习题课曲线运动复习与总结 .docx

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1、精品名师归纳总结习题课 2 曲线运动总复习运动的合成与分解1. 合运动与分运动的确定物体的实际运动是合运动当把一个实际运动分解,在确定它的分运动时, 两个分运动要有实际意义2. 运动合成的规律1合运动与分运动具有等时性。 2各分运动具有各自的独立性3. 判定合运动性质的方法对于运动的合成,通过图示讨论特别简便详细做法是：将速度和加速度分别合成,如下列图(1) 直线运动与曲线运动的判定：通过观看合速度与合加速度的方向是否共线进行判定： 共线就为直线运动,不共线就为曲线运动(2) 判定是否为匀变速运动：看合加速度是否恒定即大小和方向是否恒定4. 关于绳 杆末端速度的分解如绳 杆末端的速度方向不沿绳

2、杆 ,就将其速度沿绳 杆方向和垂直于绳 杆方向分解,沿绳 杆方向的分速度相等可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结原创题 如下列图为内燃机的活塞、曲轴、连杆结构示意图, 已知：曲轴 OA R, 连杆 AB 3R,活塞 C 只能沿虚线 OC 运动图示位置时,曲轴转动的角速度为,且 OAAB .求此时活塞 C 的速度大小解析 由圆周运动学问得： vA R,方向沿 AB 方向活塞的速度 vC 分解如图,就vC1 vA R,由几何关系得： vC1 AB 3R,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结vCOB33解得： vC 10R. 答案 10RR2 3R 2可编辑资料 - - -

3、欢迎下载精品名师归纳总结1对于两个分运动的合运动,以下说法中正确选项 A 合运动的速度肯定大于两个分运动的速度B合运动的速度肯定大于某一个分运动的速度 C合运动的方向就是物体实际运动的方向D由两个分运动速度的大小就可以确定合运动速度的大小解析： 选 C.依据平行四边形定就,合运动速度的大小和方向可由对角线表示,而邻边表示两个分运动的速度.由几何关系知,两邻边和对角线的长短关系因两邻边的夹角不同而不同,当两邻边长短不变,而夹角转变时,对角线的长短也将发生转变,即合运动速度也将变化,应选项 A、 B、D 错误,选项 C 正确.解决平抛运动问题的三条途径1. 利用平抛运动的时间特点解题平抛运动可分解

4、成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,只要抛出的时间相同,下落的高度和竖直分速度就相同2. 利用平抛运动的偏转角解题(1) 做平抛运动的物体在任一时刻、任一位置, 其速度方向与水平方向的夹角、位移与水平方向的夹角 ,满意 tan 2tan.(2) 做平抛运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线肯定通过此时水平位移的中x.心,即 x 123. 利用平抛运动的轨迹解题可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结平抛运动的轨迹是一条抛物线,已知抛物线上的任意一段,就可求出水平初速度和抛出点,其他物理量也就迎刃而解了设右图为某小球做平抛运动的一段轨迹,在轨迹上任取两点 A 和 B, E

5、 为 AB 的中间时刻 只需 CD DB 设 tAE tEB T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由竖直方向上的匀变速直线运动得FC AFgT2,所以 TygFC AFg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由水平方向上的匀速直线运动得v0 EF EFg.TFC AF改编题 如下列图,斜面高h5 m ,底面长 a8 m ,底面宽 b 6 m现将小球由斜面的 A 点水平抛出,恰好落到C 点,求：(1) 小球抛出时的速度v0 的大小。(2) 小球到 C 点时的速度与水平方向的夹角取 g10 m/s2 解析 1小球平抛运动的时间：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总

6、结gt由 h122 得： t2h g2 510s 1 s.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结小球的水平位移：xa2 b2 82 62 m 10 m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t水平初速度为： v0 x101m/s10 m/s.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2小球到 C 点时的竖直速度vy gt 10 1 m/s 10 m/s. 设与水平方向间的夹角为 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就： tan 45.vyv010 110可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案 110 m/s245 2在高度为 h 的同一位置向水

7、平方向同时抛出两个小球A 和 B,如 A 球的初速度vA大于 B 球的初速度 vB ,就以下说法中正确选项 A A 球比 B 球先落的B. 在飞行过程中的任一段时间内,A 球的水平位移总是大于B 球的水平位移C. 如两球在飞行中遇到一堵墙,A 球击中墙的高度大于B 球击中墙的高度D. 在空中飞行的任意时刻,A 球总在 B 球的水平正前方, 且 A 球的速率总是大于B 球的速率解析： 选 BCD. 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动由题意知, A、B 两小球在竖直方向同时由同一位置开头做自由落体运动,因此在飞行过程中,它们总在同一高度而在水平方向上,A 球以较大的速

