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文檔簡介
1、第六章 曲線運動§6.1 曲線運動【學習目標】1、知道曲線運動的方向,理解曲線運動的性質2、知道曲線運動的條件,會確定軌跡彎曲方向與受力方向的關系【自主學習】1、曲線運動:_2、曲線運動的性質:(1)曲線運動中運動的方向時刻_ (變、不變、) ,質點在某一時刻(某一點)的速度方向是沿_ ,并指向運動的一側。(2)曲線運動一定是_ 運動,一定具有_ 。(3)常見的曲線運動有:_ _ _3、曲線運動的條件:(1)運動速度方向與加速度的方向共線時,運動軌跡是_(2)運動速度方向與加速度的方向不共線,且合力為定值,運動為_運動,如:_ (3)運動速度方向與加速度的方向不共線,且合力不為定值,
2、運動為_運動,如:_4、曲線運動速度大小、方向的的判定:(1)當力的方向與速度垂直時:速度的大小_(變、不變、可能變),軌跡向_彎曲;(2)當力的方向與速度成銳角時:速度的大小_ (變大、不變、變小),軌跡向_ 彎曲;(3)力的方向與速度成鈍角時:速度的大小_ (變大、不變、變小),軌跡向_彎曲;【典型例題】V0V0例題1、已知物體運動的初速度v的方向及受恒力的方向如圖所示,則圖6-1-1中可能正確的運動軌跡是:V0V0FFFFB DCA 6-1-1解析:例題2、一個質點受到兩個互成銳角的F1和F2的作用,有靜止開始運動,若運動中保持力的方向不變,但F1突然增大到F1+F,則此質點以后做_ 解
3、析: 例題3、一個帶正小球自由下落一段時間以后,進入一個水平向右的勻強電場中,則小球的運動軌跡是下列哪個?xyxxOOOOxByyCyA D 6-1-2FMNMVN例題4、一個物體在光滑的水平面上以v做曲線運動,已知運動過程中只受一個恒力作用,運動軌跡如圖所示,則,自M到N的過程速度大小的變化為_請做圖分析: 6-1-3【針對訓練】1 關于曲線運動的速度,下列說法正確的是:( )A、速度的大小與方向都在時刻變化B、速度的大小不斷發生變化,速度的方向不一定發生變化C、速度的方向不斷發生變化,速度的大小不一定發生變化D、質點在某一點的速度方向是在曲線的這一點的切線方向2、下列敘述正確的是:( )A
4、、物體在恒力作用下不可能作曲線運動B、物體在變力作用下不可能作直線運動C、物體在變力或恒力作用下都有可能作曲線運動D、物體在變力或恒力作用下都可能作直線運動3、下列關于力和運動關系的說法中,正確的上:( )A 物體做曲線運動,一定受到了力的作用B 物體做勻速運動,一定沒有力作用在物體上C 物體運動狀態變化,一定受到了力的作用D 物體受到摩擦力作用,運動狀態一定會發生改變4、一個質點受兩個互成銳角的力F1和F2作用,由靜止開始運動,若運動中保持二力方向不變,但F1突然增大到F1+F,則質點此后:( )A.一定做勻變速曲線運動 B在相等的時間里速度的變化不一定相等C.可能做勻速直線運動 D可能做變
5、加速曲線運動5、下列曲線運動的說法中正確的是:( )A、速率不變的曲線運動是沒有加速度的 B、曲線運動一定是變速運動C、變速運動一定是曲線運動 D、曲線運動一定有加速度,且一定是勻加速曲線運動6、物體受到的合外力方向與運動方向關系,正確說法是:( )A、相同時物體做加速直線運動 B、成銳角時物體做加速曲線運動C、成鈍角時物體做加速曲線運動 D、如果一垂直,物體則做速率不變的曲線運動7某質點作曲線運動時: ( )A 在某一點的速度方向是該點曲線的切線方向B 在任意時間內位移的大小總是大于路程C 在任意時刻質點受到的合外力不可能為零 D、速度的方向與合外力的方向必不在一直線上8、.某質點在恒力 F
