曲线运动【强化版】答案版.

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1、高中物理学生姓名 曲线运动【基础知识】1曲线运动：物体运动的轨迹是曲线的运动1.1曲线运动的速度方向：做曲线运动的质点在某一点的瞬时速度的方向，就是通过这一点的曲线切线的方向1.2 曲线运动的性质质点在曲线运动中的速度方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动，即曲线运动的加速度a0【例】关于质点做曲线运动的下列说法中，正确的是（ ）A 曲线运动一定是匀变速运动B 变速运动一定是曲线运动C 曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向 D 有些曲线运动也可能是匀速运动1.3 物体做曲线运动的条件：物体所受合外力（或者加速度）方向与它的速度方向不在同一直线上。注意：力的作用效果之

2、一是改变物体的速度（即运动状态）。其中，与速度方向平行的力改变物体速度的大小，与速度方向垂直的力改变物体速度的方向。 因此：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。当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动速率将增大；当物体受到的合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体做曲线运动速率将减小。当物体受到合外力方向与速度方向始终垂直时，物体将做匀速圆周运动。1.4 曲线运动受力特点:做曲线运动的物体所受合外力的方向指向曲线弯曲的一侧1.5 曲线运动分类:加速度a恒定(即合外力恒定)的曲线运动为匀变速曲线运动，加速度a变化(即合外力变化)的曲线运动为非匀变

3、速曲线运动 【例】下列叙述正确的是：( ) A 物体在恒力作用下不可能作曲线运动B 物体在变力作用下不可能作直线运动C 物体在变力或恒力作用下都有可能作曲线运动D 物体在变力或恒力作用下都可能作直线运动【例】汽车在一段弯曲的水平路面上匀速行驶，关于它受到的水平方向的作用力的示意图如图，下列可能正确的是（图中F为地面对其的静摩擦力，Ff为它行驶时所受的阻力）（ ）【答案】C 【例】某物体在一足够大的光滑平面上向东运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体运动将是（ ）A 直线运动，但加速度方向不变，大小不变，是匀变速运动B 曲线运动且是匀变速曲线运动C 曲线运动，但加速度方向改变，大小不变，是

4、非匀变速运动D 曲线运动，加速度大小和方向均改变，是非匀变速运动【例】如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受的力反向而大小不变（即由F变为F），在此力作用下，物体以后的运动情况将( )A 物体可能沿Ba曲线运动B 物体可能沿Bb曲线运动C 物体可能沿Bc曲线运动D 物体可能沿原曲线由B返回A2运动的合成与分解 定义： 物体实际发生的运动叫合运动 物体同时参与的几个运动叫分运动已知分运动的情况，求合运动的情况叫做运动的合成 已知合运动的情况，求分运动的情况叫做运动的分解2.1合运动与分运动的关系：分运动具有独立性：一个物体同时参与几个分运动任一个分运动的存在，对其它分运

5、动的规律没有干扰和影响分运动与合运动具有等时性：合运动与分运动是在同一时间内进行的，即经历时间相等分运动与合运动具有等效性：合运动跟几个分运动共同叠加的效果相同合运动通常就是实际运动2.2运动的合成与分解包括位移、速度、加速度的合成与分解，它们都遵守平行四边形定则运动不能随意分解，必须按实际效果或处理问题的需要来分解 v2a2.3几个结论：两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动两个直线运动的合运动，不一定是直线运动(如平抛运动)互成角度的一个匀速直线运动和一个变速直线运动的合运动是匀变速曲线运动如右图所示，两个匀变速直线运动的合运动，一定是匀变速运动，但不一定是直线运动【例】降落伞在下落一段

6、时间后的运动是匀速的，无风时，某跳伞运动员的着地速度为4m/s，现在由于有沿水平方向向东的影响，跳伞运动员着地的速度5m/s，那么风速（ ）A 3m/s B 4m/s C 5m/s D 1m/s【例】一个质点受两个互成锐角的力F1和F2的作用，由静止开始运动，若运动中保持二力的方向不变，但F1突然增大到F1F，则质点此后（ ）A 一定做匀变速曲线运动 B 可能做匀速直线运动C 可能做变加速曲线运动 D 做匀变速直线运动【例】关于互成角度的两个初速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 【分析

7、和解答】正确答案是C，两个运动的初速度合成、加速度合成如图41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C2.4渡河问题：处理方法：小船在有一定流速的水中过河时，实际上参与了两个方向的分运动，即随水流的运动(水冲船的运动)和船相对水的运动(即在静水中的船的运动)，船的实际运动是合运动要使过河的时间最短，则船头必须垂直河岸(d为河宽)；要使过河的位移最短： a.若v船 v水,则船头必须指向河岸上游方向；使合速度垂直河岸，最小位移等于河宽，此时过河时间：b.若v船 v水,只有当v

8、船 v合 时，过河的位移最小。（矢量三角形）【例】一只船在静水中的速度为0.4m/s，它要渡过一条宽度为40m的河，河水的流速为0.3m/s。则下列说法中正确的是（ ）A 船不可能渡过河B 船有可能垂直到达对岸C 船不能垂直到达对岸 D 船到达对岸所需时间都是100sV1AOPd岸【例】在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为V1，摩托艇在静水中的航速为V2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d， 如图所示。若战士要想在最短时间内将人送上岸，则 （ ）A 摩托艇的头部应向上游开B 摩托艇的头部应正对O点开C 摩托艇的头部应向下游开D 摩托艇的头部应