8、度、 B 球以较小的速度同时由同一位置开头向同一方向做匀速直线运动,在飞行过程中,A 球总在 B 球的水平正前方, 应选项 A 错, B 、D 正确。因 vAvB,抛出后 A 球先于 B 球遇到墙,即从抛出到遇到墙A 球运动时间短, B 球用时长,那么 A 球下落的高度小,应选项C 正确可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结圆周运动中的临界问题1. 水平面内的圆周运动的临界问题在水平面上做圆周运动的物体,当角速度变化时,物体有远离或向着圆心运动半径有变化 的趋势这时,要依据物体的受力情形,判定物体所受的某个力是否存在以及这个力存在时方向朝哪 特殊是一些接触力,如静摩擦力、绳的拉力等2

9、. 竖直平面内的圆周运动的临界问题竖直平面内的圆周运动, 往往是典型的变速圆周运动对于物体在竖直平面内的变速圆周运动问题,中学阶段只分析通过最高点和最低点的情形在解答竖直面内的圆周运动问题时,对球在最高点的临界情形, 要留意两类模型的区分： 绳和杆,绳只能供应拉力,而杆既能供应拉力又能供应支持力有一水平放置的圆盘, 上面放有一劲度系数为 k 的轻质弹簧, 如下列图, 弹簧的一端固定于轴 O 上,另一端挂一质量为 m 的物体 A,物体与圆盘面间的动摩擦因数为 ,开头时弹簧未发生形变,长度为 R.(1) 圆盘的转速 n0 多大时,物体 A 开头滑动？(2) 分析转速达到 2n0 时,弹簧的伸长量

10、x 是多少？思路点拨 如圆盘转速较小,就静摩擦力供应向心力,当圆盘转速较大时,弹力与摩擦力的合力供应向心力0R解析 1A 刚开头滑动时, A 所受最大静摩擦力供应向心力, 就有 mgm 2又由于 0 2n00,由得 n1g2R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0即当 n1 2gR 时,物体A 开头滑动可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结有 2mg kxm2转速增加到 2n0 时,1r, 1 2n20, r Rx,整理得 x 3 mgR .kR 4 mg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案 1 1g 23 mgR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归

11、纳总结2RkR4 mg借题发挥 处理临界问题常用的方法(1) 极限法： 把物理问题 或过程 推向极端, 从而使临界现象显现, 达到尽快求解的目的(2) 假设法：有些物理过程中没有明显显现临界问题的线索,但在变化过程中可能显现临界问题时间： 60 分钟,满分： 100 分一、单项挑选题 此题共 6 小题,每道题6 分,共 36 分在每道题给出的四个选项中, 只有一个选项正确 1. 以下关于曲线运动的说法中,正确选项可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A 做曲线运动的物体的加速度肯定是变化的B做曲线运动的物体其速度大小肯定是变化的 C做匀速圆周运动的物体,所受的合力不肯定时刻指向圆心D

12、骑自行车冲到圆弧形桥顶时,人对自行车座的压力减小,这是失重造成的解析： 选 D.曲线运动的加速度不肯定变化,如平抛运动,选项A 错误曲线运动的速度大小可以不变,如匀速圆周运动,选项B 错误做匀速圆周运动的物体,所受合力肯定指向圆心,选项C 错误自行车行驶至桥顶时,加速度方向向下,处于失重状态,选项D正确2. 如河水的流速大小与水到河岸的距离有关,河中心水的流速最大,河岸边缘处水的流速最小现假设河的宽度为120 m河中心水的流速大小为4 m/s,船在静水中的速度大小为 3 m/s,要使船以最短时间渡河,就A 船渡河的最短时间是24 s B在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C船在河水中航行的轨迹是一

13、条直线D船在河水中的最大速度为7 m/s解析： 选 B.当船头的指向 即船相对于静水的航行方向始终垂直于河岸时,渡河时间最可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3短,且 tmin 120s 40 s,选项 A 错误,选项 B 正确。因河水的流速随距岸边距离的变化而可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结变化, 而小船的实际航速、航向都在变化,航向变化引起船的运动轨迹不在一条直线上,选项 C 错误。船在静水中的速度肯定,就水流速度最大时,船速最大,由运动的合成可知, 选项 D 错误3.如下列图, 一偏心轮绕垂直纸面的轴O 匀速转动, a 和 b 是轮边缘上的两个点, 就偏心轮转

