高中物理人教版第五章曲線運(yùn)動(dòng)單元測(cè)試 精品獲獎(jiǎng)

第五章曲線運(yùn)動(dòng)章末小結(jié)【知識(shí)結(jié)構(gòu)】曲線運(yùn)動(dòng)的條件曲線運(yùn)動(dòng)的條件研究運(yùn)動(dòng)的方法物體所受的合外力與速度不在一條直線上運(yùn)動(dòng)的合成與分解平行四邊形定則物體受恒力作用。初速度方向：勻速直線運(yùn)動(dòng)；合力方向：勻加速直線運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)物體受變力作用。切向分力：改變速度大?。环ㄏ蚍至Γ焊淖兯俣确较??！局R(shí)梳理】１、曲線運(yùn)動(dòng)：①運(yùn)動(dòng)軌跡②速度方向③物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件④曲線運(yùn)動(dòng)可不可能是速度恒定的運(yùn)動(dòng)？特點(diǎn)：軌跡是曲線；速度（方向：該點(diǎn)的曲線切線方向）時(shí)刻在變；條件：F合與V0不在同一條直線上（即a與v0不在同一條直線上），a≠0曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)特例：①F合力大小方向恒定――勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（如平拋運(yùn)動(dòng)）②F合大小恒定，方向始終與v垂直――勻速圓周運(yùn)2、運(yùn)動(dòng)的合成與分解①分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性②運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性③速度、位移、加速度等矢量的合成遵從平行四邊形定則。注意：合運(yùn)動(dòng)是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)，它們的合運(yùn)動(dòng)的軌跡是否是直線要看合初速度與合加速度的方向關(guān)系。進(jìn)行等效合成時(shí)，要尋找兩分運(yùn)動(dòng)時(shí)間的聯(lián)系——等時(shí)性。這往往是分析處理曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的切人點(diǎn)3、平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)具有水平初速度且只受重力作用，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。研究平拋運(yùn)動(dòng)的方法是利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解，將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為水平方向：勻速直線運(yùn)動(dòng)vx==v0x=v0tax=0豎直方向：自由落體運(yùn)動(dòng)vy=gty=gt2ay=g勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一切規(guī)律在豎直方向上都成立。合運(yùn)動(dòng)：a=g，，v與v0的夾角L=L與v0的夾角tanα==平拋運(yùn)動(dòng)中飛行時(shí)間僅由拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)間的豎直高度決定，即與v0無(wú)關(guān)。水平射程x=v0。4、圓周運(yùn)動(dòng)（1）基本物理量及公式①線速度：v=②角速度：③周期T=④線速度與角速度的關(guān)系：v=⑤向心加速度：=⑥向心力:或（2）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：速率、角速度不變,速度、加速度、合外力大小不變，方向時(shí)刻改變，合力就是向心力，它只改變速度方向（3）變速圓周運(yùn)動(dòng)：合外力一般不是向心力，它不僅要改變物體速度大?。ㄇ邢蚍至Γ?，還要改變速度方向（向心力）。（4）生活中的圓周運(yùn)動(dòng)：①火車(chē)轉(zhuǎn)彎②汽車(chē)過(guò)拱形橋③航天器中的失重現(xiàn)象④離心現(xiàn)象對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析應(yīng)結(jié)合受力分析，找準(zhǔn)圓心位置，找出向心力,結(jié)合牛頓第二定律和向心力公式列方程求解。要注意豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)及臨界情況分析，繩類(lèi)的約束條件為，桿類(lèi)的約束條件為?！局R(shí)應(yīng)用】1．基礎(chǔ)知識(shí)題（1）、物體作曲線運(yùn)動(dòng)，速度的大小一定會(huì)改變（）（2）、曲線運(yùn)動(dòng)可以是勻變速運(yùn)動(dòng)（）（3）、變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)（）（4）、互成角度的兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)（）（5）、互成角度的兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng)（）（6）、物體作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的合外力可以是恒力（）（7）、物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，物體的受力情況一定變化（）（8）平拋運(yùn)動(dòng)的速度和加速度方向不斷變化（）（9）、一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，任意相等的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)的位移相同（）（10）、速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng)（）（11）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體處于平衡狀態(tài)（）（12）做離心運(yùn)動(dòng)的物體受離心力（）2．有一條兩岸平直、河水均勻流動(dòng)、流速恒為v的大河．