高考物理复习第4章曲线运动学案(无答案)

1、高考物理复习第4章曲线运动学 案（无答案）第四章曲线运动第2页第#页知识要点运动的合成与分解（一）两个互成角度的分运动的合成： 两个匀速直线运动的合成一定是匀速直线运动 两个初速度均为零的匀加速直线运动的合运动 一定是匀加速直线运动，并且合运动的初速度为零，徐由平行四边形定则求解。 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合成一定是曲线运动 两个匀变速直线运动的合成其性质由它们的关系决定（-）两类实际运动的合成与分解 小船过河问题 连带运动问题典型例题:【例1】 如图所示，竖直放置的两端封闭的B 玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在 水中以速度V匀速上浮现当红蜡块从玻；璃管的下端匀速上浮的同时，

2、使玻璃管水平匀加速向右运动，则红蜡块的轨迹可能是（）B.曲线直线 P第3页第4页C.曲线RIVlE "W 'S'D.无法确定【例1】关于互成角度的两个初速度不为零的匀加速 直线运动的合成结果，下列说法中正确的是（ ）A . 定 是 直 线 运动A. 可能是直线运动，也可能是曲线运动C .一 定 是 曲 线 运动D.以上说法都不对【例2】小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂 直河岸航行，到达河中间时，突然上游来水使水流速 度加快.则对此小船渡河的说法正确的是（）A. 小船要用更长的时间才能到达对岸B. 小船到达对岸的位移将变大，但所用时间仍不 变C因小船船头始终垂直

3、河岸航行，故所用时间及位移都不会变化D.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【例3】 如图所示，在河岸上利用定滑轮拉绳使小船靠岸，匀速拉绳速度为 v， 当船头绳长方向与水平方向夹角为B时，船的速度多大？（船做什么运动？） 若船的速度为v向右匀速行驶，岸上的绳子的速度 为多少？【例4】在水平面上有A.B两物体，通过 一根跨过滑轮的轻绳相连，现A物体以 V1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别为a .卩时（如图所示），B物体的 运动速度VB （绳始终有拉力）A. v1 sin /sinB . v1 cos /sinC sin /cosD . v1 cos /cos课后作

4、业1. 若河水的流速大小与水到河岸的距离有关，河中心水 的流速最大，河岸边缘处水的流速最小。现假设河的 宽度为120m，河中心水的流速大小为 4m/s，船在静 水中的速度大小为3m/s,要使船以最短时间渡河，则 （）多选A .船渡河的最短时间是24sB .在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C .船在河水中航行的轨迹是一条直线D .般在河水中的最大速度为 5m/s2. 如图所示，汽车向右沿水平面作匀速直 线运动，通过绳子提升重物M。若不计绳子质量和绳子与滑轮间的摩擦，则在提升重物的过 程中，下列有关判断正确的是()多选A 重物M加速上升B .重物减速上升C 绳子张力大于M的重力D .地面对汽车的支

5、持力增大B放在水平面上,)A与悬A .大于mgB .总等于mgC .一定小于mgD以上三项都不正确3.如图所示，物体 A和B质量均为m，且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮， 绳竖直.用力F拉B沿水平面向左匀速运动的过程中，绳对A的拉力的大小(?平抛运动 “先分，再合，两个三角形”典型例题【例1】 一架装载抗洪救灾物资的飞机，在距地面 500 m的高处，以80 m/s的水平速度飞行为了使救援物 资准确地投中地面目标，飞行员应在距目标水平距离 多远的地方投出物资?(不计空气阻力，g取10m/s2)【例2】 一物体自某一高度被水平抛出，抛出1s后它的速度与水平方向成45°角，落地时速度与水

6、平方向 成 60° 角，取 g=10m/s2，求：(1) 物体刚被抛出时的速度大小；(2) 物体落地时的速度大小；(3) 物体刚被抛出时距地面的高度.【例3】 质点在斜面(倾角为B)上以初速度V0水平抛出，落在斜面上B点，求飞行时间t?拓展1 :上题中求质点运动到与斜面相距最远点所需时 间ti?（提示：抓住当速度与斜面平行时，质点与斜面 相距最远这一特点）拓展2:上题中求质点运动到与斜面相距最远点的距离 H （灵活建立直角坐标系：平行斜面与垂直斜面建立） 拓展3：若质点以vo正对倾角为e的斜面水平抛出，落 A* V0在斜面上时速度与斜面垂直，求飞行时间 t 2 ?拓展4：若质点以乂正