9、向上游或下游开【例】若战士在最短时间内将人送上岸，则最短的时间为（ ）A B C 【例】若战士在最短时间内将人送上岸，则登陆的地点距O点的距离为（ ）A B 0 C D ；【例】（山东省实验中学2010届第一次诊断性测试）小船横渡一条河，船本身提供的速度大小方向都不变。已知小船的运动轨迹如图所示，则河水的流速 ( )A 越接近B岸水速越大 B 越接近B岸水速越小C 由A到B水速先增后减 D 水流速度恒定【例】一条河流宽度为200m，河水流动速度是v1=2ms，船在静水中航行速度为v2=4ms，现使船渡河，(1)如果要求船划到对岸航程最短，则船头应指向什么方向?最短航程是多少?所用时间多长?(2

10、)如果要求船划到对岸时间最短，则船头应指向什么方向?最短时间是多少?航程是多少?解析：(1)，斜向上游与河岸成60角，最短航程是200m，时间为：(2) 时，即正对河岸开船时度河时间最短，时间为：2.5绳子末端速度的分解绳子末端运动速度的分解，应按运动的实际效果进行例如在右图中，用绳子通过定滑轮拉物体船，当以速度v匀速拉绳子时，求船的速度 首先要分析船的运动与拉绳的运动之间有什么样的关系船的运动(即绳的末端的运动)可看作两个分运动的合成： 沿绳的方向被牵引，绳长缩短，绳长缩短的速度即等于v；垂直于绳以定滑轮为圆心的摆动，它不改变绳长这样就可以求得船的速度为, 当船向左移动，将逐渐变大，船速逐渐

11、变大虽然匀速拉绳子，但物体A却在做变速运动速度投影定理：不可伸长的绳或杆尽管各点的速度不同，但各点速度沿绳或杆方向的投影相同。【例】如下图所示，当放在墙角的均匀直杆A端靠存竖直墙上，B端放在水平地面，当滑到图示位置时，B点速度为v，则A点速度是_(a为已知) 【例】如图5-1所示，A、B两车通过细绳跨接在定滑轮两侧，并分别置于光滑水平面上，若A车以速度v0向右匀速运动，当绳与水平面的夹角分别为和时，B车的速度是多少？答案：.vB= 【例6】如图所示，长为L的轻细直杆一端可绕水平地面上的O点在竖直平面内转动，另一端固定一质量为M的小球，杆一直靠在正方体箱子的左上角边上，箱子的质量为m，边长为，杆

12、与水平方向的夹角为.现将杆由=45角的位置由静止释放，不计一切摩擦，当杆与水平方向的夹角=30.时，小球的运动速率v=_.【例】一轻绳通过无摩擦的定滑轮在倾角为30的光滑斜面上的物体m1连接，另一端和套在竖直光滑杆上的物体m2连接.已知定滑轮到杆的距离为m.物体m2由静止从AB连线为水平位置开始下滑1 m时，m1、m2恰受力平衡如图5-10所示.试求： （1）m2在下滑过程中的最大速度.（2）m2沿竖直杆能够向下滑动的最大距离.解析：（1）由图可知，随m2的下滑，绳子拉力的竖直分量是逐渐增大的，m2在C点受力恰好平衡，因此m2从B到C是加速过程，以后将做减速运动，所以m2的最大速度即出现在图示

13、位置.对m1、m2组成的系统来说，在整个运动过程中只有重力和绳子拉力做功，但绳子拉力做功代数和为零，所以系统机械能守恒.E增=E减，即m1v12+m22v2+m1g（A-A）sin30=m2gB又由图示位置m1、m2受力平衡，应有：TcosACB=m2g,T=m1gsin30又由速度分解知识知v1=v2cosACB，代入数值可解得v2=2.15 m/s,（2）m2下滑距离最大时m1、m2速度为零，在整个过程中应用机械能守恒定律，得：E增=E减即:m1g（）sin30=m2gH利用（1）中质量关系可求得m2下滑的最大距离H=m=2.31 m2.6竖直方向上的抛体运动2.6.1竖直下抛：将物体以某

14、一初速度向下竖直抛出，在不计空气阻力的情况下，物体的运动情况称为竖直下抛运动。2.6.2竖直上抛：只在重力的作用下，具有与重力方向相反的初速度的物体的运动。1）分段分析：上升和下落 上升时间物体上升到最高点瞬时速度为0，由速度公式可得 上升最大高度H由位移公式 将代入得 下落时间落地速度vt全程时间T2） 由竖直上抛运动的特征知上升阶段和下落阶段的受力情况及加速度是相同的，只要设定物体运动的正方向，规定矢量的正负号即可将竖直上抛运动的全过程看做统一的匀减速直线运动来处理。备注：（算出的vt0表示物体在向上过程中，vt0表示物体在向下过程中；s0表示物体在抛出点上方，s0表示物体在抛出点下方）3）对称性（1）竖直上抛物体上抛达最大高度所用的时间与从这一高度下落到抛出点所用时间相等。（2）竖直上抛的物体在上升和下落过程中经过同一位置时的速度大小相等、方向相反。2.7平抛物体的运动（1）定义：v0水平，只受重力作用的运动性质：加速度为g的匀变速曲线运动（2）特点：水平方