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2019-2020年高中物理 第5章 第一节 曲线运动学案 新人教版必修2

2019-2020年高中物理 第5章 第一节 曲线运动学案 新人教版必修2
2019-2020年高中物理 第5章 第一节 曲线运动学案 新人教版必修2

2019-2020年高中物理第5章第一节曲线运动学案新人教版必修2

树叶在秋风中翩翩落下,树叶的运动轨迹是曲线;铅球被掷出后在重力作用下落向地面,铅球的运动轨迹是曲线;在NBA比赛中,运动员高高跳起,投出的篮球在空中的运动轨迹是曲线;标志着中国航天实力、令国人扬眉吐气的“神舟十号”载人飞船和“嫦娥一号”探测器进入太空后的运动轨迹也是曲线.

1.知道曲线运动是变速运动,知道曲线运动的速度方向,会根据实际把速度进行分解.2.学会用实验探究的方法研究曲线运动,知道运动的合成与分解概念,会用平行四边形定则进行运动的合成和分解.

3.知道物体做曲线运动的条件,会判断做曲线运动的物体所受合外力的大致方向.

4.会用运动的合成和分解研究实际物体的运动.

一、曲线运动的位移和速度

1.曲线运动的定义.

所有物体的运动可根据其轨迹的不同分为两大类,即直线运动和曲线运动.运动轨迹为曲线的运动叫做曲线运动.

2.曲线运动的位移.

曲线运动的位移是指运动的物体从出发点到所研究位置的有向线段.曲线运动的位移是矢量,其大小为有向线段的长度,方向是从出发点指向所研究的位置.

3.曲线运动的速度.

(1)物体做曲线运动时,速度的方向时刻都在改变.

(2)物体在某一点(或某一时刻)的速度方向为沿曲线在这一点的切线方向.

(3)做曲线运动的物体,不管速度大小是否变化,速度的方向时刻都在变化,所以曲线运动是一种变速运动.

二、物体做曲线运动的条件

1.从运动学的角度看:质点加速度的方向与速度的方向不在一条直线上时,质点就做曲线运动.

2.从动力学的角度看:当物体所受合外力不为零,且合外力方向与速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动.

三、运动的实验探究

一端封闭、长约1 m 的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡做的小圆柱体R.将玻璃管口塞紧.

1.将这个玻璃管倒置,如图(1)所示.可以看到蜡块上升的速度大致不变.即蜡块做匀速运动.

2.再次将玻璃管上下颠倒.在蜡块上升的同时将玻璃管向右匀速移动,观察研究蜡块的运动.

3.以开始时蜡块的位置为原点,建立平面直角坐标系,如图(2)所示.设蜡块匀速上升的速度为v y 、玻璃管水平向右移动的速度为v x .从蜡块开始运动的时刻计时,则t 时刻蜡块的

位置坐标为x =v x t ,y =v y t ;蜡块的运动轨迹y =v y v x

x 是直线.蜡块位移的大小l

位移的方向可以用tan θ=v y

v x

求得.

四、运动的合成与分解

1.平面内的运动:为了更好地研究平面内的物体运动,常建立直角坐标系.

2.合运动和分运动:如果物体同时参与了几个运动,那么物体的实际运动就叫做那几个运动的合运动,那几个运动叫做这个物体实际运动的分运动.

(这是边文,请据需要手工删加)

3.运动的合成与分解.

由已知分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成;反之,由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解,即:

4.运动合成和分解所遵循的法则.

描述运动的物理量(位移、速度、加速度等)都是矢量,对它们进行合成和分解时可运用平行四边形定则和三角形定则.

物理建模——小船过河问题分析

一、模型特点

1.条件:河岸为平行直线,水流速度v水恒定,船相对静水的速度v船大小一定,河宽设为d.

2.常见问题:小船渡河问题可以分为四类,即能否垂直于河岸过河、过河时间最短、过河位移最短和躲避障碍,考查最多的是过河时间最短和过河位移最短的问题.

二、处理方法

1.以渡河时间为限制条件——渡河时间最短问题.

因为水流的速度始终是沿河岸方向,不可能提供垂直于河岸的分速度,因此只要是船头

垂直于河岸航行,此时的渡河时间一定是最短时间,

如图所示.即t min =d v 船,d 为河宽,此时的渡河位移x =d sin α

,α为位移或合速度与水流的夹角,一般情况下,如果用时间t 渡河,t>t min ,这个时间可以用t =d vsin β

来求,从而可以求出β,β为船头与河岸的夹角.注意,这种情况往往有两个解.

2.以渡河位移为限制条件.

先分析渡河位移最短的特例,分两种情况讨论.

情况一:v 水

=arccos v 水v 船,渡河的时间t =d v 船sin θ

. 情况二:v 水>v 船.此时,无论船头方向指向什么方向,都不能使船垂直于河岸航行,但也应该有一个最短位移.

如图所示,当船的实际速度即合速度的方向沿图中的v 的方向时,船的位移最短.以船的速度为半径所做的圆表示了船可能的速度方向,很显然,只有当合速度的方向与圆周相切时,船渡河的实际位移最短,其它的方向不仅要大于该位移,而且沿该轨迹运动,船的速度

方向对应两个方向,有两个合速度的大小.此时,速度三角形和位移三角形相似,有s d =v 水v 船

,合速度的大小v =v 2水-v 2船,船头与河岸上游的夹角cos θ=v 船v 水

.

三、典例剖析

河宽d=200 m,水流速度v1=3 m/s,船在静水中的速度v2=5 m/s.求:

(1)欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?

(2)欲使船航行距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多少?

解析:(1)欲使船渡河时间最短,船头的方向应垂直河岸,如图1,渡河最短时间t min=d

v2

=200

5

s=40 s,船经过的位移大小x=vt=v21+v22·t=4034 m.

(2)船过河距离最短为河宽,船的合速度方向垂直河岸,如图2,合速度v=v22-v21=4 m/s.

