课件70张PPT。专题三 抛体运动与圆周运动考点1运动的合成与分解一、曲线运动
1.曲线运动的速度方向:
在曲线运动中,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是曲线上这一点的________方向.切线2.做曲线运动的条件:
物体所受合外力跟它的速度方向不在同一条直线上.二、运动的合成与分解1.定义:合运动分运动分解合成 如果一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外两个运动
共同产生的效果相同,就把这一物体实际发生的运动叫做这两
个运动的 ____________ , 这两个运动叫做这一实际运动的
______________.
(1)已知合运动求分运动叫运动的________;
(2)已知分运动求合运动叫运动的________.2.运动的独立性、等时性和等效性:
(1)独立性:一个复杂的运动可以看成是几个独立进行的________的合运动;分运动相等 (2)等时性:合运动所用的时间与对应的分运动所用的时间
________;
(3)等效性:各分运动共同产生的效果与合运动的效果相同.平行四边形3.运动的合成与分解遵循__________________定则.三、小船渡河问题1.最短渡河时间:当船速 v船垂直于河岸时,过河所用时间最短,t=________.
2.最短渡河路程:
(1)当水流速度 v水<v船时,最短渡河路程为河宽 d;
(2)当水流速度 v水>v船时,最短渡河路程为______. 曲线运动
【例1】(单选Ⅰ,2012年广东学业水平模拟)若已知物体
的速度方向和它所受的合力方向,如图所示,可能的轨迹是() [解析]物体所受合外力与其速度方向不在同一直线上时,
物体做曲线运动,其速度方向将逐渐向合外力方向偏转,直至
与合外力方向一致,最后做直线运动.[答案]C 运动的合成与分解
【例2】(单选Ⅰ)关于互成角度的两个初速度不为零的匀变)速直线运动的合运动,下述说法正确的是(
A.一定是直线运动
B.一定是曲线运动
C.可能是直线运动,也可能是曲线运动
D.以上都不对 [解析]两个运动的初速度合成、加速度合成如图3-1-1所示,
当a 和v 重合时,物体做直线运动,当a 和v不重合时,物体做曲线运动.由于题目没有给出两个运动的加速度和初速度的
具体数值,所以以上两种情况都有可能,故正确答案为C. 图3-1-1
[答案]C 小船渡河问题
【例3】(单选Ⅰ)某人以一定的速率垂直河岸向对岸游去,
当水流运动是匀速时,他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是() A.水速大时,路程长,时间长
B.水速大时,路程长,时间短
C.水速大时,路程长,时间不变
D.路程和时间与水速无关
[解析]渡河时间只与人游泳的速度有关,与水流速度无关;
而渡河的路程则与水流速度有关,水速越大,渡河的路程越长.
[答案]C1.(单选Ⅰ)关于曲线运动,下列说法中正确的是()BA.曲线运动的速度大小一定变化
B.曲线运动的速度方向一定变化
C.曲线运动的加速度一定变化
D.做曲线运动的物体所受的外力一定变化 2.(单选Ⅱ,2014年惠州学业水平模拟)物体在力F1、F2、
F3 的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去力F1,则物体的运动情况是()D A.必沿着F1 的方向做匀加速直线运动
B.必沿着F1 的方向做匀减速直线运动
C.不可能继续做直线运动
D.可能做直线运动,也可能做曲线运动
解析:撤去力F1,其余力的合力与F1等值、反向、共线,
与速度方向不共线时,物体做曲线运动,共线时做直线运动,
故选D. 3.(单选Ⅰ)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 B.小船到达对岸的时间不变,但位移将变大
C.因小船船头始终垂直河岸航行,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 d
v船,与河水的 解析:当船头始终垂直河岸时渡河时间t=
速度变化无关.)4.(单选Ⅰ)关于两个运动的合成,下列说法正确的是(
A.两个直线运动的合运动一定是直线运动C B.初速度不为零的两个匀加速直线运动的合运动,一定
是匀加速直线运动
C.一个匀加速直线运动与一个匀速直线运动的合运动可
能是曲线运动
D.两个匀速直线运动的合运动也可能是曲线运动
解析:做曲线运动的条件是合外力的方向与速度方向不共
线(即加速度方向与速度方向不共线).5.(单选Ⅰ)某一时刻,物体沿水平和竖直方向的分速度分别为 8 m/s 和 6 m/s,则该物体的速度大小是()CA.2 m/sB.6 m/sC.10 m/sD.14 m/s6.(多选)关于运动的合成有以下说法,其中正确的是()A.合运动的位移为分运动位移的矢量和ABCB.合运动的速度为分运动速度的矢量和
C.合运动与分运动是等效替代关系
D.合运动的时间为分运动的时间之和
解析:由合运动与分运动的等时性知,D错误. 7.(多选,2012年广东学业水平考试)如图3-1-2所示,工地
上常用的塔吊起吊重物时,塔吊的水平横臂保持静止,悬挂重
物的小车沿水平横臂匀速运动,同时使吊钩下的重物匀速上升.)BD关于重物的运动,下列判断正确的有(
A.做曲线运动
B.做直线运动图 3-1-2C.速度大小不变,方向改变
D.速度大小和方向都不变抛体运动 考点2
一、竖直抛体运动1.竖直上抛运动:重力匀变速直线运动 (1)定义:把物体以一定的初速度沿着竖直方向向上抛出,
仅在________作用下的运动叫竖直上抛运动,其运动的本质是__________________.v=v0-gt(2) 运动规律:速度公式__________________ ;位移公式__________________.重力匀变速直线运动 2.竖直下抛运动:
(1)定义:把物体以一定的初速度沿着竖直方向向下抛出,
仅在________作用下的运动叫竖直下抛运动,其运动的本质是__________________.v=v0+gt(2) 运动规律:速度公式__________________ ;位移公式__________________.二、平抛运动1.定义:匀变速曲线运动 将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,仅在重力作用下
的运动,其运动的本质是________________.
