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1、第六章 曲线运动§6.1 曲线运动【学习目标】1、知道曲线运动的方向,理解曲线运动的性质2、知道曲线运动的条件,会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系【自主学习】1、曲线运动:_2、曲线运动的性质:(1)曲线运动中运动的方向时刻_ (变、不变、) ,质点在某一时刻(某一点)的速度方向是沿_ ,并指向运动的一侧。(2)曲线运动一定是_ 运动,一定具有_ 。(3)常见的曲线运动有:_ _ _3、曲线运动的条件:(1)运动速度方向与加速度的方向共线时,运动轨迹是_(2)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力为定值,运动为_运动,如:_ (3)运动速度方向与加速度的方向不共线,且合力不为定值,

2、运动为_运动,如:_4、曲线运动速度大小、方向的的判定:(1)当力的方向与速度垂直时:速度的大小_(变、不变、可能变),轨迹向_弯曲;(2)当力的方向与速度成锐角时:速度的大小_ (变大、不变、变小),轨迹向_ 弯曲;(3)力的方向与速度成钝角时:速度的大小_ (变大、不变、变小),轨迹向_弯曲;【典型例题】V0V0例题1、已知物体运动的初速度v的方向及受恒力的方向如图所示,则图6-1-1中可能正确的运动轨迹是:V0V0FFFFB DCA 6-1-1解析:例题2、一个质点受到两个互成锐角的F1和F2的作用,有静止开始运动,若运动中保持力的方向不变,但F1突然增大到F1+F,则此质点以后做_ 解

3、析: 例题3、一个带正小球自由下落一段时间以后,进入一个水平向右的匀强电场中,则小球的运动轨迹是下列哪个?xyxxOOOOxByyCyA D 6-1-2FMNMVN例题4、一个物体在光滑的水平面上以v做曲线运动,已知运动过程中只受一个恒力作用,运动轨迹如图所示,则,自M到N的过程速度大小的变化为_请做图分析: 6-1-3【针对训练】1 关于曲线运动的速度,下列说法正确的是:( )A、速度的大小与方向都在时刻变化B、速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化C、速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化D、质点在某一点的速度方向是在曲线的这一点的切线方向2、下列叙述正确的是:( )A

4、、物体在恒力作用下不可能作曲线运动B、物体在变力作用下不可能作直线运动C、物体在变力或恒力作用下都有可能作曲线运动D、物体在变力或恒力作用下都可能作直线运动3、下列关于力和运动关系的说法中,正确的上:( )A 物体做曲线运动,一定受到了力的作用B 物体做匀速运动,一定没有力作用在物体上C 物体运动状态变化,一定受到了力的作用D 物体受到摩擦力作用,运动状态一定会发生改变4、一个质点受两个互成锐角的力F1和F2作用,由静止开始运动,若运动中保持二力方向不变,但F1突然增大到F1+F,则质点此后:( )A.一定做匀变速曲线运动 B在相等的时间里速度的变化不一定相等C.可能做匀速直线运动 D可能做变

5、加速曲线运动5、下列曲线运动的说法中正确的是:( )A、速率不变的曲线运动是没有加速度的 B、曲线运动一定是变速运动C、变速运动一定是曲线运动 D、曲线运动一定有加速度,且一定是匀加速曲线运动6、物体受到的合外力方向与运动方向关系,正确说法是:( )A、相同时物体做加速直线运动 B、成锐角时物体做加速曲线运动C、成钝角时物体做加速曲线运动 D、如果一垂直,物体则做速率不变的曲线运动7某质点作曲线运动时: ( )A 在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向B 在任意时间内位移的大小总是大于路程C 在任意时刻质点受到的合外力不可能为零 D、速度的方向与合外力的方向必不在一直线上8、.某质点在恒力 F