船速与河岸的夹角cos θ=v1

v2

3

5

,θ=53°,渡河时间t=

d

v

200

4

s=50 s.

答案:见解析

1.(多选)关于做曲线运动的物体的速度和加速度,下列说法中正确的是(BD) A.速度方向不断改变,加速度方向不断改变

B.速度方向不断改变,加速度一定不为零

C.加速度越大,速度的大小改变得越快

D.加速度越大,速度改变得越快

2.关于物体做曲线运动的条件,下列说法中正确的是(B)

A.物体所受的合力是变力

B.物体所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上

C.物体所受合力的方向与加速度的方向不在同一条直线上

D.物体所受合力的方向一定是变化的

3.(多选)如果两个分运动的速度大小相等,且为定值,则下列论述中正确的是(AC) A.当两个分速度夹角为0°时,合速度最大

B.当两个分速度夹角为90°时,合速度最大

C.当两个分速度夹角为120°时,合速度大小与每个分速度大小相等

D.当两个分速度夹角为120°时,合速度大小一定小于分速度大小

一、选择题

1.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是(B)

A.速率B.速度

C.加速度 D.合外力

2.对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(C)

A.一定是直线运动

B.一定是曲线运动

C.可能是直线运动,也可能是曲线运动

D.以上说法均不正确

解析:将两个运动的初速度合成、加速度合成,如右图所示.当a与v重合时,物体做直线运动;当a与v不重合时,物体做曲线运动,由于题目没有给出两个运动的初速度和加速度的具体数值及方向,故以上两种情况均有可能,C正确.

3.一只船以一定的速度垂直河岸行驶,当河水流速恒定时,下列所述船所通过的路程、渡河时间与水流速度的关系,正确的是(D)

A.水流速度越大,路程越长,时间越长

B.水流速度越大,路程越短,时间越长

C.水流速度越大,路程与时间都不变

D.水流速度越大,路程越长,时间不变

4.若一个物体的运动是由两个独立的分运动合成的,则(AB)

A.若其中一个分运动是变速运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的合运动一定是变速运动

B.若两个分运动都是匀速直线运动,则物体的合运动一定是匀速直线运动(两分运动速度大小不等)

C.若其中一个分运动是匀变速直线运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的运动一定是曲线运动

D.若其中一个分运动是匀加速直线运动,另一个分运动是匀减速直线运动,则合运动一定是曲线运动

5.一质点(用字母O表示)的初速度v0与所受合外力的方向如图所示,质点的运动轨迹用虚线表示,则所画质点的运动轨迹中可能正确的是(A)

6.一质点做曲线运动,在运动的某一位置,它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向之间的关系是(B)

A.速度、加速度、合外力的方向有可能都相同

B.加速度方向与合外力的方向一定相同

C.加速度方向与速度方向一定相同

D.速度方向与合外力方向可能相同,也可能不同

解析:质点做曲线运动时,速度方向沿轨迹的切线方向且与合外力方向不在同一直线上,而据牛顿第二定律知加速度方向与合外力的方向相同,故选B.

7.如图所示为一质点在恒力F作用下在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹,且在A 点时的速度v A与x轴平行,则恒力F的方向可能是(D)

A.沿+x方向B.沿-x方向

C.沿+y方向 D.沿-y方向

解析:根据做曲线运动的物体所受合外力指向曲线内侧的特点,质点在O点的受力方向可能沿+x方向或-y方向,而由A点可以推知恒力方向不能沿+x方向,但可以沿-y方向,所以D项正确.

8.在平直铁路上以速度v0匀速行驶的列车车厢中,小明手拿一钢球将其从某高处释放,探究其下落的规律,通过实验,下列结论得到验证的是(D)

A.由于小球同时参与水平方向上的匀速运动和竖直方向上的下落运动,落点应比释放点的正下方偏前一些

B.由于列车以v0的速度向前运动,小球落点应比释放点的正下方偏后一些

C.小球应落在释放点的正下方,原因是小球不参与水平方向上的运动

D.小球应落在释放点的正下方,原因是小球在水平方向上速度也为v0

9.下列说法不正确的是(BD)

A.判断物体是做曲线运动还是直线运动,应看合外力方向与速度方向是否在一条直线上

B.静止物体在恒定外力作用下一定做曲线运动

C.判断物体是做匀变速运动还是非匀变速运动应看所受合外力是否恒定

D.匀变速运动的物体一定沿直线运动

解析:当合外力方向与速度方向在一条直线上时,物体做直线运动,当它们方向有一夹角时,物体做曲线运动,故A对,B错.物体受的合外力恒定时,就做匀变速运动,合外力不恒定就做非匀变速运动,可见匀变速运动可能是直线运动也可能是曲线运动,故C对,D错.

二、非选择题

10. 一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物,开始车在滑轮的正下方,绳子的端点离滑轮的距离是H.车由静止开始向左做匀加速运动,经过时间t绳子与水平方向的夹角为θ,如图所示,试求:

(1)车向左运动的加速度的大小;

(2)重物m 在t 时刻速度的大小.

解析:(1)汽车在时间t 内向左走的位移:x =Hcot θ,

又汽车匀加速运动x =12

at 2, 所以a =2x t 2=2Hcot θt 2. (2)此时汽车的速度

v 汽=at =2Hcot θt

, 由运动分解知识可知,汽车速度v 汽沿绳的分速度与重物m 的速度相等,即v 物=v 汽cos θ,

得v 物=2Hcot θcos θt

. 答案:(1)2Hcot θt 2 (2)2Hcot θcos θt

11.宽9 m 的成形玻璃以2 m/s 的速度连续不断地向前行进,在切割工序处,金刚割刀的速度为10 m/s ,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,则:

(1)金刚割刀的轨道应如何控制?

(2)切割一次的时间多长?