2.平抛运动在水平方向上的分运动是________________;
在竖直方向上的分运动是__________________.匀速直线运动自由落体运动3.平抛运动的规律速度公式,v= vx+vyvx=v0
vy=gt
x=v0t位移公式,s= x2+y24.平抛运动的飞行时间由高度决定,水平位移由_______和____________共同决定.高度初速度221y=—gt2
2三、斜抛运动1.定义:匀速直线竖直上抛 将物体以一定的初速度沿斜上方抛出,仅在重力作用下物
体所做的运动.
2.斜抛运动可以看成是水平方向上的____________运动和
竖直方向上的______________运动的合运动. 竖直抛体运动
【例1】(单选Ⅰ)四个物体运动的 v—t 图象如图所示,表示物体做竖直上抛运动的是()ABCD [解析]理解竖直上抛运动的过程,其本质是匀变速直线运
动,且速度先减小后增大,上面四幅图中符合题意的只有C.
[答案]C 平抛运动
【例2】(单选Ⅰ,2012年广东学业水平考试)将一小球以
5 m/s 的速度水平抛出,经过 1 s 小球落地,不计空气阻力,取)g=10 m/s2,关于这段时间小球的运动,下述正确的是(
A.着地速度是 10 m/s
B.竖直方向的位移是 10 m
C.着地速度是 5 m/s
D.水平方向的位移是 5 m[解析]小球水平方向的速度为v0=5 m/s,水平位移为5 m,
1
2= m/s.5 m,着地速度为v=
[答案]D竖直方向的落地速度为v1=gt=10 m/s,竖直位移为s=—gt2=1.(单选Ⅰ)将物体竖直向上抛出后,能正确表示其速率 v随时间 t 的变化关系的图象是哪一个(空气阻力不计)()DABCD 解析:竖直上抛运动的速度大小的变化是先减小,到最高
点速度大小为零,然后在下降过程中速度将变大.2.(单选Ⅰ)关于竖直上抛运动,下列说法中正确的是() A.上升过程是减速运动,加速度越来越小,下降过程是
加速运动B.上升时的加速度小于下降时的加速度D C.在最高点时速度为零,加速度也为零
D.无论在上升过程、下降过程,还是在最高点,物体的
加速度都是 g
解析:竖直上抛运动的加速度是重力加速度. 3.(单选Ⅰ)船在平静的湖水中匀速航行,船上有同学竖直
向上抛出一个小球,对于小球的运动轨迹,下列说法正确的是()DA.船上的同学观察到的是抛物线
B.船上的同学观察到的是斜线
C.岸上的同学观察到的是竖直线
D.岸上的同学观察到的是抛物线)4.(单选Ⅰ)关于运动的合成,下列说法中正确的是(
A.合速度的大小一定比每个分速度的大小都大C B.合速度的大小一定比每个分速度的大小都小
C.两个匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动
D.只要两个分运动是直线运动,合运动一定也是直线运
动 5.(单选Ⅱ,2013年广东学业水平考试)如图3-2-1所示,
水平方向匀速飞行的热气球上掉下一个小球,忽略小球所受空)A气阻力,地面上的人观察到小球的运动轨迹是(
图 3-2-1
A.抛物线
B.斜线
C.竖直线
D.水平线 6.(单选Ⅱ)如果两球以同一速度水平抛出,不计空气阻力,
关于两球下落过程中的速度、加速度、下落的时间,下列说法正确的是()DA.质量越大,加速度越大
B.高度越高,落地时速度越小
C.高度越高,空中运动时间越短
D.高度越高,落地速度越大 7.(多选,2014 年广东学业水平考试)图3-2-2为小球做平
抛运动的示意图,发射口距地面高为 h.小球发射速度为 v,落
地点距发射口的水平距离为 R,小球在空中运动的时间为 t,下列说法正确的是()ACDA.h 一定时,v 越大,R 越大
B.h 一定时,v 越大,t 越长
C.v 一定时,h 越大,R 越大D.v 一定时,h 越大,t 越长图 3-2-2 8.(多选,2013 年广东学业水平考试)如图 3-2-3 所示,从
高度不同的两点,将 a、b 两个小球分别以初速度 va、vb水平抛
出,经过时间 ta、tb后都落到与抛出点水平距离相等的 P 点,)AD不计空气阻力,下列判断中正确的有(
图 3-2-3A.va>vb B.vatb D.ta做圆周运动的物体在相等的时间内通过的________相等,这种运动就叫匀速圆周运动.弧长二、描述圆周运动的物理量
1.线速度 v:
(1)定义:质点做圆周运动时,通过的弧长与所用时间的比值;
(2)公式:v=____________;
(3)单位:______________. 2πr
T
米/秒(m/s) 2.角速度ω:
(1)定义:质点做圆周运动时,通过的角度与所用时间的比值;(2)公式:ω=_________;
(3)单位:______________. 2π
T
弧度/秒(rad/s)3.周期 T 与频率 f:秒(s)频率赫兹(Hz) (1) 质点做圆周运动一周所用的时间叫_______ ,单位为
______;1 s 内质点转过的圈数称为______,单位为__________.(2)周期与频率的关系:T=________.4.向心加速度:
用线速度、角速度及周期表示向心加速度:a=______=________=________.rω2周期 匀速圆周运动
【例1】(单选Ⅰ,2012年广东学业水平模拟)匀速圆周运动属于()A.匀速运动
C.加速度不变的曲线运动B.匀加速运动
D.变速曲线运动 [解析]匀速圆周运动的速度大小不变,但速度方向时刻改
变,因此是变速曲线运动;匀速圆周运动的加速度方向指向圆
心,因此加速度方向也是时刻改变的,即加速度时刻改变,不
是加速度不变的曲线运动.