6、作用下从A点沿图1中曲线运动到 B点,到达B点后,质点受到的力大小仍为F,但方向相反,则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的:( )A.曲线a B.曲线bC.曲线C D.以上三条曲线都不可能【参考答案】典型例题: 例1 、B 例2、匀变速曲线运动 例3、B (5)y=x2/36 例4、自M到N速度变大(因为速度与力的夹角为锐角)针对训练:1、CD 2、CD 3、AC 4、A 5、B 6、ABD 7、ACD、8、A§6.2.运动的合成与分解【学习目标】1、 知道合运动、分运动、运动合成、运动分解的概念2、 理解运动合成与分解遵从平行四边形定则3、 知道运动合成与分解就是位移、速度、加速度

7、的合成与分解4、 会用做图法和直角三角形知识解有关位移和速度的合成与分解5、 了解速度分解的两种方法【自主学习】一、合运动与分运动的概念1、合运动和分运动:_叫合运动,_叫分运动。理解:物体的实际运动是_(合、分)运动,几个分运动一般指_个分运动。、运动的合成与分解:_叫运动的合成;_叫运动的分解。二、运动合成与分解的法则:、运算法则:运动合成与分解是_(矢量、标量)的合成与分解,遵从_法则。、运动分解原则:()根据运动的实际效果分解。请你举例:()依据运算简便而采取正交分解法。请你举例:三、合运动与分运动的关系:、独立性:两个分运动可能共线、可能互成角度。两个分运动各自独立,互不干扰。、等效

8、性:两个分运动的规律、位移、速度、加速度叠加起来与合运动的规律、位移、速度、加速度有完全相同效果。、等时性:合运动和分运动进行的时间完全相同。四、常见运动的合成与分解:、渡河问题:水流速度、船相对水的速度(船在静水中的速度)、船的合速(船对地岸的速度,方向为船的航向)、渡河时间、航程、最短渡河时间、最短航程。2、风(雨)速理解:风(雨)速(风或雨相对地的速度),人对地的速度,人感觉风(雨)的速度(风或雨相对人的速度)。V风对地=V风对地+V地对人3、几种合运动的性质:(1)两个匀速运动直线运动的合运动一定是匀速直线运动吗?举例说明:(2)一个匀速直线运动和一个初速度为零的匀速直线运动合运动(不

9、共线时)的合运动是_.举例说明:(3)一个匀速直线运动和一个初速度为零的匀速直线运动合运动(不共线时)的合运动是_.举例说明:(4)两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动(不共线)一定是匀变速运动吗?一定是曲线运动吗?举例说明:4、绳子末端速度的分解:(1)沿绳子方向两个绳连接的物体沿绳子方向的速度大小相等。(2)当绳与物体运动方向有夹角时,沿绳子方向和垂直于绳子方向速度为分速度,物体运动的方向为合速度方向。【典型例题】例1、船以5m/s垂直河岸的速度渡河,水流的速度为3m/s,若河的宽度为100m,试分析和计算:(1)船能否垂直达到对岸;(2)船需要多少时间才能达到对岸;(3)船登陆的地点

10、离船出发点的距离是多少?(4)设此船仍是这个速率,但是若此船要垂直达到对岸的话,船头需要向上游偏过一个角度q,求sinq.、解:例2、火车以12m/s的速度向东行驶,雨点的速度为16m/s的速度,方向竖直向下,求:车中的人所观察到雨点的速度,方向如何?解:例题3、质量M=2kg的物体在光滑的平面上运动,其分速度Vx和Vy随时间变化的图线如图所示,求:(1)物体的初速度;(2)物体受的合力;(3)t=8s时物体的速度;(4)t=4s时物体的位移;(5)物体的轨迹方程;解:例题4、如图6-2-1所示,在河岸上用细绳拉船,使小船靠岸,拉绳的速度为v=8m/s,当拉船头的细绳与水平面的夹角为=300时

11、,船的速度大小为_ 【针对训练】 6-2-11、竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水和一个用红蜡做成的圆柱体,玻璃管倒置时圆柱体能匀速运动,已知圆柱体运动的速度是5cm/s,q=60°,如图6-2-3(图2)所示,则玻璃管水平运动的速度是:( ) A 5cm/s B 4.33cm/s C 2.5cm/s D 无法确定2如果两个不在同一直线上的分运动都是匀速直线运动,对其合运动的描述中正确的是:( ) A 合运动一定是曲线运动 6-2-3B 合运动一定是直线运动C 合运动是曲线运动或直线运动D 当两个分运动的速度数值相等时,合运动为直线运动3、某人以不变的速度垂直对岸游去,游到中间,水流

