优创卷·一轮复习单元测评卷
第四章 曲线运动
A 卷 名校原创基础卷
一、选择题(本题共8小题，每小题4分.在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.)
1.（2020·江西省月考）我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力，终于在2007年10月24日晚6点多发射升空.如图所示，“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M 点向N 点飞行的过程中，速度逐渐减小.在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A 【解析】
“嫦娥一号”探月卫星从M 点运动到N ，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；“嫦娥一号”探月卫星同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，BCD 错误，A 正确。 故选A 。
2.（2020·赣榆月考）如图所示，长为L 的轻直棒一端可绕固定轴O 转动，另一端固定一质量为m 的小球，小球搁在水平升降台上，升降平台以速度v 匀速上升。下列说法正确的是（ ）
A.小球做匀速圆周运动
B.当棒与竖直方向的夹角为α时，小球的速度为cos v
C.棒的角速度逐渐增大
D.当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为sin v
L α
【答案】D 【解析】
A.小球受重力、平台的弹力和杆的作用力，因为升降平台以速度v 匀速上升，平台的弹力和杆的作用力变化，即小球受到的合力大小变化，小球做的不是匀速圆周运动，A 错误；
BCD.棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，如图所示
合速度
=v L ω实
沿竖直向上方向上的速度分量等于v
sin v L ωα=
所以
sin sin v v
v L ωαα
=
=
实， 平台向上运动，夹角增大，角速度减小，BC 错误D 正确。 故选D 。
3.（2020·江西省月考）如图所示，质量相同的两个小球a 、b 分别从斜面顶端A 和斜面中点B 沿水平方向抛出。恰好都落在斜面底端。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A.小球a 、b 做平抛的初速度大小之比为2:1
B.小球a 、b 到达斜面底端时的位移大小之比为1:1
C.小球a 、b 运动过程中速度变化量的方向不相同
D.小球a 、b 到达斜面底端的速度方向与斜面的夹角相同 【答案】D 【解析】
AB.因为a 、b 两球下落的高度之比为2：1，据
212
h gt =
得
t =
可知a 、b ；又因为两球运动的水平位移之比为2：1，根据
0x v t
=
，故AB 错误；
B.设斜面的倾角为θ，根据几何关系可得小球的位移为
cos x s θ
=
两小球的水平位移大小之比为2：1，故两小球的位移大小为2：1，故B 错误； C.根据
v gt ?=
知速度变化量的方向与重力加速度的方向相同，即竖直向下；a 、b 两球运动过程中速度变化量的方向相同，故C 错误；
D.设小球落在斜面上时，速度方向与水平方向的夹角为α，位移与水平方向的夹角为θ，则
0tan gt v α=
，0
tan 2gt
v θ=
可知
tan 2tan αθ=
因为小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为定值，所以速度与水平方向的夹角为定值，假设速度与斜面的夹角为β，根据角度关系可知
αθβ=+
则a 、b 两球到达斜面底端的速度与斜面的夹角相同，故D 正确。
故选D。
4.（2020·张家界市月考）如图所示皮带传动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O的距离等于小轮半径，转动时皮带不打滑.则A、B、C三点的角速度大小之比，线速度大小之比，向心加速度大小之比分别为（）
A.::1:3:3
A B C
ωωω=
B.::3:3:1
A B C
v v v=
C.::3:6:1
A B C
a a a=
D.::1:9:3
A B C
a a a=
【答案】B
【解析】A.A、B两点是靠传送带传动轮子边缘上的点，线速度相等，因为大轮的半径是小轮半径的3倍，根据v=rω，知ωA：ωB=1：3，因为A、C共轴转动，则角速度相等，所以ωA：ωB：ωC=1：3：1.故A错误；
B.A、C的角速度相等，根据v=rω知，v A：v C=3：1，又A、B的线速度相等，所以v A：v B：v C=3：3：1.故B 正确；
CD.A、C的角速度相等，根据a=rω2知，a A：a C=3：1，因为A、B的线速度相等，根据a＝v2/r知，a A：a B=1：3，则a A：a B：a C=3：9：1.故CD错误。
故选B。
5.（2020·辽河油田期中）如图所示，汽车通过拱形桥时的运动可看做圆周运动.质量为m的汽车以速率v通过拱形桥最高点时，若桥面的圆弧半径为R，则此时汽车对桥面的压力大小为（）
A.mg
B.2mg
C.
2
mv
mg
R
- D.
2
mv
mg
R
+
【答案】C
【解析】根据牛顿第二定律，汽车对桥的压力等于桥对汽车的支持力，对汽车受力分析，受重力和支持力，
由于汽车做圆周运动，故合力提供向心力，有：
2
N v mg F m R
-=
解得：
2
N v F mg m R
=-
故C 正确ABD 错误. 故选C 。
6.（2020·浙江省高三二模）如图所示，一小球从半径为R 的固定半圆轨道左端A 点正上方某处开始做平抛运动（小球可视为质点），飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点。O 为半圆轨道圆心，OB 与水平方向夹角为60?，重力加速度为g ，关于小球的运动，以下说法正确的是（ ）
A.抛出点与B 点的距离为2R
B.小球自抛出至B 点的水平射程为1.6R
C.332
gR D.小球自抛出至B 点的过程中速度变化量为322
gR 【答案】C
【解析】AB.由几何知识可得，小球自抛出至B 点的水平射程为
3cos 602
x R R R =+?=
小球飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点，经过B 点时速度与水平方向的夹角为30，则
tan 30y v v ?=
设位移与水平方向的夹角为θ，则
0tan 302tan 2y
v t y x v t θ?====
可得竖直位移
3624
x R R =
?= 故抛出点与B 点的距离
s ==
故AB 错误； C.根据
22y v gy =
解得
y v ==
由
tan 30y v v ?=
解得
0v =
故C 正确； D.速度变化量
y v gt v ?===
故D 错误。 故选C 。
7.（2019·海南省海口月考）一个质量为2kg 的物体，在5个共点力作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为15N 和10N 的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体的运动的说法中正确的是（ ）
A.一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5m/s 2
B.一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小
