江蘇省二輪復(fù)習(xí)資料(10個(gè)專題)專題三doc_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、專題三拋體運(yùn)動(dòng)要點(diǎn)分析1、命題趨勢(shì):課程標(biāo)準(zhǔn)要求會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法分析拋體運(yùn)動(dòng)。拋體運(yùn)動(dòng)是高中階段學(xué)習(xí)的重要的運(yùn)動(dòng)形式,是歷年高考重點(diǎn)考查的內(nèi)容之一。平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)。從歷年的高考情況來看,單純考查這部分知識(shí)的題目不是很多,較多的是結(jié)合萬有引力、電場(chǎng)磁場(chǎng)、機(jī)械能守恒等問題來考查。2、題型歸納:復(fù)習(xí)時(shí)要在扎實(shí)掌握本部分內(nèi)容的基礎(chǔ)上注重與其他部分的滲透以及與實(shí)際生活相結(jié)合,與電場(chǎng)和磁場(chǎng)相聯(lián)系的綜合問題 (如電場(chǎng)中帶電粒子的類平拋運(yùn)動(dòng)) 更要引起重視。 本部分還可以與勻變速直線運(yùn)動(dòng)、牛頓定律相結(jié)合構(gòu)成多過程分析題,甚至涉及到公路、鐵路、航海、航空等交通方

2、面的知識(shí)。3、方法總結(jié):利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解研究曲線運(yùn)動(dòng)的思維流程(欲知)曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律(只需)研究?jī)芍本€運(yùn)動(dòng)規(guī)律(得知)曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律在處理實(shí)際問題中應(yīng)注意只有深刻挖掘曲線運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果,才能明確曲線運(yùn)動(dòng)應(yīng)分解為哪兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng),這是處理曲線運(yùn)動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行等效合成時(shí),需要尋找兩分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間聯(lián)系等時(shí)性,這是處理曲線運(yùn)動(dòng)問題的切入點(diǎn)例題精析例 1、關(guān)于互成角度的兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A 合運(yùn)動(dòng)的軌跡一定是拋物線B合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)一定是勻變速運(yùn)動(dòng)C合運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是直線,也可能是曲線D 合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)無法確定例 2、如圖所示,一足夠長(zhǎng)的固定光滑斜面與水平面的夾

3、角為以初速度v1 從斜面頂端水平拋出, 物體 B 在斜面上距頂端度 v2 沿斜面向下勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)歷時(shí)間t 物體 A 和物體53,物體AL=20m 處同時(shí)以速B 在斜面上相遇,則下列各組速度和時(shí)間中滿足條件的是(cos53 =0.6,sin53 =0.8,g= 10 m/s2)A v1=15m/s,v2 =4 m/s,t= 4sB v1=15 m/s, v2=6 m/s ,t= 3sC v1=18 m/s, v2=4 m/s ,t= 4sD v1=18m/s, v2=6 m/s,t= 3s例 3、如圖所示,水平屋頂高H=5m ,墻高 h=3.2m,墻到房子的距離L=3 m,墻外馬路寬房頂水平飛

4、出落在墻外的馬路上,求小球離開屋頂時(shí)的速度。( 取 g=10m/s2)s=10m,小球從例 4、如圖甲所示, 水平傳送帶的長(zhǎng)度L =5m,皮帶輪的半徑R=0.1m,皮帶輪以角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?,F(xiàn)有一小物體(視為質(zhì)點(diǎn))以水平速度v0 從 A 點(diǎn)滑上傳送帶,越過B 點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),其水平位移為s。保持物體的初速度v0 不變,多次改變皮帶輪的角速度,依次測(cè)量水平位移s,得到如圖乙所示的s圖像。回答下列問題:( 1)當(dāng) 010 rad/s 時(shí),物體在 A、 B 之間做什么運(yùn)動(dòng)?( 2)B 端距地面的高度 h 為多大?( 3)物塊的初速度 v0 多大?s/m31130/rad/圖甲圖乙針對(duì)訓(xùn)練:()1