[答案]D 描述圆周运动的物理量
【例2】(单选Ⅰ)飞机做可视为匀速圆周运动的飞行表演.
若飞行半径为 2000 m,速度为 200 m/s,则飞机的向心加速度大小为()A.0.1 m/s2
C.20 m/s2B.10 m/s2
D.40 m/s2=20 m/s2.
[答案]C1.(单选Ⅰ)关于物体做匀速圆周运动的正确说法是()A.速度的大小和方向都改变D B.速度的大小和方向都不变
C.速度的大小改变,方向不变
D.速度的大小不变,方向改变
解析:匀速圆周运动的线速度大小不变,方向沿圆周的切
线方向,时刻改变.2.(单选Ⅰ)下列关于甲、乙两个做圆周运动的物体的有关说法,正确的是()CA.它们的线速度大小相等,角速度一定相等
B.它们的角速度相等,线速度大小一定也相等
C.它们的周期相等,角速度一定也相等
D.它们的周期相等,线速度大小一定也相等 3.(单选Ⅰ,2014年广东学业水平考试)如图 3-3-1 所示,
一条绷紧的皮带连接连个半径不同的皮带轮,若皮带轮做匀速)C转动,两轮边缘上的 N、P 两点(
图 3-3-1A.角速度相同
C.线速度大小相同B.转动周期相同
D.向心加速度大小相同4.(单选Ⅰ)物体做匀速圆周运动的条件是() A.物体有一定的初速度,且受到一个始终和初速度垂直
的恒力作用
B.物体有一定的初速度,且受到一个大小不变、方向变化的力的作用D C.物体有一定的初速度,且受到一个方向始终指向圆心
的力的作用
D.物体有一定的初速度,且受到一个大小不变、方向始
终指向圆心的力的作用
解析:物体做匀速圆周运动的条件是始终受到一个指向圆
心的大小不变的力的作用.5.(单选Ⅰ)一个质点绕圆心 O 做匀速圆周运动,已知该质点的角速度为ω,半径为 2r,则它运动的向心加速度为()A.2ω2rB.ωrC.ω2
rD.ωr2A6.(单选Ⅰ,2012年广东学业水平模拟)某物体保持不变的)角速度做匀速圆周运动,下列说法正确的是(
A.若轨道半径越大,则线速度越大
B.若轨道半径越大,则线速度越小
C.若轨道半径越大,则周期越小
D.若轨道半径越大,则周期越大A7.(单选Ⅱ,2013年广东学业水平考试)如图 3-3-2 所示,)手表指针的运动可看作匀速运动,下列说法中正确的是(
图3-3-2BA.秒针、分针、时针转动周期相同
B.秒针的角速度最大,时针的角速度最小
C.秒针上 A、B 两点线速度一样大
D.秒针上 A、B 两点向心加速度一样大一、向心力
1.定义:匀速圆周运动的向心力做匀速圆周运动的物体受到始终指向__________的力.2.计算式:F=__________=__________=__________.圆心
mrω2 考点4 二、向心力的理解
1.向心力是一种________力,并不具有确定的性质,任
何性质的力都可以充当向心力.
2.向心力的作用效果是改变线速度的_________,并不改
变线速度的__________.
3.向心力可以是由某种性质的力来提供,也可以由某个性
质力的________或几个力的________来提供.效果方向大小分力合力 向心力
【例1】(单选Ⅰ)绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,其向心力来源于()A.卫星自带的动力
C.地球对卫星的引力B.卫星的惯性
D.卫星对地球的引力 [解析]人造卫星绕地球运行的向心力由地球的引力提供,
故 C 项正确.
