（如图所示）.今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放,当悬线呈竖直状态且与钉相碰时（ ）A.小球的速度突然增大B.小球的向心加速度突然增大C.小球的向心加速度不变D.悬线的拉力突然增大要点三 离心现象及其应用 即学即用3.如图所示,一物体沿光滑球面下滑,在最高点时速度为2 m/s,球面半径为1 m,求当物体下滑到什么位置时开始脱离球面?（g=10 m/s2）题型1 传动问题中圆周运动各量的关系

17、问题【例1】如图所示皮带传动装置,主动轮O1的半径为R,从动轮O2的半径为r,R=r.其中A、B两点分别是两轮缘上的点,C点到主动轮轴心的距离R=R,设皮带不打滑,则有AB= ;AC= ;BC= ;vAvB= ; vAvC= ; vBvC= ;向心加速度aAaB= ;aAaC= ;aBaC= .题型2 圆周运动的一般动力学问题【例2】某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋.若将人和座椅看成是一个质点,则可简化为如右图所示的物理模型.其中P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴OO转动,设绳长l=10

18、m,质点的质量m=60 kg,转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4 m.转盘逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角=37.（不计空气阻力及绳重,绳子不可伸长,sin 37=0.6,cos 37=0.8,g=10 m/s2）求:质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘的角速度及绳子的拉力.题型3 运动建模【例3】如图所示,质量均为m的两个小球A、B套在光滑水平直杆P上,整个直杆被固定在竖直转轴上,并保持水平,两球间用劲度系数为k,自然长度为L的轻质弹簧连接在一起,A球被轻质细绳拴在竖直转轴上,细绳长度也为L,现欲使横杆AB随竖直转轴一起在水平面内匀速转动,其角

19、速度为,求当弹簧长度稳定后,细绳的拉力和弹簧的总长度各为多大?1.如图所示,a、b是地球表面上不同纬度上的两个点,如果把地球看作是一个球体,a、b两点随地球自转做匀速圆周运动,这两个点具有大小相同的（ ）A.线速度B.角速度C.加速度D.轨道半径2.图所示是上海锦江乐园新建的“摩天转轮”,它的直径达98 m,世界排名第五,游人乘坐时,转轮始终不停地匀速转动,每转一周用时25 min,每个厢轿共有6个座位.判断下列说法中正确的是（ ）A.每时每刻每个人受到的合力都不等于零B.每个乘客都在做加速度为零的匀速运动C.乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变D.乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变3.如图

20、所示,一个水平放置的圆桶绕轴OO匀速转动,转动角速度=2.5rad/s,桶壁上P处有一圆孔,桶壁很薄,桶的半径R=2 m.当圆孔运动到桶的上方时,在圆孔的正上方h=3.2 m处有一个小球由静止开始下落,已知圆孔的半径略大于小球的半径.试通过计算判断小球是否和圆桶碰撞.（不考虑空气阻力,g=10 m/s2）4.飞机俯冲拉起时,飞行员处于超重状态,即飞行员对座位的压力大于他所受的重力,这种现象也叫过荷.过荷会造成飞行员大脑缺血,四肢沉重.过荷过大时,飞行员还会暂时失明,甚至晕厥.飞行员可以通过加强训练来提高自己的抗荷能力.如图所示是训练飞行员用的一种离心试验器.当试验器转动时,被训练人员根据测试要

21、求,在试验舱内可取坐、卧等不同姿势,以测试离心作用对飞行员产生的影响.离心试验器转动时,被测验者做匀速圆周运动.现观察到图中的直线AB（即垂直于座位的直线）与水平杆成30角.被测验者对座位的压力是他所受重力的多少倍?向心加速度多大?第4课时 专题:圆周运动向心力公式的应用要点一 火车转弯问题的力学分析即学即用1.质量为100 t的火车在轨道上行驶,火车内、外轨连线与水平面的夹角为=37,如图所示,弯道半径R=30 m,重力加速度取10 m/s2.求:（1）当火车的速度为v1=10 m/s时,轨道受到的侧压力多大?方向如何?（2）当火车的速度为v2=20 m/s时,轨道受到的侧压力多大?方向如何

22、?要点二 竖直平面内的圆周运动 即学即用2.如图所示,轻杆长1 m,其两端各连接质量为1 kg的小球,杆可绕距B端0.2 m的轴O在竖直平面内自由转动,轻杆从静止由水平转至竖直方向,A球在最低点时的速度为4 m/s.（g取10 m/s2）求:（1）A球此时对杆的作用力大小及方向.（2）B球此时对杆的作用力大小及方向.题型1 有关摩擦力的临界问题【例1】如图所示的装置中,在水平转台上开有一光滑小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端拴质量为M的物体,另一端连接质量为m的物体.已知O与物体M间的距离为r,物体M与转台一起做匀速圆周运动,设最大静摩擦力为fm（fmm）,它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的

23、倍,两物体用一根长为l（lR）的轻绳连在一起,如图所示,若将甲物体放在转轴的位置上,甲、乙之间轻绳刚好沿半径方向拉直,要使两物体与转盘之间不发生相对滑动,则转盘旋转的角速度最大值不得超过（ ）A. B.C.D.11.如图所示,细绳长l,吊一个质量为m的铁球,绳受到大小为2mg的拉力就会断裂,绳的上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上.起初环带着球一起以速度v=向右运动,在A处环被挡住而停下的瞬间,绳子所受拉力为多少?在以后的运动过程中,球是先碰墙还是先碰地?第一次的碰撞点离B点的距离是多少?（已知A处离墙的水平距离为l,球离地的高度h=2l）12.如图所示,小球从光滑的圆弧轨道下滑至水平轨道

24、末端时,光电装置被触动,控制电路会使转筒立刻以某一角速度匀速连续转动起来.转筒的底面半径为R,已知轨道末端与转筒上部相平,与转筒的转轴距离为L,且与转筒侧壁上的小孔的高度差为h;开始时转筒静止,且小孔正对着轨道方向.现让一小球从圆弧轨道上的某处无初速滑下,若正好能钻入转筒的小孔（小孔比小球略大,小球视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g）,求:（1）小球从圆弧轨道上释放时的高度H.（2）转筒转动的角速度.13.（2009海淀区模拟）如图所示,左图是游乐场中过山车的实物图片,右图是过山车的原理图.在原理图中半径分别为R1=2.0 m和R2=8.0 m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为=37斜轨道面上的Q、Z两点,且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接.现使小车（视作质点）从P点以一定的初速度沿斜面向下运动.已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为=,g=10 m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8.问:（1）若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处,则其在P点的初速度应为多大?（2）若小车在P点的初速度为10 m/s,则小车能否安全通过两个圆形轨道?专心-专注-专业