5、、關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是:A、平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)B、平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任何相等時(shí)間內(nèi)速度變化量相等C、平拋運(yùn)動(dòng)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成D、落地時(shí)間與落地速度只與拋出點(diǎn)高度有關(guān)( )2、物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),它的速度的方向和水平方向間的夾角 的正切 tg 隨時(shí)間 t 變化的圖像是圖中的()3、如圖所示,為一物體平拋運(yùn)動(dòng)的x-y 圖象,物體從 O點(diǎn)拋出, x、y 分別為其水平和豎直位移. 在物體運(yùn)動(dòng)過程中的任一點(diǎn)(、),其速度的反向延P xy長(zhǎng)線交于x軸的A點(diǎn)(A點(diǎn)未畫出),則的長(zhǎng)為OAA. xB.0.5xC.0.3xD. 不能確定()4、如圖所示,傾角為的斜面上

6、 A 點(diǎn),以水平速度v0 拋出一個(gè)小球,不計(jì)空氣阻力,它落到斜面上B 點(diǎn)所用的時(shí)間為A.2v0 sinB.2v0 tanC.v0 sinD.v0 tangggg()5、甲從高H 處以速度v 1 水平拋出小球A ,乙同時(shí)從地面以初速度v2 豎直上拋小球B ,在B 尚未到達(dá)最高點(diǎn)之前,兩球在空中相遇,則( A) 兩球相遇時(shí)間 tHHv1v1( B) 拋出前兩球的水平距離 sv 2( C) 相遇時(shí) A 球速率 vgH( D) 若 v 2gH , 則兩球相遇在H 處v 22() 6一航天探測(cè)器完成對(duì)火星的探測(cè)任務(wù)后,在離開火星的過程中,由靜止開始沿著與火星表面成一傾斜角的直線飛行,先加速運(yùn)動(dòng),再勻速運(yùn)

7、動(dòng)。探測(cè)器通過噴氣而獲得推動(dòng)力。以下關(guān)于噴氣方向的描述中正確的是A 探測(cè)器加速運(yùn)動(dòng)時(shí),沿直線向后噴氣B探測(cè)器加速運(yùn)動(dòng)時(shí),豎直向下噴氣C探測(cè)器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),豎直向下噴氣D 探測(cè)器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),不需要噴氣()7如下圖所示的塔吊臂上有一可沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車A,小車下通過鋼絲繩裝有吊著物體B 的吊鉤在小車 A 與物體 B 以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),吊鉤將物體B 向上吊起,A 、B之間的距離以dH2t 2(SI)( SI表示國(guó)際單位制,式中H 為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化,則物體做A 速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)B速度大小增加的曲線運(yùn)動(dòng)C加速度大小和方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)D 加速度大小和方向均變化

8、的曲線運(yùn)動(dòng)( )8如圖所示 , 光滑平臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為 m 的物塊,用繩子跨過定滑輪由地面上的人向右拉動(dòng),人以速度 v 從平臺(tái)的邊緣處向右勻速前進(jìn)了 s,不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及滑輪軸的摩擦,且平臺(tái)離人手作用點(diǎn)豎直高度始終為 h ,則A 在該過程中,物塊的運(yùn)動(dòng)也是勻速的mv2B 在該過程中,人對(duì)物塊做的功為2mv2 s2C在該過程中,人對(duì)物塊做的功為s2 )2(h2vhD在該過程中,物塊的運(yùn)動(dòng)速率為s2h29、如圖所示,在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm.若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置為圖中的a、 b、c、 d 幾點(diǎn),則小球平拋的初速度的計(jì)

9、算式為v 0=(用 L和 g 表示 ),其值是,小球在 b 點(diǎn)的速率是.(取 g=9.8 m/s2)10、A、B 兩點(diǎn)在地面 O點(diǎn)的正上方, A 點(diǎn)離地高度為 20m,B 點(diǎn)離地高度為10m,現(xiàn)在分別在 A、B 兩點(diǎn)水平拋出兩個(gè)小球,要使兩球同時(shí)落地,試分析說明:(1)那一個(gè)小球應(yīng)先拋出。 (2)物體拋出的初速度對(duì)落地的時(shí)間是否有影響。(3)兩球拋出的時(shí)間間隔是多少。11、如圖所示, AB為斜面,傾角為30,小球從A點(diǎn)以初速度v0 水平拋出,恰好落到B 點(diǎn),求:(1)AB間的距離;( 2)物體在空中飛行的時(shí)間;(3)從拋出開始經(jīng)多少時(shí)間小球的速度與斜面平行此時(shí)與斜面間的距離為多?12如圖所示,

