第5章 曲线运动

第5章曲线运动1. 曲线运动的速度方向如何确定？曲线运动的特征是什么？曲线运动的特征是运动轨迹是曲线，速度方向就是轨迹的切线方向。

曲线运动的速度方向时刻改变，是变速运动。

2. 物体做曲线运动的条件是什么？物体受到的合力方向与速度方向不在同一条直线上；即物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上。

3. 运动的合成与分解是指什么物理量的合成与分解？遵循什么定则？运动的合成与分解指的是位移、速度、加速度的合成与分解。

由于它们都是矢量，所以遵循平行四边形定则。

4. 两个直线运动的合运动一定是直线运动吗？两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动；一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动在同一直线上，合运动一定为匀变速直线运动；若不在同一直线上，合运动一定是曲线运动；两个匀变速直线运动在同一直线上，合运动一定为匀变速直线运动；若不在同一直线上，合运动可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动。

5. 什么情况下小船渡河的时间最短？如何求这个时间？当船身与河岸垂直时，小船渡河的时间最短。

最短时间等于河的宽度除以船在静水中的速度，与河水的流速无关。

6. 什么情况下小船能达到正对岸？当船在静水中的速度大于河水的流速时，小船才能达到正对岸，此过程船头需指向对岸的上游。

7. 平抛运动的条件是什么？物体的初速度方向为水平方向；只受重力作用。

8. 平抛运动的性质是什么？其运动轨迹是什么曲线？平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g 恒定；平抛运动的轨迹是抛物线。

9. 平抛运动可以分解为怎样的两个运动？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。

10. 平抛运动水平方向的加速度、竖直方向的加速度、合加速度变化规律如何？水平方向的加速度a x =0；竖直方向的加速度a y =g ；合加速度大小a =g ，方向竖直向下。

11. 平抛运动水平方向的速度、竖直方向的速度、合速度变化规律如何？水平方向的速度：v x =v 0；竖直方向的速度：v y =gt ；合速度大小v =，方向与水平方向的夹角θ满足0tan gt v θ=。

12. 平抛运动水平方向的位移、竖直方向的位移、合位移变化规律如何？水平方向的位移：x =v 0t ；竖直方向的位移：212y gt =；合位移大小：s =ϕ满足0tan 2gt v ϕ=。

13. 物体做平抛运动的时间由什么因素决定？水平射程由什么因素决定？平抛运动的时间是由抛出点距地面的高度h 决定；即t =平抛运动的水平射程由抛出点距地面的高度h 和初速度决定。

即x v = 14. 什么是匀速圆周运动？匀速圆周运动的特点是什么？匀速圆周运动是指物体在任意相等的时间内通过的弧长相等的圆周运动。

匀速圆周运动的特点是：线速度大小不变，方向时刻改变，故是变速运动。

15. 可以用哪些物理量来描述匀速圆周运动快慢？它们分别是如何定义的？线速度v ：即瞬时速度，线速度的大小等于物体通过的弧长∆s 与所用时间∆t的比值，定义式v =∆s /∆t ；国际单位m/s 。

角速度ω：描述质点转动的快慢，角速度等于物体与圆心的连线扫过的角度∆θ与所用时间∆t 的比值定义式ω=∆θ/∆t ；国际单位rad/s 。

周期T ：质点沿圆周运动一圈所用时间．T 越小，运动越快。

国际单位s ， 频率f ：质点沿圆周运动在单位时间内运动的次数。

国际单位Hz 。

16. 描述匀速圆周运动各个物理量之间的关系是什么？22r v r rf T πωπ===；22f Tπωπ==；1T f =。

17. 匀速圆周运动的物体具有加速度吗？匀速圆周运动的速度方向时刻改变，做匀速圆周运动的物体具有加速度；18. 匀速圆周运动的加速度大小如何计算？加速度的方向如何？22224v a r v r r Tπωω====。

匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，所以称匀速圆周运动的加速度为向心加速度。

19. 做圆周运动物体的所受的合力大小满足什么条件？22224v F ma m m r mv m r r Tπωω=====合。

20. 匀速圆周运动的物体所受合力方向如何？匀速圆周运动是匀变速曲线运动吗？做匀速圆周运动物体所受的合力方向始终指向圆心，所以称匀速圆周运动物体所受的合力为向心力。