解析:(1)由题目条件知,

割刀运动的速度是实际的速度,所以为合速度.其分速度的效果是恰好相对玻璃垂直切

割.设割刀的速度v 2的方向与玻

璃板运动速度v 1的方向之间的夹角为θ,如图所示.要保证割下均是矩形的玻璃板,则由v 2是合速度得v 1=v 2cos θ

所以cos θ=v 1v 2=15

, 即θ=arccos 15

, 所以,要割下矩形玻璃板,割刀速度方向与玻璃板运动速度方向成θ=arccos 15

角. (2)切割一次的时间

t =d v 2sin θ=910× 1-125 s ≈0.92 s.

答案:(1)割刀速度方向与玻璃板运动速度方向成arccos 15

角 (2)0.92 s

2019-2020年高中物理 第5章曲线运动复习教案 新人教版必修2

【知识结构】

曲线运动的条件:物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上 研究曲线运动的基本方法:运动的合成与分解 曲线运动 三种特殊的曲线运动 匀速圆周运动 向心力:指向圆心,提供相信加速度 运动性质:变速曲线运动 描述匀速圆周运动快慢的几个物理量 线速度:v 角速度:ω 周期T 频率:f 向心加速度:改变速度方向 平抛运动

运动性质:匀变速曲线运动 运动规律: 水平方向匀速直线运动

竖直方向自由落体运动 公式: 水平方向:v x =v 0,x =v 0 t 竖直方向:v y =gt ,y =gt 2/2 运动性质:匀变速曲线运动

规律

斜抛运动

【疑难解析】

一.曲线运动和运动的合成与分解

物体的运动轨迹不是直线的运动称为曲线运动,曲线运动的条件可从两个角度来理解:①从运动学角度来理解:物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上;②从动力学角度来理解:物体所受合力的方向与物体的速度方向不在同一条直线上。曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向,曲线运动是一种变速运动。

曲线运动是一种复杂的运动,为了简化解题过程引入了运动的合成和分解。一个复杂的运动可根据运动的实际效果按正交分解或按平行四边形定则进行分解。合运动与分运动是等效替代关系,它们具有独立性和等时性的特点。运动的合成是运动分解的逆运算,同样遵循平行四边形定则。

二.平抛运动

平抛运动具有水平初速度且只受重力作用,是匀变速曲线运动。研究平抛运动的方法是利用运动的合成与分解,将复杂运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。其运动规律为:①水平方向:a x=0,v x=v0,x=v0t;②竖直方向:a y=g,v y=gt,y=gt2/2;

③合运动:a=g,,v与v0的夹角

平抛运动中飞行时间仅由抛出点与落地点间的竖直高度决定,即与v0无关。

水平射程x=v0。

三.匀速圆周运动、描述匀速圆周运动的物理量、匀速圆周运动的实例分析。

正确理解并掌握匀速圆周运动、线速度、角速度、周期和频率、向心加

速度、向心力的概念及物理意义,并掌握相关公式。

圆周运动与其他知识结合时,关键找出向心力,再利用向心力公式或列式求解。向心力可以由某一个力提供,也可由某一个力的分力提供,还可以由合外力提供,在匀速圆周运动中,向心力指向圆心,其大小不变,作用是改变线速度的方向,不改变线速度的大小;在变速圆周运动中,物体所受的合外力不一定指向圆心,各力沿半径的分量的合力指向圆心,此合力提供向心力,大小、方向均变化;与半径垂直的各分力的合力改变速度大小,此合力产生切向加速度,在中学阶段不做研究。

对匀速圆周运动的实例分析应结合受力分析,找准圆心位置,结合牛顿第二定律和向心力公式列方程求解,要注意绳类的约束条件为,杆类的约束条件为。

四.基本解题方法

(1)如何运用运动的分解与合成方法来研究曲线运动呢?

①利用运动的合成与分解研究曲线运动的思维流程:

(欲知)曲线运动规律(只需研究)两直线运动规律(得知)曲线运动规律

②在处理实际问题中应注意:

ⅰ只有深刻挖掘曲线运动的实际运动效果,才能明确曲线运动应分解为哪两个方向上的直线运动。这是分析处理曲线运动的出发点。

ⅱ进行等效合成时,要寻找两分运动时间的联系——等时性。这往往是分析处理曲线运动问题的切人点。

(2)处理匀速圆周运动问题的解题思路。

所有匀速圆周运动的有关命题,重点都是对牛顿第二定律F=ma在曲线运动中具体应用的考查。通常的解题思路为:首先分析向心力的来源,然后确定物体圆周运动轨道平面、圆心、圆半径,写出与向心力所对应的向心加速度表达式,同时,力求将题目的待求量如:未知力、未知线速度、未知周期等包

含到向心力或向心加速度的表达式中,最后,依据F =ma 列方程求解。

【典例精析】

例1.如图6-35所示,半径为R 的水平圆板绕竖直轴做匀速圆周运动,当半径 OB 转到某一方向时,在圆板中心正上方h 处以平行于OB 方向水平抛出一小球,小球抛出时的速度及圆板转动的角速度为多大时,小

球与圆板只碰一次,且落点为B ?

