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第52頁(共52頁)2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理教科版(2019)期中必刷??碱}之圓周運(yùn)動一.選擇題(共7小題)1.(2024秋?新華區(qū)校級期末)如圖所示,一位同學(xué)玩飛鏢游戲。圓盤最上端有一P點(diǎn),飛鏢拋出時與P等高,且距離P點(diǎn)為L。當(dāng)飛鏢以初速度v0垂直盤面瞄準(zhǔn)P點(diǎn)拋出的同時,圓盤以經(jīng)過盤心O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動。忽略空氣阻力,重力加速度為g,若飛鏢恰好擊中P點(diǎn),則()A.飛鏢擊中P點(diǎn)所需的時間為2LB.圓盤的半徑可能為gLC.圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為2πD.P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度可能為52.(2024秋?沙坪壩區(qū)校級期末)往復(fù)式活塞壓縮機(jī)原理如圖所示,連桿與圓盤和活塞分別鉸接于A、B兩點(diǎn),OA、OB、活塞運(yùn)動均在同一豎直平面內(nèi)。當(dāng)圓盤繞固定軸O點(diǎn)以恒定角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動時,可帶動活塞上下移動。圖示位置φ>90°,∠OBA=θ,圓盤半徑為r,下列說法正確的是()A.圖示位置活塞速度大小為ωrcosφcosθB.當(dāng)OA⊥OB時,活塞的速度最大 C.從圖示位置到OA轉(zhuǎn)至豎直,活塞一直處于失重狀態(tài) D.若縮短連桿AB長度,則活塞經(jīng)過同一位置的速度變小3.(2024秋?沙坪壩區(qū)校級期末)下列關(guān)于運(yùn)動的說法正確的是()A.在直線運(yùn)動中物體的位移大小一定等于其路程 B.瞬時速度可看作時間趨于無窮小時的平均速度 C.曲線運(yùn)動的速度和加速度都一定變化 D.勻速圓周運(yùn)動在相同時間內(nèi)的速度變化量相同4.(2024秋?鎮(zhèn)海區(qū)校級期末)下列說法正確的是()A.做勻速圓周運(yùn)動的物體線速度一直變化 B.物體的速度減小,加速度一定在減小 C.曲線運(yùn)動一定是變加速運(yùn)動 D.勻速圓周運(yùn)動是勻變速運(yùn)動5.(2024秋?石家莊期末)如圖所示,某同學(xué)讓籃球在他的手指上繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,手指剛好在籃球的正下方,M、N為籃球上的兩點(diǎn)。下列說法正確的是()A.M、N兩點(diǎn)的周期不相等 B.M、N兩點(diǎn)的角速度不相等 C.M、N兩點(diǎn)的線速度相同 D.M點(diǎn)的向心加速度小于N點(diǎn)的向心加速度6.(2024秋?鼓樓區(qū)校級期末)如圖所示為一皮帶傳動裝置的示意圖。右輪半徑為r,A是它邊緣上的一點(diǎn)。左側(cè)是一輪軸,大輪半徑為4r,小輪半徑為2r。B點(diǎn)在小輪上,到小輪中心的距離為r。C點(diǎn)和D點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。如果傳動過程中皮帶不打滑,下列說法中正確的是()A.A、C兩點(diǎn)的線速度之比為1:2 B.A、B兩點(diǎn)角速度之比為1:1 C.B、D兩點(diǎn)的角速度之比為1:4 D.A、D兩點(diǎn)的向心加速度之比為1:17.(2024秋?鼓樓區(qū)校級期末)水平放置的圓筒繞其中心對稱軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的角速度ω=10πrad/s,筒壁上P處有一小圓孔,筒壁很薄,筒的半徑R=2m。當(dāng)圓孔轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時,一小球恰好從圓孔正上方h處由靜止開始下落。已知圓孔的半徑略大于小球的半徑,求小球恰好落入圓筒小孔時,釋放小球的高度h可能為(空氣阻力不計(jì),g取10m/s2)()A.2.0m B.1.8m C.1.6m D.1.2m二.多選題(共5小題)(多選)8.(2024秋?朝陽區(qū)校級期末)游樂場的旋轉(zhuǎn)木馬是一項(xiàng)備受歡迎的游玩項(xiàng)目。如圖所以,一同學(xué)坐在旋轉(zhuǎn)木馬上,繞中心軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,圓周運(yùn)動半徑為3.0m,該同學(xué)旋轉(zhuǎn)5圈用時3min,則該同學(xué)做勻速圓周運(yùn)動時()A.周期為0.6s B.角速度為π18rad/sC.線速度為π6m/minD.向心加速度為π2108(多選)9.(2024秋?長沙期末)自行車是我們倡導(dǎo)綠色生活輕便出行的交通工具,如圖所示是三擋變速自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖,其中A是踏板上的大齒輪,有36個齒。B是后輪軸上的小齒輪組,共有三個擋位分別為12、16、24個齒,換擋時鏈條會鏈接在不同大小的齒輪上。C是半徑為0.4米的后輪,假設(shè)騎行者以每秒踩動踏板兩圈的方式騎車,則()A.后輪的最大轉(zhuǎn)速為6圈/秒 B.后輪的最大轉(zhuǎn)速為3圈/秒 C.若選用中擋位,則騎行速度約為11.3m/s D.若選用最大齒輪擋位,則騎行速度約為15.1m/s(多選)10.(2024秋?天心區(qū)校級期末)如圖,長為L的輕直棒一端可繞固定軸O在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,另一端固定一質(zhì)量為m的小球,小球擱在光滑水平升降臺上,升降平臺以速度v勻速上升。下列說法正確的是()A.小球做勻速圓周運(yùn)動 B.棒的角速度逐漸增大 C.當(dāng)棒與豎直方向的夾角為α?xí)r,小球的速度為vsinαD.當(dāng)棒與豎直方向的夾角為α?xí)r,棒的角速度為v(多選)11.(2024秋?岳麓區(qū)校級期末)如圖所示為自行車的傳動裝置示意圖,已知鏈輪的半徑r1=10cm,飛輪的半徑r2=5cm,后輪的半徑r3=30cm,A、B(圖中未畫出)分別為鏈輪和后輪邊緣上的點(diǎn)。則在自行車勻速前進(jìn)的過程中下列說法正確的是()A.若飛輪邊緣有一點(diǎn)C,則A、C兩點(diǎn)線速度大小相等 B.若飛輪邊緣有一點(diǎn)C,則B、C兩點(diǎn)線速度大小相等 C.A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為1:2 D.A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比為1:2(多選)12.(2023秋?沙坪壩區(qū)校級期末)半徑為R的豎直圓筒繞豎直中心軸以恒定的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,在某一固定位置以相同速度、相等時間間隔水平射出三顆子彈。子彈穿出圓筒后,將圓筒展開發(fā)現(xiàn)筒壁上留下了6個如圖所示的彈孔,其中同一豎直線上的兩彈孔為同一顆子彈留下的,兩橫排彈孔豎直間距為h,同一橫排兩相鄰彈孔間距為2πR3。重力加速度為A.圓筒轉(zhuǎn)動的角速度可能為ω=2B.圓筒轉(zhuǎn)動的角速度可能為ω=7C.子彈射出的時間間隔可能為Δt=D.子彈射出的時間間隔可能為Δt三.解答題(共3小題)13.(2024秋?鹽城期末)如圖甲所示,修正帶是通過兩個齒輪相互咬合進(jìn)行工作的,其原理可簡化為圖乙所示,B點(diǎn)做圓周運(yùn)動半徑為r,使用過程中測得A點(diǎn)線速度大小為v,周期為T,求:(1)A點(diǎn)做圓周運(yùn)動的半徑R;(2)B點(diǎn)做圓周運(yùn)動的角速度ω。14.(2023秋?荊州期末)如圖所示,一個半徑為R的圓盤浮在水面上,圓盤表面保持水平且與水平道路AB的高度差為h,C為圓盤邊緣上一點(diǎn)。某時刻,將一小球從B點(diǎn)水平向右拋出,初速度v0的方向與圓盤半徑OC在同一豎直平面內(nèi)。已知圓盤的圓心O與B點(diǎn)之間的水平距離為2R,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,小球可看作質(zhì)點(diǎn)。(1)若小球正好落在圓盤的圓心O處,求此次平拋小球的初速度v0;(2)若小球要能落在圓盤上,求小球初速度v0的范圍;(3)若小球從B點(diǎn)以最大初速度拋出的同時,圓盤繞過其圓心O的豎直軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,要使小球落到C點(diǎn),求圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω。15.(2024?烏魯木齊模擬)如圖所示,輪O1、O3固定在一轉(zhuǎn)軸上,輪O1、O2用皮帶連接且不打滑。在O1、O2、O3三個輪的邊緣各取一點(diǎn)A、B、C,已知三個輪的半徑比r1:r2:r3=2:1:1,求:(1)A、B、C三點(diǎn)的線速度大小之比vA:vB:vC。(2)A、B、C三點(diǎn)的角速度之比ωA:ωB:ωC。(3)A、B、C三點(diǎn)的向心加速度大小之比aA:aB:aC。

