高中物理人教版第五章曲线运动单元测试 精品获奖

第五章曲线运动章末小结【知识结构】曲线运动的条件曲线运动的条件研究运动的方法物体所受的合外力与速度不在一条直线上运动的合成与分解平行四边形定则物体受恒力作用。初速度方向：匀速直线运动；合力方向：匀加速直线运动。平抛运动圆周运动曲线运动物体受变力作用。切向分力：改变速度大小；法向分力：改变速度方向。【知识梳理】１、曲线运动：①运动轨迹②速度方向③物体做曲线运动的条件④曲线运动可不可能是速度恒定的运动？特点：轨迹是曲线；速度（方向：该点的曲线切线方向）时刻在变；条件：F合与V0不在同一条直线上（即a与v0不在同一条直线上），a≠0曲线运动一定是变速运动。两个特例：①F合力大小方向恒定――匀变速曲线运动（如平抛运动）②F合大小恒定，方向始终与v垂直――匀速圆周运2、运动的合成与分解①分运动的独立性②运动的等时性③速度、位移、加速度等矢量的合成遵从平行四边形定则。注意：合运动是物体的实际运动。两个做直线运动的分运动，它们的合运动的轨迹是否是直线要看合初速度与合加速度的方向关系。进行等效合成时，要寻找两分运动时间的联系——等时性。这往往是分析处理曲线运动问题的切人点3、平抛运动平抛运动具有水平初速度且只受重力作用，是匀变速曲线运动。研究平抛运动的方法是利用运动的合成与分解，将复杂运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。其运动规律为水平方向：匀速直线运动vx==v0x=v0tax=0竖直方向：自由落体运动vy=gty=gt2ay=g匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。合运动：a=g，，v与v0的夹角L=L与v0的夹角tanα==平抛运动中飞行时间仅由抛出点与落地点间的竖直高度决定，即与v0无关。水平射程x=v0。4、圆周运动（1）基本物理量及公式①线速度：v=②角速度：③周期T=④线速度与角速度的关系：v=⑤向心加速度：=⑥向心力:或（2）匀速圆周运动的特点：速率、角速度不变,速度、加速度、合外力大小不变，方向时刻改变，合力就是向心力，它只改变速度方向（3）变速圆周运动：合外力一般不是向心力，它不仅要改变物体速度大小（切向分力），还要改变速度方向（向心力）。（4）生活中的圆周运动：①火车转弯②汽车过拱形桥③航天器中的失重现象④离心现象对匀速圆周运动的实例分析应结合受力分析，找准圆心位置，找出向心力,结合牛顿第二定律和向心力公式列方程求解。要注意竖直平面内的圆周运动及临界情况分析，绳类的约束条件为，杆类的约束条件为。【知识应用】1．基础知识题（1）、物体作曲线运动，速度的大小一定会改变（）（2）、曲线运动可以是匀变速运动（）（3）、变速运动一定是曲线运动（）（4）、互成角度的两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动（）（5）、互成角度的两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动（）（6）、物体作曲线运动时，受到的合外力可以是恒力（）（7）、物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化（）（8）平抛运动的速度和加速度方向不断变化（）（9）、一质点做匀速圆周运动，任意相等的时间内，通过的位移相同（）（10）、速度变化的运动必定是曲线运动（）（11）做匀速圆周运动的物体处于平衡状态（）（12）做离心运动的物体受离心力（）2．有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为()\f(kv,\r(k2－1))\f(v,\r(1－k2))\f(kv,\r(1－k2))\f(v,\r(k2－1))解析：设河岸宽为d，船速为u，则根据渡河时间关系得eq\f(d,u)∶eq\f(d,\r(u2－v2))＝k，解得u＝eq\f(v,\r(1－k2))，所以B选项正确．点评：(1)如果物体同时参加两个(或两个以上)分运动，可以使之依次参加各分运动，最终效果相同，即物体同时参与的分运动是相互独立的、彼此互不干扰，称之为运动的独立性原理．3．小球以15m/s小球在空中的飞行时间；（2）抛出点距落球点的高度.（g=10m/s2）解析:将球将要到达落地点时的速度分解，如图所示由图可知θ=37°,=90°-37°=53°（1）tan=,则t=·tan=×s=2s（2）h=gt2=×10×22m=20m点评：解平抛运动的问题时，关键之一在于利用矢量分解的知识将末速度和位移正交分解，建立起各物理量之间的几何关系，如v0与v，s与h之间的关系；关键之二是根据平抛规律将水平位移与竖直位移，水平速度与竖直速度通过时间联系在一起，从而建立运动学关系，最后将两种关系结合起来求解4．如图所示，线段OA＝2AB，A、B两球质量相等．当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时，两线段拉力之比FAB∶FOB为多少？解析：选A.两球所受的重力和水平面的支持力在竖直面内，且是一对平衡力，不能提供向心力．B球所受到的向心力由线的OB段和AB段的合力提供，A球所受到的向心力由线的AB段的拉力提供．对A、B受力分析，如图所示，由于A、B放在水平桌面上，故G＝FN，又由于A、B的角速度相同，设角速度为ω，则由向心力公式可得对B：FOB－FAB＝mrω2；对A：FAB＝m·2rω2联立以上两式得FAB∶FOB＝2∶3.点评：做匀速圆周运动的题目要确定研究对象，进行受力分析，明确圆心、半径，明确向心力的来源。5.如图所示，细绳一端系着质量M＝0.6kg的物体A，静止于水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m＝0.3kg的物体B，A的中点与圆孔距离为0.2m，且A和水平面间的最大静摩擦力为2N，现使此平面绕中心轴线转动，问角速度ω满足什么条件时，物体B会处于静止状态？(g＝10m/s2)解析：要使B静止，A应与水平面相对静止，考虑A能与水平面相对静止的两个极限状态：当ω为所求范围的最小值时，A有向圆心运动的趋势，水平面对A的静摩擦力方向背离圆心，大小等于最大静摩擦力2N，此时对A有：FT－Ffm＝Mω12r，B静止时受力平衡，FT＝mg＝3N，解得ω1≈rad/s当ω为所求范围的最大值时，A有远离sss圆心运动的趋势，水平面对A的摩擦力方向指向圆心，且大小也为2N，此时对A有：FT＋Ffm＝Mω22r解得ω2≈rad/s故ω的范围为：rad/s≤ω≤rad/s点评：处理临界问题的解题步骤(1)判断临界状态：有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点；若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语，表明题述的过程存在着“起止点”，而这些起止点往往就是临界状态；若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点也往往是临界状态。(2)确定临界条件：判断题述的过程存在临界状态之后，要通过分析弄清临界状态出现的条件，并以数学形式表达出来。(3)选择物理规律：当确定了物体运动的临界状态和临界条件后，要分别对于不同的运动过程或现象，选择相对应的物理规律，然后再列方程求解。6．长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，轻杆绕水平轴转动，使小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最高点的速度为v,下列叙述中正确的是（BC）A．v的极小值为