6、作用下從A點沿圖1中曲線運動到 B點,到達B點后,質點受到的力大小仍為F,但方向相反,則它從B點開始的運動軌跡可能是圖中的:( )A.曲線a B.曲線bC.曲線C D.以上三條曲線都不可能【參考答案】典型例題: 例1 、B 例2、勻變速曲線運動 例3、B (5)y=x2/36 例4、自M到N速度變大(因為速度與力的夾角為銳角)針對訓練:1、CD 2、CD 3、AC 4、A 5、B 6、ABD 7、ACD、8、A§6.2.運動的合成與分解【學習目標】1、 知道合運動、分運動、運動合成、運動分解的概念2、 理解運動合成與分解遵從平行四邊形定則3、 知道運動合成與分解就是位移、速度、加速度
7、的合成與分解4、 會用做圖法和直角三角形知識解有關位移和速度的合成與分解5、 了解速度分解的兩種方法【自主學習】一、合運動與分運動的概念1、合運動和分運動:_叫合運動,_叫分運動。理解:物體的實際運動是_(合、分)運動,幾個分運動一般指_個分運動。、運動的合成與分解:_叫運動的合成;_叫運動的分解。二、運動合成與分解的法則:、運算法則:運動合成與分解是_(矢量、標量)的合成與分解,遵從_法則。、運動分解原則:()根據運動的實際效果分解。請你舉例:()依據運算簡便而采取正交分解法。請你舉例:三、合運動與分運動的關系:、獨立性:兩個分運動可能共線、可能互成角度。兩個分運動各自獨立,互不干擾。、等效
8、性:兩個分運動的規律、位移、速度、加速度疊加起來與合運動的規律、位移、速度、加速度有完全相同效果。、等時性:合運動和分運動進行的時間完全相同。四、常見運動的合成與分解:、渡河問題:水流速度、船相對水的速度(船在靜水中的速度)、船的合速(船對地岸的速度,方向為船的航向)、渡河時間、航程、最短渡河時間、最短航程。2、風(雨)速理解:風(雨)速(風或雨相對地的速度),人對地的速度,人感覺風(雨)的速度(風或雨相對人的速度)。V風對地=V風對地+V地對人3、幾種合運動的性質:(1)兩個勻速運動直線運動的合運動一定是勻速直線運動嗎?舉例說明:(2)一個勻速直線運動和一個初速度為零的勻速直線運動合運動(不
9、共線時)的合運動是_.舉例說明:(3)一個勻速直線運動和一個初速度為零的勻速直線運動合運動(不共線時)的合運動是_.舉例說明:(4)兩個初速度不為零的勻加速直線運動的合運動(不共線)一定是勻變速運動嗎?一定是曲線運動嗎?舉例說明:4、繩子末端速度的分解:(1)沿繩子方向兩個繩連接的物體沿繩子方向的速度大小相等。(2)當繩與物體運動方向有夾角時,沿繩子方向和垂直于繩子方向速度為分速度,物體運動的方向為合速度方向。【典型例題】例1、船以5m/s垂直河岸的速度渡河,水流的速度為3m/s,若河的寬度為100m,試分析和計算:(1)船能否垂直達到對岸;(2)船需要多少時間才能達到對岸;(3)船登陸的地點
10、離船出發點的距離是多少?(4)設此船仍是這個速率,但是若此船要垂直達到對岸的話,船頭需要向上游偏過一個角度q,求sinq.、解:例2、火車以12m/s的速度向東行駛,雨點的速度為16m/s的速度,方向豎直向下,求:車中的人所觀察到雨點的速度,方向如何?解:例題3、質量M=2kg的物體在光滑的平面上運動,其分速度Vx和Vy隨時間變化的圖線如圖所示,求:(1)物體的初速度;(2)物體受的合力;(3)t=8s時物體的速度;(4)t=4s時物體的位移;(5)物體的軌跡方程;解:例題4、如圖6-2-1所示,在河岸上用細繩拉船,使小船靠岸,拉繩的速度為v=8m/s,當拉船頭的細繩與水平面的夾角為=300時
