曲线运动的专题复习
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1 曲线运动专题复习一 (一)曲线运动中的几个问题 1.曲线运动的条件:合外力与速度不共线 2.运动的合成和分解
1.关于运动的性质,以下说法中正确的是( ) 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.曲线运动一定是变加速运动 D.物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动 2.关于运动的合成和分解,下列说法正确的是( ) A.合运动的时间等于两个分运动的时间之和 B.匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线 C.曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上 D.分运动是直线运动,则合运动必是直线运动
3. 关于绳子末端速度的分解 1、如图,在河岸上用细绳拉船,为了使船匀速靠岸,拉绳的速度必须是 A、 加速拉 B、 减速拉 C、 匀速拉 D、 先加速后减速拉
2、如图重物M沿竖直杆下滑,并通过绳带动小车m沿斜面升高。则:当滑轮右侧的绳与竖直方向成角,且重物下滑的速率为v时,小车的速度为多少?
mvM
v'θ
4.(小船、汽艇等)渡河问题 3、 小船在200m宽的河中横渡,水流速度为3 m/s,船在静水中的航速是5 m/s。求: (1)小船怎样渡河时间最短,最短时间为多少? (2)小船怎样渡河航程最短,需多少时间? (3)如船的静水速度是2m/s,怎样渡河航程最短? 2
(二)平抛运动中的常见问题 1. 理论基础 2. 典型例题分析 1、如图,AB为斜面,倾角为30,小球从A点以初速度0v水平抛出,恰好落到B点,求物体在空中飞行的时间。 A
B30°
v0
2、如图,以sm/8.9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30的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间为( )
A. s33 B. s332 C. s3 D. s2 v0
θ 3、如图,是某次实验记录的小球平抛运动轨迹中的三点,测得A、B间的水平距离和B、C间的水平距离都是cm15,AB间的竖直距离是cm15,BC间的竖直距离是25cm。若取2/10smg,则小球平抛的初速度0v等于多少?
AB
C 4、如图,将一小球从坐标原点沿着水平轴Ox以smv/20的速度抛出,经过一段时间到达P点,M为P点在Ox轴上投影,做小球轨迹在P点的切线并反向延长,与Ox轴相交于Q点,已知mQM3,则小球运动的时间为多少?
OQM
Px
vvy 5、如图,小球在斜面上A点以速度0v水平抛出,落在斜面上的C点,已知斜面倾角为,求: (1)小球何时离斜面最远; (2)小球何时落在斜面上的C点? (3)小球刚要落到斜面上时,速度方向与斜面间的夹角?
CA
θ
6.如图所示,将质量为m的小球从倾角为θ的光滑斜面上A点以速度v0水平抛出(即v0
∥CD),小球运动到B点,已知A点的高度h,则小球到达B点时的速度大小为______.
7.一网球运动员在离开网的距离12 m处沿水平方向发球,发球高度为2.25 m,网的高度为0.9 m。若网球在网上0.1 m处越过,则网球的初速度v0=___________m/s。(取g=10 m/s2,不计空气阻力)
8、如图5-4-2所示,A、B两点在地面O点的正上方,A点离地高度为20m,B点离地高度为10m.现分别在A、B两点水平抛出两个小球,要使两球同时落地,试分析说明: (1)哪一个小球应先抛出; (2)物体抛出的初速度对落地的时间是否有影响; (3)两球抛出的时间间隔是多少 9.如图所示,质量m=1 kg的小球用细线拴住,线长l=0.5 m,细线所受拉力达到F=18 N时就会被拉断.当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断.若此时小球距水平地面的高度h=5 m,重力加速度g=10 m/s2,求小球落地处到地面上P点的距离.(P点在悬点的正下方)
10、有A、B两小球,用长为L=4m的细绳连接,现将A、B两球从同一点以相同的水平速度smv/60先后抛出,A球先抛,相隔的时间为st4.0,取2/10smg。求A球抛出后,经过多少时间,两球间的细绳恰可拉直?