解析 球做平抛运动的时间为t =

球落到B 点时水平位移为R ,则球抛出时的速度为

v ==R 要保证球落到B 点,需在球做平抛运动的时间内使圆板转动n 圈(n =1,2,……),则t =n

圆板转动的角速度为ω=n =2π n =n π

例2.小球在半径为R 的光滑半球内做水平面内的匀速圆周运动,试分析图中的θ(小球与半球球心连线跟竖直方向的夹角)与线速度v 、周期T 的关系。(小球的半径远小于R 。)

解析:小球做匀速圆周运动的圆心在和小球等高的水平面上(不在半球的球心),向心力F 是重力G 和支持力N 的合力,所以重力和支

持力的合力方向必然水平。如图6-36所示有:

22

sin sin tan θωθ

θmR R mv mg ==, 由此可得:g

h g R T gR v πθπθθ2cos 2,sin tan ===,(式中h 为小球轨道平面到球心的高度)。

可见,θ越大(即轨迹所在平面越高),v 越大,T 越小。

例3.如图6-38所示,在质量为M 的电动机上,装有质量为m 的偏心轮,飞轮转动的角速度为ω,当飞轮重心在转轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零,则飞轮重心离转轴的距离多大?在转动过程中,

电动机对地面的最大压图6-35

图6-36

解析 设偏心轮的重心距转轴r ,偏心轮等效为用一长为

r 的细杆固定质量为m (轮的质量)的质点,绕转轴转动

(如图)。轮的重心在正上方时,电动机对地面的压力刚

好为零,则此时偏心轮对电动机向上的作用力大小等于

电动机的重力。即F =Mg ①

根据牛顿第三定律,此时轴对偏心轮的作用力向下,大

小为F =Mg ,其向心力为F +mg =m ω2r ②

由①②得偏心轮重心到转轴的距离为:r =(M +m )g /(m ω2)③ 当偏心轮的重心转到最低点时,电动机对地面的压力最大.对偏心轮有 F ′-mg =m ω2r ④

对电动机,设它所受支持力为F N ,F N =F ′+Mg ⑤

由③、④、⑤解得F N =2(M +m )g

由牛顿第三定律得,电动机对地面的最大压力为2(M +m )g .

例4.如图6-38所示,用细绳一端系着的质量为M =0.6kg

的物体A 静止在水平转盘上,细绳另一端通过转盘中心

的光滑小孔O 吊着质量为m =0.3kg 的小球B ,A 的重心

到O 点的距离为0.2m .若A 与转盘间的最大静摩擦力

为F =2N ,为使小球B 保持静止,求转盘绕中心O 旋转

的角速度ω的取值范围.(取g =10m/s 2)

解析 要使B 静止,A 必须相对于转盘静止——具有与

盘相同的角速度.A 需要的向心力由绳拉力和静摩擦力合成.角速度取最大值时,A 有离心趋势,静摩擦力指向圆心O ;角速度取最小值时,A 有向心运动的趋势,静摩擦力背离圆心O .

对于B ,T =mg

6-37

图6-38

rad/s rad/s

所以 2.9 rad/s rad/s

例5.如图6-39所示,在水平固定的光滑平板上,有

一质量为M 的质点P ,与穿过中央小孔H 的轻

绳一端连着。平板与小孔是光滑的,用手拉着绳

子下端,使质点做半径为a 、角速度为ω1的匀速圆周运动。若绳子迅速放松至某一长度b 而拉紧,质点就能在以半径为b 的圆周上做匀速圆周运动.求质点由半径a 到b 所需的时间及质点在半径为b 的圆周上运动的角速度.

解析 质点在半径为a 的圆周上以角速度ω1做匀速圆周运动,其线速度为v a =ω1a .突然松绳后,向心力消失,质点沿切线方向飞出以v a 做匀速直线运动,直到线被拉直.如图所示。质点做匀速直线运动的位移为s =,则质点由半径a 到b 所需的时间为:t =s /v a =/(ω1a )。

当线刚被拉直时,球的速度为v a =ω1a ,把这一速度分解为垂直于绳的速度v b 和沿绳的速度v ′.在绳绷紧的过程中v ′减为零,质点就以v b 沿着半径为b 的圆周做匀速圆周运动.根据相似三角形得即.则质点沿半径为b 的圆周做匀速圆周运动的角速度为ω2=a 2ω1/b 2。

图6-39

高中物理专题复习之运动学

高中物理专题复习——运动学 [知识要点复习] 1.位移(s):描述质点位置改变的物理量,是矢量,方向由初位置指向末位置,大小是从初位置到末位置的直线长度。 2.速度(v):描述物体运动快慢和方向的物理量,是矢量。 做变速直线运动的物体,在某段时间内的位移与这段时间的比值叫做这段时间内平均速度。 它只能粗略描述物体做变速运动的快慢。 瞬时速度(v):运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,瞬时速度的大小叫速率,是标量。 3.加速度(a):描述物体速度变化快慢的物理量,它的大小等于 矢量,单位m/s2。 4.路程(L ):物体运动轨迹的长度,是标量。 5.匀速直线运动的规律及图像 (1)速度大小、方向不变 (2)图象 6.匀变速直线运动的规律 (1)加速度a 的大小、方向不变

2)图像 7.自由落体运动只在重力作用下,物体从静止开始的自由运动。 8.牛顿第一运动定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止,这叫牛顿第一运动定律。 惯性:物体保持原匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律。惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动情况无关;惯性的大小由物体的质量决定,质量大,惯性大。 9.牛顿第二运动定律物体加速度的大小与所受合外力成正比,与物体质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。 10.牛顿第三运动定律两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在一条直线上。作用力与反作用力大小相等,性质相同,同时产生,同时消失,方向不同、作用在两个不同且相互作用的物体上,可概括为“三同,两不同”。 11.超重与失重:当系统具有竖直向上的加速度时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于其重力的现象叫超重;当系统具有竖直向下的加速度时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于其重力的现象叫失重。 12. 曲线运动的条件物体所受合外力的方向与它速度方向不在同一直线,即加速度方向与速度方向不在同一直线。 若用θ表示加速度a 与速度v0的夹角,则有:0°<θ<90°,物体做速率变大的曲线运动;θ=90°时,物体做速率不变的曲线运动;90° <θ<180°时,物体做速率减小的曲线运动。 13.运动的合成与分解 (1)合运动与分运动的关系 a.等时性:合运动与分运动经历的时间相等; b.独立性:一个物体同时参与了几个分运动,各分运动独立进行,不受其它分运动的影响。 c.等效性:各分运动叠加起来与合运动规律有完全相同的效果。 (2)运动的合成与分解的运算法则遵从平行四边形定则,运动的合成与分解是指位移、速度、加速度的合成与分解。 (3)运动分解的原则