14、动过程中a、b 两点 A 角速度大小相同B线速度大小相同C周期大小不同D转速大小不同解析： 选 A. 同轴转动,角速度大小相等,周期、转速都相等,选项A 正确, C、D 错误。角速度大小相等, 但转动半径不同, 依据 vr可知,线速度大小不同, 选项 B 错误 此题答案为 A.4.如下列图,质量为m 的物体从半径为R 的半球形碗边向碗底滑动,滑到最低点时的速度为 v.如物体滑到最低点时受到的摩擦力是Ff,就物体与碗的动摩擦因数为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结FfA. mg2C.FfvB.Ffv2mg mR2D. Ffv可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mg mR

15、m Rv2解析： 选 B.设在最低点时,碗对物体的支持力为FN ,就 FN mg m R,解得 FN mg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结v2m R.由 Ff FN 解得 Ff,选项 B 正确mv2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mg R5.如下列图,半径为 R 的半圆形圆弧槽固定在水平面上,在圆弧槽的边缘 A 点有一小球 可视为质点,图中未画出 ,今让小球对着圆弧槽的圆心O 以初速度 v0 做平抛运动,从抛出到击中槽面所用时间为Rgg 为重力加速度 ,就平抛的初速度可能是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A v02 32gRB v03 22gR可

16、编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22Cv 0 3 3gRD v0 2 2gR解析：选 A. 小球做平抛运动, 下落的高度 y1gt 2Rx R R2 R/2 2 2 32 2 ,水平位移2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结R,所以小球做平抛运动的初速度v0 x2 3gR,选项 A 正确可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t26.质量为 m 的飞机以恒定速率v 在空中水平回旋 如下列图 ,其做匀速圆周运动的半径为R,重力加速度为 g,就此时空气对飞机的作用力大小为v2A mRB mg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Cmg2v44R2v2D

17、mg R2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解析： 选 C.飞机在空中水平回旋时在水平面内做匀速圆周运动,受到重力和空气的作v2用力两个力的作用, 其合力供应向心力Fn mR.飞机受力示意图如下列图,依据勾股定理得可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 2FFmg 2n mg2v4 R2.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二、多项挑选题 此题共 4 小题,每道题6 分,共 24 分在每道题给出的四个选项中, 有多项符合题目要求,全部选对的得6 分,选对但不全的得3 分,有选错的得 0 分 7西班牙某小镇举办了西红柿狂欢节,其间如一名儿童站在自家的平房顶上,

18、向距离他 L 处的对面的竖直高墙上投掷西红柿,第一次水平抛出的速度是v0,其次次水平抛出的速度是 2v0,就比较前后两次被抛出的西红柿在遇到墙时,有A 运动时间之比是2 1B. 下落的高度之比是2 1C. 下落的高度之比是4 1D. 运动的加速度之比是1 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解析： 选 ACD. 由平抛运动的规律得t1 t2 L L 2 1,应选项 A 正确 h1 h2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结21212v02v0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2gt 1 8.gt 2 4 1,选项 B 错误, C 正确由平抛运动的性质知,选

19、项D 正确可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结中心电视台 今日说法 曾报道了一起发生在某路上的离奇交通事故家住大路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内遭受了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲进李先生家, 造成三死一伤和房屋严峻损毁的血腥惨案经公安部门和交通部门协力调查, 画出的现场示意图如下列图交警依据图示作出以下判定,你认为正确选项A 由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是由于车做离心运动B由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是由于车做向心运动C大路在设计上可能内 东高外 西低D大路在设计上可能外 西高内 东低解析： 选 AC. 由题意知汽车在转弯时路面不能供应足够的向心力, 车将做

20、离心运动,该处的设计可能是外低内高,应选项 A 、C 正确9.如下列图,人在岸上拉船,已知船的质量为 m,水的阻力恒为 Ff,当轻绳与水平面的夹角为 时,船的速度为 v,此时人的拉力大小为 F,就此时 A 人拉绳行走的速度为 vcos v可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B. 人拉绳行走的速度为cos 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C. 船的加速度为D. 船的加速度为解析：Fcos Ffm F Ffm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结选 AC. 船的速度产生了两个成效：一是滑轮与船间的绳缩短, 二是绳绕滑轮顺时针转动, 因此将船的速度进行分解如下列