2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理教科版(2019)期中必刷??碱}之圓周運(yùn)動參考答案與試題解析題號1234567答案DDBADDB一.選擇題(共7小題)1.(2024秋?新華區(qū)校級期末)如圖所示,一位同學(xué)玩飛鏢游戲。圓盤最上端有一P點(diǎn),飛鏢拋出時與P等高,且距離P點(diǎn)為L。當(dāng)飛鏢以初速度v0垂直盤面瞄準(zhǔn)P點(diǎn)拋出的同時,圓盤以經(jīng)過盤心O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動。忽略空氣阻力,重力加速度為g,若飛鏢恰好擊中P點(diǎn),則()A.飛鏢擊中P點(diǎn)所需的時間為2LB.圓盤的半徑可能為gLC.圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為2πD.P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度可能為5【考點(diǎn)】角速度、周期、頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系及計(jì)算;平拋運(yùn)動時間的計(jì)算;線速度與角速度的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動專題;推理論證能力.【答案】D【分析】飛鏢做平拋運(yùn)動的同時,圓盤上P點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動,恰好擊中P點(diǎn),說明A點(diǎn)正好在最低點(diǎn)被擊中,則P點(diǎn)轉(zhuǎn)動的時間t=(2n+1)T【解答】解:A.當(dāng)飛鏢以初速度v0垂直盤面瞄準(zhǔn)P點(diǎn)拋出,飛鏢水平拋出做平拋運(yùn)動,在水平方向做勻速直線運(yùn)動,飛鏢擊中P點(diǎn)所需的時間為t=故A錯誤;B.飛鏢擊中P點(diǎn)時,P恰好在最下方,在豎直方向2r解得圓盤的半徑r=故B錯誤;C.飛鏢擊中P點(diǎn),則P點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度滿足θ=ωt=π+2kπ(k=0,1,2…)可得角速度為ω=則圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為ωmin故C錯誤;D.P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度為v=當(dāng)k=2時的速度為v=故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵知道恰好擊中P點(diǎn),說明P點(diǎn)正好在最低點(diǎn),利用勻速圓周運(yùn)動的周期性和平拋運(yùn)動規(guī)律聯(lián)立求解。2.(2024秋?沙坪壩區(qū)校級期末)往復(fù)式活塞壓縮機(jī)原理如圖所示,連桿與圓盤和活塞分別鉸接于A、B兩點(diǎn),OA、OB、活塞運(yùn)動均在同一豎直平面內(nèi)。當(dāng)圓盤繞固定軸O點(diǎn)以恒定角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動時,可帶動活塞上下移動。圖示位置φ>90°,∠OBA=θ,圓盤半徑為r,下列說法正確的是()A.圖示位置活塞速度大小為ωrcosφcosθB.當(dāng)OA⊥OB時,活塞的速度最大 C.從圖示位置到OA轉(zhuǎn)至豎直,活塞一直處于失重狀態(tài) D.若縮短連桿AB長度,則活塞經(jīng)過同一位置的速度變小【考點(diǎn)】線速度與角速度的關(guān)系;桿球類模型及其臨界條件;超重與失重的概念、特點(diǎn)和判斷.【專題】定性思想;定量思想;推理法;運(yùn)動的合成和分解專題;理解能力.【答案】D【分析】由運(yùn)動的合成與分解的知識可得出AB桿的速度,再分析B點(diǎn)可得出活塞的速度,從而即可求解?!窘獯稹拷猓篈、在圖示位置時,A點(diǎn)的合速度vA=ωr,沿切線方向;則A點(diǎn)沿AB桿的分速度為v桿=vAcosα而在AB桿上的B點(diǎn)的合速度為vB,即活塞的速度,沿桿方向的分量vBcosθ=v桿=vAcosα可得vB故A錯誤;B、當(dāng)OA⊥OB時,α=θ,可得vB=ωr而在AB直桿與圓盤相切的位置,α=0,此時vB可知當(dāng)OA⊥OB時,活塞的速度并不是最大,故B錯誤;C、從圖示位置到OA轉(zhuǎn)至豎直,α=90°,vA=0;結(jié)合B選項(xiàng)的分析可知,活塞的速度先增大后減小,即活塞的加速度先向上后向下,所以活塞先超重后失重,故C錯誤;D、結(jié)合A選項(xiàng)分析vB由圖可知α=φ+90°﹣180°=φ﹣90°所以vB若縮短連桿AB長度,則活塞經(jīng)過同一位置時θ角變減小,φ角變大,則cosθ增大,sinφ減小,故vB減小,故D正確。故選:D。【點(diǎn)評】本題將曲線運(yùn)動的合成與分解,要求能正確的做好速度的分解,明確合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系,并畫出正確的合成或分解圖。3.(2024秋?沙坪壩區(qū)校級期末)下列關(guān)于運(yùn)動的說法正確的是()A.在直線運(yùn)動中物體的位移大小一定等于其路程 B.瞬時速度可看作時間趨于無窮小時的平均速度 C.曲線運(yùn)動的速度和加速度都一定變化 D.勻速圓周運(yùn)動在相同時間內(nèi)的速度變化量相同【考點(diǎn)】角速度、周期、頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系及計(jì)算;質(zhì)點(diǎn);位移、路程及其區(qū)別與聯(lián)系;瞬時速度.【專題】定性思想;推理法;直線運(yùn)動規(guī)律專題;推理論證能力.【答案】B【分析】根據(jù)位移和路程,平均速度和瞬時速度,曲線運(yùn)動和圓周運(yùn)動的相關(guān)知識進(jìn)行分析解答?!窘獯稹拷猓篈.只有在單向直線運(yùn)動中,物體的位移大小等于路程,故A錯誤;B.根據(jù)公式v=ΔxΔt,當(dāng)Δt→0時,才可以將物體的平均速度當(dāng)作是物體的瞬時速度,故C.曲線運(yùn)動的速度一定發(fā)生變化,加速度不一定發(fā)生變化,比如平拋運(yùn)動,故C錯誤;D.由于勻速圓周運(yùn)動的合外力是變化的,在相等時間內(nèi)速度的變化量不相同,故D錯誤。故選:B?!军c(diǎn)評】考查位移和路程,平均速度和瞬時速度,曲線運(yùn)動和圓周運(yùn)動的相關(guān)知識,會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。4.(2024秋?鎮(zhèn)海區(qū)校級期末)下列說法正確的是()A.做勻速圓周運(yùn)動的物體線速度一直變化 B.物體的速度減小,加速度一定在減小 C.曲線運(yùn)動一定是變加速運(yùn)動 D.勻速圓周運(yùn)動是勻變速運(yùn)動【考點(diǎn)】勻速圓周運(yùn)動;加速、減速的判斷;曲線運(yùn)動的概念和特點(diǎn).【專題】應(yīng)用題;定量思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動專題;分析綜合能力.【答案】A【分析】勻速圓周運(yùn)動的線速度大小不變而方向不斷變化;物體速度減小,加速度不一定減??;曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動,不一定是加速運(yùn)動?!窘獯稹拷猓篈、做勻速圓周運(yùn)動的物體的線速度方向不斷變化,線速度不斷變化,故A正確;B、物體的速度減小,加速度不一定減小,加速度可能不變,也可能增大,故B錯誤;C、曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動,但不一定是變加速運(yùn)動,也可能是變減速運(yùn)動,故C錯誤;D、勻速圓周運(yùn)動的加速度指向圓心,加速度方向不斷變化,加速度不斷變化,不是勻變速運(yùn)動,故D錯誤。故選:A?!军c(diǎn)評】本題是一道基礎(chǔ)題,掌握基礎(chǔ)知識即可解題,平時要注意基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)與積累。5.(2024秋?石家莊期末)如圖所示,某同學(xué)讓籃球在他的手指上繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,手指剛好在籃球的正下方,M、N為籃球上的兩點(diǎn)。下列說法正確的是()A.M、N兩點(diǎn)的周期不相等 B.M、N兩點(diǎn)的角速度不相等 C.M、N兩點(diǎn)的線速度相同 D.M點(diǎn)的向心加速度小于N點(diǎn)的向心加速度【考點(diǎn)】傳動問題.【專題】比較思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動專題;推理論證能力.【答案】D【分析】籃球上M、N兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動時,角速度相等,然后結(jié)合物理量之間的關(guān)系列式分析?!窘獯稹拷猓篈B、由于M、N兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動,故角速度相等,根據(jù)公式T=2πω可知,M、NC、根據(jù)公式v=ωr,結(jié)合題意rM<rN,可知N點(diǎn)的線速度大于M點(diǎn)的線速度,故C錯誤;D、根據(jù)公式a=ω2r,結(jié)合題意rM<rN,可知M點(diǎn)的向心加速度小于N點(diǎn)的向心加速度,故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評】這類題目關(guān)鍵要抓住同軸轉(zhuǎn)動角速度大小相等,以及線速度、角速度和向心加速度之間的關(guān)系來分析。6.(2024秋?鼓樓區(qū)校級期末)如圖所示為一皮帶傳動裝置的示意圖。右輪半徑為r,A是它邊緣上的一點(diǎn)。左側(cè)是一輪軸,大輪半徑為4r,小輪半徑為2r。B點(diǎn)在小輪上,到小輪中心的距離為r。C點(diǎn)和D點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。如果傳動過程中皮帶不打滑,下列說法中正確的是()A.A、C兩點(diǎn)的線速度之比為1:2 B.A、B兩點(diǎn)角速度之比為1:1 C.B、D兩點(diǎn)的角速度之比為1:4 D.A、D兩點(diǎn)的向心加速度之比為1:1【考點(diǎn)】傳動問題;向心加速度的表達(dá)式及影響向心加速度大小的因素.【專題】定量思想;方程法;勻速圓周運(yùn)動專題;理解能力.【答案】D【分析】BCD三點(diǎn)同軸傳動,角速度均相同,B兩點(diǎn)皮帶傳動,線速度相同,再根據(jù)角速度線速度半徑的關(guān)系來判斷?!窘獯稹拷猓篈.AC兩點(diǎn)是皮帶傳動,線速度大小相等,故A錯誤;B.AC為皮帶傳動,線速度相同,角速度比值為半徑的反比,即2:1,由于BC兩點(diǎn)是同軸傳動,BC角速度相同,所以AB兩點(diǎn)的角速度比值也為2:1,故B錯誤;C.BD為同軸傳動,所以角速度相同,故C錯誤;D.A與BCD的角速度比值為2:1,A與D半徑比值為1:4,根據(jù)a=ω2r可知,AD兩點(diǎn)向心加速度相同,故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評】此題考查同軸傳動與皮帶傳動的特點(diǎn),掌握好兩種傳動問題的特點(diǎn)即可。7.(2024秋?鼓樓區(qū)校級期末)水平放置的圓筒繞其中心對稱軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的角速度ω=10πrad/s,筒壁上P處有一小圓孔,筒壁很薄,筒的半徑R=2m。當(dāng)圓孔轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時,一小球恰好從圓孔正上方h處由靜止開始下落。