7、对彳倾角为e的斜面水平抛出，要求 质点到达斜面的位移最小，求飞行时间t3?（提示：连接抛出点o到斜面上的某点，其间距为位移大小，要使 位移最小，只有落点在 0且OO垂直于斜面即可。）.【例4】 类平抛：如图所示，有一倾角为30°的光滑斜 面，斜面长L为10 m一小球从斜面顶端以10 m/s的速度在斜面上沿水平方向抛出.求：（g取10m/s2）（1）小球沿斜面滑到底端时的水平位移 s;（2）小球到达斜面底端时的速度大小.【例5】 空间相遇问题：如图所示，水平地面上有P、Q两点，A点和B点分'别在P点和Q点的正上方，距离地面高度分别为h1和h2.某时刻在A点以速度V1水平抛出一小

8、球，经时间t后又从B点以速度V2水平抛出另一球，结果两球同时落在 P、Q连线上的0点，则有A. PO： OQ=Vh : V2h222B.PO： OQ=hi ： V2h2CPOPQi 風匹D n h2 理2【例6】 一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为A.丄 Btan12 tanC tan课后作业1. 从水平匀速速飞行的直升飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正 确的是（）A.从飞机上看，物体静止B.从飞机上看，物体始终在飞机的后方C. 从地面上看，物体做平抛运

9、动D.从地面上看，物体做自由落体运动2-）如图所示，一物体自倾角为6的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角满足（）A. tan =sin 6 B.tan =cos 6C.tan =tan 9 D.tan =2tan 93. 跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用依山势特别建造 的跳台进行的，运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖在 助滑路上取得高速后起跳，在空中飞行一段距离后着陆.这项运动极为壮观.设一位运动员由a点沿水平方 向跃起，至V b点着陆，如图6-4-16，测得ab间距离 L=40 m,山坡倾角9 =30°,计算运动员起跳的速度 和他在空中飞行的时

10、间（不计空气阻力，g取10 m/s2）重力加速4. 如图所示，在高为h的平台边缘水平抛出小球A,同时在水平地面上距台面边缘 水平距离为s处竖直上抛小球B,两球运 动轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，度为g。若两球能在空中相遇，贝U小球A的初速度VA应大于 A 、B两球初速度之比为 5. 如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度Va和Vb沿水平方向-.抛出,经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点.若不计空气阻力，下列关系式 正确的是（）A.ta>tb,Va<VbB.ta>tb,Va>VbC.ta<tb,Va<VbD.t

11、a<tb,Va>Vb&物体以V0的速度水平抛出，当竖直分位移与水平分位 移大小相等时，以下说法正确的是（）多选 第12页A.竖直分速度等于水平分速度B 瞬时速度的大小为5voC运动时间为2VogD 运动位移的大小第ii页第ii页为 2 2v2g7. 一位网球运动员用拍击球，使网球沿水平方向飞出。 第一只球落在自己一方场地上后，弹跳起来，刚好擦 网而过，落在对方场地的 A点处。如图所示。第二只 球直接擦网而过，也落在 A点处。设球与地面的碰撞是完全弹性碰撞，且不计空气阻力，试求运动员击球点的高度H与网高h之比号为多少?h8.故中，测定碰撞瞬间汽车的速度，对于事故责任的认 定具

12、有重要的作用。中国汽车驾驶员杂志曾给出一个计算碰撞瞬间车辆速度的公式： 届肩F，式中l是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体 沿公路方向的水平距离，hi，h2分别是散落物在车上 时的离地高度，只要用米尺测量出事故现场的i，hi,h2，三个量，根据上述公式就能够计算出碰撞瞬间车 辆的速度，不计空气阻力，g取9.8m/s2,则下列叙述 正确的有（）A. A, B落地时间差与车辆速度乘积等于i B . A, B落地时间差与车辆速度有关C. A，B落地时间差与车辆速度成正比二D. A，B落地时间相同9. 一斜面固定在水平地面上，现将一小球从斜面上P点以某一初速度水平抛出，它在空中的飞行的 水平位移