[答案]C 向心力的计算
【例2】(单选Ⅱ,2013年广东学业水平考试)如图3-4-1 所
示,汽车质量为 1.0×103 kg,以 5 m/s 的速率通过拱形桥的最
高点,拱桥的半径为 10 m,g 取 10 m/s2,此时汽车对拱形桥的压力大小为()图 3-4-1A.1.0×103 N
B.2.0×103 N
C.7.5×103 N
D.5.0×103 N [解析]汽车过拱形桥最高点时,由其自身受到的重力及桥
对它的支持力的合力提供向心力,即F向=mg-FN,可得FN=mg-F向==7.5×103 N.[答案]C 1.(单选Ⅱ,2014年广东学业水平考试)如图 3-4-2 所示,
公路路面的倾斜角为θ,设弯道路段的半径为R,重力加速度为)g,要保证安全,汽车在弯道路段的行驶速度应满足(
A.v=gRtanθ
B.V=gR2tanθ
C.V≤D.V≤图 3-4-2 解析:汽车转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的
合力提供,受力分析图如图所示.根据牛顿第二定律得:图2答案:Dmgtan2.(单选Ⅰ)在水平面上转弯的汽车,向心力是()A.滑动摩擦力BB.静摩擦力
C.重力和支持力的合力
D.重力、支持力和牵引力的合力 3.(单选Ⅰ)如图 3-4-3 所示,用细线吊着一个质量为 m 的
小球,使小球在水平面内做圆锥摆运动,关于小球的受力,正确的是()图 3-4-3A.受重力、拉力、向心力BB.受重力、拉力
C.受重力
D.以上说法都不正确
解析:小球的重力和细线拉力的合力提供向心力. 4.(单选Ⅰ)如图 3-4-4 所示,一圆筒绕其中心轴匀速转动,
圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,相对圆筒无滑动,)图 3-4-4物体所受向心力是(
A.物体的重力B.筒壁对物体的弹力BC.筒壁对物体的静摩擦力
D.物体所受重力与弹力的合力
解析:向心力由筒壁的弹力提供. 5.(单选Ⅰ,2012 年广东学业水平考试)小物块 P 沿光滑半
圆曲面下滑,从 A 点下滑到最低点 B 的过程中,其重力G 的切
向分量为G1 ,如图 3-4-5 所示.G1 的大小变化情况正确的是()B图 3-4-5A.逐渐增大
C.先增大后减小B.逐渐减小
D.先减小后增大 6.(单选Ⅱ,2014 年广东学业水平考试)如图 3-4-6 所示,
竖直平面内有两个半径分别为 r1和r2的圆形过山车轨道 N、P.
若过山车在两个轨道的最高点对轨道的压力都刚好为零,则过)山车在 N、F 最高点的速度比 v1/v2为(
图3-4-6
B 7.(单选Ⅱ,2012 年广东学业水平模拟)如图 3-4-7 所示,
轻杆一端固定了一小球,另一端安装在电动机的转轴 O 上.当电动机匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动.则()A.小球的加速度不变CB.小球所受合外力为零
C.小球所受合外力大小一定,方向改变D.小球所受合外力大小、方向均一定图 3-4-7 解析:小球所受合外力提供向心力,匀速圆周运动是向心
力大小不变,方向始终指向圆心的运动,故选C.考点5离心现象一、离心现象1.定义:圆心离心现象 做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供
圆周运动所需要的向心力的情况下,就会做逐渐远离
__________的运动,这种现象称为___________. 2.离心现象的分析:
(1)如果 F向突然消失,则物体的速度方向不再发生变化,
由于惯性,物体将沿此时的速度方向,以此时的速度大小飞出;
(2)如果 F合 ______F向,此时物体也会偏离原来的圆周做离心运动;<>(3)如果 F合______F向,物体将偏离原来的圆周做近心运动.二、离心现象的应用和防止
1.应用:洗衣机甩干衣服、离心脱水器、离心分离器、离心水泵等.
2.防止:(1)限定物体的速度;(2)尽可能地增大所能提供的向心力. 离心现象
【例1】(单选Ⅰ,2012 年广东学业水平考试)如图 3-5-1 所
示,旋转雨伞时,水珠会从伞的边缘沿切线方向飞出,这属于(图 3-5-1 )
A.扩散现象
C.离心现象B.超重现象
D.蒸发现象 [解析]水珠沿切线方向飞出是由于没有力为
水珠提供向心力,是离心现象.
[答案]C 离心现象的应用和防止
【例2】(多选)下列哪些现象或做法是为了防止物体产生离心运动而造成损失的()A.汽车转弯时要限定速度
B.洗衣机甩干桶转动给衣服脱水
C.转速较高的砂轮半径不宜太大
D.将砂糖熔化,在有孔的盒子中旋转制成“棉花糖”[解析]显然B、D是利用了离心运动;而根据F=mv2
r可知,当v 减小时可以避免汽车因离心现象而发生交通事故;据F=
mrω2 可知,r减小时,砂轮上各点的圆周半径变小,所需的向
心力也变小,能防止砂轮产生离心运动而造成事故,故A、C
符合题意.
[答案]AC1.(单选Ⅰ)在水平路面上行驶的汽车,突然转弯时()DA.前轮受到的压力突然增加
B.后轮受到的压力突然增加
C.内侧两轮受到的压力突然增加
D.外侧两轮受到的压力突然增加2.(单选Ⅰ)一个做匀速圆周运动的物体,当 F合突然小于mrω2 时()C A.沿切线方向做匀速直线运动飞出
B.将做靠近圆心的曲线运动
C.将做远离圆心的曲线运动
D.将做平抛运动
解析:做匀速圆周运动的物体,当合外力突然小于向心力
时,物体将做离心运动.3.(单选Ⅰ)广州市内公共汽车在到达转弯路口前,车内就要播放录音:“车转弯,请坐好扶稳.”这样可以()A.提醒坐着和站着的乘客均拉好扶手,以免车转弯时向前倾倒C B.提醒坐着和站着的乘客均拉好扶手,以免车转弯时向
后倾倒
C.主要是提醒站着的乘客扶好扶手,以免车辆转弯时向
转弯的外侧倾倒
D.主要是提醒站着的乘客扶好扶手,以免车辆转弯时向
转弯的内侧倾倒 4.(单选Ⅱ,2013 年广东学业水平考试)如图 3-5-2 所示,
物体放在水平圆盘上,随圆盘一起绕竖直中心轴匀速转动,物块受到的作用力有()C图 3-5-2A.重力、支持力
B.重力、支持力、向心力