11、,船的速度大小為_ 【針對訓練】 6-2-11、豎直放置兩端封閉的玻璃管內注滿清水和一個用紅蠟做成的圓柱體,玻璃管倒置時圓柱體能勻速運動,已知圓柱體運動的速度是5cm/s,q=60°,如圖6-2-3(圖2)所示,則玻璃管水平運動的速度是:( ) A 5cm/s B 4.33cm/s C 2.5cm/s D 無法確定2如果兩個不在同一直線上的分運動都是勻速直線運動,對其合運動的描述中正確的是:( ) A 合運動一定是曲線運動 6-2-3B 合運動一定是直線運動C 合運動是曲線運動或直線運動D 當兩個分運動的速度數值相等時,合運動為直線運動3、某人以不變的速度垂直對岸游去,游到中間,水流
12、速度加大,則此人渡河時間比預定時間:( )A. 增加 B. 減少 C. 不變 D.無法確定 4、如圖九所示,人在岸上用輕繩拉船,若人勻速行進,則船將做:( )A. 勻速運動 B. 勻加速運動 C. 變加速運動 D. 減速運動5、一條河寬100米,船在靜水中的速度為4m/s,水流速度是5m/s,則:( )A. 該船可能垂直河岸橫渡到對岸B. 當船頭垂直河岸橫渡時,過河所用的時間最短C. 當船頭垂直河岸橫渡時,船的位移最小是100米D. 當船橫渡時到對岸時,船對岸的最小位移是100米7、在抗洪搶險中,戰士駕駛摩托艇救人,假設江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度為v1,摩托艇在靜水中的航速為v
13、2,戰士救人的地點A離岸邊最近處O的距離為d,如戰士想在最短時間內將人送上岸,則摩托艇登陸的地點離O點的距離為:( )A. B.0 C. D. 6-2-5【能力訓練】一、選擇題1、如右上圖6-2-5所示,河水流速為v一定,船在靜水中的速度為v¢,若船從A點出發船頭分別朝AB、AC方向劃行到達對岸,已知劃行方向與河的垂線方向夾角相等,兩次的劃行時間分別為、,則有:( )A> B< C= D無法確定2、.半徑為R的大圓盤以角速度旋轉,如下圖6-2-6所示,有人站在盤邊的P點上隨盤轉動,他想用槍擊中盤中心的目標O,若子彈離開槍口的速度為V0,不計空氣阻力,則:( )A. 槍應向
14、PO的左方偏過角射擊,而; B. 槍應瞄準目標O射擊.C. 槍應向PO的右方偏過角射擊,而;D. 槍應向PO的左方偏過角射擊,而 6-2-63、對于兩個分運動的合運動,下列說法正確的是:( )A、合運動速度的大小一定大于兩個分速度的大小B、合運動速度的大小一定大于某一個分速度的大小C、合速度的方向就是物體實際運動的方向D、由兩個分速度的大小就可以確定合運動速度的大小一定4、船在靜水中速度為水流速度為,<。河寬為d。,當船頭垂直向對岸航行時,則:( )A實際航程最短 B當船速不變,水流速度增大時過河時間不變C過河時間最短 D當船速不變,水流速度增大時,過河時間變長5、河邊有M、N兩個碼頭,
15、一艘輪船的航行速度恒為v1,水流速度恒為v2,若輪船在靜水中航行2MN的時間是t,則 ( )A.輪船在M、N之間往返一次的時間大于t B.輪船在M、N之間往返一次的時間小于tC.若v2越小,往返一次的時間越短 D.若v2越小,往返一次的時間越長6、紅蠟塊能在玻璃管的水中勻速上升,若紅蠟塊在A點勻速上升的同時,使玻璃管水平向右做勻加速直線運動,則紅蠟塊實際運動的軌跡是圖6-2-7(21)中的:( )A.直線P B曲線Q C曲線R D無法確定 6-2-7 6-2-8 二、填空題7、某人橫渡一條河流,船劃行速度和水流速度一定,此人過河最短時間為T1;若此人用最短的位移過河,則需時間為T2,若船速大于
