第五章、曲线运动
一、曲线运动
1.曲线运动的速度方向:就是物体过曲线上该点的________方向
2.曲线运动的特点:
a.______方向时刻改变 b.曲线运动一定是一种________运动
3.物体做曲线运动的条件:物体所受合外力 ,且与_________不在同一直线上。
练习题1一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内 ( )
A.速度的大小与方向都在时刻变化,加速度可能为零
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,加速度可以不变
D.速度可以不变,加速度也可以不变
二、平抛运动
1.分运动与合运动:如果一个物体 参与几个运动,物体总的运动称 运动,同时参与的那几个运动叫 。已知分运动求合运动叫运动的 ,已知合运动求分运动叫运动的 。
注意:合运动与分运动的关系
① 等时性 与 经历的时间相等
② 独立性 一个物体同时参与 的各分运动 进行,互不 。
练习题2降落伞在下落一段时间后的运动是匀速的,无风时,某跳伞员着地速度是4m/s。现在由于有沿水平方向向东的风的影响风速为3 m/s,则跳伞员着地的速度大小将变为___________m/s. 着地的速度方向与竖直方向的夹角是_______°
2. 平抛运动
(1) 定义:将物体 抛出,且只在 作用下的运动
(2)运动性质 :平抛运动是 曲线运动,它是水平方向的 和竖直方向的 运动的合运动,平抛运动的轨迹是
(3)运动规律
在水平方向:加速度aX= ;速度= ;位移=
在竖直方向: 加速度aY= ;速度= ;位移Y=
t时刻的速度与位移大小:S= ;=
练习题3一物体在距地面高5m处以5m/s的速度水平抛出下落到地面,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
⑴下落时间
⑵小球落地点与抛出点的水平距离;
⑶物体刚接触到地面时速度大小。
练习题4决定平抛物体在空中运动时间的因素是( )
A.初速度 B.抛出时物体的高度
C.抛出时物体的高度和初速度 D.以上说法都不正确
3.研究平抛运动
练习题5在做“研究平抛运动”的实验时,让 ( http: / / www.21cnjy.com )小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平 B.每次释放小球的位置可以不同
C每次必须由静止释放小球
D记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
E小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
三、 匀速圆周运动
1. 匀速圆周运动:物体沿 运动,且 大小处处相等。
2.匀速圆周运动是 运动,各点线速度方向沿 方向,但 不变;加速度方向 圆心, 也不变,但它是变速运动,是变加速运动
3.描述匀速圆周运动的几个物理量
(1)线速度V :物理含义: 单位:
定 义:
(2)角速度ω:物理含义: 单位:
定 义:
(3)周期T:定义:
(4)转速:物理含义: 单位:
定 义:
(5)四者关系: , ,
(6)向心加速度
方向:在匀速圆周运动中物体的加速度总是指向 ,
大小:a= =
练习题6物体做匀速圆周运动时,下列哪些量不 ( http: / / www.21cnjy.com )变 ( )
A、速率 B、线速度 C、角速度 D、周期 E.加速度 F。转速
练习题7如图为皮带传动示意图,假设皮带没有打滑,R > r,则下列说法正确的是( )
A.大轮边缘的线速度大于小轮边缘的线速度
B.大轮边缘的线速度小于小轮边缘的线速度
C.大轮边缘的线速度等于小轮边缘的线速度
D.大轮的角速度较大
练习题8关于正常走时的手表
①秒针角速度是分针角速度的60倍 ②分针角速度是时针角速度的60倍
③秒针的周期是时针周期的1/3600 ④分针的周期是时针周期的1/12
以上说法中正确的是 ( )
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
4.向心力
(1)做匀速圆周运动的物体所受的合外力指向 ( http: / / www.21cnjy.com ) ,称为向心力,向心力是使物体产生 加速度,向心加速度的方向指向 。
(2)向心力是根据力的 ( http: / / www.21cnjy.com ) 命名,不是一种特殊的力,可以是弹力、摩擦力或几个力的合成,对于匀速圆周运动的向心力即为物体所受到的 。
向心力的大小 F= ma= =
练习题9下列关于向心加速度的说法中,正确的是 ( )
A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直
B.向心加速度的方向保持不变
C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的
D.在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化
练习题10如图所示,用细线吊着一个小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,关于小球的受力情况,正确的是 ( )
A.重力、绳子的拉力、向心力 B.重力、绳子的拉力
C.重力 D.以上说法均不正确
5.牛顿运动定律在圆周运动中的应用
练习题11如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部.