小明駕著小船渡河，去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直，回程時(shí)行駛路線與河岸垂直．去程與回程所用時(shí)間的比值為k，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為()\f(kv,\r(k2－1))\f(v,\r(1－k2))\f(kv,\r(1－k2))\f(v,\r(k2－1))解析：設(shè)河岸寬為d，船速為u，則根據(jù)渡河時(shí)間關(guān)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選項(xiàng)正確．點(diǎn)評(píng)：(1)如果物體同時(shí)參加兩個(gè)(或兩個(gè)以上)分運(yùn)動(dòng)，可以使之依次參加各分運(yùn)動(dòng)，最終效果相同，即物體同時(shí)參與的分運(yùn)動(dòng)是相互獨(dú)立的、彼此互不干擾，稱之為運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理．3．小球以15m/s小球在空中的飛行時(shí)間；（2）拋出點(diǎn)距落球點(diǎn)的高度.（g=10m/s2）解析:將球?qū)⒁竭_(dá)落地點(diǎn)時(shí)的速度分解，如圖所示由圖可知θ=37°,=90°-37°=53°（1）tan=,則t=·tan=×s=2s（2）h=gt2=×10×22m=20m點(diǎn)評(píng)：解平拋運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí)，關(guān)鍵之一在于利用矢量分解的知識(shí)將末速度和位移正交分解，建立起各物理量之間的幾何關(guān)系，如v0與v，s與h之間的關(guān)系；關(guān)鍵之二是根據(jù)平拋規(guī)律將水平位移與豎直位移，水平速度與豎直速度通過(guò)時(shí)間聯(lián)系在一起，從而建立運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系，最后將兩種關(guān)系結(jié)合起來(lái)求解4．如圖所示，線段OA＝2AB，A、B兩球質(zhì)量相等．當(dāng)它們繞O點(diǎn)在光滑的水平桌面上以相同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩線段拉力之比FAB∶FOB為多少？解析：選A.兩球所受的重力和水平面的支持力在豎直面內(nèi)，且是一對(duì)平衡力，不能提供向心力．B球所受到的向心力由線的OB段和AB段的合力提供，A球所受到的向心力由線的AB段的拉力提供．對(duì)A、B受力分析，如圖所示，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，設(shè)角速度為ω，則由向心力公式可得對(duì)B：FOB－FAB＝mrω2；對(duì)A：FAB＝m·2rω2聯(lián)立以上兩式得FAB∶FOB＝2∶3.點(diǎn)評(píng)：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的題目要確定研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，明確圓心、半徑，明確向心力的來(lái)源。5.如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M＝0.6kg的物體A，靜止于水平面，另一端通過(guò)光滑小孔吊著質(zhì)量m＝0.3kg的物體B，A的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2m，且A和水平面間的最大靜摩擦力為2N，現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)角速度ω滿足什么條件時(shí)，物體B會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)？(g＝10m/s2)解析：要使B靜止，A應(yīng)與水平面相對(duì)靜止，考慮A能與水平面相對(duì)靜止的兩個(gè)極限狀態(tài)：當(dāng)ω為所求范圍的最小值時(shí)，A有向圓心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，水平面對(duì)A的靜摩擦力方向背離圓心，大小等于最大靜摩擦力2N，此時(shí)對(duì)A有：FT－Ffm＝Mω12r，B靜止時(shí)受力平衡，F(xiàn)T＝mg＝3N，解得ω1≈rad/s當(dāng)ω為所求范圍的最大值時(shí)，A有遠(yuǎn)離sss圓心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，水平面對(duì)A的摩擦力方向指向圓心，且大小也為2N，此時(shí)對(duì)A有：FT＋Ffm＝Mω22r解得ω2≈rad/s故ω的范圍為：rad/s≤ω≤rad/s點(diǎn)評(píng)：處理臨界問(wèn)題的解題步驟(1)判斷臨界狀態(tài)：有些題目中有“剛好”“恰好”“正好”等字眼，明顯表明題述的過(guò)程存在著臨界點(diǎn)；若題目中有“取值范圍”“多長(zhǎng)時(shí)間”“多大距離”等詞語(yǔ)，表明題述的過(guò)程存在著“起止點(diǎn)”，而這些起止點(diǎn)往往就是臨界狀態(tài)；若題目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明題述的過(guò)程存在著極值，這個(gè)極值點(diǎn)也往往是臨界狀態(tài)。(2)確定臨界條件：判斷題述的過(guò)程存在臨界狀態(tài)之后，要通過(guò)分析弄清臨界狀態(tài)出現(xiàn)的條件，并以數(shù)學(xué)形式表達(dá)出來(lái)。(3)選擇物理規(guī)律：當(dāng)確定了物體運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)和臨界條件后，要分別對(duì)于不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程或現(xiàn)象，選擇相對(duì)應(yīng)的物理規(guī)律，然后再列方程求解。6．長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿，一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑的水平軸上，輕桿繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最高點(diǎn)的速度為v,下列敘述中正確的是（BC）A．v的極小值為