專題曲線運動

2022-12-28 19:51:03 字數 4805 閱讀 8007

一、選擇題

1.【2017·新課標ⅰ卷】發球機從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的桌球(忽略空氣的影響)。速度較大的球越過球網,速度較小的球沒有越過球網;其原因是

a.速度較小的球下降相同距離所用的時間較多

b.速度較小的球在下降相同距離時在豎直方向上的速度較大

c.速度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少

d.速度較大的球在相同時間間隔內下降的距離較大

【考點定位】平拋運動

【名師點睛】重點要理解題意,本題考查平拋運動水平方向的運動規律。理論知識簡單,難在由題意分析出水平方向運動的特點。

2.【2017·江蘇卷】如圖所示,a、b兩小球從相同高度同時水平丟擲,經過時間t在空中相遇,若兩球的丟擲速度都變為原來的2倍,則兩球從丟擲到相遇經過的時間為

(abcd)

【考點定位】平拋運動

【名師點睛】本題的關鍵資訊是兩球運動時間相同,水平位移之和不變.

3.【2017·江蘇卷】如圖所示,一小物塊被夾子夾緊,夾子通過輕繩懸掛在小環上,小環套在水平光滑細桿上,物塊質量為m,到小環的距離為l,其兩側面與夾子間的最大靜摩擦力均為f.小環和物塊以速度v向右勻速運動,小環碰到桿上的釘子p後立刻停止,物塊向上擺動.整個過程中,物塊在夾子中沒有滑動.小環和夾子的質量均不計,重力加速度為g.下列說法正確的是

(a)物塊向右勻速運動時,繩中的張力等於2f

(b)小環碰到釘子p時,繩中的張力大於2f

(d)速度v不能超過

【解析】由題意知,f為夾子與物塊間的最大靜摩擦力,但在實際運動過程中,夾子與物塊間的靜摩擦力沒有達到最大,故物塊向右勻速運動時,繩中的張力等於mg,a錯誤;小環碰到釘子時,物塊做圓周運動,,繩中的張力大於物塊的重力mg,當繩中的張力大於2f時,物塊將從夾子中滑出,即,此時速度,故b錯誤;d正確;物塊能上公升的最大高度,,所以c錯誤.

【考點定位】物體的平衡圓周運動

【名師點睛】在分析問題時,要細心.題中給的力f是夾子與物塊間的最大靜摩擦力,而在物塊運動的過程中,沒有資訊表明夾子與物塊間靜摩擦力達到最大.另小環碰到釘子後,物塊繞釘子做圓周運動,夾子與物塊間的靜摩擦力會突然增大.

4.【2016·江蘇卷】有a、b兩小球,b的質量為a的兩倍.現將它們以相同速率沿同一方向丟擲,不計空氣阻力.圖中①為a的運動軌跡,則b的運動軌跡是

abcd.④

【考點定位】考查拋體運動

【方法技巧】兩球的質量不同是本題的乙個干擾因素,重在考查學生對物體運動規律的理解,拋體運動軌跡與物體的質量無關,只要初始條件相同,則軌跡相同。

5.【2016·海南卷】在地面上方某點將一小球以一定的初速度沿水平方向丟擲,不計空氣阻力,則小球在隨後的運動中

a.速度和加速度的方向都在不斷變化

b.速度與加速度方向之間的夾角一直減小

c.在相等的時間間隔內,速率的改變量相等

d.在相等的時間間隔內,動能的改變量相等

【解析】由於物體只受重力作用,做平拋運動,故加速度不變,速度大小和方向時刻在變化,選項a錯誤;設某時刻速度與豎直方向夾角為θ,則,隨著時間t變大,tan θ變小,θ變小,故選項b正確;根據加速度定義式,則δv=gδt,即在相等的時間間隔內,速度的改變量相等,故選項c錯誤;根據動能定理,在相等的時間間隔內,動能的改變量等於重力做的功,即wg=mgh,對於平拋運動,由於在豎直方向上,在相等時間間隔內的位移不相等,故選項d錯誤。

【考點定位】平拋運動、動能定理

【名師點睛】解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規律,結合加速度公式和動能定理公式靈活求解即可。