10、一小球自平臺(tái)上水平拋出,恰好落在臨近平臺(tái)的一傾角為 = 53的光滑斜面頂端,并剛好沿光滑斜面下滑,已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差 h= 0.8m,重力加速度 g= 10m/s2 ,sin53 = 0.8,cos53= 0.6,求小球水平拋出的初速度 v0 是多少?0斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離s 是多少?h若斜面頂端高 H = 20.8m,則小球離開平臺(tái)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間t 到達(dá)斜面底端?s5313在冬天,高為 h=1.25m 的平臺(tái)上,覆蓋了一層冰,一乘雪橇的滑雪愛好者,從距平臺(tái)邊緣s=24m處以一定的初速度向平臺(tái)邊緣滑去,如圖所示, 當(dāng)他s滑離平臺(tái)即將著地時(shí)的瞬間, 其速度方向與水平地面v的夾角為

11、=45,取重力加速度 g=10m/s2。求:( 1)滑雪者著地點(diǎn)到平臺(tái)邊緣的水平距離是多h大;( 2)若平臺(tái)上的冰面與雪橇間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.05,則滑雪者的初速度是多大?14如圖所示,將質(zhì)量為 m 的小球從傾角為 的光滑斜面上的 A 點(diǎn)以初速0 水平拋出(即0 CD ),小球沿斜面運(yùn)動(dòng)到B 點(diǎn).已知 A 點(diǎn)的豎直高度為h,則小球到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)的速度大小為多少?小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為多少?Cv0DAhB參考答案:【例1】解析:合力是恒定的,合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)一定是勻變速運(yùn)動(dòng);當(dāng)合速度與合力在一條直線上時(shí),合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)合速度與合力不在一條直線上時(shí),合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)。所以,BC 正確。答案:

12、 BC題后反思: 本題考查物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件。物體該做怎樣的運(yùn)動(dòng)是由它的受力和初始條件決定的?!纠?2】解析: 由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)得 tan53gt 2t 和速度 v1 代入,得 4v1 15t,把各選項(xiàng)中的時(shí)間2v1 t上式,只有 A 項(xiàng)能使關(guān)系式有解。故正確答案為A。答案 :A。題后反思: 本題考查 考點(diǎn)“ 平拋運(yùn)動(dòng) ”,涉及到運(yùn)動(dòng)的合成與分解、勻變速直線運(yùn)動(dòng)等知識(shí)。本題重在考查考生對(duì)“物體A 和物體 B 在斜面上相遇”這一條件的理解應(yīng)用能力。本題不僅考查對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用,同時(shí)考查考生應(yīng)用多種方法解決問題的能力。如果不采用代入法而自接推導(dǎo)會(huì)復(fù)雜得多。平拋運(yùn)動(dòng)還可結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律、天體運(yùn)行

13、、電場(chǎng)等知識(shí)進(jìn)行綜合命題?!纠?3】【解析】設(shè)球剛好越過墻時(shí),此時(shí)球水平初速度為v1,則 H-h=gt 12/2. t1=2( Hh) / gL=v 1t1得 v1 =5m/s設(shè)球越過墻剛好落在馬路右邊,此時(shí)球水平速度為v 2,則 H=gt22/2. t2=2H / gL+s=v 2t 2 得 v2=13m/s小球離開屋頂時(shí)的速度 5m/sv13m/s【例 4】解:( 1)物體的水平位移相同,說明物體離開B 點(diǎn)的速度相同,物體的速度大于皮帶的速度,一直做勻減速運(yùn)動(dòng)。( 2)當(dāng) =10rad/s 時(shí),物體經(jīng)過 B 點(diǎn)的速度為 vBR1m/s 平拋運(yùn)動(dòng): h1gt 22svB t解得: t=1s,

14、 h=5m( 3)當(dāng) 30rad/s 時(shí),水平位移不變,說明物體在AB 之間一直加速,其末速度s3vBm/st根據(jù) vt2v022as當(dāng) 010rad/s時(shí), 2gL v02vB2當(dāng) 30rad/s時(shí), 2 gLvB2v02 2 gL v,B2v02解得: v05m / s題后反思: 本題以傳送帶上物體的運(yùn)動(dòng)為背景,涉及到直線運(yùn)動(dòng)、牛頓定律、圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)等較多知識(shí)點(diǎn),過程多,情景復(fù)雜,對(duì)考生綜合應(yīng)用能力要求較高。針對(duì)訓(xùn)練答案:1 ABC2.B3.B4.B5. BD6.C7.BC8.C9.【解析】根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可知:v0=2L/t s=gT2其中 s=3L-2L=L ,所以 TSL ,gg