匀速圆周运动的加速度方向时刻改变，虽然其大小不变，但匀速圆周运动不是匀变曲线运动。

【巩固提升空间】1. （ ）关于物体做曲线运动，以下说法中正确的是A ．物体在恒力作用下，一定做直线运动B ．物体在受到与速度成一角度的力作用下，一定做曲线运动C ．物体在变力作用下，一定做曲线运动D ．物体在变力作用下，不可能做匀速圆周运动2. （ ）决定平抛物体落地点与抛出点间水平距离的因素是A ．初速度B ．抛出时物体的高度C ．抛出时物体的高度和初速度D ．物体的质量和初速度3. （ ）关于平抛运动，下列说法中正确的是A ．平抛运动是匀速运动B ．平抛运动是加速度不断变化的运动C ．平抛运动是匀变速曲线运动D ．做平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的4. （ ）对于平抛物体的运动，在下列哪种情况下可以确定物体的初速A ．已知水平位移的大小B ．已知下落高度C ．已知落地速度的大小和方向D ．已知位移的大小5. （ ）在地面上方，将小球以2m/s 的速度水平抛出，落地时的速度是4m/s ，不计空气阻力，则小球落地时速度方向和水平方向的夹角是A ．60°B ．45°C ．37°D ．30°6. （ ）如图所示，用频闪相机拍摄“研究物体做平抛运动规律”的照片，图中A 、B 、C 为三个同时由同一点出发的小球.AA ′为A 球在光滑水平面上以速度v 运动的轨迹；BB ′为B 球以速度v 水平抛出后的运动轨迹；CC ′为C 球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹，可得出结论A ．平抛运动水平方向的分运动是自由落体运动B ．平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动C ．平抛运动可分解为水平方向自由落体运动和竖直方向的匀速直线运动D ．平抛运动可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7. （ ）一个物体以初速度v 0水平抛出，经过时间t 时其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等，那么t 为A ．0v gB ．02v g C ．02v g D8. （ ）炮弹从炮口射出时的速度大小为v ，方向与水平方向成α角，如图所示．把这个速度沿水平和竖直方向分解，其竖直分速度的大小是A ．v sin αB ．v cos αC ．v /sin αD ．v /cos α9. （ ）如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，金属片把P球沿水平方向抛出，同时Q 球被松开而自由下落，P 、Q 两球同时开始运动，下列说法正确的是A ．Q 球先落地，P 球后落地B ．两球落地先后由小锤打击力的大小而定C ．这个实验能说明平抛运动竖直方向的运动规律A B C A ′ B C ′D ．这个实验能说明平抛运动水平方向的运动规律10. （ ）一做匀速圆周运动的物体，其处于A ．平衡状态B ．非平衡状态C ．速度不变的状态D ．加速度不变的状态11. （ ）做匀速圆周运动的物体，关于其运动的角速度和线速度，下列说法正确的是A ．半径一定，线速度大小与角速度成反比B ．半径一定，线速度大小与角速度成正比C ．线速度大小一定，角速度与半径成正比D ．角速度一定，线速度大小与半径成反比12. （ ）关于匀速圆周运动,下列说法中正确的是A ．做匀速圆周运动物体的速度方向不断改变B ．做匀速圆周运动物体的速度大小不断改变C ．做匀速圆周运动物体的加速度大小不断改变D ．物体只有在恒力作用下，才能做匀速圆周运动13. （ ）如图为皮带传动示意图，假设皮带没有打滑，R >r ，则下列说法中正确的是A ．大轮边缘的线速度大于小轮边缘的线速度B ．大轮边缘的线速度小于小轮边缘的线速度C ．大轮边缘的线速度等于小轮边缘的线速度D ．大轮的角速度较大14. （ ）一个做匀速圆周运动的物体，在运动过程中，若所受的一切外力都突然消失，则由牛顿第一定律可知，该物体将A ．立即静止B ．改做匀速直线运动C ．继续做匀速圆周运动D ．改做变速圆周运动15. （ ）一个物体做匀速圆周运动，在运动过程中一定不发生变化的物理量是A ．动能B ．速度C ．加速度D ．合外力16. （ ）如图所示，在光滑水平面上，一质量为m 的小球在绳的拉力作用下做半径为r 的匀速圆周运动，小球运动线速度的大小为v ，则绳的拉力F 大小为A ．r v mB ．r v m 2C ．mvrD ．mvr 217. 在5m 高处以10m/s 的速度水平抛出一小球，不计空气阻力，g 取10m/s 2，求：（1）小球在空中运动的时间；（2）小球落地时的水平位移大小；（3）小球落地时的速度大小。

18. 如图一辆质量为500kg 的汽车静止在一座半径为50m 的圆弧形拱桥顶部．（取g ＝10m/s 2）（1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（2）如果汽车以6m/s 的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？19. 如图所示，在以角速度ω=2rad/s 匀速转动的水平圆盘上，放一质量m =5kg的滑块，滑块离转轴的距离r=0.2m，滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动（二者未发生相对滑动）．求：（1）滑块运动的线速度大小；（2）滑块受到静摩擦力的大小和方向．。