16、水速,則船速與水速之比為_.8、如圖6-2-8(圖3)所示,A、B以相同的速率v下降,C以速率vx上升,繩與豎直方向夾角已知,則vx=_v9、一條河寬為d ,河水流速為v1 小船在靜水中的速度為v2 ,要使小船在過河中航行的路程最短,若v1v2 s=_;若v1v2 s=_三、計算題10、一人以4m/s的速度騎自行車向東行駛,感覺風是從正南吹來,當他以43m/s的速度騎行時,感覺風是從西邊吹來,則實際風速和風向如何?11、船在400米寬的河中橫渡,河水流速是4m/s,船在靜水中的航速是2m/s,試求:(1)要使船到達對岸的時間最短,船頭應指向何處?最短時間是多少?(2)要使船航程最短,船頭應指向
17、何處?最短航程為多少12、在光滑的水平面內,一質量m1 kg的質點以速度v010 m/s沿x軸正方向運動,經過原點后受一沿y軸正方向的恒力F5 N作用,直線OA與x軸成37°角,如圖6-2-9(圖2 0)所示,求:(1)如果質點的運動軌跡與直線OA相交于P點,則質點從O點到P點所經歷的時間以及P的坐標;(2)質點經過P點時的速度? 6-2-9 【參考答案】 典型例題: 例1、(1)不能、(2) t=20s(3) s=112m(4) 0.6 25s 例2、20m/s 方向豎直向下偏西37°例題3、(1)3m/s (2)1N (3)V=5m/s 方向與X軸成53°(4
18、)S=4 與X軸夾角為arctan-1 2/3 例題4、9.22m/s 針對訓練:1、B 2、BD 3、C 4、C 5、B 6、C 能力訓練:1、C 2、A 3、C 4、C 5、AC 6、B 7、V1:V2= T2 / 8、Vx=v/ COS 9 、S=d S=dV1V2 10、V=8m/s 方向向北偏動30° 11、(1)船頭垂直指向河岸 t=200s (2)船頭指向上游300,最小位移為800m 12、(1)t=5s P(50 62.5)(2)5 方向為與X軸正方向成arctan-12.5§6.3.平拋物體的運動【學習目標】1、知道平拋運動的特點2、掌握平拋運動的規律3
19、、學會應用平拋運動的規律解決有關問題【自主學習】一、平拋運動: 二、受力特點: ;加速度為:_.三、運動規律1、水平方向: ;公式為:_2、豎直方向: ;公式為:_(1)豎直方向上在連續相等時間內通過的位移之比為:YXV0O_ (2)豎直方向上在相鄰且相等的時間T內通過的位移之差=_。3、即時速度: V=_ 4、V與V0的夾角:tgq=_5、總位移:S=6、物體運動到某一位置(X0、Y0)時的速度的反向延長線與X軸交點的坐標值為:_7、物體運動到某一位置時,速度偏轉角的正切值與此刻位移和X軸之間夾角正切值的比值為:_注意:已知V0、Vy、V、x、y、S、q、t八個物理量中任意的兩個,可以求出其
20、它六個。8、平拋運動是一種 曲線運動。9、類似平拋運動:帶電粒子垂直射入勻強電場,作類似平拋運動。【典型例題】例1、飛機在高出地面0.81km的高度,以2.5×102km/h速度水平飛行,為了使飛機上投下的的炸彈落在指定目標上,應該在與轟炸目標的水平距離為多遠的地方投彈。AB例2、如圖所示,由A點以水平速度V0拋出小球,落在傾角為的斜面上的B點時,速度方向與斜面垂直,不計空氣阻力,則此時速度大小VB= 飛行時間t= 例3、從高樓頂用30m/s的水平速度拋出一物體,落地時的速度為50m/s,求樓的高度。(取g=10m/s2)例4、已知物體作平拋運動路徑上有三個點,它們在以初速度方向為x