已知圓孔的半徑略大于小球的半徑,求小球恰好落入圓筒小孔時,釋放小球的高度h可能為(空氣阻力不計(jì),g取10m/s2)()A.2.0m B.1.8m C.1.6m D.1.2m【考點(diǎn)】角速度、周期、頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系及計(jì)算;圓周運(yùn)動的定義和特點(diǎn).【專題】定量思想;推理法;自由落體運(yùn)動專題;推理論證能力.【答案】B【分析】小球下落過程中做自由落體運(yùn)動,根據(jù)自由落體運(yùn)動位移—時間公式求出小球下落h的時間,要使小球恰好落入圓筒小孔時,根據(jù)角速度和時間的關(guān)系列式,聯(lián)立即可求解,注意周期性?!窘獯稹拷猓涸O(shè)小球做自由落體運(yùn)動下落h高度歷時為t,則h=12gt2,要使小球恰好落入小孔,對于圓筒的運(yùn)動需滿足:2nπ=ωt,n=0、1、2、3;聯(lián)立以上二式并代入數(shù)據(jù),解得釋放小球的高度h為:h=15n2,n=0、1、2、3,n故選:B?!军c(diǎn)評】本題的關(guān)鍵在于找出小球恰好落入圓筒小孔的條件,注意由于圓桶的轉(zhuǎn)動引起的多解問題,難度適中。二.多選題(共5小題)(多選)8.(2024秋?朝陽區(qū)校級期末)游樂場的旋轉(zhuǎn)木馬是一項(xiàng)備受歡迎的游玩項(xiàng)目。如圖所以,一同學(xué)坐在旋轉(zhuǎn)木馬上,繞中心軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,圓周運(yùn)動半徑為3.0m,該同學(xué)旋轉(zhuǎn)5圈用時3min,則該同學(xué)做勻速圓周運(yùn)動時()A.周期為0.6s B.角速度為π18rad/sC.線速度為π6m/minD.向心加速度為π2108【考點(diǎn)】角速度、周期、頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系及計(jì)算.【專題】定量思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動專題;推理論證能力.【答案】BD【分析】根據(jù)向心加速度、角速度、線速度、周期的公式即可求出?!窘獯稹拷猓恨D(zhuǎn)5圈用時3min,所以周期T=3×605s=36s,角速度ω=2πT=2π36rad/s故選:BD?!军c(diǎn)評】本題考查了學(xué)生對于向心加速度、角速度、線速度、周期的公式的理解和應(yīng)用能力,難度不大。(多選)9.(2024秋?長沙期末)自行車是我們倡導(dǎo)綠色生活輕便出行的交通工具,如圖所示是三擋變速自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖,其中A是踏板上的大齒輪,有36個齒。B是后輪軸上的小齒輪組,共有三個擋位分別為12、16、24個齒,換擋時鏈條會鏈接在不同大小的齒輪上。C是半徑為0.4米的后輪,假設(shè)騎行者以每秒踩動踏板兩圈的方式騎車,則()A.后輪的最大轉(zhuǎn)速為6圈/秒 B.后輪的最大轉(zhuǎn)速為3圈/秒 C.若選用中擋位,則騎行速度約為11.3m/s D.若選用最大齒輪擋位,則騎行速度約為15.1m/s【考點(diǎn)】傳動問題;線速度與角速度的關(guān)系;角速度、周期、頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系及計(jì)算.【專題】定量思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動專題;推理論證能力.【答案】AC【分析】腳踏板大齒輪和后軸小齒輪嚙合,所以的轉(zhuǎn)動齒數(shù)相同,根據(jù)每秒轉(zhuǎn)過的圈數(shù)分析AB;根據(jù)線速度與轉(zhuǎn)數(shù)的公式計(jì)算CD?!窘獯稹拷猓篈B、腳踏板大齒輪和后軸小齒輪嚙合,所以的轉(zhuǎn)動齒數(shù)相同,即大齒輪轉(zhuǎn)動一圈36個齒時,小齒輪也轉(zhuǎn)動36個齒,1s內(nèi)大齒輪轉(zhuǎn)過兩圈即72個齒,則對于1、2、3不同擋位來說,小齒輪分別轉(zhuǎn)過:7212=6圈、7216=92圈、7224=3圈。由于腳踏板的轉(zhuǎn)速是固定的,所以1擋最快,3CD、行車速度v=ωR=2πnR若選用中齒輪16齒擋位,轉(zhuǎn)速為92圈/v1=2πn1R=2π×92×若選用最大齒輪24齒擋位,轉(zhuǎn)速為3圈/秒,則:v2=2πn2R=2π×3×0.4m/s=7.5m/s故C正確,D錯誤。故選:AC?!军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道線速度、轉(zhuǎn)速與半徑的關(guān)系,以及知道傳送帶傳動輪子上的點(diǎn)線速度大小相等。(多選)10.(2024秋?天心區(qū)校級期末)如圖,長為L的輕直棒一端可繞固定軸O在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,另一端固定一質(zhì)量為m的小球,小球擱在光滑水平升降臺上,升降平臺以速度v勻速上升。下列說法正確的是()A.小球做勻速圓周運(yùn)動 B.棒的角速度逐漸增大 C.當(dāng)棒與豎直方向的夾角為α?xí)r,小球的速度為vsinαD.當(dāng)棒與豎直方向的夾角為α?xí)r,棒的角速度為v【考點(diǎn)】線速度的物理意義及計(jì)算;牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題;合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;運(yùn)動的合成和分解專題;推理論證能力.【答案】CD【分析】應(yīng)清楚棒與平臺接觸點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)動即合運(yùn)動方向是垂直于棒指向左上,豎直向上是它的一個分速度,把速度分解,根據(jù)三角形知識求解?!窘獯稹拷猓喊襞c平臺接觸點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)動即合運(yùn)動方向是垂直于棒指向左上,如圖所示合速度v實(shí)=ωL,沿豎直方向上的速度分量v滿足v=v實(shí)sinα,v=ωLsinα,所以v實(shí)=vsinα,ω=vLsinα,升降平臺向上勻速運(yùn)動,v恒定,夾角α增大,角速度減小,小球不是做勻速圓周運(yùn)動,故故選:CD?!军c(diǎn)評】找合速度是本題的關(guān)鍵,應(yīng)明白實(shí)際的速度為合速度,合速度反向垂直于棒。然后分解速度,做平行四邊形,根據(jù)三角形求解。此題難度在于合速度難確定。(多選)11.(2024秋?岳麓區(qū)校級期末)如圖所示為自行車的傳動裝置示意圖,已知鏈輪的半徑r1=10cm,飛輪的半徑r2=5cm,后輪的半徑r3=30cm,A、B(圖中未畫出)分別為鏈輪和后輪邊緣上的點(diǎn)。則在自行車勻速前進(jìn)的過程中下列說法正確的是()A.若飛輪邊緣有一點(diǎn)C,則A、C兩點(diǎn)線速度大小相等 B.若飛輪邊緣有一點(diǎn)C,則B、C兩點(diǎn)線速度大小相等 C.A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為1:2 D.A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比為1:2【考點(diǎn)】傳動問題.【專題】比較思想;控制變量法;勻速圓周運(yùn)動專題;分析綜合能力.【答案】AD【分析】鏈輪和飛輪之間通過鏈條傳動,鏈輪和后輪邊緣上的各點(diǎn)線速度大小相等,根據(jù)公式v=ωr求A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比。后輪和飛輪同軸轉(zhuǎn)動,各點(diǎn)的角速度相等,由v=ωr求A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比。【解答】解:A、鏈輪和飛輪之間通過鏈條傳動,則A、C兩點(diǎn)線速度大小相等,即vA=vC,故A正確;B、后輪和飛輪同軸轉(zhuǎn)動,則B、C兩點(diǎn)的角速度相同,即ωB=ωC,根據(jù)v=ωr,可知B、C兩點(diǎn)的線速度大小之比為vB:vC=r3:r2=30:5=6:1,故B錯誤;C、根據(jù)vA=vC,為vB:vC=6:1,可得A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為vA:vB=1:6,故C錯誤;D、根據(jù)ωB=ωC,v=ωr,可得A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比為ωA:ωB=ωA:ωC=r2:r1=5:10=1:2,故D正確。故選:AD。【點(diǎn)評】本題考查圓周運(yùn)動的兩種傳動方式,知道皮帶(鏈條、齒輪)傳動,皮帶不打滑時,兩輪邊緣各點(diǎn)的線速度大小相等。同軸轉(zhuǎn)動,角速度大小相等,理解并掌握線速度與角速度的關(guān)系式v=ωr,并能運(yùn)用比例法解答。(多選)12.(2023秋?沙坪壩區(qū)校級期末)半徑為R的豎直圓筒繞豎直中心軸以恒定的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,在某一固定位置以相同速度、相等時間間隔水平射出三顆子彈。子彈穿出圓筒后,將圓筒展開發(fā)現(xiàn)筒壁上留下了6個如圖所示的彈孔,其中同一豎直線上的兩彈孔為同一顆子彈留下的,兩橫排彈孔豎直間距為h,同一橫排兩相鄰彈孔間距為2πR3。重力加速度為A.圓筒轉(zhuǎn)動的角速度可能為ω=2B.圓筒轉(zhuǎn)動的角速度可能為ω=7C.子彈射出的時間間隔可能為Δt=D.子彈射出的時間間隔可能為Δt【考點(diǎn)】線速度的物理意義及計(jì)算;平拋運(yùn)動速度的計(jì)算.【專題】定性思想;推理法;平拋運(yùn)動專題;圓周運(yùn)動中的臨界問題;分析綜合能力.【答案】BC【分析】(1)子彈做平拋運(yùn)動,水平方向做勻速直線運(yùn)動,豎直方向做自由落體運(yùn)動,勻速圓周運(yùn)動具有周期性;子彈與圓筒運(yùn)動時間相等,根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律求的運(yùn)動時間,對于同一豎直線上的兩彈孔的子彈留下,根據(jù)時間相等列式求解角速度的可能值;(2)對于留有兩橫排彈孔的子彈,先求得圓周運(yùn)動的周期,再根據(jù)題意分情況計(jì)算子彈射出的時間間隔;【解答】解:AB.