11.在研究平抛运动的实验中,一同学在纸上标出了重锤线y轴方向,并描出图6-3中的曲线,但没记下斜槽末端位置。现在曲线上取A、B两点,并测得它们到y轴距离分别为x1
和x2及AB的竖直距离h,从而可求知小球抛出时初速度v0为( )
A.hxxg2)(2122 B.hxxg2)(212
C.hgxx2221 D. hgxx2212
12.如图5所示,杆长为l,球的质量为m,杆连球在竖直平面内绕轴O自由转动,已知在最高点处,杆对球的弹力大小为mgF21,求这时小球在最低点的瞬时速度大小。
图6-3
A B h X
1
X2
y 5
曲线运动专题复习二 (三)匀速圆周运动中的常见问题 1. 运动学特征及应用 1、关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( ) A. 线速度不变 B. 角速度不变 C. 加速度为零 D. 周期不变 [例2] 在绕竖直轴匀速转动的圆环上有A、B两点,如图1所示,过A、B的半径与竖直轴的夹角分别为30°和60°,则A、B两点的线速度之比为 ;向心加速度之比为 。
ω
O60°
30°
AB
2、如图2所示,a、b两轮靠皮带传动,A、B分别为两轮边缘上的点,C与A同在a轮上,已知BArr2,BrOC,在传动时,皮带不打滑。求: (1)BC: ;(2)BCvv: ;(3)BCaa: 。
CAB
abOrA
rB
2. 动力学特征及应用 1、 如图3所示,质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点和端点,当杆在光滑水平面上绕O点匀速转动时求杆OA和AB段对球A的拉力之比。
OF1A
B
F2F
2
2、如图4所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内作匀速圆周运动,则下列说法正确的是( ) A. 球A的线速度必定大于球B的线速度 B. 球A的角速度必定小于球B的角速度 C. 球A的运动周期必定小于球B的运动周期D. 球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力
αFN
AGA
BGB
FN
FA
FB
3、甲、乙两名滑冰运动员,kgM80甲,kgM40乙,面对面拉着弹簧秤做匀速圆周运动的滑冰表演,如图5所示,两人相距0.9m,弹簧秤的示数为9.2N,下列判断中正确的是 A. 两人的线速度相同,约为40m/s B. 两人的角速度相同,为6rad/s 6
C. 两人的运动半径相同,都是0.45m D. 两人的运动半径不同,甲为0.3m,乙为0.6m 甲乙
图5 4、两个质量分别是m1和m2的光滑小球套在光滑水平杆上,用长为L的细线连接,水平杆随框架以角速度ω匀速转动,两球在杆上相对静止,如图所示,求两球离转动中心的距离R1和R2及细线的拉力。
5、司机开着汽车在一宽阔的马路上匀速行驶突然发现前方有一堵墙,他是刹车好还是转弯好?(设转弯时汽车做匀速圆周运动,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。)
3. 匀速圆周运动的实例变形 1、一辆汽车匀速通过一座圆形拱桥后,接着又匀速通过圆弧形凹地.设圆弧半径相等,汽车通过桥顶A时,对桥面的压力FA为车重的一半,汽车在弧形地最低点B时,对地面的压力为FB,则FA:FB为 .
2、汽车沿半径为R的圆形轨道行驶.若路面是水平的,汽车所受的 提供汽车的向心力,若路面作用于汽车的静摩擦力最大值是车重的1/k,要使汽车不冲出圆形轨道.汽车行驶速度的最大值不应超过 .
3、长度为L的轻绳系—个质量为M的小球,在竖直面内做圆周运动。当小球运动到最高点时,小球可能受到 和 两个力的作用。当绳中拉力为零时,小球具有_______(填“最大的”或”最小的”)向心力.
4、 如图5-7-1所示,水平转盘上放一小木块。转速为60rad/ min时,木块离轴8cm恰好与转盘无相对滑动,当转速增加到120rad/min时,为使小木块刚好与转盘保持相对静止,那么木块应放在离轴多远的地方
5、如图5-7-2所示,长度为L=1.0m的绳,系一小球在竖直面内做圆周运动,小球的质量为M=5kg,小球半径不计,小球在通过最低点的速度大小为v=20m/s,试求: (1)小球在最低点所受绳的拉力 (2)小球在最低的向心加速度