15、代入式得 v 02gL0 . 70 m / sb 點(diǎn)的豎直分速度 v y3 l3gl (利用中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于整段時(shí)間的平均速度規(guī)律2T2b 點(diǎn)的速率 v bv 02v 2y5gL0 .875 m /s210 (1)A 球(2)沒有影響( 3)2 222(3)211 (1)4v 0 /3g (2)23 v 0 /3g 3 v 0 /12g12解:(1)由題意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,說明此時(shí)小球速度方向與斜面平行,否則小球會(huì)彈起,所以vy = v0tan53 vy2 = 2gh代入數(shù)據(jù),得vy = 4m/s, v0 = 3m/s( 2)由 vy = gt1 得 t1 = 0.4s

16、s =v 0 t1 = 3 0.4m = 1.2m( 3)小球沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=mgsin53 2m= 8m/s22= 5m/s0初速度 = 0+ yH=vt 2 + 1at22hsin53 2代入數(shù)據(jù),整理得4t22 + 5t 2 - 26 = 0ys解得t2 = 2s 或 t 2=13s(不合題意舍去)4所以 t = t1 + t 2 = 2.4s13解析: (1)把滑雪愛好者著地時(shí)的速度vt 分解為如圖所示的v0、vy 兩個(gè)分量由 h1gt 22)053解得 t=0.5s則vy=gt= 5m/s又 vy=v0tan45 解得 v0=5m/s著地點(diǎn)到平臺(tái)邊緣的水平距離:x=

17、 v0t=2.5m( 2)滑雪者在平臺(tái)上滑動(dòng)時(shí),受到滑動(dòng)摩擦力作用而減速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理得mgs1 mv021 mv222解得: v=7m/s即滑雪者的初速度為 7m/s。14(1)由機(jī)械能守恒定律:1mv02mgh1mv2 得22v22 gh0( 2)小球做類平拋運(yùn)動(dòng) 由牛頓第二定律: mgsin =max vth1 at 2sin2解以上各式得t2 h2g si n圓周運(yùn)動(dòng)命題趨勢(shì): 勻速圓周運(yùn)動(dòng)上承牛頓運(yùn)動(dòng)定律,下接萬有引力,因此在高中物理中占據(jù)極其重要的地位。l 在提倡素質(zhì)教育的今天,高考也會(huì)把考查學(xué)生的能力放在首位,圓周運(yùn)動(dòng)的角速度、線速度和向心加速度是近幾年高考的熱點(diǎn)。2 與實(shí)際應(yīng)

18、用和與生產(chǎn)、生活、科技聯(lián)系命題已經(jīng)成為一種命題的趨向,特別是神舟系列飛船發(fā)射成功、嫦娥探月計(jì)劃的實(shí)施,更會(huì)結(jié)合萬有引力進(jìn)行命題。題型歸納:本節(jié)內(nèi)容包括圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)部分和物體做圓周運(yùn)動(dòng)的能量問題, 其核心內(nèi)容是牛頓第二定律、機(jī)械能守恒定律等知識(shí)在圓周運(yùn)動(dòng)中的具體應(yīng)用。方法總結(jié):本節(jié)所涉及到的基本方法與牛頓運(yùn)動(dòng)定律的方法基本相同,只是在具體應(yīng)用知識(shí)的過程中要注意結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):物體所受外力在沿半徑指向圓心的合力才是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,因此利用矢量合成的方法分析物體的受力情況同樣也是本單元的基本方法;只有物體所受的合外力的方向沿半徑指向圓心,物體才做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。根據(jù)牛頓第二定律合外力與

19、加速度的瞬時(shí)關(guān)系可知,當(dāng)物體在圓周上運(yùn)動(dòng)的某一瞬間的合外力指向圓心,我們?nèi)钥梢杂门nD第二定律對(duì)這一時(shí)刻列出相應(yīng)的牛頓定律的方程,如豎直圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的問題。另外,由于在具體的圓周運(yùn)動(dòng)中,物體所受除重力以外的合外力總指向圓心,與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直,因此向心力對(duì)物體不做功,所以物體的機(jī)械能守恒。易錯(cuò)點(diǎn)分析:在本節(jié)知識(shí)應(yīng)用的過程中,常犯的錯(cuò)誤主要表現(xiàn)在:對(duì)物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力情況不能做出正確的分析,特別是物體在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),靜摩擦力參與提供向心力的情況;對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及機(jī)械能守恒定律等知識(shí)內(nèi)容不能綜合地靈活應(yīng)用,如對(duì)于被繩(或桿、軌道)束縛的物體在豎直面的圓周運(yùn)動(dòng)問