12、速度加大,则此人渡河时间比预定时间:( )A. 增加 B. 减少 C. 不变 D.无法确定 4、如图九所示,人在岸上用轻绳拉船,若人匀速行进,则船将做:( )A. 匀速运动 B. 匀加速运动 C. 变加速运动 D. 减速运动5、一条河宽100米,船在静水中的速度为4m/s,水流速度是5m/s,则:( )A. 该船可能垂直河岸横渡到对岸B. 当船头垂直河岸横渡时,过河所用的时间最短C. 当船头垂直河岸横渡时,船的位移最小是100米D. 当船横渡时到对岸时,船对岸的最小位移是100米7、在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为v

13、2,战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d,如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为:( )A. B.0 C. D. 6-2-5【能力训练】一、选择题1、如右上图6-2-5所示,河水流速为v一定,船在静水中的速度为v¢,若船从A点出发船头分别朝AB、AC方向划行到达对岸,已知划行方向与河的垂线方向夹角相等,两次的划行时间分别为、,则有:( )A> B< C= D无法确定2、.半径为R的大圆盘以角速度旋转,如下图6-2-6所示,有人站在盘边的P点上随盘转动,他想用枪击中盘中心的目标O,若子弹离开枪口的速度为V0,不计空气阻力,则:( )A. 枪应向

14、PO的左方偏过角射击,而; B. 枪应瞄准目标O射击.C. 枪应向PO的右方偏过角射击,而;D. 枪应向PO的左方偏过角射击,而 6-2-63、对于两个分运动的合运动,下列说法正确的是:( )A、合运动速度的大小一定大于两个分速度的大小B、合运动速度的大小一定大于某一个分速度的大小C、合速度的方向就是物体实际运动的方向D、由两个分速度的大小就可以确定合运动速度的大小一定4、船在静水中速度为水流速度为,<。河宽为d。,当船头垂直向对岸航行时,则:( )A实际航程最短 B当船速不变,水流速度增大时过河时间不变C过河时间最短 D当船速不变,水流速度增大时,过河时间变长5、河边有M、N两个码头,

15、一艘轮船的航行速度恒为v1,水流速度恒为v2,若轮船在静水中航行2MN的时间是t,则 ( )A.轮船在M、N之间往返一次的时间大于t B.轮船在M、N之间往返一次的时间小于tC.若v2越小,往返一次的时间越短 D.若v2越小,往返一次的时间越长6、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,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图6-2-7(21)中的:( )A.直线P B曲线Q C曲线R D无法确定 6-2-7 6-2-8 二、填空题7、某人横渡一条河流,船划行速度和水流速度一定,此人过河最短时间为T1;若此人用最短的位移过河,则需时间为T2,若船速大于

16、水速,则船速与水速之比为_.8、如图6-2-8(图3)所示,A、B以相同的速率v下降,C以速率vx上升,绳与竖直方向夹角已知,则vx=_v9、一条河宽为d ,河水流速为v1 小船在静水中的速度为v2 ,要使小船在过河中航行的路程最短,若v1v2 s=_;若v1v2 s=_三、计算题10、一人以4m/s的速度骑自行车向东行驶,感觉风是从正南吹来,当他以43m/s的速度骑行时,感觉风是从西边吹来,则实际风速和风向如何?11、船在400米宽的河中横渡,河水流速是4m/s,船在静水中的航速是2m/s,试求:(1)要使船到达对岸的时间最短,船头应指向何处?最短时间是多少?(2)要使船航程最短,船头应指向

17、何处?最短航程为多少12、在光滑的水平面内,一质量m1 kg的质点以速度v010 m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F5 N作用,直线OA与x轴成37°角,如图6-2-9(图2 0)所示,求:(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点时的速度? 6-2-9 【参考答案】 典型例题: 例1、(1)不能、(2) t=20s(3) s=112m(4) 0.6 25s 例2、20m/s 方向竖直向下偏西37°例题3、(1)3m/s (2)1N (3)V=5m/s 方向与X轴成53°(4