C.可能做匀减速直线运动，加速度大小是2.5m/s 2
D.可能做匀速圆运动，向心加速度大小是5m/s 2 【答案】BC 【解析】
物体在5个共点力作用下处于平衡状态（静止或者匀速直线运动），其中大小分别为15N 和10N 的两个力的合力范围是5N 25N F ≤≤合，且与其他三个力的合力等大反向。当同时撤去大小分别为15N 和10N 的两个力时，物体所受的合力大小为5N 25N F ≤≤合，因物体的质量为2kg m =，则物体的加速度大小为
222.5m/s 12.5m/s a ≤≤。
A.若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，加速度大小可能为5m/s 2，故A 错误；
B.由于撤去两个力后其余力保持不变，则物体所受的合力不变，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于10 m/s 2，故B 正确；
C.若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，加速度大小是2.5m/s 2，故C 正确；
D.由于撤去两个力后其余力保持不变，在恒力作用下不可能做匀速圆周运动，故D 错误。 故选BC 。
8.如图所示，一长度l 未知的轻杆，一端穿在过O 点的水平转轴上，另一端固定一质量m 未知的小球，整个装置绕O 点在竖直面内转动。小球通过最高点时，轻杆对小球的弹力F 与其速度平方v 2的关系如图所示，已知重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）
A.轻杆长度g
l a
=
B.小球质量b
m g =-
C.当2v a <时，轻杆中的弹力表现为向下的拉力
D.仅换用长度较短的轻杆做实验，图线b 点的位置不变
【答案】BD
【解析】B.在最高点，当速度为零时，向心力为零，小球的重力与轻杆对小球的弹力大小相等，方向相反，故据图可知
-b=mg
解得球的质量为
b m g
=-
故B 正确；
A.在最高点，重力和杆的作用力的合力充当向心力，由牛顿第二定律可得
2
v F mg m L
+=
化简可得
2
v F m mg L
=-
由图象的斜率可得
b m k a L
-=
= 解得轻杆的长度为
a
L g
=
故A 错误；
C.由图可知，当2v a =时，轻杆中的弹力为零，故由竖直平面内的圆周运动的临界条件可知当2v a <时，轻杆中的弹力表现为向上的支持力，C 错误；
D.由于截距的大小等于球的重力大小，故仅换用长度较短的轻杆做实验，图线b 点的位置不变，D 正确。 故选BD 。
9.（2020·四川省期中）滑雪者从山上M 处以水平速度飞出，经t 0时间落在山坡上N 处时速度方向刚好沿斜坡向下，接着从N 沿直线自由滑下，又经t 0时间到达坡上的P 处.斜坡NP 与水平面夹角为30°，不计摩擦阻力和空气阻力，则从M 到P 的过程中水平、竖直两方向的分速度v x 、v y 随时间变化的图象是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】AB.滑雪者开始做平抛运动，所以在水平方向上先做匀速运动，滑到山坡上具有沿斜面向下的加速
度，大小为1
sin 302
g g =，则到山坡上水平方向做加速运动，A 错误B 正确； CD.竖直方向做自由落体运动，加速度为g ，到山坡上加速度为11
sin 3024
g g =，C 错误，D 正确.
故选BD 。
10.（2020·四川省期末）如图所示，在竖直面内有一个以AB 为水平直径的半圆，O 为圆心，D 为最低点。圆上有一点C ，且∠COD ＝60°。现在A 点以速率v 1沿AB 方向抛出一小球，小球能击中D 点；若在C 点以某速率v 2沿BA 方向抛出小球时也能击中D 点。重力加速度为g ，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A.圆的半径为R ＝212v g
B.圆的半径为R ＝2143v g
C.速率v 2＝3
3v 1 D.速率v 2＝62
v 1
【答案】AD 【解析】
AB.小球从A 点抛出做平抛运动
2
12
R gt =
1R v t =
两式联立解得
212v R g
=①
A 正确，
B 错误；
CD.从C 点抛出的小球也做平抛运动
o 2
1(1cos60)2
R gt '-=
② o 2sin 60R v t '= ③
由①②③联立解得
212
v v =
C 错误，
D 正确。 故选AD 。
二、非选择题（本大题共6小题，共60分）
11.（8分）（2020·张家界市月考）(1)在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下：
A.安装好器材，注意调整斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端O 点和过O 点的竖直线。
B.测出曲线上某点的坐标x 、y ，用v 0=v 0的值，然后求它们的平均值。
C.取下白纸，以O 为原点，以竖直线为y 轴，水平线为x 轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线连接画出小球的平抛运动轨迹。
D.让小球多次从同一位置由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置。 你认为该实验合理的实验步骤顺序应为：（只填写步骤顺序代表字母）_________ (2)该实验中，下列措施中能减小实验误差的措施为________。（选填序号） A 、斜槽轨道末端切线必须水平 B 、斜槽轨道必须光滑 C 、每次要平衡摩擦力
D 、小球每次应从斜槽同一位置静止释放
(3)在该实验中，若一名同学以抛出点为坐标原点，分别沿水平方向和竖直方向为x 轴和y 轴，如图所示，
从轨迹上量出某点A 的坐标为（14.0cm ，20.0cm ），重力加速度g 取10m/s 2，则该小球抛出时的水平初速度大小为_____m/s ；若轨迹上某点的X 坐标为7.0cm 时，则该点的Y 坐标为 _____cm 。
【答案】ADCB AD 0.7 5 【解析】
(1)[1]根据先安装器材，进行实验，数据处理的顺序可知，合理的实验步骤顺序应为ADCB 。 (2)[2]A.为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需切线水平，故A 正确；
BCD.为了保证小球初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，不需要平衡摩擦力，故BC 错误D 正确。 故选AD 。 (3)[3][4] 根据2
12
y gt =
得 220.2s 0.2s 10
y t g ?=
== 则小球平抛运动的初速度为
00.14m /s 0.7m /s 0.2
x v t =
== 当X =7.0cm 时，运动的时间为
00.07
s 0.1s 0.7
X t v '=
== 则Y 的坐标为
211
100.01m 0.05m 5cm 22
Y gt '=
=??== 12.（6分）（2020·咸阳月考）如图甲所示为测量电动机匀速转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器.
（1）请将下列实验步骤按先后排序：________ A.使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 B.接通电火花计时器的电源，使它工作起来 C.启动电动机，使圆形卡纸转动起来
D.关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值.