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

高中物理运动学经典习题30道 带答案

一.选择题(共28小题) 1.(2014?陆丰市校级学业考试)某一做匀加速直线运动的物体,加速度是2m/s2,下列关于该物体加速度的理解 D 9.(2015?沈阳校级模拟)一物体从H高处自由下落,经时间t落地,则当它下落时,离地的高度为() D 者抓住,直尺下落的距离h,受测者的反应时间为t,则下列结论正确的是()

∝ ∝ 光照射下,可观察到一个下落的水滴,缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况,可以看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动,一般要出现这种现象,照明光源应该满足(g=10m/s2)() 地时的速度之比是 15.(2013秋?忻府区校级期末)一观察者发现,每隔一定时间有一滴水自8m高的屋檐落下,而且看到第五滴水 D

17.(2014秋?成都期末)如图所示,将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放.用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3…所示的小球运动过程中每次曝光的位置.已知连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度均为d.根据图中的信息,下列判断正确的是() 小球下落的加速度为 的速度为 :2 D: 2 D O点向上抛小球又落至原处的时间为T2在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点至又回到P 23.(2014春?金山区校级期末)一只气球以10m/s的速度匀速上升,某时刻在气球正下方距气球6m处有一小石 2

v0v0D 27.(2013?洪泽县校级模拟)一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过同一较低a点的时间间隔为T a,两次经 g(T a2﹣T b2)g(T a2﹣T b2)g(T a2﹣T b2)D g(T a﹣T b) 28.(2013秋?平江县校级月考)在以速度V上升的电梯内竖直向上抛出一球,电梯内观者看见小球经t秒后到 h=

人教版高中物理必修二:《曲线运动》学案(含答案)

第一节曲线运动 1.了解曲线的切线。 2.知道曲线运动速度的方向。 3.理解并掌握曲线运动的条件。 ★自主学习 1.曲线运动速度的方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的方向。 2.速度是矢量,它既有,又有。不管速度的大小是否改变,只要速度的发生变化,就表示速度矢量发生了变化。3.曲线运动的性质:曲线运动中速度的方向时刻(填“不变”、“改变”);也就是具有。所以,曲线运动是运动。 4.物体做匀速直线运动的条件:合力为,速度矢量(填“不变”、“改变”);当物体所受的方向与它的方向在上时,物体做直线运动;物体做曲线运动的条件:当物体所受的方向与它的方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。 ★新知探究 一、曲线运动中速度方向的确定 1.曲线运动的几个实例 体育活动中的例子: 日常生活中的例子: 自然现象中的例子: 2.切线的理解 (1)数学上曲线的割线:过曲线上的A、B两点所作的这一条叫做曲线的割线。 (2)数学上曲线的切线:当曲线跟其割线的两个交点时,这条就叫这条曲线的切线。 (3)曲线运动质点速度的方向:沿曲线在这一点的。 (4)数学上曲线的切线与物理上曲线运动在某点的轨迹的切线方向的异同: 同:二者都是曲线上的两点之间所作的。 不同:前者是一条没有方向的直线,后者是一条有的。 二、曲线运动的性质

曲线运动中质点速度的方向时刻在,也就具有了,所以曲线运动是。 三、曲线运动的条件 1.规律发现 (1)演示实验: (2)观察结果: 2.规律内容 当物体受的的方向与它的方向上时,物体作曲线运动。 ★例题精析 【例题1】下列说法正确的是( ) A.只要速度大小不变,物体的运动就是匀速运动B.曲线运动的加速度一定不为零 C.曲线运动的速度方向,就是它的合力方向 D.曲线运动的速度方向为曲线上该点的切线方向 【训练1】关于曲线运动,下列说法正确的是( ) A.曲线运动一定是变速运动 B.变速运动不一定是曲线运动 C.曲线运动是变加速运动 D.加速度大小及速度大小都不变的运动一定不是曲线运动 【例题2】关于曲线运动,下列说法错误 ..的是( ) A.物体在恒力作用下可能做曲线运动 B.物体在变力作用下一定做曲线运动 C.做曲线运动的物体,其速度大小一定变化 D.做曲线运动的物体,其速度方向与合外力方向不在同一直线上 参考答案 ★自主学习 1.切线 2.大小方向方向 2. 3.改变加速度变速 3. 4.0 不变合力速度同一直线合力速度 ★新知探究 一、1.略 2.(1)直线 (2)非常非常接近割线(3)切线方向(4)非常非常接近割线方向线段 二、变化加速度变速运动 三、1.略2.合力速度不在同一直线 ★例题精析 例题1 BD 训练1 AB

高一物理复习运动学专题复习

高一物理运动学专题复习 知识梳理: 一、机械运动 一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等运动形式. 二、参照物 为了研究物体的运动而假定为不动的物体,叫做参照物. 对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的描述就会不同,灵活地选取参照物会给问题的分析带来简便;通常以地球为参照物来研究物体的运动. 三、质点 研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素,对问题的研究没有影响或影响可以忽略,为使问题简化,就用一个有质量的点来代替物体.用来代管物体的有质量的做质点.像这种突出主要因素,排除无关因素,忽略次要因素的研究问题的思想方法,即为理想化方法,质点即是一种理想化模型. 四、时刻和时间 时刻:指的是某一瞬时.在时间轴上用一个点来表示.对应的是位置、速度、动量、动能等状态量. 时间:是两时刻间的间隔.在时间轴上用一段长度来表示.对应的是位移、路程、冲量、功等过程量.时间间隔=终止时刻-开始时刻。 五、位移和路程 位移:描述物体位置的变化,是从物体运动的初位置指向末位置的矢量. 路程:物体运动轨迹的长度,是标量.只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程。 六、速度 描述物体运动的方向和快慢的物理量. 1.平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度,即V =S/t ,单位:m / s ,其方向与位移的方向相同.它是对变速运动的粗略描述.公式V =(V 0+V t )/2只对匀变速直线运动适用。 2.瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧.瞬时速度是对变速运动的精确描述.瞬时速度的大小叫速率,是标量. 3.速率:瞬时速度的大小即为速率; 4.平均速率:质点运动的路程与时间的比值,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。 七、匀速直线运动 1.定义:在相等的时间里位移相等的直线运动叫做匀速直线运动. 2.特点:a =0,v=恒量. 3.位移公式:S =vt . 八、加速度 1.加速度的物理意义:反映运动物体速度变化快慢...... 的物理量。 加速度的定义:速度的变化与发生这一变化所用的时间的比值,即a = t v ??=t v v ?-1 2。 加速度是矢量。加速度的方向与速度方向并不一定相同。 2.加速度与速度是完全不同的物理量,加速度是速度的变化率。所以,两者之间并不存在“速度大加速度也大、速度为0时加速度也为0”等关系,加速度和速度的方向也没有必然相同的关系,加速直线运