18、)S=4 与X轴夹角为arctan-1 2/3 例题4、9.22m/s 针对训练:1、B 2、BD 3、C 4、C 5、B 6、C 能力训练:1、C 2、A 3、C 4、C 5、AC 6、B 7、V1:V2= T2 / 8、Vx=v/ COS 9 、S=d S=dV1V2 10、V=8m/s 方向向北偏动30° 11、(1)船头垂直指向河岸 t=200s (2)船头指向上游300,最小位移为800m 12、(1)t=5s P(50 62.5)(2)5 方向为与X轴正方向成arctan-12.5§6.3.平抛物体的运动【学习目标】1、知道平抛运动的特点2、掌握平抛运动的规律3

19、、学会应用平抛运动的规律解决有关问题【自主学习】一、平抛运动: 二、受力特点: ;加速度为:_.三、运动规律1、水平方向: ;公式为:_2、竖直方向: ;公式为:_(1)竖直方向上在连续相等时间内通过的位移之比为:YXV0O_ (2)竖直方向上在相邻且相等的时间T内通过的位移之差=_。3、即时速度: V=_ 4、V与V0的夹角:tgq=_5、总位移:S=6、物体运动到某一位置(X0、Y0)时的速度的反向延长线与X轴交点的坐标值为:_7、物体运动到某一位置时,速度偏转角的正切值与此刻位移和X轴之间夹角正切值的比值为:_注意:已知V0、Vy、V、x、y、S、q、t八个物理量中任意的两个,可以求出其

20、它六个。8、平抛运动是一种 曲线运动。9、类似平抛运动:带电粒子垂直射入匀强电场,作类似平抛运动。【典型例题】例1、飞机在高出地面0.81km的高度,以2.5×102km/h速度水平飞行,为了使飞机上投下的的炸弹落在指定目标上,应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹。AB例2、如图所示,由A点以水平速度V0抛出小球,落在倾角为的斜面上的B点时,速度方向与斜面垂直,不计空气阻力,则此时速度大小VB= 飞行时间t= 例3、从高楼顶用30m/s的水平速度抛出一物体,落地时的速度为50m/s,求楼的高度。(取g=10m/s2)例4、已知物体作平抛运动路径上有三个点,它们在以初速度方向为x

21、轴正向,以竖直向下为y轴正向的直角坐标系中的坐标是:(3,5),(4,11.25),(5,20),单位是(米),求初速度 V0和抛出点的坐标。【针对训练】1、飞机以150m/s的水平速度匀速飞行,某时刻让A球下落,相隔1秒又让B球落下,不计空气阻力,在以后的运动过程中,关于A、B两球相对位置的关系,正确的结论是:AA球在B球的前下方 BA球在B球的后下方CA球在B球的正下方5m处 D以上说法都不对2、一个物体以速度V0水平抛出,落地速度为V,则运动时间为:( )A B C D3、如图所示,小球自A点以某一初速做平抛运动,飞行一段时间后垂直打在斜面上的B点,已知A、B两点水平距离为8米,=300

22、,求A、B间的高度差。AB4、倾角为的斜面,长为L,在顶端水平抛出一小球,小球刚好叠在斜面底端,那么,小球的初速度V0为多大。【能力训练】1、一个物体以初速V0水平抛出,经时间t,竖直方向速度大小为V0,则t为:( )A B C D2、在倾角为的斜面上某点,先后将同一小球以不同速度水平抛出,小球都能落在斜面上,当抛出速度为V1时,小球到达斜面时速度方向与斜面夹角1,当抛出速度为V2时,小球到达斜面时速度方向与斜面夹角为2。则:( )A当V1>V2时,1>2 B当V1>V2时,1<2C无论V1、V2大小如何,均有1=2 D1与2的关系与斜面倾角有关3、物体做平抛运动时,它