（2）要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是____________. A.秒表 B.毫米刻度尺 C.圆规 D.量角器
（3）写出角速度ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义：____________ 【答案】ACBD D (1)n t
θ
ω=
-(θ为n 个点对应的圆心角，t 为时间间隔)
【解析】(1) [1]该实验步骤中必须让电动机带动卡纸匀速转动，然后接通电火花计时器，因为要测量电动机转动的角速度，不能让电动机不动之前，就接通电火花计时器，这一点很特别.因此次序是ACBD 。 (2)[2]通过上一问，可通过电火花计时器得到转动一定角度所需的时间T ，根据角速度公式
t
θ
ω=
可知，还需测量出角度，故D 正确，ABC 错误。 （3）[3]取N 个点之间的角度为θ，则
t =(N -1)T
可得
()1N T
θ
ω=
-
其中θ是N 个点对应的圆心角，T 是电火花计时器的打点时间间隔。
13.（10分）（2020·山东省高三三模）如图所示，四分之一圆弧轨道固定于水平面，末端与水平轨道相切，圆弧半径R =1.25m 。质量M =0.4kg 的小球B 静止在水平轨道上。质量m =0.1kg 的小球A 从与圆心等高处无初速释放，滑下后A 与B 发生弹性碰撞。小球体积相同且均可视为质点，不计一切摩擦，重力加速度g 取10m/s 2。求：
(1)小球A 第一次到达圆弧轨道最低点时，球A 受到的支持力大小； (2)小球A 、B 第一次碰后各自的速度。
【答案】(1)F =3N ；(2)A 的速度为3m/s ，方向向左，B 的速度为2m/s ，方向向右 【解析】
(1)A 在圆弧轨道上运动时，由机械能守恒定律可得
21
2
mgR mv =
在圆弧轨道最低点时，由牛顿第二定律得
2
v F mg m R
-=
解得
F =3N
(2)A 、B 碰撞为弹性碰撞，由动量守恒定律得
12mv mv Mv =+
由机械能守恒定律得
22212111222
mv mv Mv =+ 解得
13m/s v =-
22m/s v =
所以碰后A 的速度为3m/s ，方向向左，B 的速度为2m/s ，方向向右。
14.（10分）（2020·海南省高三模拟）如图所示，光滑斜轨道AB 和光滑半圆环轨道CD 固定在同一竖直平面内，两轨道由一条光滑且足够长的水平轨道BC 平滑连接，水平轨道与斜轨道间由一段小的圆弧过渡，斜轨道最高点A 离水平轨道的高度为h 。小物块b 锁定在水平轨道上P 点，其左侧与一放在水平轨道上的轻质弹簧接触（但不连接），小物块a 从斜轨道的顶端A 由静止释放，滑下后压缩轻质弹簧，当轻质弹簧压缩到最短时，解除对小物块b 的锁定。已知小物块a 的质量为2m ，小物块b 的质量为m ，半圆环轨道CD 的半径1
2
R h =
，重力加速度为g ： (1)求小物块a 再次滑上斜轨道的最大高度；
(2)请判断小物块b 能否到达半圆环轨道的最高点D ，并说明理由。
【答案】(1)1
3
h h '=；(2)能.
【解析】
(1)小物块a 从A 点由静止滑下，轻质弹簧被压缩到最短时，小物块b 解除锁定，设a 、b 两小物块被轻质弹簧弹开的瞬时速度大小分别为v 1、v 2. 根据动量守恒定律有
2mv 1=mv 2
根据机械能守恒定律有
22
p 12112222
E mgh mv mv ==?+
联立解得
212
263
v v gh ==
对小物块a ，根据机械能守恒定律有
211
222
mgh mv '=?
解得小物块a 再次滑上斜轨道的最大高度为
13
h h '=
(2)假设小物块b 能到达半圆环轨道的D 点，根据机械能守恒定律有
22211222
D mv mgR mv =+ 解得
23
D gh
v =
在D 点由牛顿第二定律有
2D
v F mg m R
+=
解得半圆环轨道对小物块b 的作用力
13
F mg =
方向竖直向下，故假设成立，即小物块b 能到达半圆环轨道的最高点D 。
15.（12分）（2020·江苏省扬州联考）如图所示，从 A 点以 v 0＝4m/s 的水平速度抛出一质量 m ＝1 kg 的小物块(可视为质点)，当小物块运动至 B 点时，恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC ，经圆弧轨道后滑上与 C 点等高、静止在光滑水平面的长木板上，圆弧轨道 C 端切线水平。已知长木板的质量 M ＝4 kg ，A 、B 两点距C 点的高度分别为H ＝0.6 m 、h ＝0.15 m ，R ＝0.75 m ，小物块与长木板之间的动摩擦因数 μ1＝0.5，g ＝10 m/s 2。求：
(1)小物块运动至B 点时的速度大小和方向；
(2)小物块滑动至C 点时，对圆弧轨道 C 点的压力大小； (3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。
【答案】(1)5m/s ，方向与水平方向夹角为37°；(2)47.3N ；(3)2.24m. 【解析】
(1)物块做平抛运动
2
12
H h gt -=
解得
t =0.3s
设到达C 点时竖直分速度为v y 则
v y =gt
=3m/s
1v
代入数据解得
15m/s v =
方向与水平面的夹角为θ
03tan 4
y
v v θ=
＝ 则
θ=37°
(2)从A 至C 点，由动能定理得
222111
22
mgH mv mv =
- 设C 点受到的支持力为F N ，则有
2
2N v F mg m R
-= 代入数据解得
2v
F N =47.3N
根据牛顿第三定律可知，物块m 对圆弧轨道C 点的压力大小为47.3N ； （3）物块滑上长木板后，木块和长木板系统动量守恒，则
2()mv m M v =+
由能量关系
2
221
1()22
mgL mv m M v μ=-+
解得
L =2.24m
16.（12分）（2020·河南省高三联考）如图所示，一个空中运动接力轨道竖直放置。倾斜光滑直轨道AB 与光滑圆弧轨道BPC 在B 点相切，AC 竖直，C 是圆的最高点，另一光滑圆弧轨道DQF 的圆心为O ，F 是圆
的最低点，A 、F 两点在同一水平高度，AF =2l ，并与顺时针转动的水平传送带平滑连接。已知AB 长为l ，与水平方向的夹角θ=37°。量为m 的物块a ，以初始速度v 0从A 点开始沿轨道AB 运动，已知08v gl =。物块a 运动到C 点后水平抛出，恰好无碰撞进入圆弧轨道DQF 内侧继续运动，到F 点与另一静止的物块b 发生弹性碰撞，物块b 质量为2m ，碰撞后，物块b 通过传送带到达A 点。两物块均可看做质点，两物块与传送带之间的动摩擦因数μ=
5
6
，不计空气阻力和所有轨道的摩擦，已知重力加速度为g ，
sin θ=0.6，cos θ=0.8 （1）求物块a 在C 点时对轨道的压力； （2）求物块a 、b 碰撞后瞬间，物块b 的速度；
（3）若物块b 通过传送带后到达A 点的速度也是08v gl =。求传送带的长度取值范围。
【答案】（1）1
2N F mg =；（2）2283v gl =3）83
L l ≥ 【解析】
（1）由已知几何关系可知，圆弧BPC 半径
14
tan 3R l θ=
= 11
3sin tan h AC l θθ
==+=
物块a 从A 点运动到C 点的过程中机械能守恒
2201122
C mv mgh mv =+ 解得
2C v gl =在C 点对物块a 做受力分析可得
2
c
N v mg F m R
+=
由以上各式可得
12
N F mg =
（2）已知A 、F 两点在同一水平高度，可知物块a 运动到F 点时的速度也是v 0。物块a 与物块b 发生弹性碰撞，可知
0122mv mv mv =+
222012111222
mv mv mv =+ 解得
2v =
（3）由于20v v <，物块b 在传送带上要加速运动。若从F 到A 一直加速，可知
22022v v aL -=
其中
5
6
a g g μ==
解得
83
L l =
要使物块b 通过传送带到达A 点的速度也是v 0，传送带的长度应满足83
L l ≥.