6.【2016·上海卷】風速儀結構如圖(a)所示。光源發出的光經光纖傳輸,被探測器接收,當風輪旋轉時,通過齒輪帶動凸輪圓盤旋轉,當圓盤上的凸輪經過透鏡系統時光被擋住。已知風輪葉片轉動半徑為r,每轉動n圈帶動凸輪圓盤轉動一圈。

若某段時間內探測器接收到的光強隨時間變化關係如圖(b)所示,則該時間段內風輪葉片

a.轉速逐漸減小,平均速率為 b.轉速逐漸減小,平均速率為

c.轉速逐漸增大,平均速率為 d.轉速逐漸增大,平均速率為

【考點定位】圓周運動、線速度、平均速度

【方法技巧】先通過圖示判斷圓盤凸輪的轉動速度變化和轉動圈數,再通過圓周運動的關係計算葉片轉動速率。

7.【2016·全國新課標ⅲ卷】如圖,一固定容器的內壁是半徑為r的半球面;在半球面水平直徑的一端有一質量為m的質點p。它在容器內壁由靜止下滑到最低點的過程中,克服摩擦力做的功為w。重力加速度大小為g。

設質點p在最低點時,向心加速度的大小為a,容器對它的支援力大小為n,則

abcd.

【考點定位】考查了動能定理、圓周運動

【方法技巧】應用動能定理應注意的幾個問題:(1)明確研究物件和研究過程,找出始末狀態的速度;(2)要對物體正確地進行受力分析,明確各力做功的大小及正負情況(待求的功除外);(3)有些力在物體運動過程中不是始終存在的,若物體運動過程中包括幾個階段,物體在不同階段內的受力情況不同,在考慮外力做功時需根據情況區分對待。

8.【2016·浙江卷】如圖所示為賽車場的乙個水平「梨形」賽道,兩個彎道分別為半徑r=90 m的大圓弧和r=40 m的小圓弧,直道與彎道相切。大、小圓弧圓心o、o'距離l=100 m。賽車沿彎道路線行駛時,路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.

25倍。假設賽車在直道上做勻變速直線運動,在彎道上做勻速圓周運動,要使賽車不打滑,繞賽道一圈時間最短(發動機功率足夠大,重力加速度g=10 m/s2,=3.14),則賽車

a.在繞過小圓弧彎道後加速

b.在大圓弧彎道上的速率為45 m/s

c.在直道上的加速度大小為5.63 m/s2

d.通過小圓弧彎道的時間為5.85 s

【考點定位】牛頓第二定律的應用;勻變速運動的規律。

【名師點睛】此題綜合考查勻變速直線運動及勻速圓周運動的規律的應用。要知道物體在原軌道做圓周運動的向心力來自物體與軌道的靜摩擦力,所以最大靜摩擦因數決定了在圓軌道上運動的最大速度。此題立意新穎,題目來自生活實際,是乙個考查基礎知識的好題。

9.【2015·廣東·14】如圖所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向運動,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板為參照物

a.帆船朝正東方向航行,速度大小為vb.帆船朝正西方向航行,速度大小為v

c.帆船朝南偏東45°方向航行,速度大小為v d.帆船朝北偏東45°方向航行,速度大小為v

【解析】若以帆板為參照物,求帆船的運動,即求帆船相對帆板運動情況,根據伽利略變換可知,此時帆船相對帆板的速度=-,畫出其對應向量示意圖如下圖所示,根據圖中幾何關係解得:=,方向為北偏東45°,故選項d正確。

【考點定位】對參考係的理解、向量運算法則——平行四邊形定則的應用。

【名師點睛】此題也可假設經過時間t,畫出兩者的二維座標位置示意圖,求出相對位移,再除以時間t即可。

10.【2015·上海·16】如圖,戰機在斜坡上方進行投彈演練。戰機水平勻速飛行,每隔相等時間釋放一顆炸彈,第一顆落在a點,第二顆落在b點。斜坡上c、d兩點與a、b共線,且ab=bc=cd,不計空氣阻力。

第三顆炸彈將落在

a.bc之間b.c點c.cd之間d.d點

【解析】 如圖所示

解得:t2=2t1;y2>2y1;所以q點在c點的下方,也就是第三顆炸彈將落在bc之間,故a正確,b、c、d錯誤。

【考點定位】 平拋運動

【名師點睛】 本題考查了平拋運動的規律,意在考查考生的分析綜合能力。重點是抓住處理平拋運動的重要方法,運動的合成與分解。把平拋運動分解成水平方向的勻速運動,豎直方向的勻加速運動。