20、題,由于涉及到多方面知識(shí)的綜合,表現(xiàn)出解答問題時(shí)顧此失彼。典型例題:1. 皮帶傳動(dòng)問題例 1:如圖所示,為一皮帶傳動(dòng)裝置,右輪的半徑為r , ac2r rb是它邊緣上的一點(diǎn),左側(cè)是一輪軸,大輪的半徑為4r ,小輪4r的半徑為 2r , b 點(diǎn)在小輪上,到小輪中心的距離為r , c 點(diǎn)和dd 點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上,若在傳動(dòng)過程中,皮帶不打滑,則()A. a點(diǎn)與 b 點(diǎn)的線速度大小相等B. a點(diǎn)與 b 點(diǎn)的角速度大小相等C. a點(diǎn)與 c 點(diǎn)的線速度大小相等D. a點(diǎn)與 d 點(diǎn)的向心加速度大小相等2.水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)例 2:如圖所示,水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物體,當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為 r

21、時(shí),連接物塊和轉(zhuǎn)軸的繩剛好被拉直(繩上張力為零)。物體和轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是其正壓力的 倍。求:rOar( 1)當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度 1=g 時(shí),細(xì)繩的拉力。2r( 2)當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度 2=3 g 時(shí),細(xì)繩的拉力。2r3. 豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)例 3、一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管,固定于豎直平面內(nèi),環(huán)的半徑為R(比細(xì)管的半徑大得多)在圓管中有兩個(gè)直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)) A 球的質(zhì)量為 m1,B 球的質(zhì)量為 m2它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng),經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度都為v0設(shè) A 球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí), B 球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),重力加速度用g 表示B( 1)若此時(shí) B 球恰好對(duì)軌道無壓力,題中相關(guān)物理

22、量滿足何種關(guān)系?( 2)若此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零,題中各物理量滿足何種關(guān)系?( 3)若 m1=m2=m ,試證明此時(shí)A 、B 兩小球作用于圓管的合力大小為6mg,方向豎直向下A4.極值問題例 4:如圖所示,用細(xì)繩一端系著的質(zhì)量為M = 0.6Kg的物體 A 靜止在水平轉(zhuǎn)盤上,細(xì)繩另一端通過轉(zhuǎn)盤中心的光滑小孔O吊著質(zhì)量為m = 0.3Kg 的小球 B, A 的重心到O點(diǎn)的距離為 0.2 m 。若 A 與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為 Ff =2N,為使小球 B 保持靜止,求轉(zhuǎn)盤繞中心O旋轉(zhuǎn)的角速度 的取值范圍。(取 g=10m/s2)OAB5.數(shù)理問題例 5:如圖,光滑的水平桌面上釘有兩枚鐵釘A、

23、 B,相距 l 0=0.1m,長(zhǎng) l =1m的柔軟細(xì)線一端拴在A上,另一端拴住一個(gè)質(zhì)量為500g 的小球,小球的初始位置在AB連線上 A 的一側(cè),把細(xì)線拉直,給小球以2m/s 的垂直細(xì)線方向的水平速度,使它做圓周運(yùn)動(dòng),由于釘子B 的存在,使細(xì)線逐步纏在A、B 上,若細(xì)線能承受的最大拉力Fm=7N,則從開始運(yùn)動(dòng)到細(xì)線斷裂的時(shí)間為多少?AB針對(duì)訓(xùn)練:( ) 1、 火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,其高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定。若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛速度為 v ,則下列說法中正確的是A 當(dāng)以 v 的速度通過此彎路時(shí),火車重力與軌道面支持力的合力提供向心力B 當(dāng)以 v 的速度通過此彎路時(shí),火車重力、軌道