一、选择题 1、一石英钟的分针和时针的长度之比为3：2，均可看作是匀速转动，则（） A．分针和时针转一圈的时间之比为1：60 B．分针和时针的针尖转动的线速度之比为40：1 C．分针和时针转动的角速度之比为12：1 D．分针和时针转动的周期之比为1：6 2、有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的内侧壁高速行驶，做匀速圆周运动．如图所示中虚线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h．下列说法中正确的是（） A．h越高，摩托车对侧壁的压力将越大B．h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大 C．h越高，摩托车做圆周运动的周期将越大D．h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大 3、 A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球的轨道半径的2倍，A的转速为30 r/min，B 的转速为r/min，则两球的向心加速度之比为：（） A．1：1 B．6：1 C．4：1 D．2：1 4、两个质量相同的小球a、b用长度不等的细线拴在天花板上的同一点并在空中同一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则a、b两小球具有相同的 A．角速度B．线速度C．向心力D．向心加速度 5、关于平抛运动和匀速圆周运动，下列说法中正确的是（） A．平抛运动是匀变速曲线运动B．平抛运动速度随时间的变化是不均匀的 C．匀速圆周运动是线速度不变的圆周运动D．做匀速圆周运动的物体所受外力的合力做功不为零 6、在水平面上转弯的摩托车，如图所示，提供向心力是 A．重力和支持力的合力B．静摩擦力C．滑动摩擦力D．重力、支持力、牵引力的合力 7、如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则（） A．物块始终受到三个力作用 B．只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向圆心 C．从a到b，物体所受的摩擦力先减小后增大 D．从b到a，物块处于失重状态
专题四 曲线运动 答案 1．C 【解析】设小球运动到c 点的速度大小为c v ，则对小球由a 到c 的过程，由动能定理有 2132 c F R mgR mv ?-=，又F mg =，解得c v =，小球离开c 点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c 点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g ，则由竖直方向 的运动可知，小球从离开c 点到其轨迹最高点所需的时间为c v t g = =向的位移大小为2122 x gt R ==。由以上分析可知，小球从a 点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R ，则小球机械能的增加量为55E F R mgR ?=?=，C 正确，ABD 错误。 2．A 【解析】甲、乙两球都落在同一斜面上，则隐含做平抛运动的甲、乙的最终位移方向 相同，根据位移方向与末速度方向的关系，即末速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的2倍，可得它们的末速度方向也相同，在速度矢量三角形中，末速度比值等于初速度比值，故A 正确。 3．B 【解析】弹射管沿光滑竖直轨道自由下落，向下的加速度大小为g ，且下落时保持水平， 故先后弹出的两只小球在竖直方向的分速度与弹射管的分速度相同，即两只小球同时落地；又两只小球先后弹出且水平分速度相等，故两只小球在空中运动的时间不同，则运动的水平位移不同，落地点不同，选项B 正确。 4．D 【解析】由于该“力”与竖直方向的速度大小成正比，所以从小球抛出至运动到最高 点过程，该“力”逐渐减小到零，将小球的上抛运动分解为水平和竖直两个分运动，由于上升阶段，水平分运动是向西的变加速运动（水平方向加速度大小逐渐减小），故小球到最高点时速度不为零，水平向西的速度达到最大值，故选项A 错误；小球到最高点时竖直方向的分速度为零，由题意可知小球这时不受水平方向的力，故小球到最高点时水平方向加速度为零，选项B 错误；下降阶段，由于受水平向东的力，小球的水平分运动是向西的变减速运动（水平方向加速度大小逐渐变大），故小球的落地点在抛出点西侧，选C 错误，D 正确。 【简捷解法】理解了小球竖直方向速度越大，水平方向受力越大后，可画出小球水平方
《曲线运动》经典例题 1、关于曲线运动，下列说法中正确的是（AC） 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 【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，则可能是直线运动。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、质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F1，而保持F2、F3不变，则质点（A） 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 【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，则撤去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，则撤去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、关于运动的合成，下列说法中正确的是（C） 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 【解析】根据速度合成的平行四边形定则可知，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、质量m=0.2kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度v x和v y随时间变化的图线如图所示，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。 【解析】根据分速度v x和v y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a x=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。则物体所受的合力 F=ma=0.2×1N=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 v x0=0，v y0=4m/s，故物体的初速度
2019高考物理练习(曲线运动)经典例题（带解析） 1、关于曲线运动，以下说法中正确的选项是〔AC〕 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 【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、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〕 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 【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、关于运动的合成，以下说法中正确的选项是〔C〕 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 【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、质量m=0.2kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度v x和v y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。 【解析】根据分速度v x和v y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a x=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=0.2×1N=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v x0=0，v y0=4m/s，故物体的初速度
第四章曲线运动万有引力与航天 考纲要求考情统计 2019年2018年2017年1.运动的合成与分解Ⅱ课标Ⅰ·T21:重 力与万有引力的关系、天体密度的计算 课标Ⅱ·T14:万有引力定律的应用 课标Ⅱ·T19:平抛运动的分析课标Ⅲ·T15:天体运动参量的比较课标Ⅰ·T20:双星 问题的分析 课标Ⅱ·T16:天体 密度的计算 课标Ⅲ·T15:地球 卫星运行周期的比 较 课标Ⅲ·T17:平抛 运动规律的求解 课标Ⅰ·T15:平 抛运动水平方向 的运动规律 课标Ⅱ·T17:平 抛运动与圆周运 动的综合问题 课标Ⅱ·T19:天 体椭圆运动中运 动参量的分析 课标Ⅲ·T14:天 体对接后轨道运 动的变化分析 2.抛体运动Ⅱ 3.匀速圆周运动、角速度、线速 度、向心加速度 Ⅰ 4.匀速圆周运动的向心力Ⅱ 5.离心现象Ⅰ 6.万有引力定律及其应用Ⅱ 7.环绕速度Ⅱ 8.第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ 9.经典时空观和相对论时空观Ⅰ 备考题型要点:①平抛运动规律的考查;②竖直平面内的圆周运动模型、锥体运动的临界问题等;③平抛运动、圆周运动与功能关系的综合考查;④天体质量、密度的计算;⑤卫星运动的各物理量间的比较;⑥卫星的发射与变轨问题 第1讲曲线运动运动的合成与分解
一、曲线运动 1.速度的方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的①切线方向。 2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是②变速运动。 3.曲线运动的条件:物体所受③合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的④加速度方向与速度方向不在同一条直线上。 二、运动的合成与分解 1.运算法则:位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循⑤平行四边形定则。 2.合运动和分运动的关系 (1)等时性:合运动与分运动经历的时间⑥相等。 (2)独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动⑦独立进行,不受其他分运动的影响。 (3)等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全⑧相同的效果。 1.判断下列说法对错。 (1)速度发生变化的运动,一定是曲线运动。(?) (2)做曲线运动的物体加速度一定是变化的。(?) (3)做曲线运动的物体速度大小一定发生变化。(?) (4)曲线运动可能是匀变速运动。(√) (5)两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等。(√) (6)只要两个分运动为直线运动,合运动一定是直线运动。(?)