C.重力、支持力、静摩擦力
D.重力、静摩擦力5.(单选Ⅰ,2014年广东学业水平考试)下列预防措施中,与离心现象无关的是()BA.砂轮的外侧加防护罩
B.厢式电梯张贴限载标识
C.火车拐弯处设置限速标志
D.投掷链球的区域加防护网
专题三 抛体运动与圆周运动
一、单项选择题Ⅰ
1.(2012年广东学业水平模拟)质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.质量越大,水平位移越大
B.初速度越大,落地时竖直方向速度越大
C.初速度越大,空中运动时间越长
D.初速度越大,落地速度越大
2.(2012年广东学业水平模拟)做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )
A.速率 B.速度 C.加速度 D.合外力
3.(2012年广东学业水平模拟)关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.变速运动一定是曲线运动
B.曲线运动一定是变速运动
C.速率不变的曲线运动是匀速运动
D.曲线运动也可以是速度不变的运动
4.(2012年广东学业水平模拟)关于匀速圆周运动,下列认识正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀速运动
B.匀速圆周运动是匀变速运动
C.匀速圆周运动的线速度不变
D.匀速圆周运动的周期不变
5.(2012年广东学业水平模拟)如图4-1所示,a、b是地球表面不同纬度上的两点,如果把地球看作是一个球体,且a、b两点随地球的自转看作是匀速圆周运动,则这两点具有相同的( )
图4-1
A.线速度 B.角速度
C.加速度 D.运动半径
6.关于运动的合成与分解,下列说法正确的是( )
A.合运动的速度一定大于两个分运动的速度
B.合运动的时间一定大于分运动的时间
C.两个直线运动的合运动一定是直线运动
D.两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动
7.游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡一条直线河流,当河水的水速突然增大时,对运动员横渡经历的路程、时间发生的影响是( )
A.路程可能增加,时间一定增加
B.路程一定增加,时间可能缩短
C.路程一定增加,时间一定不变
D.路程和时间均与水速无关
8.竖直上抛一物体,受空气阻力大小不变,则以下说法正确的是( )
A.上升的时间与下落的时间相等
B.上升时间比下落时间长
C.上升时间比下落时间短
D.落回抛出点的速度大小与抛出速度大小相等
9.关于角速度和线速度,下列说法正确的是( )
A.半径一定,角速度与线速度成反比
B.半径一定,角速度与线速度成正比
C.线速度一定,角速度与半径成正比
D.角速度一定,线速度与半径成反比
二、单项选择题Ⅱ
10.(单选Ⅱ,2014年惠州学业水平模拟)如图4-2甲所示,起重机将货物沿竖直方向匀加速吊起,同时又沿横梁水平匀速向右运动.此时,站在地面上观察,货物运动的轨迹可能是图4-2乙中的哪一个?( )
甲
A B C D
乙
图4-2
11.(2012年广东学业水平考试)如图4-3所示,质量相等的a、b两物体放在圆盘上,到圆心的距离之比是2∶3,圆盘绕圆心做匀速圆周运动,两物体相对圆盘静止,a、b两物体做圆周运动的向心力之比是( )
图4-3
A.1∶1 B.3∶2 C.2∶3 D.9∶4
12.(2012年广东学业水平模拟)同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥,在桥的中央处有( )
A.车对两种桥面的压力一样大
B.车对平直桥面的压力大
C.车对凸形桥面的压力大
D.无法判断
13.关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是( )
A.它描述的是线速度方向变化的快慢
B.它描述的是线速度大小变化的快慢
C.它描述的是向心力变化的快慢
D.它描述的是角速度变化的快慢
14.(2013年湛江学业水平模拟)下列现象中,与离心现象无关的是( )
A.用洗衣机脱去湿衣服中的水
B.运动员将链球旋转起来后掷出
C.使用离心机可迅速将悬浊液中的颗粒沉淀
D.汽车加速启动时,乘客身体向后倾斜
15.在地球赤道上的A处静止放置一个小物体,设想地球对小物体的万有引力突然消失,则在数小时内小物体相对于A点来说,将( )
A.原地不动,物体对地面的压力消失
B.向上并逐渐偏向西飞去
C.向上并逐渐偏向东飞去
D.一直垂直向西飞去
三、多项选择题
16.关于竖直下抛运动,下列说法正确的是( )
A.竖直下抛运动是匀变速运动
B.竖直下抛运动的加速度是恒定不变的
C.树叶的下落运动是竖直下抛运动
D.高台跳水运动员的运动是竖直下抛运动
17.对于平抛运动(不计空气阻力,g为已知),下列条件中可确定物体初速度的是( )
A.已知水平位移
B.已知下落高度
C.已知落地速度的大小和方向
D.已知位移的大小和方向
18.下列物体运动的加速度不变的是(不计空气阻力)( )
A.平抛运动
B.自由落体
C.上抛运动
D.匀速圆周运动
19.甲、乙两个做圆周运动的质点,它们的角速度之比为3∶1,线速度之比为2∶3,那么下列说法中正确的是( )
A.它们的半径之比为2∶9
B.它们的半径之比为1∶2
C.它们的周期之比为2∶3
D.它们的周期之比为1∶3
20.在光滑的水平面上,用长为L的细线拴一质量为m的小球,以角速度ω做匀速圆周运动.下列说法正确的是( )
A.L、ω不变,m越大,线越易被拉断
B.m、ω不变,L越小,线越易被拉断
C.m、L不变,ω越大,线越易被拉断
D.m不变,L减半且ω加倍时,线的拉力不变
水平演练(四)
1.D 解析:平抛运动的竖直速度分量由高度决定,与水平抛出的速度无关,B错;在空中的运动时间由高度决定,与平抛速度无关,C错;水平位移由运动时间和平抛速度决定,与质量无关,A错;落地速度为水平初速度和竖直速度的合速度,高度相同,所以竖直速度相同,水平速度越大,合速度越大.