24、面支持力和外軌對(duì)輪緣彈力的合力提供向心力C 當(dāng)速度大于v 時(shí),輪緣擠壓外軌D 當(dāng)速度小于v 時(shí),輪緣擠壓外軌() 2、如圖,長(zhǎng)為L(zhǎng) 的輕桿,一端固定一個(gè)小球,使小球動(dòng),關(guān)于小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度v,下列說法正確的是P 在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)A v 的最小值為RgB v有零逐漸增大,向心力也逐漸增大C v 由Rg 逐漸增大,桿對(duì)小球的彈力也逐漸增大D v 由 Rg 逐漸減少,桿對(duì)小球的彈力也逐漸減少() 3、如圖所示,水平轉(zhuǎn)盤上的A 、B 、 C 三處有三塊可視為質(zhì)點(diǎn)的由同一種材料做成的正立方體物塊;B、C 處物塊的質(zhì)量相等且為m,A 處物塊的質(zhì)量為 2m;點(diǎn) A、 B 與軸O 的距離相等且為r ,

25、點(diǎn) C 到軸 O 的距離為2r ,轉(zhuǎn)盤以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),A、B、C處的物塊都沒有發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象,下列說法中正確的是A C 處物塊的向心加速度最大B A 處物塊受到的靜摩擦力最小C當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí),最先滑動(dòng)起來的是C 處的物塊D當(dāng)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大時(shí),最后滑動(dòng)起來的是A 處的物塊() 4、如圖所示,兩個(gè)用相同材料制成的靠摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)的輪A和 B水平放置,兩輪半徑R=2RB當(dāng)主動(dòng)輪A 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在A 輪邊緣上放置的小木塊恰能相對(duì)靜止在A 輪邊緣上 若將小木塊放在B 輪上,欲使木塊相對(duì) B 輪也靜止,則木塊距B 輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為A RB/4B RB/3c RB/2D RB() 5、如圖所示,兩個(gè) 3/4

26、圓弧軌道固定在水平地面上,半徑R相同, A 軌道由金屬凹槽制成, B軌道由金屬圓管制成,均可視為光滑軌道在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球 A 和 B 由靜止釋放,小球距離地面的高度分別用hA 和 hB表示,對(duì)于下述說法,正確的是A 若 hA=hB2R,則兩小球都能沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B 若 hA=hB=3R 2,由于機(jī)械能守恒,兩小球在軌道上上升的最大高度均為 3R2C適當(dāng)調(diào)整 hA 和 hB,均可使兩小球從軌道最高點(diǎn)飛出后,恰好落在軌道右端口處D若使小球沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出,A小球在hA5 2,B 小球在B2R的任何Rh高度均可6、小球在半徑為 R 的光滑半球內(nèi)做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)

27、,試分析圖中的 (小球與半球球心連線跟豎直方向的夾角)與線速度v、周期 T 的關(guān)系。(小球的半徑遠(yuǎn)小于 R)。7、如圖所示,桿長(zhǎng)為 l ,球的質(zhì)量為 m,桿連球在豎直平面內(nèi)繞軸 O自由轉(zhuǎn)動(dòng),已知在最高點(diǎn)處,桿對(duì)球的彈力大小為 F=1 mg,求這時(shí)小球的瞬時(shí)速度大小。28、如圖所示,一根輕質(zhì)細(xì)桿的兩端分別固定著A、B 兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球, O點(diǎn)是一光滑水平軸,已知AO=l , BO=2l ,使細(xì)桿從水平位置由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)B 球轉(zhuǎn)到 O點(diǎn)正下方時(shí),它對(duì)細(xì)桿的拉力大小是多少?9、如圖所示,露天娛樂場(chǎng)空中列車是由許多完全相同的車廂組成,列車先沿光滑水平軌道行駛,然后滑上一固定的半徑為R 的空中圓

28、形光滑軌道,若列車全長(zhǎng)為l ( l2 R),R遠(yuǎn)大于一節(jié)車廂的長(zhǎng)度和高度,那么列車在運(yùn)行到圓環(huán)前的速度至少要多大, 才能使整個(gè)列車安全通過固定的圓環(huán)軌R道(車廂間的距離不計(jì))?v0O10、如右圖所示,豎直圓簡(jiǎn)內(nèi)壁光滑,半徑為R頂部有入口A,在 A 的正下方 h 處有出口B,一質(zhì)量為 m的小球從入口 A 沿圓筒壁切線方向水平射人圓筒內(nèi),要使球從 B 處飛出。小球進(jìn)入入口 A 處的速度 v0 應(yīng)滿足什么條件 ?在運(yùn)動(dòng)過程,球?qū)ν驳膲毫Χ啻??參考答案:例 1、解析: 皮帶不打滑,右輪和大輪通過皮帶傳動(dòng),故a、 c 兩點(diǎn)線速度相等,va vc ,故選項(xiàng)( C)正確;又小輪和大輪在同一轉(zhuǎn)動(dòng)物體上,c