21、軸正向,以豎直向下為y軸正向的直角坐標系中的坐標是:(3,5),(4,11.25),(5,20),單位是(米),求初速度 V0和拋出點的坐標。【針對訓練】1、飛機以150m/s的水平速度勻速飛行,某時刻讓A球下落,相隔1秒又讓B球落下,不計空氣阻力,在以后的運動過程中,關于A、B兩球相對位置的關系,正確的結論是:AA球在B球的前下方 BA球在B球的后下方CA球在B球的正下方5m處 D以上說法都不對2、一個物體以速度V0水平拋出,落地速度為V,則運動時間為:( )A B C D3、如圖所示,小球自A點以某一初速做平拋運動,飛行一段時間后垂直打在斜面上的B點,已知A、B兩點水平距離為8米,=300
22、,求A、B間的高度差。AB4、傾角為的斜面,長為L,在頂端水平拋出一小球,小球剛好疊在斜面底端,那么,小球的初速度V0為多大。【能力訓練】1、一個物體以初速V0水平拋出,經時間t,豎直方向速度大小為V0,則t為:( )A B C D2、在傾角為的斜面上某點,先后將同一小球以不同速度水平拋出,小球都能落在斜面上,當拋出速度為V1時,小球到達斜面時速度方向與斜面夾角1,當拋出速度為V2時,小球到達斜面時速度方向與斜面夾角為2。則:( )A當V1>V2時,1>2 B當V1>V2時,1<2C無論V1、V2大小如何,均有1=2 D1與2的關系與斜面傾角有關3、物體做平拋運動時,它
23、的速度的方向和水平方向間的夾角的正切tg隨時間t變化的圖像是圖1中的:( )4、有一物體在高h處,以初速V0水平拋出,不計空氣阻力,落地時速度為V1,豎直分速度Vy,水平飛行距離S,則物體在空中飛行時間( )。A、 B、 C、 D、5、一同學做“研究平拋物體運動”的實驗,只在紙上記下重錘線y的方向,忘記在紙上記下斜槽末端位置,并在坐標紙上描出如圖所示的曲線,現在我們可以在曲線上取A、B兩點,用刻度尺分別量出它們到y的距離AA/=X1,BB/=X2,以及豎直距離h1,從而求出小球拋出的初速度V0為:( )A、 BC D2V0V016、兩同高度斜面,傾角分別為、小球1、2分別由斜面頂端以相同水平速
24、度V0拋出(如圖),假設兩球能落在斜面上,則:飛行時間之比 水平位移之比 豎直下落高度之比 7、從空中同一點沿水平方向同時拋出兩個小球,它們初速的大小分別為V1和V2,初速的方向相反,求經過多長時間兩球速度之間的夾角為900?8、將一個物體又水平速度V0拋向一個傾角為的斜面,物體與斜面碰撞時的交角。求:飛行時間。到達斜面時的速度。300BA9、如圖所示,在一個足夠長的斜面上,從A處水平拋出一小球,若拋出時的小球動能為3J,求落到斜面上B處時的動能為多大? 10、平拋一物體,當拋出1秒后,速度方向與水平成450角,落地時速度與水平成600角,求:初速度落地速度開始拋出距地面的高度水平射程參考答案
25、典型例題:例題1、0.88km 例題2、V0 /sin 、V0/gtan 例題3、H=80m 例題4、V0=2m/s (1 .0)針對訓練:1、D 2、C 3、4 4、cot 能力訓練:1、A 2、C 3、B 4、ABC 5、A 6 (1)tan:tan (2) tan: tan (3) tan2: tan2、7、 8、V0tan( -)/g V/cos( -) 9、7J 10、10m/s 20m/s 15 m 10 m §6.4勻速圓周運動【學習目標】(1)理解并記住描述圓周運動的物理量。(2)學會解勻速圓周運動的運動學問題。(3)掌握解圓周運動動力學問題的一般方法。【自主學習】一
