【新会考丛书】高中物理 （知识梳理+例题解析+检测卷）第五章 曲线运动 新人教版必修2.doc

必修2第五章 曲线运动知识梳理：一曲线运动1、曲线运动的速度方向：沿曲线在这一点的切线方向。2、曲线运动的性质：由于曲线运动中速度的方向时刻在变，曲线运动是变速运动。3、物体做曲线运动的条件：物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。图必21二质点在平面内的运动1、当物体的运动轨迹不是直线时，需要建立平面直角坐标系进行研究。2、蜡块的位置坐标：， 蜡块运动的轨迹： 蜡块的速度：，3、运动的合成和分解：由分运动求合运动的过程叫做运动的合成；由合运动求分运动的过程叫做运动的分解。合运动是物体实际的运动，合运动的位移和速度是物体实际的位移和速度，它们与分运动的位移和速度的关系遵循平行四边形定则。三抛体运动的规律1、抛体运动：物体只受重力作用下以一定的速度抛出。 平抛运动：抛体运动的初速度沿水平方向。2、抛体运动的受力特点：物体只受重力作用下，是一种匀变速曲线运动。3、平抛运动的规律：可看成水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。平抛运动的轨迹是一条抛物线。4、平抛运动位置和速度的计算：水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合运动。四实验：研究平抛运动1、物体做平抛运动的条件：物体只在重力作用下，以一定的初速度水平抛出。2、斜槽与木板的调节：斜槽末端切线水平，木板应竖直放置；斜槽末端点正上方小球半径处作为坐标原点，沿水平方向和竖直方向作坐标系，其中y轴向下为正。图必223、平抛运动轨迹上点的确定方法：每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，设法用铅笔描出小球经过的位置。可以把笔尖放在小球可能经过的位置，如果小球能够碰到笔尖，就说明位置找对了。4、平抛运动水平分运动的研究方法：在实验得到的平抛运动的轨迹上找到每隔相等时间物体所到达的位置，方法是在竖直坐标轴y上，从原点开始向下任取一个坐标为h的点，再找到4h，9h，16h的点。过这些点作水平线与轨迹相交，交点就是每经过相等时间物体所到达的位置。测量相邻位置间的水平位移，分析这些位移的特点。如图必22。五圆周运动1、匀速圆周运动的定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等。2、匀速圆周运动的性质：由于线速度方向时刻变化，因此是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。3、描述圆周运动快慢的物理量：线速度：物体通过的弧长和所用时间的比值。公式：，单位：m/s角速度：物体在某段时间内转过的角与所用时间的比值。公式：，单位：rad/s。周期：做匀速圆周运动的物体，经过一周所用的时间。转速：物体在单位时间内所转过的圈数。单位：r/s4、线速度、角速度、周期和转速之间的关系:，六向心加速度1、向心加速度的方向：做匀速圆周运动的物体，加速度指向圆心。2、向心加速度的表达式： 七向心力1、向心力的定义及物理意义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力。它是从力的作用效果命名的。2、向心力表达式： 3、向心力来源分析：凡是产生向心加速度的力，不管属于哪种性质，都是向心力。4、做变速圆周运动的物体所受的合力一般不指向圆心，可分解为切向分力和向心分力。八生活中的圆周运动1、铁路弯道的特点：铁轨外轨高于内轨时，火车的重力g与支持力fn的合力f提供火车转弯时的向心力，这样可以减轻轮缘与外轨的挤压。2、拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力计算：拱形桥最高点：凹形桥最低点： 3、航天器中失重现象的本质：对于航天员来说，当航天器的速度时，航天员处于失重状态。4、离心运动：当提供向心力的合力突然消失或合力不足以提供所需向心力时，物体就沿切线方向飞出或逐渐远离圆心。5、离心运动的应用和防止：应用：离心制管技术、洗衣机的脱水筒、棉花糖的制作防止：公路弯道处汽车速度不能过大、砂轮飞轮等不得超过允许的最大转速例题解析：例题：如图必23所示，水平抛出的一个石子经过0.4 s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是30，则石子的抛出点距地面的高度是多少？抛出的水平初速度的大小是多少？（g取10 m/s2）图必23解析：作平抛运动的物体，在竖直方向上作的是自由落体运动，飞行时间由高度决定，所以竖直方向的速度为由图可知抛出的水平初速度： 检测卷：一选择题（每小题均只有一个正确答案）1将铅球斜向上推出后，铅球沿曲线运动，这是因为（ ）a铅球重力太大 b铅球的惯性不够大c铅球被推出时的速度太小 d铅球所受重力与速度方向不在同一直线上2一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由m向n行驶，速度逐渐减小。