29、點(diǎn)、 b 點(diǎn)在同一輪軸上角速度相等bcd,半徑不同,由 vr , ab ,所以 vc2vb。因此 va2vb,即選項(xiàng)( )r =2 rA錯(cuò);又v ,故a 2 c ,所以a2b ,即選項(xiàng)( B)錯(cuò);由 av 2,故 aa2ac 。由rra2 r ,故 ad2ac ,因此 aaa d 故選項(xiàng)( D)正確。本題正確答案C、D。點(diǎn)評(píng): 處理皮帶傳動(dòng)問題的要點(diǎn)為, 要抓住不等量和相等量的關(guān)系:皮帶(鏈條)上各點(diǎn)以及兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等, 而角速度 v/r 與半徑 r 成反比。 同一輪軸上各點(diǎn)的角速度 和 n 相同,而線速度 v r 與半徑 r 成正比。例 2:解析: 設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中物體與盤間恰好

30、達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為0 ,則2gmg m0r0 r,解得1g02r( 1)因?yàn)?,所以物體所需向心力小于物與盤間的最大摩擦力,則物與盤產(chǎn)生的摩擦力還未達(dá)到最大靜摩擦力,細(xì)繩的拉力仍為0,即 FT10 。23 g02r( 2)因?yàn)?,所以物體所需向心力大于物與盤間的最大靜摩擦力,則FT 2 ,由牛頓第二定律得FT 2mgm 22r ,解得 FT 2mg細(xì)繩將對(duì)物體施加拉力2 。點(diǎn)評(píng):轉(zhuǎn)盤: 物體在轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),物體與轉(zhuǎn)盤間分無繩和有繩兩種情況。無繩時(shí)由靜摩擦力提供向心力;有繩要考慮臨界條件。當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度0 時(shí),物體有繩相連和無繩連接是一樣的,此時(shí)物體做圓周運(yùn)動(dòng)求出

31、0g的向心力是由物體與圓臺(tái)間的靜摩擦力提供的,r??梢?,0 是物體相對(duì)圓臺(tái)運(yùn)動(dòng)的臨界值,這個(gè)最大角速度0 與物體的質(zhì)量無關(guān),僅取決于和 r 。這一結(jié)論同樣適用于汽車在平路上轉(zhuǎn)彎。例 3、設(shè) B 球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)速度為v( 1)B 球的重力提供向心力 m2g=m2v 2根據(jù)機(jī)械能守恒1 m2v021 m2v 2m2 g2RR22得 v02 4gR( 2)因?yàn)?A 球?qū)艿膲毫ο蛳?,所以B 球?qū)艿膲毫ο蛏显O(shè) A 球受管的支持力為FA, A 球受管的壓力為FB ,根據(jù)牛頓第三定律,依題意FA=FB根據(jù)牛頓第二定律FAm1 g m1v02BFN2RvFN2FB m2 gm2v 2m2gRFN1又 1

32、m v21 mv 2m g2Rv0A20222FN12m2 ) v02m1g聯(lián)立各式得 (m1( m15m2 )g 0R( 3) A 球受管的支持力為F A,方向豎直向上;設(shè)B 球受管的彈力為F B,取豎直向上為 FB的正方向,根據(jù)牛頓第二定律FAmgm v02mgFBm v2RR又 1 mv021 mv2mg2R22兩球受圓管的合力F合=FA +BB,方向豎直向上聯(lián)立以上各式得F 合 =6mg,方向豎直向上根據(jù)牛頓第三定律,A 、 B 兩小球?qū)壍雷饔昧Φ暮狭Υ笮?mg,方向豎直向下點(diǎn)評(píng): 比較復(fù)雜的物理過程,如能依照題意畫出草圖,確定好研究對(duì)象,逐一分析找出其中的聯(lián)系就會(huì)變?yōu)楹?jiǎn)單問題,