2.B 3.B 4.D 5.B
6.D 解析:两个不变的速度合成必定也是一个不变的速度,选D.
7.C 解析:当游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡时,其过河的时间应该是最短的.因为过河的时间与人过河的方式有关,与河水的流速无关,因此,当水速突然增大时,过河的路程变大,但时间不变.
8.C
9.B 解析:根据v=ωr可知,半径一定,角速度与线速度成正比,A错,B正确;线速度一定,角速度与半径成反比,C错;角速度一定,线速度与半径成正比,D错.
10.A 11.C 12.B
13.A 解析:向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢,A正确;在匀速圆周运动中线速度的大小是不变的,B错;根据牛顿第二定律,向心加速度是由向心力决定的,C错;匀速圆周运动的角速度是一个恒量,D错.
14.D 15.B
16.AB 解析:竖直下抛运动是以一定的初速度将物体竖直向下抛出,只在重力作用下的运动,显然它是匀变速运动,加速度就是重力加速度,故选项A、B正确,C、D错.
17.CD 解析:构建直角三角形矢量图辅助分析.
18.ABC
19.AD 解析:由ω=和v=得.
20.AC 解析:在光滑的水平面上做匀速圆周运动的物体的向心力由绳的拉力提供,由向心力公式F=mω2r可知A、C正确.
专题三 抛体运动与圆周运动 综合检测
本试卷40小题,满分100分,考试用时60分钟
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答案
一、单项选择题Ⅰ:本大题共20小题,每题1.5分,共30分.在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.某人以一定速率垂直河岸向对岸游去,当水流运动是匀速时,他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是( )
A.水速大时,路程长,时间长 B.水速大时,路程长,时间短
C.水速大时,路程长,时间不变 D.路程、时间与水速无关
2.人站在匀速运动的自动楼梯上,经过时间t1恰好到达楼上;如果自动楼梯不动,而人匀速沿楼梯上行,则需时间t2到达楼上.若自动楼梯运动,人也沿楼梯上行,则到达楼上所用时间为( )
A.t1+t2 B.t1t2 C. D.
3.物体在做平抛运动的过程中,以下的物理量不变的是( )
A.物体运动的速度
B.物体的加速度和水平方向的速度
C.物体运动的速率
D.物体位移的方向及位移的大小
4.如果你骑着一匹快马自西向东飞驰,为了用箭射中正北方的一个目标,瞄准的方向应该向目标哪一边( )
A.偏西,偏下 B.偏西,偏上
C.偏东,偏上 D.偏东,偏下
5.有一直线河流,河宽为420 m,一小船在静水中的速度为4 m/s,水流速度是3 m/s,则该小船在此直线河流中过河的最短时间为( )
A.140 s B.105 s C.84 s D.60 s
6.物体受到几个恒定外力的作用而做匀速直线运动,如果撤掉其中一个力,保持其他力不变,它可能做何种运动:①匀速直线运动;②匀加速直线运动;③匀减速直线运动;④曲线运动.( )
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.②④
7.下面说法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体的速度方向必定变化 B.速度变化的运动必定是曲线运动
C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D.加速度变化的运动必定是曲线运动
8.平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的v—t图象,如图3-1所示.下列说法中正确的是( )
图3-1
A.图线1表示竖直分运动的v—t图线
B.图线2表示水平分运动的v—t图线
C.图线1表示水平分运动的v—t图线
D.以上说法都不对
9.救援组织的飞机向地震灾民投放食品,假设飞机逆风水平匀速直线飞行,相隔2 s先后投放两箱食品,假设水平风力保持不变,这两箱食品在空中下落时,地面上的人可以看到( )
A.第一箱食品在第二箱的正下方 B.两箱间的水平距离越来越小
C.两箱间的水平距离越来越大 D.两箱间的水平距离保持不变
10.低空轰炸机在高度h=500 m处以150 m/s的速度水平飞行,在飞机的正前下方有一静止的敌舰,在下述情况下,飞机应在距敌舰多大的水平距离处投弹才能命中( )
A.1000 m B.1300 m
C.1500 m D.1700 m
11.在地面以初速度v0=10 m/s竖直上抛物体甲的同时,物体乙从离地高h处自由下落,已知两物体能沿同一竖直线运动,要使两物体在空中相遇,高度h需要满足的条件是( )
A.不能大于5 m B.不能大于10 m
C.不能大于20 m D.不能大于30 m
12.关于物体做曲线运动的条件,以下说法中正确的是( )
A.初速度不为零的质点,受到与初速度的方向不在同一直线上的外力作用
B.质点受到外力作用
C.质点加速度的方向必须发生变化
D.质点受到的外力与加速度有一夹角
13.在某一高度处以20 m/s的速度竖直向上抛出一个物体,经过一段时间物体将到达离抛出点20 m的位置,则下列提供的时间中哪些可能是这段时间(不计空气阻力)( )
A.1.8 s B.1.9 s C.2.0 s D.2.1 s
14.做匀速圆周运动的物体,其圆半径为R,向心加速度为a,则下列关系式中不正确的是( )
A.线速度v= B.角速度ω=
C.转速n=2π D.周期T=2π
15.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的速度临界值是v.当小球以2v的速度经过最高点时,对轨道的压力值是( )
A.0 B.mg C.3mg D.5mg
16.下列现象中不属于离心现象的是( )
A.汽车通过圆形拱桥时,由于车速太快而离开桥面
B.公共汽车紧急刹车时,乘客都向前倾倒
C.汽车在水平地面转弯时,由于车速太快而滑到了路边
D.脱水桶转动可以将湿衣服上的水甩去