26、、勻速圓周運動的特點:1、軌跡: 2、速度: 二、描述圓周運動的物理量: 1、線速度(1)物理意義:描述質點 (2)方向: (3)大小: 2、角速度(1)物理意義:描述質點 (2)大小: (3)單位: 3、周期和頻率(1)定義:做圓周運動的物體 叫周期。 做圓周運動的物體 叫頻率。(2)周期與頻率的關系: (3)頻率與轉速的關系: 4、向心加速度 (1)物理意義:描述 (2)大小: (3)方向: (4)作用: 5、向心力(1)作用: (2)來源: (3)大小: (4)方向: 特別思考(1)向心力、向心加速度公式對變速圓周運動使用嗎?(2)向心力對物體做功嗎? 三、圓周運動及向心力來源:1、勻速
27、圓周運動:(1)性質: (2)加速度: (3)向心力: (4)質點做勻速圓周運動的條件:(a) (b) 2、非勻速圓周運動:(1)性質: (2)加速度: (3)向心力: 3、向心力來源: 四、離心運動:1、定義: 2、本質: 3、特別注意:(1)離心運動并非沿半徑方向飛出的運動,而是運動半徑越來越大的運動或沿切線方向飛出的運動。(2)離心運動并不是受到什么離心力作用的結果,根本就沒什么離心力,因為沒什么物體提供這種力。【典型例題】一、勻速圓周運動的運動學問題:圖1ABbcad例1、如圖1所示,傳動輪A、B、C的半徑之比為2:1:2,A、B兩輪用皮帶傳動,皮帶不打滑,B、C兩輪同軸,a、b、c三
28、點分別處于A、B、C三輪的邊緣,d點在A輪半徑的中點。試求:a、b、c、d四點的角速度之比,即a:b:c:d= 線速度之比,即va:vb:vc:vc= ;向心加速度之比,即:aa:ab:ac:ad= .(小結)本題考察得什么: 例2、如圖2,A、B兩質點繞同一圓心沿順時針方向做勻速圓周運動,A、B的周期分別為T1、T2,且T1<T2,在某一時刻兩質點相距最近時開始計時,vB vA 問何時兩質點再次相距最近? (小結)解該題需要注意什么: 二、圓周運動的動力學問題:例3、如圖565所示,線段OA2AB,A、B兩球質量相等當它們繞()點在光滑的水平桌面上以相同的角速度轉動時,兩線段的拉力TA
29、B與TOA之比為多少?圖2 提示:通過本題總結解題步驟:(1)明確 ,確定它在那個平面內作圓周運動。(2)對研究對象進行 ,確定是那些力提供了 。(3)建立以 為正方向的坐標,根據向心力公式列方程。(4)解方程,對結果進行必要的討論。例4、如圖,長為L的細繩一端固定,另一端連接一質量為m的小球,現將球拉至與水平方向成30°角的位置釋放小球(繩剛好拉直),求小球擺至最低點時的速度大小和擺球受到的繩的拉力大小。300(小結)該題的易錯點表現在: 【針對訓練】 1個物體以角速度做勻速圓周運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
30、 D軌道半徑越大周期越小2下列說法正確的是:( )A勻速圓周運動是一種勻速運動B勻速圓周運動是一種勻變速運動C勻速圓周運動是一種變加速運動D物體做圓周運動時,其合力垂直于速度方向,不改變線速度大小3如圖5-16所示,小物體A與圓盤保持相對靜止,跟著圓盤一起做勻速圓周運動,則A的受力情況是:( )A受重力、支持力B受重力、支持力和指向圓心的摩擦力C受重力、支持力、向心力、摩擦力D以上均不正確圖5-164一重球用細繩懸掛在勻速前進中的車廂天花板上,當車廂突然制動時,則:( )A繩的拉力突然變小 B繩的拉力突然變大C繩的拉力沒有變化 D無法判斷拉力有何變化5、如圖3所示的皮帶傳動裝置中,輪A和B同軸