子彈做平拋運(yùn)動,在豎直方向上h=12因子彈從右側(cè)射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線上,則圓筒轉(zhuǎn)過的角度為:θ=(2n﹣1)π(n取1、2、3……),則角速度為:ω=θt=(2n-1)π故角速度可能為7πg(shù)2h,不可能為2πg(shù)2h,故CD.周期為:T=2πω=2(2n-同一橫排兩相鄰彈孔間距為2πR3,當(dāng)轉(zhuǎn)動小于一個周期,則2πR則子彈射出的時間間隔可能為:t=13T=23(2n-當(dāng)轉(zhuǎn)動大于一個周期,則2πR3=θR,解得:θ=2mπ+2π則子彈射出的時間間隔可能為t=mT+13T=(m+13)?2(2n-1)則子彈射出的時間間隔可能為:Δt=892hg,不可能為:故選:BC?!军c(diǎn)評】本題主要考查平拋運(yùn)動和勻速圓周運(yùn)動中的多解問題的綜合應(yīng)用,根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律和勻速圓周運(yùn)動的特點(diǎn)解答。三.解答題(共3小題)13.(2024秋?鹽城期末)如圖甲所示,修正帶是通過兩個齒輪相互咬合進(jìn)行工作的,其原理可簡化為圖乙所示,B點(diǎn)做圓周運(yùn)動半徑為r,使用過程中測得A點(diǎn)線速度大小為v,周期為T,求:(1)A點(diǎn)做圓周運(yùn)動的半徑R;(2)B點(diǎn)做圓周運(yùn)動的角速度ω?!究键c(diǎn)】傳動問題;線速度與角速度的關(guān)系;角速度、周期、頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系及計(jì)算.【專題】定量思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動專題;理解能力.【答案】(1)A點(diǎn)做圓周運(yùn)動的半徑為vT2(2)B點(diǎn)做圓周運(yùn)動的角速度為vr【分析】(1)根據(jù)周期計(jì)算公式求解A點(diǎn)做圓周運(yùn)動的半徑;(2)同緣傳動線速度相同,由此得到B點(diǎn)做圓周運(yùn)動的角速度。【解答】解:(1)根據(jù)周期計(jì)算公式可得:T=解得A點(diǎn)做圓周運(yùn)動的半徑:R=vT(2)同緣傳動線速度相同,則B點(diǎn)的線速度大小也為v,所以:v=rω解得:ω=v答:(1)A點(diǎn)做圓周運(yùn)動的半徑為vT2(2)B點(diǎn)做圓周運(yùn)動的角速度為vr【點(diǎn)評】本題以修正帶是通過兩個齒輪的相互咬合進(jìn)行工作為情景載體,考查了勻速圓周運(yùn)動問題在實(shí)際生活中的應(yīng)用,解決本題關(guān)鍵是明確同緣傳動及同軸傳動的特點(diǎn),然后結(jié)合公式靈活求解。14.(2023秋?荊州期末)如圖所示,一個半徑為R的圓盤浮在水面上,圓盤表面保持水平且與水平道路AB的高度差為h,C為圓盤邊緣上一點(diǎn)。某時刻,將一小球從B點(diǎn)水平向右拋出,初速度v0的方向與圓盤半徑OC在同一豎直平面內(nèi)。已知圓盤的圓心O與B點(diǎn)之間的水平距離為2R,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,小球可看作質(zhì)點(diǎn)。(1)若小球正好落在圓盤的圓心O處,求此次平拋小球的初速度v0;(2)若小球要能落在圓盤上,求小球初速度v0的范圍;(3)若小球從B點(diǎn)以最大初速度拋出的同時,圓盤繞過其圓心O的豎直軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,要使小球落到C點(diǎn),求圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω?!究键c(diǎn)】勻速圓周運(yùn)動;平拋運(yùn)動速度的計(jì)算;平拋運(yùn)動時間的計(jì)算.【專題】定量思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動專題;推理論證能力.【答案】(1)若小球正好落在圓盤的圓心O處,此次平拋小球的初速度v0為R2(2)若小球要能落在圓盤上,求小球初速度v0的范圍為R2(3)若小球從B點(diǎn)以最大初速度拋出的同時,圓盤繞過其圓心O的豎直軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,要使小球落到C點(diǎn),求圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω為ω=【分析】(1)參賽者從P點(diǎn)到圓盤做平拋運(yùn)動,根據(jù)下落的高度求出運(yùn)動時間t;(2)參賽者要能落在圓盤上,v0最小時恰好落在圓盤左側(cè)邊緣,由此求出即可;(3)要使參賽者落到C點(diǎn),必須滿足t=nT=【解答】解:(1)小球從B點(diǎn)到圓盤做平拋運(yùn)動豎直方向上有h解得t此時小球正好落在圓心O水平方向上有x=v0t=2R解得v(2)初速度v0最小時,小球剛好落在圓盤左側(cè)邊緣由水平方向小球做勻速直線運(yùn)動可得2R﹣R=vmint解得v初速度v。最大時,小球剛好落在圓盤右側(cè)邊緣由水平方向小球做勻速直線運(yùn)動可得2R+R=vmaxt解得v綜合可得,小球要能落在圓盤上,小球初速度的范圍為R(3)C點(diǎn)隨圓盤一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,要使小球落到C點(diǎn),必須滿足t即ω聯(lián)立第(1)問解得ω答:(1)若小球正好落在圓盤的圓心O處,此次平拋小球的初速度v0為R2(2)若小球要能落在圓盤上,求小球初速度v0的范圍為R2(3)若小球從B點(diǎn)以最大初速度拋出的同時,圓盤繞過其圓心O的豎直軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,要使小球落到C點(diǎn),求圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω為ω=【點(diǎn)評】解決本題時,要抓住兩點(diǎn):一是平拋運(yùn)動與圓周運(yùn)動的同時性;二圓周運(yùn)動的周期性。15.(2024?烏魯木齊模擬)如圖所示,輪O1、O3固定在一轉(zhuǎn)軸上,輪O1、O2用皮帶連接且不打滑。在O1、O2、O3三個輪的邊緣各取一點(diǎn)A、B、C,已知三個輪的半徑比r1:r2:r3=2:1:1,求:(1)A、B、C三點(diǎn)的線速度大小之比vA:vB:vC。(2)A、B、C三點(diǎn)的角速度之比ωA:ωB:ωC。(3)A、B、C三點(diǎn)的向心加速度大小之比aA:aB:aC。【考點(diǎn)】傳動問題.【專題】勻速圓周運(yùn)動專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】共軸轉(zhuǎn)動,角速度相等,靠傳送帶傳動,線速度相等,根據(jù)v=rω,a=rω2=v【解答】解:(1)A、B兩點(diǎn)靠傳送帶傳動,線速度大小相等,A、C共軸轉(zhuǎn)動,角速度相等,根據(jù)v=rω,則vA:vC=r1:r3=2:1。所以A、B、C三點(diǎn)的線速度大小之比vA:vB:vC=2:2:1。(2)A、C共軸轉(zhuǎn)動,角速度相等,A、B兩點(diǎn)靠傳送帶傳動,線速度大小相等,根據(jù)v=rω,ωA:ωB=r2:r1=1:2.所以A、B、C三點(diǎn)的角速度之比ωA:ωB:ωC=1:2:1。(3)A、B的線速度相等,根據(jù)a=v2r,知aA:aB=r2:r1=1:2.A、C的角速度相等,根據(jù)a=rω2得,aA:aC=r1:r3=2:1.所以A、B、C三點(diǎn)的向心加速度大小之比aA:aB:aC=2:4答:(1)A、B、C三點(diǎn)的線速度大小之比vA:vB:vC=2:2:1。(2)A、B、C三點(diǎn)的角速度之比ωA:ωB:ωC=1:2:1。(3)A、B、C三點(diǎn)的向心加速度大小之比aA:aB:aC=2:4:1?!军c(diǎn)評】解決本題的知道共軸轉(zhuǎn)動的點(diǎn),角速度相等,靠傳送帶傳動輪子邊緣上的點(diǎn),線速度相等。

考點(diǎn)卡片1.質(zhì)點(diǎn)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】(1)定義:用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn).①質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn),因而其突出特點(diǎn)是“具有質(zhì)量”和“占有位置”,但沒有大小,它的質(zhì)量就是它所代替的物體的質(zhì)量.②質(zhì)點(diǎn)沒有體積或形狀,因而質(zhì)點(diǎn)是不可能轉(zhuǎn)動的.任何轉(zhuǎn)動的物體在研究其自轉(zhuǎn)時都不可簡化為質(zhì)點(diǎn).③質(zhì)點(diǎn)不一定是很小的物體,很大的物體也可簡化為質(zhì)點(diǎn).同一個物體有時可以看作質(zhì)點(diǎn),有時又不能看作質(zhì)點(diǎn),要具體問題具體分析.(2)物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的條件:如果在研究的問題中,物體的形狀、大小及物體上各部分運(yùn)動的差異是次要或不起作用的因素,就可以把物體看做一個質(zhì)點(diǎn).(3)突出主要因素,忽略次要因素,將實(shí)際問題簡化為物理模型,是研究物理學(xué)問題的基本思維方法之一,這種思維方法叫理想化方法.質(zhì)點(diǎn)就是利用這種思維方法建立的一個理想化物理模型.【命題方向】(1)第一類??碱}型是對具體事例進(jìn)行分析:在物理學(xué)研究中,有時可以把物體看成質(zhì)點(diǎn),則下列說法中正確的是()A.研究乒乓球的旋轉(zhuǎn),可以把乒乓球看成質(zhì)點(diǎn)B.研究車輪的轉(zhuǎn)動,可以把車輪看成質(zhì)點(diǎn)C.研究跳水運(yùn)動員在空中的翻轉(zhuǎn),可以把運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)D.研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn),可以把地球看成質(zhì)點(diǎn)分析:當(dāng)物體的形狀、大小對所研究的問題沒有影響時,我們就可以把它看成質(zhì)點(diǎn),根據(jù)把物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件來判斷即可.