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 =+=

高中物理 运动学经典试题

1.如图所示,以匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s 将熄灭,此时汽车距离 停车线18m 。该车加速时最大加速度大小为,减速时最大加速度大小为。 此路段允许行驶的最大速度为,下列说法中正确的有 A .如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B .如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C .如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D .如果距停车线处减速,汽车能停在停车线处 2.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的 v -t 图象如图所示.两图象在t =t 1时 相交于P 点,P 在横轴上的投影为Q ,△OPQ 的面积为S .在t =0时刻,乙车在甲车前面,相距为 d .已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t ′,则下面四组t ′和d 的组合可能的是 ( ) A . B . C . D . 3.A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶,当B 车在A 车前84 m 处时,B 车速度为4 m/s ,且以2 m/s 2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B 车加速度突然变为零.A 车一直以20 m/s 的速度做匀速运动,经过12 s 后两车相遇.问B 车加速行驶的时间是多少? 4. 已知O 、A 、B 、C 为同一直线上的四点.AB 间的距离为l 1,BC 间的距离为l 2,一物体自O 点 由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A 、B 、C 三点,已知物体通过AB 段与BC 段所用的时间相等.求O 与A 的距离. 5. 甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t =0时刻同时经过公路旁的同一 个路标.在描述两车运动的v -t 图中(如图),直线a 、b 分别描述了甲乙两车在0~20秒的 运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是 ( ) A .在0~10秒内两车逐渐靠近 B .在10~20秒内两车逐渐远离 C .在5~15秒内两车的位移相等 D .在t =10秒时两车在公路上相遇 6.如图是一娱乐场的喷水滑梯.若忽略摩擦力,人从滑梯顶 端滑下直到入水前,速度大小随时间变化的关系最接近图 8m/s 22m/s 25m/s 12.5m/s 5m S d t t ==',1S d t t 41,211=='S d t t 2 1,211=='S d t t 43,211=='

高中物理 第5章 第一节 曲线运动学案 新人教版必修

高中物理第5章第一节曲线运动学案新人教 版必修 运动树叶在秋风中翩翩落下,树叶的运动轨迹是曲线;铅球被掷出后在重力作用下落向地面,铅球的运动轨迹是曲线;在NBA 比赛中,运动员高高跳起,投出的篮球在空中的运动轨迹是曲线;标志着中国航天实力、令国人扬眉吐气的“神舟号”载人飞船和“嫦娥一号”探测器进入太空后的运动轨迹也是曲线、1、知道曲线运动是变速运动,知道曲线运动的速度方向,会根据实际把速度进行分解、2、学会用实验探究的方法研究曲线运动,知道运动的合成与分解概念,会用平行四边形定则进行运动的合成和分解、3、知道物体做曲线运动的条件,会判断做曲线运动的物体所受合外力的大致方向、4、会用运动的合成和分解研究实际物体的运动、 一、曲线运动的位移和速度 1、曲线运动的定义、所有物体的运动可根据其轨迹的不同分为两大类,即直线运动和曲线运动、运动轨迹为曲线的运动叫做曲线运动、 2、曲线运动的位移、曲线运动的位移是指运动的物体从出发点到所研究位置的有向线段、曲线运动的位移是矢量,其大小为有向线段的长度,方向是从出发点指向所研究的位置、 3、曲线运动的速度、(1)物体做曲线运动时,速度的方向时刻都在改

变、(2)物体在某一点(或某一时刻)的速度方向为沿曲线在这一点的切线方向、(3)做曲线运动的物体,不管速度大小是否变化,速度的方向时刻都在变化,所以曲线运动是一种变速运动、 二、物体做曲线运动的条件 1、从运动学的角度看:质点加速度的方向与速度的方向不在一条直线上时,质点就做曲线运动、 2、从动力学的角度看:当物体所受合外力不为零,且合外力方向与速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动、 三、运动的实验探究一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡做的小圆柱体R、将玻璃管口塞紧、1、将这个玻璃管倒置,如图(1)所示、可以看到蜡块上升的速度大致不变、即蜡块做匀速运动、2、再次将玻璃管上下颠倒、在蜡块上升的同时将玻璃管向右匀速移动,观察研究蜡块的运动、3、以开始时蜡块的位置为原点,建立平面直角坐标系,如图(2)所示、设蜡块匀速上升的速度为vy、玻璃管水平向右移动的速度为vx、从蜡块开始运动的时刻计时,则t时刻蜡块的位置坐标为x=vxt,y=vyt;蜡块的运动轨迹y=x是直线、蜡块位移的大小l=t,位移的方向可以用tan θ=求得、 四、运动的合成与分解 1、平面内的运动:为了更好地研究平面内的物体运动,常建立直角坐标系、 2、合运动和分运动:如果物体同时参与了几个运动,那么物体的实际运动就叫做那几个运动的合运动,那几个运

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.