专题四曲线运动平抛运动 [考纲解读] 一、曲线运动 1.曲线运动 (1)速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向. (2)运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动. (3)曲线运动的条件：物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上. 2.合外力方向与轨迹的关系 物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的“凹”侧. 二、运动的合成与分解 1.遵循的法则 位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则. 2.合运动与分运动的关系 (1)等时性 合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时停止. (2)独立性 一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他运动的影响. (3)等效性 各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果. 3.合运动的性质判断
??? 加速度(或合外力)? ?? ?? 变化：非匀变速运动 不变：匀变速运动加速度(或合外力)方向与速度方向? ??? ? 共线：直线运动 不共线：曲线运动 三、平抛运动 1.性质 加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线. 2.基本规律 以抛出点为原点，水平方向(初速度v 0方向)为x 轴，竖直向下方向为y 轴，建立平面直角坐标系，则： (1)水平方向：做匀速直线运动，速度v x ＝v 0，位移x ＝v 0t . (2)竖直方向：做自由落体运动，速度v y ＝gt ，位移y ＝12 gt 2 . (3)合速度：v ＝v 2 x ＋v 2 y ，方向与水平方向的夹角为θ，则tan θ＝v y v x ＝gt v 0. (4)合位移：s ＝x 2 ＋y 2 ，方向与水平方向的夹角为α，tan α＝y x ＝gt 2v 0 . 1.下列说法中正确的是() A.物体速度变化越大，则其加速度越大 B.物体的加速度增大，则其速度一定增大 C.原来平衡的物体，突然撤去一个外力，物体可能做曲线运动，也可能做直线运动 D.原来平衡的物体，突然撤去一个外力，则一定会产生加速度且方向与撤去的外力的方向相反 答案 C 解析 速度变化率越大，加速度越大，速度变化大，加速度不一定大，选项A 错误；物体的加速度增大，但若加速度方向与物体的速度方向相反，其速度减小，选项B 错误；原来平衡的物体，受到的合力为零，突然撤掉一个力，剩余的力的合力与撤掉的力的方向在一条直线上，如果物体原来做匀速直线运动，其合力方向与速度的方向不确定，故物体可能做直线运动，也可能做曲线运动，合力也可能为0，如放在粗糙斜面由弹簧拉着的物体，选项C 正确，选项D 错误. 2.(2015·浙江1月学考)如图1所示，一小球在光滑水平桌面上做匀速运动，若沿桌面对小球施加一个恒定外力，则小球一定做 () 图1
专题 曲线运动 一、运动的合成和分解 【题型总结】 1．合力与轨迹的关系 如图所示为一个做匀变速曲线运动质点的轨迹示意图，已知在B 点的速度与加速度相互垂直，且质点的运动方向是从A 到E ，则下列说法中正确的是( ) A ．D 点的速率比C 点的速率大 B ．A 点的加速度与速度的夹角小于90° C ．A 点的加速度比D 点的加速度大 D ．从A 到D 加速度与速度的夹角先增大后减小 2．运动的合成和分解 例：一人骑自行车向东行驶，当车速为4m ／s 时，他感到风从正南方向吹来，当车速增加到7m ／s 时。他感到风从东南方向（东偏南45o）吹来，则风对地的速度大小为（ ） A. 7m/s B. 6m ／s C. 5m ／s D. 4 m ／s 3．绳（杆）拉物类问题 例：如图所示，重物M 沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车m 沿斜面升高．问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v 时，小车的速度为多少？ 练习1：一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B ，如图所示，设汽车和重物的速度的大小分别为B A v v ,，则（ ） A 、 B A v v = B 、B A v v ? C 、B A v v ? D 、重物B 的速度逐渐增大 4．渡河问题 例1：在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v 1，摩托艇在静水中的航速为v 2,战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d ，如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为( ) 例2：某人横渡一河流，船划行速度和水流动速度一定，此人过河最短时间为了T 1；若此船用最短的位移过河，则需时间为T 2，若船速大于水速，则船速与水速之比为（ ） (A) (B) (C) (D) 【巩固练习】 1、 一个劈形物体M ，各面都光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个 光滑小球m ，劈形物体由静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（ ） m
第一讲 曲线运动 一、曲线运动的位移 1.定义：物体运动轨迹是曲线的运动，称为曲线运动。例如：抛体运动，天体运动等。 2. 曲线运动的位移 如图1，建立直角坐标系，设OA 长为l ,?cos l x A =,?sin l y A =而路程长为OA 的长。 例1、关于曲线运动的位移，下列说法正确的是（ ） A.曲线运动的位移是曲线 B.只要曲线运动不停止，曲线运动的位移就一定越来越大 C.曲线运动的位移不可能是零 D.做曲线运动的指点在一段时间内水平位移时4m ，竖直分位移是3m ，则其位移大小为5m 二、曲线运动的速度（一定为变速运动） 1.方向：AB 之间的位移不断减小直到A 、B 重合时，速度的方向即为A 点的切线方向。 2.大小：如图1所示，则 θcos v v x =，θsin v v y =，x y v v =θtan 22y x v v v += 例2、翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目．如图所示，翻滚过山车（可看成质点）从高处冲下，过M 点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A 、B 、C 三点，下列说法正确的是（ ） A ．过山车做匀速运动 B ．过山车做变速运动 C ．过山车受到的合力等于零 D ．过山车经过A 、C 两点时的速度方向相同 三、运动的合成与分解 1.合成、分解都遵循平行四边形定则（位移x 、速度v 、加速度a 均可按此方法分解和合成） 分解：①按效果分解；②正交分解。 A x A y A B 图1