如图必24中a、b、c、d分别画出了汽车转弯时所受合力f的四种方向，你认为正确的是（c ）abcd图必24图必253如图必25所示，红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在 a点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右作匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的 （ b ）a直线p b曲线q c曲线r d无法确定4小船在水速较小的河中横渡，船头始终垂直河岸航行，到达河中间时突然水流速度加快，则对此小船渡河的说法正确的是（ b）a小船要用更长的时间才能到达对岸b小船到达对岸的时间不变，但位移将变大c因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变化图必23d因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化5关于平抛运动，下列说法中正确的是 （ ）a平抛运动的加速度是时刻变化的b平抛运动是非匀变速曲线运动c平抛运动的飞行时间决定于抛出时的高度d平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的abc图必2662003年3月20日，美英联军宣布对伊拉克开战，第二次海湾战争打响。国际红十字会通过飞机向伊拉克投放食品，实施人道主义救援。假设飞机作匀速直线飞行，相隔1s先后投下两箱完全相同的食品1和2。则这两箱食品在下落时，地面的人看到 （ ）a1号箱始终在2号箱的正下方b两个箱子的竖直距离越来越小c两个箱子水平距离越来越大d两个箱子的竖直距离保持不变7要探究平抛运动在水平方向上的运动特点，需要测量几段相等的时间间隔内物体在水平方向上的位移，看看这些位移是否相等。如图必26所示，o点为物体的抛出点，在竖直向下的y轴上依次取a、b、c三点，如果要保证相等的时间间隔，则应为（ ）a1：2：3 b1：3：5 c1：2：4 d1：4：9杭州赤道图必278地球上，在赤道的物体a和在杭州的物体b随地球自转而做匀速圆周运动，如图必27，它们的线速度分别为、，周期分别为、，则（ ）a=，b，c，d，rcbar2r图必289图必28中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左轮的半径为2r，c点在左轮的边缘上，b点在左轮上，到左轮中心的距离为r。若在传动过程中，皮带不打滑。则：（ ）a. a点与b点的线速度大小相等b. a点与c点的角速度大小相等c. a点与c点的线速度大小相等d. b点与c点的线速度大小相等10对于做匀速圆周运动的质点，下列说法正确的是：（ ）a由公式a=v2/r 可知其向心加速度a与半径r成反比b由公式a=2r 可知其向心加速度a与半径r成正比c由公式=v/r可知其角速度与半径r成反比d由公式=2n，可知其角速度与转速n成正比11. 将一绳子剪成长短不等的两段, 各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动, 那么 ( ) a. 两小球以相同的周期运动时, 短绳易断 b. 两小球以相同的角速度运动时, 长绳易断 c. 两小球以相同的线速度运动时, 长绳易断 d. 两小球以相同的加速度运动时, 短绳易断dcba图必2912.如图必29所示，撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动若有水滴从伞面边缘最低处o飞出，则飞出伞面后的水滴可能 （ ）a沿曲线oa运动 b沿直线ob运动c沿曲线oc运动 d沿圆弧od运动13火车转弯时，若速度超过规定的速度，则与按规定速度行驶时相比有 ( ) a轮缘对外轨的侧压力减小 b轮缘对内轨侧压力增大 c轮缘对内、外轨无侧压力 d轮缘对外轨侧压力增大二填空题14. 下述各种现象, 属于利用离心运动的是 abef ; 属于防止离心运动的是 cdg .a. 洗衣机脱水的运动 b.离心沉淀器分离物质 图必210c. 汽车转弯时减速 d. 汽车过桥时减速 e.离心制管技术 f.棉花糖的制作g. 站在公交车里的乘客, 在汽车转弯时会用力拉住扶手 15如图必210，质量为1kg的杯子里盛有0.2kg的水，用长为0.9m的绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演，为使水不从杯中掉出，水杯通过最高点的速度至少为 3 m/s,此时绳子的拉力为 0 n。若水杯通过最高点的速度为4m/s，则在最高点时，绳的拉力为 9.3 n。（g取10m/s2）bab/a/图必21116汽车沿半径为9m的水平圆轨道行驶，设跑道的路面是水平的，路面作用于车的摩擦力的最大值是车重的1/10，要使汽车不致冲出圆轨道，车速最大不能超过 12.3m/s 。（g取10m/s2）17如图必211所示为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片。图中a、b为两个同时由同一点出发的小球。aa/为a球以速度v水平抛出后的运动轨迹，bb/为b球自由下落的运动轨迹，通过分析上述两条轨迹可得出结论_ _平抛运动的物体在竖直方向上作的是自由落体运动_三计算题18某卡车司机在限速60km/h的公路上因疲劳驾驶而使汽车与隔离带相撞。处理事故的警察在路旁泥地中发现了一个卡车上的铁零件，可以判断，这是卡车车头顶部松脱的铁零件因惯性落下而陷在泥地里的。现测得铁零件离碰撞点的水平距离为16.2m，车顶高度为2.45m。请你根据这些数据判断该车是否超速。（g取10m/s2）83.2km/h 超速图必21219如图必212所示，弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆弧轨道运动。现要使小球顺利通过圆轨道最高点，则小球至少要从多高处下滑？圆轨