解答:A、研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)時,不能把乒乓球看成質(zhì)點(diǎn),因?yàn)榭闯少|(zhì)點(diǎn)的話,就沒有旋轉(zhuǎn)可言了,所以A錯誤.B、研究車輪的轉(zhuǎn)動是,不能把車輪看成質(zhì)點(diǎn),因?yàn)榭闯少|(zhì)點(diǎn)的話,就沒有轉(zhuǎn)動可言了,所以B錯誤.C、研究跳水運(yùn)動員在空中的翻轉(zhuǎn)時,不能看成質(zhì)點(diǎn),把運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)的話,也就不會翻轉(zhuǎn)了,所以C錯誤.D、研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)時,地球的大小對于和太陽之間的距離來說太小,可以忽略,所以可以把地球看成質(zhì)點(diǎn),所以D正確.故選D.點(diǎn)評:考查學(xué)生對質(zhì)點(diǎn)這個概念的理解,關(guān)鍵是知道物體能看成質(zhì)點(diǎn)時的條件,看物體的大小體積對所研究的問題是否產(chǎn)生影響,物體的大小體積能否忽略.(2)第二類常考題型是考查概念:下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中,正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)是一個理想化模型,實(shí)際上并不存在,所以,引入這個概念沒有多大意義B.只有體積很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)C.凡輕小的物體,皆可看作質(zhì)點(diǎn)D.如果物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時,即可把物體看作質(zhì)點(diǎn)分析:物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的條件是物體的大小體積對所研究的問題是否產(chǎn)生影響,同一個物體在不同的時候,有時可以看成質(zhì)點(diǎn),有時不行,要看研究的是什么問題.解答:A、質(zhì)點(diǎn)是一個理想化模型,實(shí)際上并不存在,引入這個概念可以簡化我們分析的問題,不是沒有意義,所以A錯誤;B、體積大的物體也可以看做質(zhì)點(diǎn),比如地球,所以B錯誤;C、輕小的物體,不一定可以看做質(zhì)點(diǎn),要看它的形狀對分析的問題有沒有影響,所以C錯誤;D、如果物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時,即可把物體看作質(zhì)點(diǎn),所以D正確.故選:D.點(diǎn)評:考查學(xué)生對質(zhì)點(diǎn)這個概念的理解,關(guān)鍵是知道物體能看成質(zhì)點(diǎn)時的條件,看物體的大小體積對所研究的問題是否產(chǎn)生影響,物體的大小體積能否忽略.【解題方法點(diǎn)撥】理想模型及其在科學(xué)研究中的作用在自然科學(xué)的研究中,“理想模型”的建立,具有十分重要的意義.第一,引入“理想模型”的概念,可以使問題的處理大為簡化而又不會發(fā)生大的偏差.把現(xiàn)實(shí)世界中,有許多實(shí)際的事物與這種“理想模型”十分接近.在一定的場合、一定的條件下,作為一種近似,可以把實(shí)際事物當(dāng)作“理想模型”來處理,即可以將“理想模型”的研究結(jié)果直接地應(yīng)用于實(shí)際事物.例如,在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)的運(yùn)動的時候,由于地球與太陽的平均距離(約為14960萬公里)比地球的半徑(約為6370公里)大得多,地球上各點(diǎn)相對于太陽的運(yùn)動可以看做是相同的,即地球的形狀、大小可以忽略不計(jì).在這種場合,就可以直接把地球當(dāng)作一個“質(zhì)點(diǎn)”來處理.在研究炮彈的飛行時,作為第一級近似,可以忽略其轉(zhuǎn)動性能,把炮彈看成一個“質(zhì)點(diǎn)”;作為第二級近似,可以忽略其彈性性能,把炮彈看成一個“剛體”.在研究一般的真實(shí)氣體時,在通常的溫度和壓強(qiáng)范圍內(nèi),可以把它近似地當(dāng)作“理想氣體”,從而直接地運(yùn)用“理想氣體”的狀態(tài)方程來處理.第二,對于復(fù)雜的對象和過程,可以先研究其理想模型,然后,將理想模型的研究結(jié)果加以種種的修正,使之與實(shí)際的對象相符合.這是自然科學(xué)中,經(jīng)常采用的一種研究方法.例如:“理想氣體”的狀態(tài)方程,與實(shí)際的氣體并不符合,但經(jīng)過適當(dāng)修正后的范德瓦爾斯方程,就能夠與實(shí)際氣體較好地符合了.第三,由于在“理想模型”的抽象過程中,舍去了大量的具體材料,突出了事物的主要特性,這就更便于發(fā)揮邏輯思維的力量,從而使得“理想模型”的研究結(jié)果能夠超越現(xiàn)有的條件,指示研究的方向,形成科學(xué)的預(yù)見.例如:在固體物理的理論研究中,常常以沒有“缺陷”的“理想晶體”作為研究對象.但應(yīng)用量子力學(xué)對這種“理想晶體”進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果,表明其強(qiáng)度竟比普通金屬材料的強(qiáng)度大一千倍.由此,人們想到:既然“理想晶體”的強(qiáng)度應(yīng)比實(shí)際晶體的強(qiáng)度大一千倍,那就說明常用金屬材料的強(qiáng)度之所以減弱,就是因?yàn)椴牧现杏性S多“缺陷”的緣故.如果能設(shè)法減少這種“缺陷”,就可能大大提高金屬材料的強(qiáng)度.后來,實(shí)踐果然證實(shí)了這個預(yù)言.人們沿著這一思路制造出了若干極細(xì)的金屬絲,其強(qiáng)度接近于“理想晶體”的強(qiáng)度,稱之為“金胡須”.總之,由于客觀事物具有質(zhì)的多樣性,它們的運(yùn)動規(guī)律往往是非常復(fù)雜的,不可能一下子把它們認(rèn)識清楚.而采用理想化的客體(即“理想模型”)來代替實(shí)在的客體,就可以使事物的規(guī)律具有比較簡單的形式,從而便于人們?nèi)フJ(rèn)識和掌握它們.2.位移、路程及其區(qū)別與聯(lián)系【知識點(diǎn)的認(rèn)識】(1)位移表示質(zhì)點(diǎn)在空間的位置的變化,用有向線段表示,位移的大小等于有向線段的長度,位移的方向由初位置指向末位置.(2)路程是質(zhì)點(diǎn)在空間運(yùn)動軌跡的長度.在確定的兩位置間,物體的路程不是唯一的,它與質(zhì)點(diǎn)的具體運(yùn)動過程有關(guān).(3)位移與路程是在一定時間內(nèi)發(fā)生的,是過程量,二者都與參考系的選取有關(guān).位移和路程的區(qū)別:①位移是矢量,大小只跟運(yùn)動起點(diǎn)、終點(diǎn)位置有關(guān),跟物體運(yùn)動所經(jīng)歷的實(shí)際路徑無關(guān).②路程是標(biāo)量,大小跟物體運(yùn)動經(jīng)過的路徑有關(guān).如圖所示,物體從A運(yùn)動到B,不管沿著什么軌道,它的位移都是一樣的.這個位移可以用一條有方向的(箭頭)線段AB表示.【命題方向】關(guān)于位移和路程,下列說法中正確的是()A.沿直線運(yùn)動的物體位移和路程是相等的B.質(zhì)點(diǎn)沿不同的路徑由A到B,路程可能不同而位移一定相同C.質(zhì)點(diǎn)通過一段路程,其位移可能為零D.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的位移的大小可能大于路程分析:位移的大小等于初末位置的距離,方向由初位置指向末位置.路程是運(yùn)動軌跡的長度.解答:A、沿單向直線運(yùn)動的物體位移大小和路程是相等。而位移是矢量,路程是標(biāo)量,所以不能相等,故A錯誤;B、路程不相等,但位移可能相同,比如從A地到B地,有不同的運(yùn)行軌跡,但位移相同,故B正確;C、物體通過一段路程,位移可能為零。比如圓周運(yùn)動一圈,故C正確;D、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的位移的大小不可能大于路程,最大等于路程,故D錯誤。故選:BC。點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵知道路程和位移的區(qū)別,路程是標(biāo)量,位移是矢量,有大小有方向.【解題方法點(diǎn)撥】①位移是描述物體位置變化大小和方向的物理量,它是運(yùn)動物體從初位置指向末位置的有向線段.位移既有大小又有方向,是矢量,大小只跟運(yùn)動起點(diǎn)、終點(diǎn)位置有關(guān),跟物體運(yùn)動所經(jīng)歷的實(shí)際路徑無關(guān).②路程是物體運(yùn)動所經(jīng)歷的路徑長度,是標(biāo)量,大小跟物體運(yùn)動經(jīng)過的路徑有關(guān).③位移和路程都屬于過程量,物體運(yùn)動的位移和路程都需要經(jīng)歷一段時間.④就大小而言,一般情況下位移的大小小于路程,只有在單方向的直線運(yùn)動中,位移的大小才等于路程.3.瞬時速度【知識點(diǎn)的認(rèn)識】瞬時速度是指運(yùn)動物體在某一時刻(或某一位置)的速度.從物理含義上看,瞬時速度指某一時刻附近極短時間內(nèi)的平均速度.瞬時速度的大小叫瞬時速率,簡稱速率.2.平均速度和瞬時速度對比:(1)區(qū)別:平均速度反映的是物體在整個運(yùn)動過程中的整體運(yùn)動情況,而瞬時速度反映的是物體在運(yùn)動過程的某一時刻或某一位置的運(yùn)動情況;(2)聯(lián)系:在勻速直線運(yùn)動中,任何時刻的瞬時速度和整個運(yùn)動過程中的平均速度相同.【命題方向】例1:下列速度中,屬于瞬時速度的是()A.某同學(xué)百米賽跑的速度是8m/sB.汽車以60km/h的速度通過蘇通大橋C.飛機(jī)起飛時的速度是50m/sD.子彈在槍管里的速度是400m/s分析:瞬時速度為某一時刻或某一位置時的速度;平均速度為某一段時間內(nèi)或某一位移內(nèi)的速度.解:A、百米賽跑的速度是人在100米內(nèi)的速度,故為平均速度;故A錯誤;B、汽車通過大橋的速度為一段位移內(nèi)的速度,為平均速度,故B錯誤;C、飛機(jī)起飛速度是指飛機(jī)在離地起飛瞬間的速度,為瞬時速度,故C正確;D、子彈在槍管中對應(yīng)一段位移,故為平均速度,故D錯誤;故選:C.點(diǎn)評:本題明確平均速度與瞬時速度的定義即可求解;要牢記平均速度為某一過程內(nèi)的速度;而瞬時速度對應(yīng)了一個瞬間.例2:關(guān)于瞬時速度、平均速度,以下說法中正確的是()A.瞬時速度可以看成時間趨于無窮小時的平均速度B.做變速運(yùn)動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度的大小,一定和物體在這段時間內(nèi)各個時刻的瞬時速度的大小的平均值相等C.