21、图,人拉绳行走的速度v 人 vcos ,选项 A 正确,选项 B错误。 绳对船的拉力等于人拉绳的力,即绳的拉力大小为F,与水平方向成角, 因此 Fcos可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 Ff ma,得 aFcos F f,选项 C 正确,选项 D 错误m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10.如下列图, 长 l 0.5 m 的轻质细杆, 一端固定有一个质量为m 3 kg 的小球, 另一端由电动机带动,使杆绕O 点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为v 2 m/s.取 g 10 m/s2,以下说法正确选项 A 小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24 NB. 小球

22、通过最高点时,对杆的压力大小是6 NC. 小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24 N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D. 小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54 Nv2v2解析： 选 BD. 设小球在最高点时受杆的弹力向上,就 mg FN m l ,得 FNmgm l 6 N ,由牛顿第三定律知小球对杆的压力大小是6 N ,A 错误, B 正确。小球通过最低点时v2v2FN mg m l ,得 FN mg m l 54 N ,由牛顿第三定律知小球对杆的拉力大小是54 N,C错误, D 正确三、非挑选题 此题共 3 小题,共 40 分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算

23、步骤, 只写出最终答案的不能得分,有数值运算的题, 答案中必需明确写出数值和单位 11 10 分将来在一个未知星球上用如图甲所示装置讨论平抛运动的规律悬点O 正下方 P 点处有水平放置的酷热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动现对小球采纳频闪数码照相机连续拍照在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示a、b、c、d 为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1 4,就：(1) 由已知信息,可知a 点 选填“是”或“不是”小球的

24、抛出点。(2) 由已知信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为 m/s2。(3) 由已知信息可以算出小球平抛的初速度是 m/s。(4) 由已知信息可以算出小球在b 点时的速度是m/s.解析：1由初速度为零的匀加速直线运动经过相邻的相等的时间内通过位移之比为1 3 5 可知 a 点为抛出点。(2) 由 ab、bc、cd 水平距离相同可知, a 到 b、b 到 c、c 到 d 运动时间相同,设为T,在竖直方向有 h gT2, T 0.10 s,可求出 g8 m/s2。(3) 由两位置间的时间间隔为0.10 s,实际水平距离为 8 cm ,x vxt,得水平速度为 0.8 m/s。 4b 点竖直分速

25、度为ac 间的竖直平均速度,依据速度的合成求b 点的合速度, vyb可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4 4 1 10 2m/s 0.8 m/s,所以 vbv2 v2 42m/s.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5xyb2 0.10答案： 1是2830.844251214 分2022 高考重庆卷改编 同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的试验装置,图中水平放置的底板上竖直的固定有M 板和 N 板 M 板上部有一半径可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为 R 的1圆弧形的粗糙轨道,4P 为最高点, Q 为最低点, Q 点处的切线水平,距底

26、板高为H ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N 板上固定有三个圆环将质量为m 的小球从 P 处静止释放,小球运动至Q 飞出后无阻碍的通过各圆环中心,落究竟板上距Q 水平距离为L 处不考虑空气阻力,重力加速度为g. 求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2(1) 距 Q 水平距离为 L的圆环中心究竟板的高度。(2) 小球运动到 Q 点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解析：1 设小球在 Q 点的速度为 v012g0 10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2,由平抛运动规律有Hgt1 ,L v t,得

27、v L2H.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结从 Q 点到距 Q 点水平距离为 LhLv0t2,得 h 12 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的圆环中心的竖直高度为2该位置距底板的高度：hH h 3H.4,就 22gt 24H.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2H2由1 问知小球运动到 Q 点时的速度大小 v0 Lg.设小球在 Q 点受的支持力为 F,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由牛顿其次定律 F mgm力 F F,方向竖直向下 答案： 见解析13.v20,得 F mg 1RL 22HR,由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压可编

28、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结216 分如下列图, 半径为 R,内径很小的光滑半圆管竖直放置质量为 m 的小球以某一速度进入管内,通过最高点A 时,对管壁的作用力为 1mg.求：小球落的点距轨道最低点B的距离的可能值mg,有两种可能：一是对下管壁的压解析： 小球通过最高点 A 时,对管壁的作用力为 12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mg,二是对上管壁的压力为力为 1212mg.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mg 时的受力如图由牛顿其次定律得：小球对下管壁的压力为121mv2mg F N1 R又 F N1 12mg2解得： v1gRmg 时的受力如图由牛顿其次定律得：小球对上管壁的压力为12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2mv2mg F N2 R又 F N2 1mg 22解得： v23gR2小球从 A 到落的的时间由 1gt2 2R 得：Rt 2g小球落点到 B 点的距离可能值：x1 v1tgR 2R 2R2 g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3gRx2 v2t2R 6R.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 g答案： 2R 或 6R可编辑资料 - - - 欢迎下载