(完整)高中物理平抛运动经典例题

1. 利用平抛运动的推论求解 推论1:平抛运动的末速度的反向延长线交平抛运动水平位移的中点。 证明:设平抛运动的初速度为,经时间后的水平位移为,如图10所示,D为末速度反向延长线与水平分位移的交点。根据平抛运动规律有 水平方向位移 竖直方向和 由图可知,与相似,则 联立以上各式可得 该式表明平抛运动的末速度的反向延长线交平抛运动水平位移的中点。 图10 [例1] 如图11所示,与水平面的夹角为的直角三角形木块固定在地面上,有一质点以初速度从三角形木块的顶点上水平抛出,求在运动过程中该质点距斜面的最远距离。 图11 解析:当质点做平抛运动的末速度方向平行于斜面时,质点距斜面的距离最远,此时末速度的方向与初速度方向成角。如图12所示,图中A为末速度的反向延长线与水平位移的交点,AB即为所求的最远距离。根据平抛运动规律有 ,和 由上述推论3知 据图9中几何关系得 由以上各式解得 即质点距斜面的最远距离为

图12 推论2:平抛运动的物体经时间后,其速度与水平方向的夹角为,位移与水平方向的夹角为,则有 证明:如图13,设平抛运动的初速度为,经时间后到达A点的水平位移为、速度为,如图所示,根据平抛运动规律和几何关系: 在速度三角形中 在位移三角形中 由上面两式可得 图13 [例2] 如图1所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过的壕沟,沟面对面比A处低,摩托车的速度至少要有多大? 图1 解析:在竖直方向上,摩托车越过壕沟经历的时间 在水平方向上,摩托车能越过壕沟的速度至少为 2. 从分解速度的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的速度方向,则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。

高中物理 第五章 第1节 曲线运动学案新人教版必修2

高中物理第五章第1节曲线运动学案新人教 版必修2 【学习目标定向】 知道曲线运动是变速运动。能从实验和理论角度判断曲线运动瞬时速度的方向。能从动力学角度归纳出物体做曲线运动的条件。掌握速度、合外力及轨迹的关系。体会极限思想在分析曲线运动瞬时速度的应用。 【问题情境设疑独学导入】 1、小制作:取一根稍长的细杆,一段固定一枚铁钉,另一端用羽毛或纸片做一个尾翼,做成一枚“飞镖”。在空旷地带把飞镖斜向上抛出,观察飞镖落至地面插入泥土后的指向。改变飞镖的投射角,重复上述实验,体会飞镖速度方向与运动轨迹的关系。在纸上画出某次投掷飞镖的轨迹,试再从理论角度分析之。(投掷飞镖时要注意安全) 2、赵、钱、孙、李四个同学进行吹乒乓球比赛,如图5-1-1所示,在光滑的玻璃板上乒乓球以平行于AB的速度从A向B运动,要求参赛者在角B处用细管吹气,将乒乓球吹进角C处的圆圈中,赵、钱、孙、李四位同学的吹气方向如右图中的箭头所示,其中有可能成功的是() A、赵

B、钱 C、孙 D、李图5-1-1 【课前自学导读】 1、曲线运动:按轨迹划分,物体运动可分为_____运动和-_____ 运动;曲线运动是指物体沿_________________ 运动。 2、曲线运动的速度方向:物体做曲线运动时,某一点的速度方向沿_______________方向。 3、物体做曲线运动的条件:物体的速度方向与_______的方向____________________、 4、曲线运动速度、轨迹和力之间的关系:物体的运动轨迹在______和_______之间,跟______相切,并向________方向一侧弯曲。 【互动合作探究】 探究 一、曲线运动速度的方向 一、曲线运动 1、在前一模块中我们学习了直线运动,了解到了有关直线运动的规律。实际上,在自然界和生活中,曲线运动随处可见。试举出几例曲线运动并加以分析。(1)生活中的曲线运动有:(2)体育竞技中的曲线运动有:猜想运动过程中某一点的速度可能方向是:______________________________________你做出

高三物理第一轮复习运动学部分专题

一.平均速度:任意运动的平均速度公式和匀变速直线运动的平均速度公式的理解 ①t s ??= 一v 普遍适用于各种运动;②v =20t V V +只适用于加速度恒定的匀变速直线运动 ③t V V S t 2 0+= 仅适用于匀变速直线运动 1.物体由A 沿直线运动到B ,在前一半时间内是速度为v 1的匀速运动,在后一半时间内是速度为v 2的匀速运动.则物体在这段时间内的平均速度为( ) A .221v v + B .21v v + C .21212v v v v + D .2 121v v v v + 2.一个物体做变速直线运动,前一半路程的平均速度是v 1,后一半路程的平均速度是v 2,则全程的平均速度是( ) A .221v v + B .21212v v v v + C .21212v v v v ++ D .2 121v v v v + 3.一辆汽车以速度v 1行驶了1/3的路程,接着以速度v 2=20km/h 跑完了其余的2/3的路程,如果汽车全程的平均速度v=27km/h ,则v 1的值为( ) A .32km/h B .345km/h C .56km/h D .90km/h 4.甲乙两车沿平直公路通过同样的位移,甲车在前半段位移上以v 1=40km/h 的速度运动,后半段位移上以v 2=60km/h 的速度运动;乙车在前半段时间内以v 1=40km/h 的速度运动,后半段时间以v 2=60km/h 的速度运动,则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是 A .V 甲=V 乙 B .V 甲 < V 乙 C .V 甲 > V 乙 D .因不知位移和时间故无法确定 二.加速度公式的理解:a=(v t -v 0 )/t 公式中各个部分物理量的理解 匀加速运动:速度随时间均匀增加,v t >v 0,a 为正,此时加速度方向与速度方向相同。 匀减速运动:速度随时间均匀减小,v t <v 0,a 为负,此时加速度方向与速度方向相反。 1.对于质点的运动,下列说法中正确的是( ) A .质点运动的加速度为零,则速度变化量也为零 B .质点速度变化率越大,则加速度越大 C .物体的加速度越大,则该物体的速度也越大 D .质点运动的加速度越大,它的速度变化量越大 2.下列说法正确的是( ) A .加速度增大,速度一定增大 B .速度改变△V 越大,加速度就越大 C .物体有加速度,速度就增加 D .速度很大的物体,其加速度可能很小 3.关于加速度与速度,下列说法中正确的是( ) A .速度为零,加速度可能不为零 B .加速度为零时,速度一定为零 C .若加速度方向与速度方向相反,则加速度增大时,速度也增大 D .若加速度方向与速度方向相同,则加速度减小时,速度反而增大 4.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s ,1s 后速度的大小变为10m/s ,在这1s 内该物体的( ) A .位移的大小可能小于4m B .位移的大小可能大于10m C .加速度的大小可能小于4m/s 2 D .加速度的大小可能大于10m/s 2