物體做變速直線運(yùn)動時,平均速度的大小就是平均速率D.物體做變速運(yùn)動時,平均速度是指物體通過的路程與所用時間的比值分析:瞬時速度是在某一時刻的速度,平均速度是物體在運(yùn)動時間內(nèi)發(fā)生的位移與所用時間的比值;故瞬時速度對應(yīng)時間軸上的點(diǎn),平均速度對應(yīng)時間軸上的一段時間.解:瞬時速度是在某一時刻的速度,平均速度是物體在運(yùn)動時間內(nèi)發(fā)生的位移與所用時間的比值.A:瞬時速度對應(yīng)時間軸上的點(diǎn),時間趨于無窮小時可以看做一個時間點(diǎn),瞬時速度可以看成時間趨于無窮小時的平均速度.故A正確;B:做變速直線運(yùn)動的物體在某段時間內(nèi)平均速度,和物體在這段時間內(nèi)各個時刻的瞬時速度的平均值一般是不相等的.故B錯誤;C:物體只有在做單向直線運(yùn)動時,平均速度的大小才等于平均速率,故C錯誤;D:平均速度是指物體的位移與所用時間的比值.故D錯誤.故選:A.點(diǎn)評:瞬時速度和平均速度是運(yùn)動學(xué)的基本概念,要加深對它們的理解.【解題方法點(diǎn)撥】平均速度瞬時速度平均速率瞬時速率定義運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)的位移與時間的比值運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)在某一時刻(或位置)的速度運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)的路程與時間的比值瞬時速度的大小方向有方向,矢量有方向,矢量無方向,標(biāo)量無方向,標(biāo)量意義粗略描述物體運(yùn)動的快慢精確描述物體運(yùn)動的快慢粗略描述物體運(yùn)動的快慢精確描述物體運(yùn)動的快慢對應(yīng)某段時間(或位移)某一時刻(或位置)某段時間(或路程)某一時刻(或位置)4.加速、減速的判斷【知識點(diǎn)的認(rèn)識】判斷物體是加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動的方法:①根據(jù)v﹣t圖象,看隨著時間的增加,速度的大小如何變化,若越來越大,則加速,反之則減速.②根據(jù)加速度方向與速度方向間的關(guān)系,只要加速度方向和速度方向相同,就是加速;加速度方向與速度方向相反,就是減速.【命題思路】根據(jù)給出的速度和加速度的正、負(fù),判斷下列運(yùn)動性質(zhì)錯誤的是()A.若v0>0、a<0,則物體做加速直線運(yùn)動B.若v0<0、a<0,則物體做加速直線運(yùn)動C.若v0<0、a>0,則物體做減速直線運(yùn)動D.若v0>0、a>0,則物體做加速直線運(yùn)動分析:當(dāng)加速度方向與速度方向相同時,物體做加速運(yùn)動;當(dāng)加速度方向與速度方向相反時,物體做減速運(yùn)動.解答:BD中、當(dāng)加速度a方向與速度v方向相同時,物體做加速運(yùn)動;加速度a方向與速度v方向相同有兩種情況:①a>0,v>0同為正方向;②a<0,v<0同為負(fù)方向。故:BD說法正確,不能選。AC中、當(dāng)加速度a方向與速度v方向相反時,物體做減速運(yùn)動;加速度a方向與速度v方向相反有兩種情況:①a>0,v<0;a正方向,v負(fù)方向;②a<0,v>0;a負(fù)方向,v正方向。故:C說法正確;A說法錯誤。故選:A。點(diǎn)評:速度的增大減小與加速度大小沒有關(guān)系僅取決于速度與加速度的方向是否相同.【解題思路點(diǎn)撥】加速度是矢量,速度也是矢量,當(dāng)加速度與初速度方向一致時,物體加速運(yùn)動;當(dāng)加速度與速度方向相反時,物體減速運(yùn)動。5.超重與失重的概念、特點(diǎn)和判斷【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.實(shí)重和視重:(1)實(shí)重:物體實(shí)際所受的重力,它與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。(2)視重:當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時,物體對彈簧測力計(jì)的拉力或?qū)ε_秤的壓力將不等于物體的重力。此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)或臺秤的示數(shù)即為視重。2.超重、失重和完全失重的比較:現(xiàn)象實(shí)質(zhì)超重物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Υ笥谖矬w重力的現(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向上的加速度或加速度有豎直向上的分量失重物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦π∮谖矬w重力的現(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向下的加速度或加速度有豎直向下的分量完全失重物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦榱愕默F(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向下的加速度,且a=g【命題方向】題型一:超重與失重的理解與應(yīng)用。例子:如圖,一個盛水的容器底部有一小孔。靜止時用手指堵住小孔不讓它漏水,假設(shè)容器在下述幾種運(yùn)動過程中始終保持平動,且忽略空氣阻力,則()A.容器自由下落時,小孔向下漏水B.將容器豎直向上拋出,容器向上運(yùn)動時,小孔向下漏水;容器向下運(yùn)動時,小孔不向下漏水C.將容器水平拋出,容器在運(yùn)動中小孔向下漏水D.將容器斜向上拋出,容器在運(yùn)動中小孔不向下漏水分析:當(dāng)物體對接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時,就說物體處于超重狀態(tài),此時有向上的加速度;當(dāng)物體對接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時,就說物體處于失重狀態(tài),此時有向下的加速度;如果沒有壓力了,那么就是處于完全失重狀態(tài),此時向下加速度的大小為重力加速度g。解答:無論向哪個方向拋出,拋出之后的物體都只受到重力的作用,處于完全失重狀態(tài),此時水和容器的運(yùn)動狀態(tài)相同,它們之間沒有相互作用,水不會流出,所以D正確。故選:D。點(diǎn)評:本題考查了學(xué)生對超重失重現(xiàn)象的理解,掌握住超重失重的特點(diǎn),本題就可以解決了?!窘忸}方法點(diǎn)撥】解答超重、失重問題時,關(guān)鍵在于從以下幾方面來理解超重、失重現(xiàn)象:(1)不論超重、失重或完全失重,物體的重力不變,只是“視重”改變。(2)物體是否處于超重或失重狀態(tài),不在于物體向上運(yùn)動還是向下運(yùn)動,而在于物體是有豎直向上的加速度還是有豎直向下的加速度。(3)當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時,重力只產(chǎn)生使物體具有a=g的加速度的效果,不再產(chǎn)生其他效果。平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失。(4)物體超重或失重的多少是由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同決定的,其大小等于ma。6.曲線運(yùn)動的概念和特點(diǎn)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.定義:軌跡是曲線的運(yùn)動叫曲線運(yùn)動.2.運(yùn)動特點(diǎn):(1)速度方向:質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向.(2)運(yùn)動的性質(zhì):做曲線運(yùn)動的物體,速度的方向時刻在改變,所以曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動,即必然具有加速度.3.曲線運(yùn)動的條件(1)從動力學(xué)角度看:物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一條直線上.(2)從運(yùn)動學(xué)角度看:物體的加速度方向跟它的速度方向不在同一條直線上.【命題方向】物體做曲線運(yùn)動時,一定發(fā)生變化的物理量是()A.速度的大小B.速度的方向C.加速度的大小D.加速度的方向分析:曲線運(yùn)動的速度方向是切線方向,時刻改變,是變速運(yùn)動,一定有加速度,但加速度不一定變化.解答:A、B、曲線運(yùn)動的速度方向是切線方向,時刻改變,故速度方向一定變化,而大小可以不變,如勻速圓周運(yùn)動,故A錯誤,B正確;C、D、曲線運(yùn)動的條件是合力與速度不共線,故合力可以是恒力,如平拋運(yùn)動,合力恒定,加速度也恒定,為g,故C錯誤,D錯誤;故選B.點(diǎn)評:本題關(guān)鍵明確曲線運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)特點(diǎn)以及動力學(xué)特點(diǎn),同時要熟悉勻速圓周運(yùn)動和平拋運(yùn)動兩中曲線運(yùn)動.【解題思路點(diǎn)撥】變速運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動嗎?曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動嗎?曲線運(yùn)動一定不是勻變速運(yùn)動嗎?請舉例說明?變速運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動,如勻變速直線運(yùn)動.曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動,因?yàn)樗俣确较蛞欢ㄗ兓€運(yùn)動不一定是非勻變速運(yùn)動,如平拋運(yùn)動是曲線運(yùn)動,也是勻變速運(yùn)動.7.合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.合運(yùn)動與分運(yùn)動的定義:如果一個運(yùn)動可以看成幾個運(yùn)動的合成,我們把這個運(yùn)動叫作這幾個運(yùn)動的合運(yùn)動,把這幾個運(yùn)動叫作這個運(yùn)動的分運(yùn)動。2.合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系①等時性:合運(yùn)動與分運(yùn)動同時開始、同時結(jié)束,經(jīng)歷的時間相等。