因為水平方向勻速運動,根據水平位移求時間更簡便一些。

11.【2015·浙江·17】如圖所示為足球球門,球門寬為l,乙個球員在球門中心正前方距離球門s處高高躍起,將足球頂入球門的左下方死角(圖中p點)。球員頂球點的高度為h。足球做平拋運動(足球可看做質點,忽略空氣阻力)則

a.足球位移大小

b.足球初速度的大小

c.足球末速度的大小

d.足球初速度的方向與球門線夾角的正切值

【解析】根據幾何知識可得足球的位移為,a錯誤; 足球做平拋運動,在水平方向上有,在豎直方向上有,聯立解得,b正確;根據運動的合成可得足球末速度的大小,結合,,解得,c錯誤;足球初速度的方向與球門線夾角等於足球做平拋運動過程張水平方向上的位移與球門線的夾角,故根據幾何知識可知,d錯誤。

【考點定位】考查了平拋運動,速度的合成與分解

【名師點睛】該題的立體性非常好,需要結合立體幾何分析解題,對於平拋運動,一般都是將其分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動,平拋運動的時間取決下落的高度。

12.【2015·浙江·19】如圖所示為賽車場的乙個水平「u」形彎道,轉彎處為圓心在o點的半圓,內外半徑分別為r和2r。一輛質量為m的賽車通過ab線經彎道到達線,有如圖所示的①②③三條路線,其中路線③是以為圓心的半圓,。賽車沿圓弧路線行駛時,路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力為。

選擇路線,賽車以不打滑的最大速率通過彎道(所選路線內賽車速率不變,發動機功率足夠大),則

a.選擇路線①,賽車經過的路程最短

b.選擇路線②,賽車的速率最小

c.選擇路線③,賽車所用時間最短

d.①②③三條路線的圓弧上,賽車的向心加速度大小相等

【解析】路線①的路程為,路線②的路程為,路線③的路程為,故選擇路線①,賽車經過的路程最短,a正確;因為運動過程中賽車以不打滑的最大速率通過彎道,即最大徑向靜摩擦力充當向心力,所以有,所以運動的相信加速度相同,根據公式可得,即半徑越大,速度越大,路線①的速率最小,b錯誤d正確;因為,,結合,根據公式可得選擇路線③,賽車所用時間最短,c正確;

【考點定位】圓周運動,運動學公式

【名師點睛】解決此類問題的關鍵知道向心力的公式,知道汽車在水平路面上拐彎向心力的**

13.【2015·海南·4】如圖,一半徑為r的半圓形軌道豎直固定放置,軌道兩端登高。質量為m的質點自軌道端點p由靜止開始滑下,滑到最低點q時,對軌道的正壓力為2mg,重力加速度大小為g,質點自p滑到q的過程中,克服摩擦力所做的功為()

曲線運動專題應用

1 2012 太原模擬 如圖所示,一小物塊在開口向上的半圓形曲面內以某一速率開始下滑,曲面內各處動摩擦因數不同,此摩擦作用使物塊下滑時速率保持不變,則下列說法不正確的是 a.因物塊速率保持不變,故加速度為零 b.物塊受合外力大小不變,方向不斷改變 c.在滑到最低點以前,物塊對曲面的壓力越來越大 d....

專題直線運動和曲線運動

重點難點 1 豎直上拋運動的處理方法 分段處理法 豎直上拋運動可分為上公升過程和下降過程 上公升過程是初速為 0,末速為 t,加速度為重力加速度 方向豎直向下 的勻加速直線運動 下降過程是自由落體運動 整段處理法 豎直上拋運動是初速為 0 方向豎直向上 加速度為重力加速度 方向豎直向下 的勻減速直線...

曲線運動教案

第05章第01節曲線運動教案05 人教版 教學目的和要求 1 掌握曲線運動的定義。2 熟練運用曲線運動的條件判斷運動的性質。3 能運用曲線運動的規律解決一些簡單的問題。教學難點與重點 1 曲線運動的條件。2 軌跡彎曲方向與所受合外力的方向的關係。教學方法 運用多 教學手段,生動形象的展示一些有關曲線...