23、的速度的方向和水平方向间的夹角的正切tg随时间t变化的图像是图1中的:( )4、有一物体在高h处,以初速V0水平抛出,不计空气阻力,落地时速度为V1,竖直分速度Vy,水平飞行距离S,则物体在空中飞行时间( )。A、 B、 C、 D、5、一同学做“研究平抛物体运动”的实验,只在纸上记下重锤线y的方向,忘记在纸上记下斜槽末端位置,并在坐标纸上描出如图所示的曲线,现在我们可以在曲线上取A、B两点,用刻度尺分别量出它们到y的距离AA/=X1,BB/=X2,以及竖直距离h1,从而求出小球抛出的初速度V0为:( )A、 BC D2V0V016、两同高度斜面,倾角分别为、小球1、2分别由斜面顶端以相同水平速

24、度V0抛出(如图),假设两球能落在斜面上,则:飞行时间之比 水平位移之比 竖直下落高度之比 7、从空中同一点沿水平方向同时抛出两个小球,它们初速的大小分别为V1和V2,初速的方向相反,求经过多长时间两球速度之间的夹角为900?8、将一个物体又水平速度V0抛向一个倾角为的斜面,物体与斜面碰撞时的交角。求:飞行时间。到达斜面时的速度。300BA9、如图所示,在一个足够长的斜面上,从A处水平抛出一小球,若抛出时的小球动能为3J,求落到斜面上B处时的动能为多大? 10、平抛一物体,当抛出1秒后,速度方向与水平成450角,落地时速度与水平成600角,求:初速度落地速度开始抛出距地面的高度水平射程参考答案

25、典型例题:例题1、0.88km 例题2、V0 /sin 、V0/gtan 例题3、H=80m 例题4、V0=2m/s (1 .0)针对训练:1、D 2、C 3、4 4、cot 能力训练:1、A 2、C 3、B 4、ABC 5、A 6 (1)tan:tan (2) tan: tan (3) tan2: tan2、7、 8、V0tan( -)/g V/cos( -) 9、7J 10、10m/s 20m/s 15 m 10 m §6.4匀速圆周运动【学习目标】(1)理解并记住描述圆周运动的物理量。(2)学会解匀速圆周运动的运动学问题。(3)掌握解圆周运动动力学问题的一般方法。【自主学习】一

26、、匀速圆周运动的特点:1、轨迹: 2、速度: 二、描述圆周运动的物理量: 1、线速度(1)物理意义:描述质点 (2)方向: (3)大小: 2、角速度(1)物理意义:描述质点 (2)大小: (3)单位: 3、周期和频率(1)定义:做圆周运动的物体 叫周期。 做圆周运动的物体 叫频率。(2)周期与频率的关系: (3)频率与转速的关系: 4、向心加速度 (1)物理意义:描述 (2)大小: (3)方向: (4)作用: 5、向心力(1)作用: (2)来源: (3)大小: (4)方向: 特别思考(1)向心力、向心加速度公式对变速圆周运动使用吗?(2)向心力对物体做功吗? 三、圆周运动及向心力来源:1、匀速

27、圆周运动:(1)性质: (2)加速度: (3)向心力: (4)质点做匀速圆周运动的条件:(a) (b) 2、非匀速圆周运动:(1)性质: (2)加速度: (3)向心力: 3、向心力来源: 四、离心运动:1、定义: 2、本质: 3、特别注意:(1)离心运动并非沿半径方向飞出的运动,而是运动半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动。(2)离心运动并不是受到什么离心力作用的结果,根本就没什么离心力,因为没什么物体提供这种力。【典型例题】一、匀速圆周运动的运动学问题:图1ABbcad例1、如图1所示,传动轮A、B、C的半径之比为2:1:2,A、B两轮用皮带传动,皮带不打滑,B、C两轮同轴,a、b、c三

28、点分别处于A、B、C三轮的边缘,d点在A轮半径的中点。试求:a、b、c、d四点的角速度之比,即a:b:c:d= 线速度之比,即va:vb:vc:vc= ;向心加速度之比,即:aa:ab:ac:ad= .(小结)本题考察得什么: 例2、如图2,A、B两质点绕同一圆心沿顺时针方向做匀速圆周运动,A、B的周期分别为T1、T2,且T1<T2,在某一时刻两质点相距最近时开始计时,vB vA 问何时两质点再次相距最近? (小结)解该题需要注意什么: 二、圆周运动的动力学问题:例3、如图565所示,线段OA2AB,A、B两球质量相等当它们绕()点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时,两线段的拉力TA