13、是X,若将初速度大小变为原来的 2倍， 空中的飞行的水平位移是X2,不计空气阻力，假设小 球落下后不反弹，则Xi和X2的大小关系可能正确的是()多A. X2=2Xi B . %=3XC. X2=4XiD .夫=5X10.）抛体运动在各类体育运动项目中 很常见,如乒乓球运动现讨论乒乓 球发球问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻 力（设重力加速度为g）（1）若球在球台边缘0点正上方高度为hi处以速度vi水平发出,落在球台的Pi（如图实线所示）,求Pi点距0 点的距离Si；第ii页(2) 若球在O点正上方以速度V2水平发

14、出,恰好在最 高点时越过球网落在球台的 P2点(如图虚线所示),求V2 的大小；(3) 若球在O点正上方水平发出后，球经反弹恰好越 过球网且刚好落在对方球台边缘 P3处,求发球点距O点 的高度h3.?圆周运动基础知识1. 圆周运动：指物体沿着圆周运动，即物体运动的轨 迹是圆。2. 描述圆周运动的物理量3. 匀速圆周运动定义：物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相 等的运动特点：线速度的大小恒定，角速度，周期和频率都 是恒定不变的性质：是速度大小不变而速度方向不断变化的变速 曲线运动(注意区分“匀速”)4. 描述圆周运动各物理量之间的关系 线速度与角速度之间的关系：v r线速度与周期间的关系角速

15、度与周期间的关系考虑频率f，则有： 2仁v 2 fr频率f与n的关系为f n以上各物理量之间的关系有：vr 2 r 2 fr 2 nrT5. 三种传动方式及特点共轴转动皮带传动齿轮传动典型例题【例1】 由于地球的自转，关于地球上的物体的角速 度、线速度的大小，以下说法正确的是（A.在赤道上的物体线速度大B.在两极上的物体线速度最大赤道上物体的角速度D.北京和南京的7C.大 速度大小相等【例2】 质点做匀速圆周运动，则（）A. 在任何相等的时间里，质点的位移都相等B. 在任何相等的时间里，质点通过的路程都相 等口*C. 在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半 径转过的角度都相等D. 在任何相等的

16、时间里，质点运动的平均速度都相等【例3】 如图所示，半径为0.1 m的轻滑轮，通过绕在其上面的细线与重物相连 .若重物由静止开始以2m/s6 向心加速度：做匀速圆周运动的物体，加速度指向 圆心。这个加速度称为向心加速度。2 2 2 r 4 n r 4 T2意义：描述线速度方向改变的快慢典型例题【例1】 关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是（）A.它描述的是线速度方向变化的快慢B.它描述的的加速度匀加速下落，则当下落高度为1 m时的瞬时速度是多大？此刻滑轮转动的角速度是多少？3、2，已知【例4】 如图所示的皮带传动装置（传动 皮带是绷紧的且运动中不打滑）中，主 动轮O的半径为ri，从动轮Q

17、有大小两 轮固定在一个轴心 Q上，半径分别为r3=2ri,r 2=1.5r i,A、B、C分别是三个轮边缘上的点， 则当整个传动装置正常工作时，A B、C三点的线速度之比为角速度之比为；公式:周期之比为；向心加速度之比为是线速度的大小变化的快慢C. 它描述的是角速度变化的快慢D. 匀速圆周运动的向心加速度是恒定不变的【例2】如图所示为质点P、Q做匀速圆周运 动时向心加速度随半径变化的图线 点P的图线是一支双曲线，表示质点 线是过原点的一条直线，由图线可知A.质点P的线速度大小不变大小不变C.质点Q的角速度大小不变大小不变【例3】 一部机器由电动机带动， 径是电动机皮带轮半径的3倍，B.D.表示

18、质Q的图)质点P的角速度质点Q的线速度机器上的皮带轮的半皮带与两轮之间不发生滑动.已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为 0.10 m/s 2.(1) 电动机皮带轮与机器皮带轮的转速比 ni : m是多 少？(2) 机器皮带轮上 A点到转轴的距离为轮半径的一 半，A点的向心加速度是多少？(3) 电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是多 少？ 7 向心力定义：做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合力，这个力叫做向心力大小：2222VFn mrmr( ) mr(2 f)m一Tr方向：方向时刻发生变化（始终指向圆心且与速度方 向垂直）。处理圆周运动的一般方法：1 、确定圆周平面；2 、确定圆心；