31、,A、B 、C分別是三個輪邊緣的質點,且RA=RC=2RB,則三質點的向心加速度之比aA:aB:aC等于( ) A4:2:1 B2:1:2C1:2:4 D4:1:46質量為m 的小球用一條繩子系著在豎直平面內做圓周運動,小球到達最低點和最高點時,繩子所受的張力之差是:( )A、6mg B、5mg C、2mg D、條件不充分,不能確定。7兩個質量分別是m1和m2的光滑小球套在光滑水平桿上,用長為L的細線連接,水平桿隨框架以角速度做勻速轉動,兩球在桿上相對靜止,如圖5-18所示,求兩球離轉動中心的距離R1和R2及細線的拉力 【能力訓練】1A、B兩小球都在水平面上做勻速圓周運動,A球的軌道半徑是B球
32、軌道半徑的2倍,A的轉速為30r/min,B的轉速為15r/min。則兩球的向心加速度之比為( )A1:1 B2:1 C4:1 D8:12、如圖所示,為一皮帶傳動裝置,右輪半徑為r,a為它邊緣上一點;左側是一輪軸,大輪半徑為4r,小輪半徑為2r,b點在小輪上,到小輪中心的距離為r。c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若傳動過程中皮帶不打滑,則:( )a點和b點的線速度大小相等 a點和b點的角速度大小相等 a點和c點的線速度大小相等 a點和d點的向心加速度大小相等 A. B. C. D. 3、如圖所示,固定的錐形漏斗內壁是光滑的,內壁上有兩個質量相等的小球A和B,在各自不同的水平布做勻速圓周運
33、動,以下說法正確的是:( )BAA. VA>VB B. A>B C. aA>aB D.壓力NA>NB 4、半徑為R的光滑半圓柱固定在水平地面上,頂部有一小物塊,如圖所示,今給小物塊一個初速度,則物體將:( )A. 沿圓面A、B、C運動vORABCB. 先沿圓面AB運動,然后在空中作拋物體線運動C. 立即離開圓柱表面做平拋運動D. 立即離開圓柱表面作半徑更大的圓周運動5、如圖所示,輕繩一端系一小球,另一端固定于O點,在O點正下方的P點釘一顆釘子,使懸線拉緊與豎直方向成一角度,然后由靜止釋放小球,當懸線碰到釘子時:( )OP小球的瞬時速度突然變大小球的加速度突然變大小球的所
34、受的向心力突然變大懸線所受的拉力突然變大A. B. C. D.6、如圖所示,汽車以速度V通過一半圓形拱橋的頂點時,關于汽車受力的說法正確的是( )A. 汽車受重力、支持力、向心力B. 汽車受重力、支持力、牽引力、摩擦力、向心力C. 汽車的向心力是重力D. 汽車的重力和支持力的合力是向心力7在光滑的水平面上相距40 cm的兩個釘子A和B,如圖5-21所示,長1 m的細繩一端系著質量為0.4 kg的小球,另一端固定在釘子A上,開始時,小球和釘子A、B在同一直線上,小球始終以2 m/s的速率在水平面上做勻速圓周運動若細繩能承受的最大拉力是4 N,那么,從開始到細繩斷開所經歷的時間是:( ) 圖5-2