29、B与TOA之比为多少?图2 提示:通过本题总结解题步骤:(1)明确 ,确定它在那个平面内作圆周运动。(2)对研究对象进行 ,确定是那些力提供了 。(3)建立以 为正方向的坐标,根据向心力公式列方程。(4)解方程,对结果进行必要的讨论。例4、如图,长为L的细绳一端固定,另一端连接一质量为m的小球,现将球拉至与水平方向成30°角的位置释放小球(绳刚好拉直),求小球摆至最低点时的速度大小和摆球受到的绳的拉力大小。300(小结)该题的易错点表现在: 【针对训练】 1个物体以角速度做匀速圆周运动时下列说法中正确的是:( )A轨道半径越大线速度越大 B轨道半径越大线速度越小C轨道半径越大周期越大

30、 D轨道半径越大周期越小2下列说法正确的是:( )A匀速圆周运动是一种匀速运动B匀速圆周运动是一种匀变速运动C匀速圆周运动是一种变加速运动D物体做圆周运动时,其合力垂直于速度方向,不改变线速度大小3如图5-16所示,小物体A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A的受力情况是:( )A受重力、支持力B受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C受重力、支持力、向心力、摩擦力D以上均不正确图5-164一重球用细绳悬挂在匀速前进中的车厢天花板上,当车厢突然制动时,则:( )A绳的拉力突然变小 B绳的拉力突然变大C绳的拉力没有变化 D无法判断拉力有何变化5、如图3所示的皮带传动装置中,轮A和B同轴

31、,A、B 、C分别是三个轮边缘的质点,且RA=RC=2RB,则三质点的向心加速度之比aA:aB:aC等于( ) A4:2:1 B2:1:2C1:2:4 D4:1:46质量为m 的小球用一条绳子系着在竖直平面内做圆周运动,小球到达最低点和最高点时,绳子所受的张力之差是:( )A、6mg B、5mg C、2mg D、条件不充分,不能确定。7两个质量分别是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做匀速转动,两球在杆上相对静止,如图5-18所示,求两球离转动中心的距离R1和R2及细线的拉力 【能力训练】1A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动,A球的轨道半径是B球

32、轨道半径的2倍,A的转速为30r/min,B的转速为15r/min。则两球的向心加速度之比为( )A1:1 B2:1 C4:1 D8:12、如图所示,为一皮带传动装置,右轮半径为r,a为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑,则:( )a点和b点的线速度大小相等 a点和b点的角速度大小相等 a点和c点的线速度大小相等 a点和d点的向心加速度大小相等 A. B. C. D. 3、如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平布做匀速圆周运

33、动,以下说法正确的是:( )BAA. VA>VB B. A>B C. aA>aB D.压力NA>NB 4、半径为R的光滑半圆柱固定在水平地面上,顶部有一小物块,如图所示,今给小物块一个初速度,则物体将:( )A. 沿圆面A、B、C运动vORABCB. 先沿圆面AB运动,然后在空中作抛物体线运动C. 立即离开圆柱表面做平抛运动D. 立即离开圆柱表面作半径更大的圆周运动5、如图所示,轻绳一端系一小球,另一端固定于O点,在O点正下方的P点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时:( )OP小球的瞬时速度突然变大小球的加速度突然变大小球的所

34、受的向心力突然变大悬线所受的拉力突然变大A. B. C. D.6、如图所示,汽车以速度V通过一半圆形拱桥的顶点时,关于汽车受力的说法正确的是( )A. 汽车受重力、支持力、向心力B. 汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力C. 汽车的向心力是重力D. 汽车的重力和支持力的合力是向心力7在光滑的水平面上相距40 cm的两个钉子A和B,如图5-21所示,长1 m的细绳一端系着质量为0.4 kg的小球,另一端固定在钉子A上,开始时,小球和钉子A、B在同一直线上,小球始终以2 m/s的速率在水平面上做匀速圆周运动若细绳能承受的最大拉力是4 N,那么,从开始到细绳断开所经历的时间是:( ) 图5-2