(取g=10m/s2)
(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?
(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?
(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?
练习题12用长为L=0.6m的绳子系着装有m=0.5kg水的小桶,在竖直平面内做圆周运动,成为“水流星”,求:
①在最高点水不流出的最小速度为多少?
②若过最高点时速度为3m/s,此时水对桶底的压力为多大?
课外练习
1.如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,下面说法正确的是 ( )
A.为AB的方向 B.为BC的方向
C.为BD的方向 D.为BE的方向
2.某质点做曲线运动时 ( )
A.在任意时间内的位移大小总是大于路程 B.在任意时刻质点受到的合力不可能为零
C.速度的方向与合力的方向必不在一直线上D.加速度方向与速度方向可以在同一直线上
3、如图所示,在光滑水平面上有一小球a ( http: / / www.21cnjy.com )以初速度v0运动,同时在它的正上方有一小球b也以初速度v0沿同一方向水平抛出,并落于c点,则 ( )
A.两球同时到达c点 B.小球a先到达c点
C.小球b先到达c点 D.不能确定
4、平抛运动是( )
A.匀速运动 B.匀加速曲线运动 C.匀加速直线运动 D.变加速运动
5.一个物体以初速度v0水平抛出,落地时速度为v,那么物体运动时间是 ( )
A.(v-v0)/g B.(v+v0)/g C./g D./g
6.关于运动的合成和分解,下述说法中正确的是 ( )
A.合运动的速度大小等于分运动的速 ( http: / / www.21cnjy.com )度大小之和
B. 物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动
C.运动和分运动具有等时性
D. 若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动
7、A、B两质点分别做匀速圆周运动,在相同的时间内,它们通过的弧长之比SA:SB=2:3,而转过的角度φA:φB=3:2,则它们的线速度之比为υA: υB = ,角速度之比为ωA: ωB= ,周期之比TA:TB= ,半径之比为rA:rB = ,向心加速度之比aA:aB= 。
8.如图所示,一圆环,其圆心为O, ( http: / / www.21cnjy.com )以它的直径AB为轴做匀速转动,圆环上P、Q两点的角速度大小之比是______,线速度大小之比是________。
9.关于向心力,下列说法正确的是 ( )
A.向心力是按其效果来命名的,做匀速圆周运动 ( http: / / www.21cnjy.com )的物体需要外界提供一个向心力,谁来提供这个向心力,可以是某一个力(如摩擦力、弹力等),也可以是某几个力的合力,它并不是做匀速圆周运动的物体另受到的一种新的性质力。
B.向心力的特点是与速度垂直,它不改变速度的大小,只改变速度的方向,它是产生向心加速度的原因。
C.向心力是变力,它的方向总是指向圆心,物体在圆周上不同位置向心力指向不同,因此,它的方向是时刻在变化。
D.在匀速圆周运动中向心力是恒量
10.关于质点做匀速圆周运动的下列说法中,正确的是 ( )
A.由可知,a与r成反比
B.由可知,a与r成正比
C.由可知,ω与r成反比,v与r成正比
D.由可知,ω与T成反比
11.用长短不同、材料相同 ( http: / / www.21cnjy.com )的同样粗细的绳子各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,则: ( )
两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断
两个小球以相同的角速度运动时,短绳易断
两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断
以上说法都不对
12。汽车在水平路面上沿半径为r的弯道行驶,路面作用于汽车的最大静摩擦力是车重的,要使汽车不致冲出弯道,车速最大不能超过______________________。
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