2.合运动与分运动关系 ①独立性：各分运动互不影响 ②等时性：同时开始，同时接受 ③等效性：合运动与分运动效果相同 ④同体性：各分运动都是同一物体运动 ⑤矢量性：平行四边形定则 四、物体做曲线运动的条件 （ 1 ）运动学角度：a 与0v 不共线 （2）动力学角度：合F 与0v 不共线 2、合力方向与运动轨迹关系：合力指向曲线的凹侧。 例3.如图所示，红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升，速度为v ，若在红蜡块从A 点开始匀速上升的同时，玻璃管从AB 位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动，加速度大小为a ，则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的（ ） A.直线PQ B.曲线Q C.曲线R D.无法确定 例4.关于曲线运动的条件，下列说法正确的是（ ） A ．物体受变力作用才能做曲线运动； B ．物体受恒力作用也可能做曲线运动； C ．物体所受合力为零也可能做曲线运动； D ．物体所受合力不为零就一定做曲线运动。 五、曲线运动的实例分析 21,v v 匀速时 1v 匀速，2v 加速运动 θtan ,,x y v v x y t v y t v x x y y x ==== x a v ,y t v ,y at x y y 2 121222222=== （轨迹为直线） （轨迹为曲线） 例6.（1）某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在 一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的 小圆柱体R 。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与Y 轴重合，在R 从坐标原点以速度0v =3cm/s 匀速上浮的同时， 、条件 1
专题四曲线运动 21. （2013高考新课标全国卷n ）公路急转弯处通常是交通事故多发地带?如图，某公路 急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为 V c 时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势. 则 在该弯道处（ ） A ?路面外侧高内侧低 B ?车速只要低于v c ，车辆便会向内侧滑动 C .车速虽然高于V c ,但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D ?当路面结冰时，与未结冰时相比， v c 的值变小 解析：选AC.抓住临界点分析汽车转弯的受力特点及不侧滑的原因，结合圆周运动规律 可判断. 汽车转弯时，恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，说明公路外侧高一些，支持力的水 平分力刚好提供向心力，此时汽车不受静摩擦力的作用，与路面是否结冰无关，故选项 A 正 确，选项D 错误.当v
课时知能训练 一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分．) 1．一质点在某段时间内做曲线运动，则这段时间内() A．速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变 B．速度一定在不断地改变，加速度可以不变 C．速度可以不变，加速度一定在不断地改变 D．速度可以不变，加速度也可以不变 【解析】做曲线运动的物体速度方向一定在不断地改变，但加速度可以不变，如平抛运动，故选项B正确． 【答案】 B 2．(2010·江苏高考)如图4－1－12所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度() 图4－1－12 A．大小和方向均不变 B．大小不变，方向改变 C．大小改变，方向不变 D．大小和方向均改变 【解析】由于始终保持悬线竖直，所以橡皮水平方向上的运动与铅笔的速度相同，橡皮在竖直方向上运动的速度大小应等于水平速度大小，所以橡皮的合运动仍为匀速直线运动，选项A正确．【答案】 A 3．小钢球m以初速度v0在光滑水平面上运动，后受到磁极的侧向作用力而做曲线运动，从M点运动到N点，如图4－1－13所示．过轨迹上M、N两点的切线MM′和NN′将轨迹MN上方的空间划分
为四个区域，由此可知，磁铁可能处在哪个区域 图4－1－13 A．①区B．③区 C．②或④区D．均不可能 【解析】曲线运动中，物体的运动轨迹偏向合力所指的方向；由图可知，磁铁只能在轨迹MN下方的区域内，故答案只能选D. 【答案】 D 4．一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y 方向上的分运动速度随时间变化的规律如图4－1－14所示．关于物体的运动，下列说法正确的是() 图4－1－14 A．物体做曲线运动 B．物体做直线运动 C．物体运动的初速度大小是50 m/s D．物体运动的初速度大小是10 m/s 【解析】由v－t图象可以看出，物体在x方向做匀速直线运动，在y方向做匀变速直线运动，故物体做曲线运动，A正确，B错误；物体的初速度为v0＝v2x＋v2y＝302＋(－40)2m/s＝50 m/s，C 正确，D错误． 【答案】AC 5．某人骑自行车以4 m/s的速度向正东方向行驶，天气预报报道当时是正北风，风速也是4 m/s, 则骑车人感觉的风速方向和大小() A．西北风，风速4 m/s B．西北风，风速4 2 m/s C．东北风，风速4 m/s D．东北风，风速4 2 m/s 【解析】若无风，人向东骑车
2020衡水名师原创物理专题卷 专题四曲线运动 考点10 曲线运动运动的合成与分解 考点11 平抛运动的规律及应用 考点12 圆周运动的规律及应用 一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1、一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方L/2处钉有一颗钉子,如图所示,将悬线沿水平方向拉直无初速释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间( ) A.小球线速度大小没有变化 B.小球的角速度突然增大到原来的2倍 C.小球的向心加速度突然增大到原来的2倍 D.悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍 2、如图所示，在长约100cm一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体(小圆柱体恰能在管中匀速上浮)，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将玻璃管竖直倒置，在红蜡块匀速上浮的同时，使玻璃管紧贴黑板面水平向右先匀加速后匀减速移动，你正对黑板面将看到红蜡块在减速阶段相对于黑板面的移动轨迹可能是下面的( )