這意味著合運(yùn)動的時間等于各分運(yùn)動經(jīng)歷的時間。②獨(dú)立性:一個物體同時參與幾個分運(yùn)動時,各分運(yùn)動獨(dú)立進(jìn)行,互不影響。這意味著一個分運(yùn)動的存在不會改變另一個分運(yùn)動的性質(zhì)或狀態(tài)。③等效性:合運(yùn)動是各分運(yùn)動的矢量和,即合運(yùn)動的位移、速度、加速度等于各分運(yùn)動對應(yīng)量的矢量和。這表明合運(yùn)動的效果與各分運(yùn)動的效果相同。④同體性:合運(yùn)動和它的分運(yùn)動必須對應(yīng)同一個物體的運(yùn)動,一個物體的合運(yùn)動不能分解為另一個物體的分運(yùn)動。⑤平行四邊形定則:合速度、合位移與分速度、分位移的大小關(guān)系遵循平行四邊形定則。這意味著合運(yùn)動的大小和方向可以通過對各分運(yùn)動進(jìn)行矢量合成來計(jì)算。3.合運(yùn)動與分運(yùn)動體現(xiàn)的物理學(xué)思想是:等效替代法?!久}方向】關(guān)于合運(yùn)動和分運(yùn)動的關(guān)系,下列說法正確的是()A、若合運(yùn)動是曲線運(yùn)動,則它的幾個分運(yùn)動不可能都是直線運(yùn)動B、合運(yùn)動的時間等于它的各個分運(yùn)動的時間總和C、合運(yùn)動的速度大小一定大于其中一個分運(yùn)動的速度大小D、兩個非共線的勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定還是勻變速運(yùn)動,但軌跡可能是直線也可能是曲線分析:根據(jù)運(yùn)動的合成與分解,結(jié)合速度是矢量,合成分解遵循平行四邊形定則.并合運(yùn)動與分運(yùn)動具有等時性,從而即可求解.解答:A、合運(yùn)動是曲線運(yùn)動,分運(yùn)動可能都是直線運(yùn)動,如平拋運(yùn)動的水平分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動,豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動,都是直線運(yùn)動,故A錯誤;B、合運(yùn)動和分運(yùn)動同時發(fā)生,具有等時性,故B錯誤;C、速度是矢量,合速度與分運(yùn)動速度遵循平行四邊形定則,合速度可以等于、大于、小于分速度,故C錯誤;D、兩個非共線的勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定還是勻變速運(yùn)動,但軌跡可能是直線也可能是曲線,若合初速度與合加速度共線時,做直線運(yùn)動,若不共線時,做曲線運(yùn)動,故D正確;故選:D。點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵知道位移、速度、加速度的合成分解遵循平行四邊形定則,以及知道分運(yùn)動與合運(yùn)動具有等時性.【解題思路點(diǎn)撥】合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系,使得我們可以通過分析各分運(yùn)動來理解合運(yùn)動的性質(zhì)和行為。在物理學(xué)中,這種關(guān)系在處理復(fù)雜的運(yùn)動問題時非常有用,因?yàn)樗试S我們將復(fù)雜的問題分解為更簡單的部分進(jìn)行分析,然后再綜合這些部分的結(jié)果來理解整體的性質(zhì)。8.平拋運(yùn)動速度的計(jì)算【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.平拋運(yùn)動的性質(zhì):平拋運(yùn)動可以看成水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動。2.設(shè)物體在平拋運(yùn)動ts后,水平方向上的速度vx=v0豎直方向上的速度vy=gt從而可以得到物體的速度為v=3.同理如果知道物體的末速度和運(yùn)動時間也可以求出平拋運(yùn)動的初速度?!久}方向】如圖所示,小球以6m/s的初速度水平拋出,不計(jì)空氣阻力,0.8s時到達(dá)P點(diǎn),取g=10m/s2,則()A、0.8s內(nèi)小球下落的高度為4.8mB、0.8s內(nèi)小球下落的高度為3.2mC、小球到達(dá)P點(diǎn)的水平速度為4.8m/sD、小球到達(dá)P點(diǎn)的豎直速度為8.0m/s分析:平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,在豎直方向上做自由落體運(yùn)動,根據(jù)時間求出下降的高度以及豎直方向上的分速度。解答:AB、小球下落的高度h=12gt2C、小球在水平方向上的速度不變,為6m/s。故C錯誤。D、小球到達(dá)P點(diǎn)的豎直速度vy=gt=8m/s。故D正確。故選:BD。點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律,結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式靈活求解?!窘忸}思路點(diǎn)撥】做平拋運(yùn)動的物體,水平方向的速度是恒定的,豎直方向是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,滿足vy=gt。9.平拋運(yùn)動時間的計(jì)算【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.平拋運(yùn)動的性質(zhì):平拋運(yùn)動可以看成水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動。2.平拋運(yùn)動在水平和豎直方向上的運(yùn)動是獨(dú)立的,而將這兩個運(yùn)動聯(lián)系起來的就是時間。因?yàn)榉诌\(yùn)動與合運(yùn)動具有同時性。3.計(jì)算平拋運(yùn)動時間的方法:①已知平拋高度h,則根據(jù)豎直方向上12gt②已知水平位移x和初速度v0,則根據(jù)水平方向上x=v0t可得t=③已知某一時刻的速度v和書速度v0,則根據(jù)速度的合成有v2=v02④已知某一時刻的速度v及速度偏轉(zhuǎn)角θ,則gt=vsinθ,從而得到t=⑤已知某一時刻的位移x及位移偏轉(zhuǎn)角θ,則12gt【命題方向】例1:將一個物體以速度v水平拋出,當(dāng)物體的豎直位移是水平位移的兩倍時,所經(jīng)歷的時間為()A、vgB、v2gC、2分析:物體做平拋運(yùn)動,我們可以把平拋運(yùn)動可以分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動,和豎直方向上的自由落體運(yùn)動來求解,兩個方向上運(yùn)動的時間相同解答:由平拋運(yùn)動的規(guī)律可知,水平方向上:x=Vt豎直方向上:2x=12解得t=4故選:D。點(diǎn)評:本題就是對平拋運(yùn)動規(guī)律的考查,平拋運(yùn)動可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動,和豎直方向上的自由落體運(yùn)動來求解.例2:一個物體從某一確定的高度以v0的初速度水平拋出,已知它落地時的速度為v1,那么它的運(yùn)動時間是()A、v1-vogB、v1分析:物體做平拋運(yùn)動,我們可以把平拋運(yùn)動可以分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動,和豎直方向上的自由落體運(yùn)動來求解,兩個方向上運(yùn)動的時間相同。解答:由于平拋運(yùn)動是水平方向上的勻速直線運(yùn)動與豎直方向上的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動,故任意時刻的速度是這兩個分運(yùn)動速度的合速度,當(dāng)一個物體從某一確定的高度以v0的初速度水平拋出,已知它落地時的速度為v1,故v1是物體運(yùn)動的末速度,由速度的分解法則可知,vy2=v1∴物體的運(yùn)動時間t=Vyg故選:D。點(diǎn)評:本題就是對平拋運(yùn)動規(guī)律的直接考查,掌握住平拋運(yùn)動的規(guī)律就能輕松解決。例3:如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半圓形軌道,圓心為O.一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從與圓心等高的圓形軌道上的A點(diǎn)以速度v0水平向右拋出,落于圓軌道上的C點(diǎn).已知OC的連線與OA的夾角為θ,重力加速度為g,則小球從A運(yùn)動到C的時間為()A、2ν0gcotθ2D、ν0gtanθ2C、ν分析:平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,在豎直方向上做自由落體運(yùn)動.小球落到C點(diǎn),根據(jù)幾何關(guān)系確定小球豎直方向上的位移和豎直方向上的位移的比值,根據(jù)位移關(guān)系求出運(yùn)動的時間.解答:由幾何關(guān)系可知,AC水平方向的夾角為α=π知tanα則t=2v0tanαg=2ν故選:A。點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動的規(guī)律,知道平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,在豎直方向上做自由落體運(yùn)動.【解題思路點(diǎn)撥】1.平拋運(yùn)動的時間是連接水平和豎直運(yùn)動的橋梁,時間的計(jì)算方法有很多種,要根據(jù)題目給出的條件選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ā?.平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動,速度變化量的計(jì)算要遵循矢量疊加原理,所以t=v10.圓周運(yùn)動的定義和特點(diǎn)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.定義:物體的運(yùn)動軌跡是圓的運(yùn)動叫作圓周運(yùn)動。分為勻速圓周運(yùn)動和變速圓周運(yùn)動。2.性質(zhì):圓周運(yùn)動的向心力與線速度始終垂直,并指向圓心,所以圓周運(yùn)動是變加速曲線運(yùn)動。【命題方向】下列關(guān)于圓周運(yùn)動的說法中正確的是()A、做勻速圓周運(yùn)動的物體,所受合外力一定指向圓心B、做勻速圓周運(yùn)動的物體,其加速度可以不指向圓心C、做勻速圓周運(yùn)動的物體,其加速度一定指向圓心D、做勻速圓周運(yùn)動的物體,其加速度是不變的分析:勻速圓周運(yùn)動速度大小不變,所受合外力大小不變,方向始終指向圓心,可判定各個選項(xiàng).