35、1A0.9 s B0.8 s C1.2 s D1.6 s8如图所示,质量m=0.1kg的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为r=0.2m的圆周运动,已知小球在最高点的速率为v1=2m/s,g取10m/s2,试求:(1)小球在最高点时的细绳的拉力T1=?(2)小球在最低点时的细绳的拉力T2=?9(6分)如图5-14所示,半径为R的圆板置于水平面内,在轴心O点的正上方高h处,水平抛出一个小球,圆板做匀速转动,当圆板半径OB转到与抛球初速度方向平行时,小球开始抛出,要使小球和圆板只碰一次,且落点为B,求:(1)小球初速度的大小(2)圆板转动的角速度。 图5-14 10、长为L=0.4m的轻质细杆

36、一端固定在O点,在竖直平面内作匀速圆周运动,角速度为=6rad/s,若杆的中心处和另一端各固定一个质量为m=0.2kg的小物体,则端点小物体在转到竖直位置的最高点时,(g取10m/s2)求:(1)杆对端点小物体的作用力的大小和方向;(2)杆对轴O的作用力的大小和方向。参考答案一 、例题例一(1)b=c,a=b,因为v=R,va=vb 且ra=2rB,所以b=2a,由此得出:因为a:b=1:2,b:c=1:1,a:d=1:1 a:b:c:d=1:2:2:1(2)va=vb,而va=2vd,vc=2vb,所以va:vb:vc:vd=2:2:4:1(3) aa:ab:ac:ad =2:4:8:1或者

37、按aa:ab:ac:ad=a2ra:b2rb:c2rc:d2rd=2:4:8:1.例2、t=nT1T2/(T2-T1) 例3、53 例4二、针对训练 1、答案:A 2、答案:C 解析:匀速圆周运动中,速度和加速度方向时刻在变,故A、B错,C对;物体只有做匀速圆周运动时,其合力才垂直于速度,不改变线速度大小,D错故C选项正确3答案:B解析:物体A在水平台上,受重力G竖直向下,支持力FN竖直向上,且两力是一对平衡力,至于物体A是否受摩擦力,方向如何,由运动状态分析才知道,由于A随圆盘做圆周运动,所以必须受到向心力作用,G与FN不能提供向心力,只有A受摩擦力F且指向圆心充当向心力,才能使物体有向心力

38、而做匀速圆周运动故B正确 4答案:B解析:车厢突然制动时,重球由于惯性,继续向前运动,而悬线欲使它改变运动方向则沿圆弧运动,所以拉力变大,即B正确5、答案:A6答案:A7解析:绳对m1和m2的拉力是它们做圆周运动的向心力,根据题意R1R2L,R2L-R1对m1:Fm12R1对m2:Fm22R2m22(L-R1)所以m12R1m22(L-R1)即得:R1R2L-R1Fm12· 答案:;F三、能力训练1、D 2、C 3、A 4、C 5、B 6、D7、答案:B解析:当小球绕A以1 m的半径转半圈的过程中,拉力是F1m0.4×1.6 N,绳不断当小球继续绕B以(10.4)0.6 m

39、的半径转半圈的过程中,拉力为F2m0.4×2.67 N,绳不断当小球再碰到钉子A,将以半径(0.60.4)0.2 m做圆周运动,拉力F3m0.4×8 N绳断所以在绳断之间小球转过两个半圈,时间分别为t10.5 st20.3 s所以断开前总时间是tt1t2(0.50.3)s0.8 s 8(1)T3N (2)T7N9解析:(1)小球做平抛运动在竖直方向hgt2t在水平方向:sv1tv0 R所以v0R(2)因为tnTn即 n 所以2n (n1,2,)图D-1答案:(1)R(2)2n (n1,2,)10、简解:(1)mg+TA=m2 LTA= m2 L-mg=0.88N 方向向下(2)mg+ TB -TA=m2 L/2 TB = TA +m2 L/2-mg=0.32N 方向向下轴O受力方向向上,大小也为0.32N§6.5圆周运动中的临

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