A. B. C. D. 、质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在“秋3、如图,“旋转秋千”装置中的两个座椅A B 千”的不同位置。不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是( ) A.A的角速度比B的大 B.A的线速度比B的大 C.A与B的向心加速度大小相等 、的缆绳与竖直方向的夹角相等 D.悬挂A B 4、如图，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v匀速向右运动当小车运动到与水平面夹角为θ时，下列关于物体A说法正确的是（） vθ，物体A做减速运动，绳子拉力小于物体重力 A. 物体A此时的速度大小为cos vθ，物体A做加速运动，绳子拉力大于物体重力 B. 物体A此时的速度大小为cos vθ，物体A做减速运动，绳子拉力小于物体重力 C. 物体A此时的速度大小为/cos vθ，物体A做加速运动，绳子拉力大于物体重力 D. 物体A此时的速度大小为/cos 5、有一条两岸平直、河水均匀流动,流速恒为v的大河,一条小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直,小船在静水中的速度大小为2v,去程与回程所用时间之比为( ) A.3:2 B.2:1 C.3:1 2
第五章 曲线运动 第五节 圆周运动 第六节 向心加速度 二. 知识要点： 1. 认识匀速圆周运动的概念，理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度；理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算。理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr ／T 。理解匀速圆周运动是变速运动。 2. 理解速度变化量和向心加速度的概念，知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。能够运用向心加速度公式求解有关问题。 3. 运用极限法理解线速度的瞬时性。掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题。体会有了线速度后。为什么还要引入角速度。运用数学知识推导角速度的单位。 三. 重难点解析： 1. 线速度 （1）定义：质点沿圆周运动通过的弧长Δl 与所用时间Δt 之比叫做线速度。它描述质点沿圆周运动的快慢。 （2）大小： t l v ??= 单位：m/s （3）方向：质点在某点的线速度方向沿着圆周上该点的切线方向。 2. 匀速圆周运动 （1）定义：物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等的运动叫匀速圆周运动。 （2）因线速度方向不断发生变化，故匀速圆周运动是变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。 3. 角速度 （1）定义：在匀速圆周运动中，连接质点和圆心的半径转过的角度与所用时间的比值，就是指点的角速度。描述质点转过圆心角的快慢。匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。 （2）大小： t ??= θω，单位：rad ／s 4. 周期T 、频率f 和转速n 定义：做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期，用T 表示，单位为秒（s ）。 做圆周运动的物体运动一秒，所转过圆周的次数叫做频率，用f 表示，单位为赫兹（Hz ）。1 Hz=11 -S 。 做圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做转速。用n 表示，单位为转每秒（r ／s ），或转每分（r ／min ）。 周期频率和转速都是描述物体做圆周运动快慢的物理量。 5. 描述圆周运动各物理量的关系 （1）线速度和角速度间的关系。 v= rω。 （2）线速度与周期的关系。 T r v π2= 。 （3）角速度与周期的关系。
第五章曲线运动经典分类例题 §5.1 曲线运动基础 一、知识讲解 二、【典型例题】 知识点1、力和运动的关系 1、曲线运动的定义： 2、合外力决定运动的速度： 】 3、合外力和速度是否共线决定运动的轨迹： 4、物体做曲线运动的条件： 习题 1、关于曲线运动的速度，下列说法正确的是：（） A、速度的大小与方向都在时刻变化 ) B、速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化 C、速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化 D、质点在某一点的速度方向是在曲线的这一点的切线方向 2、下列叙述正确的是：（） A、物体在恒力作用下不可能作曲线运动 B、物体在变力作用下不可能作直线运动 C、物体在变力或恒力作用下都有可能作曲线运动 D、物体在变力或恒力作用下都可能作直线运动 ^ 3、下列关于力和运动关系的说法中，正确的上：（） A．物体做曲线运动，一定受到了力的作用 B．物体做匀速运动，一定没有力作用在物体上 C．物体运动状态变化，一定受到了力的作用 D．物体受到摩擦力作用，运动状态一定会发生改变 4、下列曲线运动的说法中正确的是：（） A、速率不变的曲线运动是没有加速度的 B、曲线运动一定是变速运动 C、变速运动一定是曲线运动 D、曲线运动一定有加速度，且一定是匀加速曲线运动; 5、物体受到的合外力方向与运动方向关系，正确说法是：（） A、相同时物体做加速直线运动 B、成锐角时物体做加速曲线运动 C、成钝角时物体做加速曲线运动 D、如果一垂直，物体则做速率不变的曲线运动6．某质点作曲线运动时:（） A．在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向 B．在任意时间内位移的大小总是大于路程
第一讲曲线运动 1．曲线运动的定义 物体运动轨迹是曲线的运动，叫做曲线运动。 2．曲线运动中速度的方向 （1）速度方向：质点在做曲线运动时，在某一位置的速度方向就是曲线在这一点的切线方向。 （2）曲线运动中速度方向的特点：一是速度时刻改变；二是速度方向总是沿切线方向。 友情提醒：判断一种运动是直线运动还是曲线运动，关键是看轨迹。如果轨迹是直线，则物体做直线 运动；反之，物体做曲线运动。 3．曲线运动的性质 （1）运动性质：曲线运动是一种变速运动 （2）曲线运动中加速度的物理意义 ①沿速度方向的加速度分量描述速度大小变化的快慢； ②垂直速度方向的加速度分量描述速度方向变化的快慢。 友情提醒：切线的方向有两个，速度方向的指向与质点的走向有关，所以曲线运动质点的速度方 向应沿切线并偏向下一时刻位置的方向。 4．曲线运动的条件 （1）物体做曲线运动的条件：当运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动。 （2）对曲线运动的条件的理解 ①从动力学角度来看，当物体所受合外力方向跟物体的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动。 ②从运动学角度来看，当物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上，物体就做曲线运动。 （3）曲线运动中力的作用效果 ①沿速度方向的合外分量仅改变速度的大小；
