为您服务教育网 http://www.wsbedu.com 力的作用效果之一是迫使物体的速度发生变化,其中:与速度方向平行的力将迫使物体速度的大小发生变化;与速度方向垂直的力将迫使物体速度的方向发生变化。正因为如此:当物体所受到的合外力方向与其速度方向平行时,物体将做直线运动;当物体所受到的合外力方向与其速度方向不平行时,物体将做曲线运动。
3.两类典型的曲线运动的特征比较
高中物理所介绍的平抛运动和匀速圆周运动,实际上分别代表着加速度恒定的“匀变速曲线运动”和加速度不断变化的“变变曲线运动”这两类不同的曲线运动。
(1)受力特征的比较。
平抛运动中,物体只受恒定的重力mg的作用;匀速圆周运动中,物体的受力情况较为复杂,就其效果而言,其合外力充当向心力,大小恒定为
m?22 F向==mrω=mυω
r方向则不断变化,但始终指向圆轨道的圆心。 (2)加速度特征的比较
平抛运动中,物体中恒定的重力mg的作用下产生恒定的加速度g,因此平抛运动是加速度不变的“匀变速曲线运动”;匀速圆周运动中,物体受到的合外力F向大小恒定、方向不断变化,因此产生的向心加速度a向的大小恒定,为
?22
a向==rω=υω.
r方向不断变化,但始终指向圆轨道的圆心,因此匀速圆周运动实际上是加速度变化的“变速曲线运动”。
(3)速率与动能变化特征的比较。
平抛运动中,由于物体所受的合外力(重力mg)除在开始时与速度方向垂直外,其余任意时刻均与之夹一个锐角,所以合外力(重力mg)将物体做正功而使其速率和动能不断增大,匀速圆周运动中,由于物体所受的合外力(向心力F向)始终与速度方向垂直,所以合外力(向心力F向)对物体不做功,物体的速率和动能均保持恒定。
(4)速度和动量变化特征的比较。
平抛运动中,由于物体的加速度g和合外力mg均恒定,所以在任意相等的时间间隔内,物体的速度和动量增量均相等,如图—1中(a)、(b)所示,匀速圆周运动中,由于物体的加速度a向和合外力F向均具备着“大小恒定、方向变化”的特征,所以在任意相等的时间间隔内,物体的速度和动量的增量相应也都具备着“大小相等、方向不同”的特征,如图9—2中(b)、(c)所示。 P0 υ0υ1υ3υ2υ△0υ△2υ△3P3P1P2△P1△P2△P321 υ0υ1υ2θθθOυ3(a)υ△1υ△2△P1△P2△P3υ△3(b)(c)为您服务教育网 http://www.wsbedu.com
图—1 图—2 4.两类典型的曲线运动的分析方法比较
(1)对于平抛运动这类“匀变速曲线运动”,我们的分析方法一般是“在固定的坐标系内正交分解其位移和速度”,运动规律可表示为
?x??0t,??x??0,? ?12; ???gt.
y?gt?y?2?(2)对于匀速圆周运动这类“变变速曲线运动”,我们的分析方法一般是“在运动的坐标系内正交分解其力和加速度”,运动规律可表示为
?F切?ma切?0,? ?m?22?mr??m??.?F法?F向?ma向?r?
第三部分 三年联考题汇编
2009年曲线运动
一、 选择题
1.(江苏南阳中学2009届高三上学期月考)一物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间风突然停止,则其运动的轨迹可能是图中的哪一个?(.C )
OxOxOxOxy
yAByyCD
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为您服务教育网 http://www.wsbedu.com 2.(广东湛江市2009届高三下学期物理模拟) 铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计不仅与r有关,还与火车在弯道上的行驶速率v有关.下列说法正确的是(.AD )
A.v一定时,r越小则要求h越大 B.v一定时,r越大则要求h越大 C.r一定时,v越小则要求h越大 D.r一定时,v越大则要求h越大 3.(广东中山龙山中学2009届高三第二次月考)如图所示,足够长的
A 斜面上A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上所用的时间为t1;若将此球改用2v0水平速度抛出,落到斜面上所用时间为t2,则t1 : t2为:(B)
A.1 : 1 B.1 : 2 C.1 : 3 D.1 : 4
4. (湖南湘钢一中2009届10月月考)如图?所示,在长约80cm~100cm一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个用红蜡做成的小圆柱体(小圆柱体恰能在管中匀速上浮),将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。然后将玻璃管竖直倒置,在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平向右匀加速移动,你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是下面的:( C)
A. B. C. D.
5.(安徽合肥十中2009届高三第二次阶段性考试)质点仅在恒力F的作用下,由O点运动到A点的轨迹如图所示,在A点时速度的方向与x轴平行,则恒力F的方向可能沿(D) A.x轴正方向 B.x轴负方向 C.y轴正方向 D.y轴负方向
6.(2009江苏常州中学月考)在同一点O抛出的三个物体,做平抛运动的轨迹如图所示,则三个体做平抛运动的初速度vA、vB、
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图1
v0 C
A B
为您服务教育网 http://www.wsbedu.com vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是(.C ) A.vA>vB>vC,tA>tB>tC C.vA
7.(2009届湖南省浏阳一中高三10月月考物理试题)由上海飞往美国洛杉矾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不变和距离海平面的高度不变,则以下说法正确的是(C)
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地球对乘客的引力 C.飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力 D.飞机上的乘客对座椅的压力为零
8. (2009江苏盐城中学高三上学期月考)在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力.要使两球在空中相遇,则必须( C ) A.甲先抛出A球 B.先抛出B球 C.同时抛出两球 D.使两球质量相等
9. (2009届江苏沛县中学月考)8.如图所示,可视为质点
的、质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中正确的是(ACD )
A.小球能够通过最高点时的最小速度为0 B.小球能够通过最高点时的最小速度为gR
C.如果小球在最高点时的速度大小为2gR,则此时小球对管 道的外壁有作用力
D.如果小球在最低点时的速度大小为5gR,则小球通过最高点时与管道间无相互作用力 10(2009江苏通州市月考)如图所示,一质点沿螺旋线自外向内运动,已知其走过的弧长s
B.vA=vB=vC,tA=tB=tC D.vA>vB>vC,tA 与运动时间t成正比,关于该质点的运动,下列说法正确的是 ( BCD ) 24 为您服务教育网 http://www.wsbedu.com A.小球运动的线速度越来越大 B.小球运动的加速度越来越大 C.小球运动的角速度越来越大 D.小球所受的合外力越来越大 11.(2009广州市高三模拟)如图所示,小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑,恰能到达最大高度为h的斜面顶部。右图中A是内轨半径大于h的光滑轨道、B是内轨半径小于h的光滑轨道、C是内轨半径等于h光滑轨道、D是长为 1h的轻棒,其下端固定一个可随棒绕2O点向上转动的小球。小球在底端时的初速度都为v0,则小球在以上四种情况中能到达高度 h的有(AB ) O D 12. (广东中山龙山中学09届高三第二次月考)图示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为 r1,从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑。下列 说法正确的是:(BC) A.从动轮做顺时针转动 B.从动轮做逆时针转动 C.从动轮的转速为 r1n r2 25