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()

高一物理平抛运动经典练习 题

高一物理平抛运动经典练习题 1、如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的 匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴 成30°角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运 动时间之比为。 2、如图所示为实验用磁流体发电机原理图,两板间距d=20cm,磁场的磁感应强度B=5T,若接入额定功率P=100W的灯,正好正常发光,且

灯泡正常发光时电阻R=100,不计发电机内阻,求: (1)等离子体的流速是多大? (2)若等离子体均为一价离子,每秒钟有多少个 什么性质的离子打在下极板上? 3、如图所示为质谱仪的示意图。速度选择器部分的匀强电场场强 E=1.2×105V/m,匀强磁场的磁感强度为B1=0.6T。偏转分离器的磁感强度为B2=0.8T。求:

(1)能通过速度选择器的粒子速度多大? (2)质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d 为多少? 4、用一根长L=0.8m的轻绳,吊一质量为m=1.0g的带电小球,放在磁感应强度B=0.1T,方向如图所示的匀强磁场中,把小球拉到悬点的右端,轻绳刚好水平拉直,将小球由静止释放,小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动,当小球第一次摆到低点时,悬线的拉力恰好为零(重力加速度g取10m/s2).试问:

(1)小球带何种电荷?电量为多少? (2)当小球第二次经过最低点时,悬线对小球拉力多大? 58、M、N两极板相距为d,板长均为5d,两板未带电,板间有垂直纸面的匀强磁场,如图所示,一大群电子沿平行于板的方向从各处位置以速度v射入板间,为了使电子都不从板间穿出,求磁感应强度B的范围。

6、如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外,磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xOy平面内,与x轴正向的夹角为。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l,求该粒子的电荷量和质量之比。 x y O θ ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· B 7.如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=h处的点P1时速率 为v0,方向沿x轴正方向;然后经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场,并经过y轴上y=-2h处的P3点.不计重力,求:

教科版物理必修【2】:1.1《曲线运动》学案(含答案)

第一章抛体运动 第1节曲线运动 [导学目标] 1.知道曲线运动的速度方向,理解曲线运动是一种变速运动.2.理解物体做直线或曲线运动的条件. 1.物体做匀速直线运动的条件是:________________. 2.物体做曲线运动的条件是:______________________________________________. 3.演示并思考:①自由释放一个小钢球和水平抛出一个相同的小钢球,它们的运动情况有什么不同呢? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ②上述两种情况中,小钢球的速度方向与所受重力的方向(不计空气阻力)有什么不同呢? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 一、曲线运动的速度方向 1.曲线运动 物体________________是曲线的运动叫曲线运动. 2.曲线运动的速度 [问题情境] 下雨天,在泥水中行驶的汽车,其车轮上飞溅出来的泥水是沿着车轮的切线方向飞出的,泥水被车轮从地面上粘起,具有了车轮的速率,在飞溅出去以后,由于具有惯性,它将沿直线运动;同理,在飞转的砂轮上磨刀具,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出.根据以上情景分析,曲线运动的速度方向具有什么特点?我们应如何确定曲线运动的速度方向呢?

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

高中物理平抛运动经典大题

1如图1所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过的壕沟,沟面对面比A处低,摩托车的速度至少要有多大? 图1 2 如图2甲所示,以9.8m/s的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角 为的斜面上。可知物体完成这段飞行的时间是() A. B. C. D. 图2 3 在倾角为的斜面上的P点,以水平速度向斜面下方抛出一个物体,落在斜面上的Q 点,证明落在Q点物体速度。 4 如图3所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为和,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为多少? 图3 5 某一平抛的部分轨迹如图4所示,已知,,,求。

6从高为H的A点平抛一物体,其水平射程为,在A点正上方高为2H的B点,向同一方向平抛另一物体,其水平射程为。两物体轨迹在同一竖直平面内且都恰好从同一屏的顶端擦过,求屏的高度。(提示:从平抛运动的轨迹入手求解问题) 图5 7 如图6所示,在倾角为的斜面上以速度水平抛出一小球,该斜面足够长,则从抛出开始计时,经过多长时间小球离开斜面的距离的达到最大,最大距离为多少?(提示:灵活分解求解平抛运动的最值问题) 图6 8 从空中同一点沿水平方向同时抛出两个小球,它们的初速度大小分别为和,初速度方向相反,求经过多长时间两小球速度之间的夹角为?(提示:利用平抛运动的推论求解分速度和合速度构成一个直角矢量三角形) 图7 9宇航员站在一星球表面上的某高度处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为,若抛出时初速度增大到两倍,则抛出点与落地点之间的距离为。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G,求该星球的质量M。(提示:利用推论,分位移和合位移构成直角矢量三角形)10如图11所示,与水平面的夹角为的直角三角形木块固定在地面上,有一质点以初速度从三角形木块的顶点上水平抛出,求在运动过程中该质点距斜面的最远距离。(提示:平抛运动的末速度的反向延长线交平抛运动水平位移的中点。)

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