b ②垂直速度方向的合外分量仅改变速度的方向。 （4）利用曲线运动的条件判断恒力的方法 ①作出初始位置物体运动速度的方向，并出与速度方向重合的一条直线。 ②依据物体运动轨迹的弯曲情况，物体所受合外力的方向就所作直线有轨迹的一方。 ③同理作出末位置物体所受外力的方向范围，将两范围合在一起，其公共区域即为恒力方向的范围。 5．曲线运动的轨迹特点 做曲线运动的物体，总是要受到与运动方向不在同一直线上的力的作用，使其运动轨迹发生改变，其改变后的轨迹处在运动方向与合外力方向构成的夹角之间，且合外力方向指向轨迹的凹侧。 6．对物 体运动性质的判断 （1）当合外力的方向跟物体的速度方向在同一直线上时，物体做直线运动。 （2）当合外力的方向跟物体的速度方向始终垂直时，物体做速度大小不变，方向不断改变的曲线运动，此时的合外力仅改变速度的方向，不改变速度的大小。 （3）当合外力的方向跟速度的方向既不在同一直线上也不垂直时，物体将做曲线运动。若合外力方向和速度方向之间的夹角为θ时，当0≤θ＜90°时，物体速度不断增大；当90°＜θ≤180°时，物体速度不断减小。 （4）曲线运动分为匀变速曲线运动和非匀变速曲线运动。物体曲线运动的具体形式，决定于物体所受合外力是恒力还是变力，与物体的运动轨迹无关。如果物体受到的合外力为恒力，物体具有恒定的加速度，则物体做交变速曲线运动；如果物体受到的合外力为变力，物体的加速度是变化的，则物体做非匀变速曲线运动。 题型一：曲线运动中的速度方向 【例题1】如图所示，物体在恒力F 的作用下，沿曲线由A 运动到B ，到达B 点时突然使物体所受到的力反向且大小不变（即由力F 变为-F ），对于在此力作用下物体的运动情况，下列说法正确的是（ ） A ．物体不可能沿曲线 B a 运动 B ．物体不可能沿直线B b 运动 C ．物体不可能沿曲线B c 运动 D ．物体不可能沿原曲线由B 返回A 【课堂训练】如图所示，一位跳水队员从高台做“反身翻腾两周半”动作时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度 v 入水，整个运动过程中在哪几个位置头部的速度方向与入水时的速度方向相同？在哪几个位置与的方向相反？把这些位置在图中标出来。 题型二：物体运动性质的判断
《曲线运动》复习提纲 一、曲线运动 1.曲线运动速度方向:时刻变化; 曲线该点的切线方向。 2.做曲线运动的条件：物体所受合外力方向与它的速度方向不在同一直线上(即F(a)与v 不共线) 3.曲线运动的性质：曲线运动一定是变速运动，即曲线运动的加速度a ≠0。 ①做曲线运动的物体所受合外力的方向指向曲线弯曲的一侧（凹侧）。 ②轨迹在力和速度方向之间 4.曲线运动研究方法：运动合成和分解。（实际上是F 、a 、v 的合成分解） 遵循平行四边形定则（或三角形法则） 二、运动的合成与分解 物体实际运动叫合运动 物体同时参与的运动叫分运动 (1)合运动与分运动的关系： ①独立性。 ②等时性。 ③等效性。 (2)几个结论：①两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动。 ②一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动，不一定是直线运动(如平抛运动)。 ③两个匀变速直线运动的合运动，一定是匀变速运动，但不一定是直线运动。 (3)典型模型：①船过河模型 1)处理方法：小船在有一定流速的水中过河时，实际 上参与了 两个方向的分运动：随水流的运动（水速），在静水中的船的运动 （就是船头指向的方向）。 船的实际运动是合运动。 2)若小船要垂直于河岸过河，过河路径最短，应将船头偏向上游，如图甲所示，此时过河时间： θsin 1v d v d t ==合 3)若使小船过河的时间最短，应使船头正对河岸行驶，此时过河时间1 v d t =(d 为河宽)。因为在垂直于 河岸方向上，位移是一定的，船头按这样的方向，在垂直于河岸方向上的速度最大。 ②绳（杆）端问题 船的运动(即绳的末端的运动)可看作两个分运动的合成： a)沿绳的方向被牵引，绳长缩短，绳长缩短的速度等于左端绳子伸长的速度。即为v ； b)垂直于绳以定滑轮为圆心的摆动，它不改变绳长。这样就可以求得船的速度为αcos v , 当船向左移动， α将逐渐变大，船速逐渐变大。虽然匀速拉绳子，但物体A 却在做变速运动。 三、平抛运动 1．运动性质 a)水平方向：以初速度v 0做匀速直线运动． b)竖直方向：以加速度a=g 做初速度为零的匀变速直线运动，即自由落体运动． 说明：在水平和竖直方向的两个分运动同时存在，互不影响，具有独立性．合运动是匀变速曲线运动．相等的时间内速度的变化量相等．由△v=gt ，速度的变化必沿竖直方向 2．平抛运动的规律 以抛出点为坐标原点，以初速度v 0方向为x 正方向，竖直向下为y 正 方向，如右图所示，则有： 分速度 gt v v v y x ==,0
更多优质资料请关注公众号：诗酒叙华年 高考物理精选考点专项突破题集 专题四 曲线运动 一、单项选择题：（在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1、如图所示，两物块A 、B 套在水平粗糙的CD 杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD 中点的轴OO 1转动。已知两物块质量相等，杆CD 对物块A 、B 的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力)，物块B 到OO 1轴的距离为物块A 到OO 1轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在绳子从处于自然长度到两物块A 、B 即将滑动的过程中，下列说法正确的是( ) A 、 B 受到的静摩擦力一直增大 B 、B 受到的静摩擦力是先增大，后保持不变 C 、A 受到的静摩擦力是先增大后减小 D 、A 受到的合外力先增大后减小 【答案】B 。 【解析】因为同一转轴，所以A 、B 的角速度相同，由r A 一．选择题（共25小题） 1．（2015春?苏州校级月考）如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2，则下面说法正确的是（） A．物体做匀速运动，且v2=v1B．物体做加速运动，且v2＞v1 C．物体做加速运动，且v2＜v1D．物体做减速运动，且v2＜v1 2．（2015春?潍坊校级月考）如图所示，沿竖直杆以速度v为速下滑的物体A，通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B，细绳与竖直杆间的夹角为θ，则以下说法正确的是（） A．物体B向右做匀速运动B．物体B向右做加速运动 C．物体B向右做减速运动D．物体B向右做匀加速运动 3．（2014?蓟县校级二模）如图所示，绕过定滑轮的细绳一端拴在小车上，另一端吊一物体A，A的重力为G，若小车沿水平地面向右匀速运动，则（） A．物体A做加速运动，细绳拉力小于G B．物体A做加速运动，细绳拉力大于G C．物体A做减速运动，细绳拉力大于G D．物体A做减速运动，细绳拉力小于G 4．（2014秋?鸡西期末）如图所示，用绳跨过定滑轮牵引小船，设水的阻力不变，则在小船匀速靠岸的过程中（） A．绳子的拉力不断增大B．绳子的拉力不变 C．船所受浮力增大D．船所受浮力变小 5．（2014春?邵阳县校级期末）人用绳子通过动滑轮拉A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，求A物体实际运动的速度是（） A．v0sinθB．C．v0cosθD． 6．（2013秋?海曙区校级期末）如图中，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连．由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度V1≠0，若这时B的速度为V2，则（）高中物理曲线运动经典习题30道-带答案
相关主题
文本预览