17.冰面对溜冰运动员的最大摩擦力为运动员重力的k倍,在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员,若依靠摩擦力充当向心力,其安全速度必须满足( )
A.v≥k B.v≤
C.v≤ D.v≤
18.一物体在水平面内做匀速圆周运动,已知物体运动的线速度的大小为v=0.2 m/s,角速度为ω=5.0 rad/s,那么,物体的向心加速度和圆周半径分别为( )
A.25 m/s2,4.0 m B.1.0 m/s2,0.04 m
C.0.04 m/s2,1.0 m D.1.0 m/s2,1.0 m
19.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量比为1∶2,运动轨道半径比为1∶2,当甲转过60°时,乙转过45°,则它们的合外力大小之比为( )
A.1∶4 B.2∶3 C.9∶16 D.4∶9
20.物体做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是( )
A.根据a=,向心加速度的大小一定跟圆周运动的半径成反比
B.根据a=ω2R,向心加速度的大小一定跟圆周运动的半径成正比
C.根据ω=,角速度一定跟圆周运动的半径成反比
D.根据ω=2πn,角速度一定跟转速成正比
二、单项选择题Ⅱ:本大题共15小题,每小题3分,共45分.在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
21.某同学站在阳台上,以相同的速率分别把甲、乙、丙三个小球竖直上抛、斜向上抛、水平抛出,不计空气阻力,且m甲>m乙>m丙,在三个球落地的瞬间( )
A.甲球在竖直方向上的速度最大 B.乙球在水平方向上的速度最大
C.丙球在竖直方向上的速度为零 D.三球的速度相同
22.在同一地区的同一高度有两个相同的小球,一个沿水平方向抛出的同时,另一个自由落下,若不计空气阻力,则它们在运动过程中( )
A.加速度不同,相同时刻速度不同 B.加速度相同,相同时刻速度相同
C.加速度不同,相同时刻速度相同 D.加速度相同,相同时刻速度不同
23.一个物体以速度v0水平抛出,当它的速度变为2v0时所经历的时间为(重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
24.如图3-2所示,用平抛竖落仪做演示实验,a小球做平抛运动的同时b小球做自由落体运动,观察到的实验现象是( )
图3-2
A.两小球同时到达地面
B.a小球先到达地面
C.b小球先到达地面
D.a小球初速度越大在空中运动时间越长
25.由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋上空的过程中,如果保持飞行速度的大小和距离海面的高度均不变,则以下说法中正确的是( )
A.飞机做的是匀速直线运动
B.飞机上的乘客对座椅的压力略大于重力
C.飞机上的乘客对座椅的压力略小于重力
D.飞机上的乘客对座椅的压力为零
26.一个竖直上抛的物体,上升过程中的平均速度是10 m/s,它能到达的最大高度是(取g=10 m/s2)( )
A.5 m B.10 m C.20 m D.30 m
27.关于斜抛运动的下列说法中正确的是( )
A.斜抛运动是非匀变速运动
B.斜抛运动在空中的飞行时间只与抛出时的初速度的大小有关,与其他因素无关
C.斜抛运动的物体在着地时的速度方向不可能是竖直的
D.斜抛运动的物体在最高点的加速度为零
28.以相同的水平速度从不同高度抛出A、B两个物体,设两物体抛出的高度之比为hA∶hB=4∶1,则它们做平抛运动的时间之比tA∶tB及水平位移之比sA∶sB分别是(不计空气阻力)( )
A.4∶1,4∶1 B.2∶1,2∶1
C.1∶1,1∶1 D.2∶1,1∶1
29.有一个运动的质点,它的速度大小和方向均随时间变化,而加速度大小和方向却不随时间变化,则该质点可能做( )
A.竖直上抛运动 B.匀速圆周运动
C.自由落体运动 D.斜抛运动
30.汽车车厢地板上有一货物,货物与地板之间的最大静摩擦力是物体重力的0.2倍,当汽车以5 m/s的速率匀速转过半径为8 m的弯道时,在司机看来,货物将( )
A.仍然和车顶保持相对静止
B.向后方滑动
C.右转弯时货物从车的左后方滑下,左转弯时货物从车的右后方滑下
D.右转弯时货物从车的右后方滑下,左转弯时货物从车的左后方滑下
31.下列关于在竖直平面内做速度大小发生变化的圆周运动的说法中,正确的是( )
A.该运动加速度的方向始终指向圆心 B.该运动加速度的大小保持不变
C.该运动速度的方向始终沿着圆周的切线方向 D.该运动是匀变速运动
32.如图3-3所示,A、B是两个摩擦传动的靠背轮,A是主动轮,B是从动轮,它们的半径RA=2RB,a和b两点在轮的边缘,c和d在各轮半径的中点,下列判断正确的是( )
图3-3
A.va=2vb B.ωb=2ωa C.vc=va D.ωb=ωc
33.A、B、C三个物体放在水平转台上,它们与台面的摩擦系数相同,质量之比为3∶2∶1,与转轴的距离之比为1∶2∶3,当转台以ω旋转时它们均无滑动,它们受到的静摩擦力的大小关系是( )
A.fAfB>fC
C.fA=fCfC
34.一辆卡车在丘陵地段匀速率行驶,地形如图3-4所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( )
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
图3-4 图3-5
35.如图3-5所示,两个半径不同的内壁光滑的半圆轨道固定于地面,一个小球分别从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由下滑,通过轨道最低点时( )
A.小球对两轨道的压力相同 B.小球对两轨道的压力不同
C.A轨道小球的向心加速度大 D.B轨道小球的向心加速度大
三、多项选择题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.在每小题列出的四个选项中,至少有两个选项是符合题目要求的.全部选对得5分,少选且正确得2分,未选、错选不得分.