19、3 、受力分析；4 、明确向心力来源；5 、依据两个动力学方程写表达式；6 、运动必要的数学知识。?圆周运动的实例分析1. 火车转弯2. 转盘问题3. 圆锥摆4. 轻绳牵拉型质点在细绳作用下在竖直面内做圆周运动 质点沿竖直光滑轨道内侧做圆周运动5. 轻杆支撑型质点被一轻杆拉着在竖直面内做圆周运动 质点在竖直放置的光滑细管内做圆周运动6. 凸面桥:7. 凹面桥：典型例题【例1】 长为L的细线，拴一质量为m的小球，；一端固定于0点.让其在水平面内做匀速圆周 匚 运动(这种运动通常称为圆锥摆运动)，如图 所示.求摆线L与竖直方向的夹角是a时：线的拉力F;(2) 小球运动的线速度的大小；(3) 小球运

20、动的角速度及周期。【例2】 如图所示，在水平转盘上距转轴d/2处放置质 量为2m的物体，在距转轴d处放置质量为m的物体, 则随着转盘角速度的增大，哪个物体先对转盘发生相 对滑动？【例3】 如图所示，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位置的水平面内作 匀速率圆周运动，则以下判断正确的是A. 球A的线速度大于球B的线速度疋;二；4B. 球A的向心加速度小于球 B的向心加速度C. 球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力D. 球A的运动周期大于球B的运动周期【例4】 如图，质量为m的物体，沿半径为R的圆形轨道自A点滑下，物体与轨

21、道间的摩擦因数为a ,当物体滑至B点时的速度为u,求此时物体所受的摩擦力？：【例5】 如图所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔0; 根轻绳穿过小孔，一端 连接质量为nn= 1kg的小球A,另一端连丄/X/zx ZZ接质量为M= 4kg的重物B。求：(1) 当小球A沿半径r = 0.1m的圆周做匀速圆周运 动，其角速度为3 = 10rad/s时，物体B对地面的压力 为多大？(2) 当A球的角速度为多大时，B物体处于将要离 开而尚未离开地面的临界状态？ ( g= 10m/s2)【例6】 有一水平放置的圆盘，上面放有一 劲度系数为k的弹簧，如图所示，弹簧的仝 一端固定于轴0上，另一端挂一质量为 m的物

22、体A.物体与盘面间的动摩擦因数为 卩，开始时 弹簧未发生形变，长度为 R,求：(1) 盘的转速no为多大时，物体A开始滑动？(2) 当转速达到2no时，弹簧的伸长量Ax是多少?【例7】一个光滑的圆锥体固定在水平桌瓜面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角0= 30°，如右图.一条长度为 汇L的绳(质量不计)一端的位置固定在圆锥体的顶点 0 处，另一端挂一个质量为 m的小物体（可看成质点）， 物体以速率u绕圆锥体的轴线做水平方向的匀速圆 周运动. 当v 6gi时，求绳对物体的拉力；（2）当v , l时，求绳对物体的拉力.【例8】 如图所示，水平转盘（盘面垂直于纸面放置） 的中心有个

23、竖直小圆筒，质量为 m的物体A放在转盘 上, A到竖直小圆筒中心的距离为 r，物体A通过轻 绳、无摩擦的滑轮与物体 B相连，B与A质量相同. 物体A与转盘间的最大静摩擦力是正压力的 （卩1） 倍，则圆盘转动的角速度在什么范围内，物体 A才与 转盘相对静止？课后作业1. 图示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为ri,从转动 的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n,转 动过程中皮带不打滑，下列说法正确的是（）A.从动轮做顺时针转动B.从动轮做逆时针转动C.从动轮的转速为J D.从动轮的转速为Dri2. 两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点. 并在同一水平面内做匀速圆周运动则它们的 /

24、（:）多选A运动周期相同B、运动的线速度相同C、运动的角速度相同D、向心加速度相同3. 如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点O，小球到0达A点水平抛出，恰好从光滑圆弧 ABC的A点的切线方向进 入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失 已知圆弧的半径 R=0.3m，0 =60 0时的速度 v=4 m/s 。(取 g =10 m/s 2)求：B(1) 小球做平抛运动的初速度V。；(2) P点与A点的水平距离和竖直高度；(3) 小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力4. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们与盘间的摩擦因数 相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发 生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况是()A. 两物体沿切向方向滑动B. 两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C. 两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动D. 物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体 A发 生滑动，离圆盘圆心越来越远 _ B O5.如图所示，竖直平面内的 3/4圆弧形 光滑轨道半径为RA端与圆心O等高,AD为水平面，B点在O的正上方，一个小球在 A点正 上方由静止释放，自由下落至