35、1A0.9 s B0.8 s C1.2 s D1.6 s8如圖所示,質量m=0.1kg的小球在細繩的拉力作用下在豎直面內做半徑為r=0.2m的圓周運動,已知小球在最高點的速率為v1=2m/s,g取10m/s2,試求:(1)小球在最高點時的細繩的拉力T1=?(2)小球在最低點時的細繩的拉力T2=?9(6分)如圖5-14所示,半徑為R的圓板置于水平面內,在軸心O點的正上方高h處,水平拋出一個小球,圓板做勻速轉動,當圓板半徑OB轉到與拋球初速度方向平行時,小球開始拋出,要使小球和圓板只碰一次,且落點為B,求:(1)小球初速度的大小(2)圓板轉動的角速度。 圖5-14 10、長為L=0.4m的輕質細桿
36、一端固定在O點,在豎直平面內作勻速圓周運動,角速度為=6rad/s,若桿的中心處和另一端各固定一個質量為m=0.2kg的小物體,則端點小物體在轉到豎直位置的最高點時,(g取10m/s2)求:(1)桿對端點小物體的作用力的大小和方向;(2)桿對軸O的作用力的大小和方向。參考答案一 、例題例一(1)b=c,a=b,因為v=R,va=vb 且ra=2rB,所以b=2a,由此得出:因為a:b=1:2,b:c=1:1,a:d=1:1 a:b:c:d=1:2:2:1(2)va=vb,而va=2vd,vc=2vb,所以va:vb:vc:vd=2:2:4:1(3) aa:ab:ac:ad =2:4:8:1或者
37、按aa:ab:ac:ad=a2ra:b2rb:c2rc:d2rd=2:4:8:1.例2、t=nT1T2/(T2-T1) 例3、53 例4二、針對訓練 1、答案:A 2、答案:C 解析:勻速圓周運動中,速度和加速度方向時刻在變,故A、B錯,C對;物體只有做勻速圓周運動時,其合力才垂直于速度,不改變線速度大小,D錯故C選項正確3答案:B解析:物體A在水平臺上,受重力G豎直向下,支持力FN豎直向上,且兩力是一對平衡力,至于物體A是否受摩擦力,方向如何,由運動狀態分析才知道,由于A隨圓盤做圓周運動,所以必須受到向心力作用,G與FN不能提供向心力,只有A受摩擦力F且指向圓心充當向心力,才能使物體有向心力
38、而做勻速圓周運動故B正確 4答案:B解析:車廂突然制動時,重球由于慣性,繼續向前運動,而懸線欲使它改變運動方向則沿圓弧運動,所以拉力變大,即B正確5、答案:A6答案:A7解析:繩對m1和m2的拉力是它們做圓周運動的向心力,根據題意R1R2L,R2L-R1對m1:Fm12R1對m2:Fm22R2m22(L-R1)所以m12R1m22(L-R1)即得:R1R2L-R1Fm12· 答案:;F三、能力訓練1、D 2、C 3、A 4、C 5、B 6、D7、答案:B解析:當小球繞A以1 m的半徑轉半圈的過程中,拉力是F1m0.4×1.6 N,繩不斷當小球繼續繞B以(10.4)0.6 m
39、的半徑轉半圈的過程中,拉力為F2m0.4×2.67 N,繩不斷當小球再碰到釘子A,將以半徑(0.60.4)0.2 m做圓周運動,拉力F3m0.4×8 N繩斷所以在繩斷之間小球轉過兩個半圈,時間分別為t10.5 st20.3 s所以斷開前總時間是tt1t2(0.50.3)s0.8 s 8(1)T3N (2)T7N9解析:(1)小球做平拋運動在豎直方向hgt2t在水平方向:sv1tv0 R所以v0R(2)因為tnTn即 n 所以2n (n1,2,)圖D-1答案:(1)R(2)2n (n1,2,)10、簡解:(1)mg+TA=m2 LTA= m2 L-mg=0.88N 方向向下(2)mg+ TB -TA=m2 L/2 TB = TA +m2 L/2-mg=0.32N 方向向下軸O受力方向向上,大小也為0.32N§6.5圓周運動中的臨
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