36.若一个物体的运动是两个独立的分运动的合运动,那么( )
A.若其中一个分运动是变速运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的合运动一定是变速运动
B.若两个分运动都是匀速直线运动,则物体的合运动一定是匀速直线运动
C.若其中一个分运动是匀变速直线运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体一定做曲线运动
D.以上说法都不正确
37.下列关于平抛运动的叙述,正确的是( )
A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动
B.平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变
C.平抛运动的速度大小是时刻变化的
D.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角越来越大
38.下列哪些物体的运动是曲线运动( )
A.运动员向远处抛出的铁饼 B.竖直向上抛出的小球
C.地球绕太阳的运动 D.人造地球卫星的运动
39.由于地球的自转,关于地面上相对地面静止的物体的角速度、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最大 B.在两极上的物体线速度最大
C.在赤道上的物体角速度最大 D.北京和南京的角速度大小相等
40.如图3-6所示,某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的前方.不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中,则下次再水平抛球时,以下的哪些调整是正确的( )
图3-6
A.减小初速度,抛出点高度不变
B.增大初速度,抛出点高度不变
C.初速度大小不变,降低抛出点高度
D.初速度大小不变,提高抛出点高度
专题三 抛体运动与圆周运动 综合检测
1.C 解析:根据独立性,知时间不变,故A、B错,当水速变大时,路程变大,故D错C对.
2.C 解析:人匀速沿楼梯上行的速度为v2=,自动楼梯运动速度为v1=,则人和自动楼梯同时运动时的时间为t==.
3.B 4.B
5.B 解析:小船垂直河岸过河时用时最短,t= s=105 s.
6.C
7.A 解析:根据曲线运动的条件判断.
8.C
9.C 解析:在地面上的人来看,两个箱子在水平方向上的运动都是匀减速直线运动,且加速度相等,但速度不相等,因此,两箱子的相对运动为匀速运动,两箱间的水平距离越来越大.
10.C 解析:由h=gt2得,t== s=10 s,则s=vt=150×10=1500 m.
11.C 解析:两物体在空中相遇的位置最低应在地面,t=,hmax=gt2=20 m.
12.A 解析:初速度与外力不在同一直线上.
13.C 解析:因hmax==20 m,所以物体将到达离抛出点20 m的位置正好是运动的最高点,t==2.0 s.
14.C 解析:利用v=ωr,ω=,a==ω2r可得A、B、D中关系式正确,而转速n==.
15.C 解析:v时最高点:mg=,2v时最高点:mg+N=.
16.B 解析:由于惯性.
17.B 解析:kmg≥,v≤.
18.B 解析:由v=Rω得R=0.04 m,a=Rω2=1.0 m/s2.
19.D 解析:由F=mω2r可算得.
20.D 解析:A、B、C中的各式中,对每一式来说,若说其中两个量间存在正比或反比关系,必须以第三个量不变为前提;D中2π为常量,故角速度一定跟转速成正比.
21.A 解析:丙球在水平方向的速度最大,B错;丙球在竖直方向的速度不为零,C错;速度的方向不同,D错.
22.D 解析:都只受重力作用,故加速度均为重力加速度,但平抛运动可分解为水平和竖直两个方向的运动,速度大小和方向均不同.
23.C 解析:由vy=和vy=gt得.
24.A
25.C 解析:A、地球是圆形的,由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋上空的过程中,做匀速圆周运动,故A错误;B、对人受力分析,G-N=m,所以飞机上的乘客对座椅的压力略小于重力.故C正确,B、D错误.故选:C.
26.C 解析:竖直上抛运动的上升过程是匀减速直线运动,由v0=2和hmax=得.
27.C 解析:斜抛运动的物体在着地时的速度既有水平速度,也有竖直速度,因此物体的速度方向不可能是竖直的.
28.B 解析:由h=gt2和s=vt求得.
29.D
30.C 解析:因a==3.125 m/s2>0.2g,物体将发生相对滑动.
31.C 解析:竖直平面内做速度大小发生变化的圆周运动,速度的大小虽然改变,但速度的方向始终沿着圆周的切线方向.
32.B
33.C 解析:由f=mrω2得fA∶fB∶fC=(mArA)∶(mBrB)∶(mCrC)=3∶4∶3.
34.D 解析:过最高点和最低点时,卡车分别处于失重状态和超重状态,超重状态即在最低点时的支持力较大,又知N-mg=m,即N=mg+m,R越小N越大.
35.A 解析:由mgR=mv2和N-mg=m=ma得N=3mg,可见a与N均与半径R无关.
36.AB 解析:由于合外力F≠0,故合运动是变速运动,A对;合外力F=0,合速度方向确定,故合运动仍为匀速直线运动,B对;合外力F≠0,若力F的方向与合速度方向在一条直线上,则物体就做直线运动,C错.
37.AC 解析:平抛运动的速度方向与恒力方向夹角、与加速度方向的夹角均是越来越小.
38.ACD 解析:曲线运动的轨迹是曲线的.
39.AD 解析:地球上各处角速度等大(除两极点外),线速度由v=rω即可判断.
40.AC