解答:A、勻速圓周運(yùn)動合外力大小不變,方向始終指向圓心,故A正確。BC、勻速圓周運(yùn)動合外力大小不變,方向始終指向圓心,由牛頓第二定律F=ma可知加速度大小不變,方向始終指向圓心,故B錯誤,C正確,D、加速度大小不變但方向改變,故D錯誤。故選:AC。點(diǎn)評:本題重點(diǎn)是知道什么是勻速圓周運(yùn)動,其運(yùn)動的受力特征是什么.【解題思路點(diǎn)撥】1.圓周運(yùn)動是按運(yùn)動軌跡的特點(diǎn)命名的一種運(yùn)動,物體做圓周運(yùn)動的向心力由合力或合力的分力提供,始終指向圓心,也就是說物體在做圓周運(yùn)動時,向心力(向心加速度)的方向始終在變化,所以圓周運(yùn)動是變加速曲線運(yùn)動。2.做勻速圓周運(yùn)動的物體,合外力提供向心力,線速度大小不變,加速度才等于向心加速度。11.勻速圓周運(yùn)動【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.定義:如果物體沿著圓周運(yùn)動,并且線速度的大小處處相等,這種運(yùn)動叫作勻速圓周運(yùn)動。也可說勻速圓周運(yùn)動是角速度不變的圓周運(yùn)動。2.性質(zhì):線速度的方向時刻在變,因此是一種變速運(yùn)動。3.勻速圓周運(yùn)動與非勻速圓周運(yùn)動的區(qū)別(1)勻速圓周運(yùn)動①定義:角速度大小不變的圓周運(yùn)動。②性質(zhì):向心加速度大小不變,方向始終指向圓心的變加速曲線運(yùn)動。③質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的條件:合力大小不變,方向始終與速度方向垂直且指向圓心。(2)非勻速圓周運(yùn)動①定義:線速度大小不斷變化的圓周運(yùn)動。②合力的作用a、合力沿速度方向的分量Ft產(chǎn)生切向加速度,F(xiàn)t=mat,它只改變速度的大小。b、合力沿半徑方向的分量Fn產(chǎn)生向心加速度,F(xiàn)n=man,它只改變速度的方向?!久}方向】對于做勻速圓周運(yùn)動的物體,下面說法正確的是()A、相等的時間里通過的路程相等B、相等的時間里通過的弧長相等C、相等的時間里發(fā)生的位移相同D、相等的時間里轉(zhuǎn)過的角度相等分析:勻速圓周運(yùn)動的過程中相等時間內(nèi)通過的弧長相等,則路程也相等,相等弧長對應(yīng)相等的圓心角,則相等時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度也相等。位移是矢量,有方向,相等的弧長對應(yīng)相等的弦長,則位移的大小相等,但方向不同。解答:AB、勻速圓周運(yùn)動在相等時間內(nèi)通過的弧長相等,路程相等。故AB正確。C、相等的弧長對應(yīng)相等的弦長,所以相等時間內(nèi)位移的大小相等,但方向不同,所以相等時間內(nèi)發(fā)生的位移不同。故C錯誤。D、相等的弧長對應(yīng)相等的圓心角,所以相等時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相等。故D正確。故選:ABD。點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵知道勻速圓周運(yùn)動的線速度大小不變,所以相等時間內(nèi)通過的弧長相等,路程也相等?!窘忸}思路點(diǎn)撥】1.勻速圓周運(yùn)動和非勻速圓周運(yùn)動的比較項(xiàng)目勻速圓周運(yùn)動非勻速圓周運(yùn)動運(yùn)動性質(zhì)是速度大小不變,方向時刻變化的變速曲線運(yùn)動,是加速度大小不變而方向時刻變化的變加速曲線運(yùn)動是速度大小和方向都變化的變速曲線運(yùn)動,是加速度大小和方向都變化的變加速曲線運(yùn)動加速度加速度方向與線速度方向垂直。即只存在向心加速度,沒有切向加速度由于速度的大小、方向均變,所以不僅存在向心加速度且存在切向加速度,合加速度的方向不斷改變向心力F合F合12.線速度的物理意義及計(jì)算【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.定義:物體在某段時間內(nèi)通過的弧長Δs與時間Δt之比。2.定義式:v=3.單位:米每秒,符號是m/s。4.方向:物體做圓周運(yùn)動時該點(diǎn)的切線方向。5.物理意義:表示物體沿著圓弧運(yùn)動的快慢。6.線速度的求法(1)定義式計(jì)算:v=(2)線速度與角速度的關(guān)系:v=ωr(3)知道圓周運(yùn)動的半徑和周期:v=【命題方向】有一質(zhì)點(diǎn)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動,在t秒內(nèi)轉(zhuǎn)動n周,則該質(zhì)點(diǎn)的線速度為()A、2πRntB、2πRntC、分析:根據(jù)線速度的定義公式v=ΔS解答:質(zhì)點(diǎn)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動,在t秒內(nèi)轉(zhuǎn)動n周,故線速度為:v=故選:B。點(diǎn)評:本題關(guān)鍵是明確線速度的定義,記住公式v=ΔS【解題思路點(diǎn)撥】描述圓周運(yùn)動的各物理量之間的關(guān)系如下:13.線速度與角速度的關(guān)系【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.線速度與角速度的關(guān)系為:v=ωr2.推導(dǎo)由于v=ΔsΔt,ω=ΔθΔt,當(dāng)Δθv=ωr這表明,在圓周運(yùn)動中,線速度的大小等于角速度的大小與半徑的乘積。3.應(yīng)用:①v=ωr表明了線速度、角速度與半徑之間的定性關(guān)系,可以通過控制變量法,定性分析物理量的大??;②v=ωr表明了線速度、角速度與半徑之間的定量關(guān)系,可以通過公式計(jì)算線速度、角速度或半徑。【命題方向】一個物體以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動時,下列說法中正確的是()A、軌道半徑越大線速度越大B、軌道半徑越大線速度越小C、軌道半徑越大周期越大D、軌道半徑越大周期越小分析:物體做勻速圓周運(yùn)動中,線速度、角速度和半徑三者當(dāng)控制其中一個不變時,可得出另兩個之間的關(guān)系.由于角速度與周期總是成反比,所以可判斷出當(dāng)半徑變大時,線速度、周期如何變化的.解答:因物體以一定的角速度做勻速圓周運(yùn)動,A、由v=ωr得:v與r成正比。所以當(dāng)半徑越大時,線速度也越大。因此A正確;B、由v=ωr得:v與r成正比。所以當(dāng)半徑越大時,線速度也越大。因此B不正確;C、由ω=2πT得:ω與T成反比,所以當(dāng)半徑越大D、由ω=2πT得:ω與T故選:A。點(diǎn)評:物體做勻速圓周,角速度與周期成反比.當(dāng)角速度一定時,線速度與半徑成正比,而周期與半徑無關(guān).【解題思路點(diǎn)撥】描述圓周運(yùn)動的各物理量之間的關(guān)系如下:14.角速度、周期、頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系及計(jì)算【知識點(diǎn)的認(rèn)識】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速一、描述圓周運(yùn)動的物理量描述圓周運(yùn)動的基本參量有:半徑、線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速、向心加速度等.物理量物理意義定義和公式方向和單位線速度描述物體做圓周運(yùn)動的快慢物體沿圓周通過的弧長與所用時間的比值,v=方向:沿圓弧切線方向.單位:m/s角速度描述物體與圓心連線掃過角度的快慢運(yùn)動物體與圓心連線掃過的角的弧度數(shù)與所用時間的比值,ω=單位:rad/s周期描述物體做圓周運(yùn)動的快慢周期T:物體沿圓周運(yùn)動一周所用的時間.也叫頻率(f)周期單位:sf的單位:Hz轉(zhuǎn)速描述物體做圓周運(yùn)動的快慢轉(zhuǎn)速n:物體單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)轉(zhuǎn)速單位:r/s或r/min二、各物理量之間的關(guān)系:(1)線速度v=ΔsΔt=2πrT=②角速度ω=△θ△t③周期:T=ΔtN=2πr④轉(zhuǎn)速:n=v【命題方向】一架電風(fēng)扇以600r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,則此時:(1)它轉(zhuǎn)動的周期和角速度分別是多少?(2)若葉片上某點(diǎn)到圓心處的距離為0.2m,則該點(diǎn)的線速度大小是多少?分析:(1)根據(jù)轉(zhuǎn)速與周期的關(guān)系及角速度與周期的關(guān)系即可求解;(2)根據(jù)v=ωr即可求解.解答:(1)n=600r/min=10r/s所以T=1ω=2πT(2)v=ωr=20π×0.2m/s=4πm/s答:(1)它轉(zhuǎn)動的周期為0.1s,角速度為20πrad/s;(2)若葉片上某點(diǎn)到圓心處的距離為0.2m,則該點(diǎn)的線速度大小是4πm/s.點(diǎn)評:本題主要考查了圓周運(yùn)動的基本公式,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.【解題思路點(diǎn)撥】描述圓周運(yùn)動的各物理量之間的關(guān)系如下:15.傳動問題【知識點(diǎn)的認(rèn)識】三類傳動裝置的對比1.同軸傳動(1)裝置描述:如下圖,A、B兩點(diǎn)在同軸的一個圓盤上(2)特點(diǎn):任意兩點(diǎn)的角速度相同,周期相同。轉(zhuǎn)動方向相同。(3)規(guī)律:①線速度與半徑成正比:v=ωr。②向心加速度與半徑成正比:a=ω2r2.皮帶傳動(1)裝置描述:如下圖,兩個輪子用皮帶連接,A、B兩點(diǎn)分別是兩個輪子邊緣的點(diǎn)(2)特點(diǎn):邊緣兩點(diǎn)的線速度大小相等。轉(zhuǎn)動方向相同。(3)規(guī)律:①角速度與半徑成反比:ω=②向心加速度與半徑成反比:a=3.齒輪傳動(1)裝置描述:如下圖,兩個齒輪輪齒嚙合,A、B兩點(diǎn)分別是兩個齒輪邊緣上的點(diǎn)(2)特點(diǎn):嚙合的兩點(diǎn)線速度相同(邊緣任意兩點(diǎn)線速度大小相等)。轉(zhuǎn)動方向相反。(3)規(guī)律:①角速度與半徑成反比:ω=②向心加速度與半徑成反比:a=【命題方向】如圖所示,為齒輪傳動裝置,主動軸O上有兩個半徑分別為R和r的輪,O′上的輪半徑為r′,且R=2r=3r′/2

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