33、就能很好地解決問題。圓周運(yùn)動(dòng)與能量問題常聯(lián)系在一起,在解這類問題時(shí),除要對(duì)物體受力分析,運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)外,還要正確運(yùn)用能量關(guān)系(動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律) 。例 4:解析: 要使 B 靜止, A 必須相對(duì)于轉(zhuǎn)盤靜止具有與轉(zhuǎn)盤相同的角速度。A 需要的向心力由繩拉力和靜摩擦力合成。角速度取最大值時(shí), A 有離心趨勢(shì), 靜摩擦力指向圓心O;角速度取最小值時(shí),A 有向心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),靜摩擦力背離圓心O。對(duì)于 B: FTmg對(duì)于 A: FTF f Mr2FTF f Mr1 ,聯(lián)立解得16.5rad / s ,22.9rad / s22所以 2.9rad / s6.5rad / s點(diǎn)評(píng): 在水平面上做圓周

34、運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)角速度 變化時(shí),物體有遠(yuǎn)離或向著圓心運(yùn)動(dòng)的(半徑有變化)趨勢(shì)。這時(shí)要根據(jù)物體的受力情況,判斷物體受的某個(gè)力是否存在以及這個(gè)力存在時(shí)方向朝哪(特別是一些接觸力,如靜摩擦力、繩的拉力等) 。例 5:解析: 小球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于細(xì)線逐步繞在 A、 B 兩釘上,小球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑逐漸變小,但小球轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小不變。小球交替地繞A、B 做勻速圓周運(yùn)動(dòng), 線速度不變, 隨著轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的減小,線中拉力 FT不斷增大,每轉(zhuǎn)半圈的時(shí)間t不斷減小。FT1mv2t1llv在第一個(gè)半圓內(nèi),F(xiàn)T 2mv2t2(ll 0 )ll 0v在第二個(gè)半圓內(nèi),F(xiàn)T 3mv2t 3(l2l 0 )在第三個(gè)半圓內(nèi)l2lv0 ,F(xiàn)

35、Tnmv2tn l ( n 1)l 0 l(n1)l 0v在第 n 個(gè)半圓內(nèi),令 FTnFTm7 N ,得 n8.1,即在第8 個(gè)半圓內(nèi)線還未斷,n 取 8,經(jīng)歷的時(shí)間為tt1t2tnvnl1 23( n1)l 0nln( n1) l 0 8.2sv2針對(duì)訓(xùn)練:1、 AC2、 BC3、 AC4、C5、 DTR cos6、由此可得 vgR tansin2g,可見,越大(即軌跡所在平面越高), v 越大, T 越小。17、小球所需向心力向下,本題中本題中F2 mgmg ,所以彈力的方向可能向上也可能向下。mgmv 2glFv( 1)若 F 向上,則l ,2;mgmv23glFv( 2)若 F 向下

36、,則l ,28、 FT1.8mg ,方向豎直向下。v04 gR2gR9、l10、 v0=n R 2g (1, 2),F(xiàn)N=2mn2 2Rg/hh曲線運(yùn)動(dòng)綜合應(yīng)用要點(diǎn)分析:縱觀近幾年高考題,本專題為每年高考的必考內(nèi)容,對(duì)本專題知識(shí)考查有以下特點(diǎn):1. 平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其研究方法,圓周運(yùn)動(dòng)的角速度、線速度和向心加速度是近幾年高考的熱點(diǎn)2與實(shí)際應(yīng)用和與生產(chǎn)、生活、科技聯(lián)系命題已經(jīng)成為一種命題的趨向,特別是神舟系列飛船發(fā)射成功、探月計(jì)劃的實(shí)施,更會(huì)結(jié)合萬有引力進(jìn)行命題3在今后的高考中由于題目數(shù)量的限制,本專題單獨(dú)命題的可能性不大,但與其他知識(shí)結(jié)合的綜合題出現(xiàn)的可能性大大增加.4. 綜合近五年的高考題,

37、出題的形式主要是選擇和計(jì)算題,而計(jì)算題由于考查的知識(shí)點(diǎn)可能更多一些,因而要格外引起重視典型例題:例一如圖為一空間探測(cè)器的示意圖, P1、 P2、P3 、P4 四個(gè)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī), P1、P3 的連錢與空間一固定坐標(biāo)系的 x 軸平行, P2、 P4 的連線與 y 軸平行,每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)開動(dòng)時(shí),都能向探測(cè)器提供推力,但不會(huì)使探測(cè)器轉(zhuǎn)動(dòng)開始時(shí),探測(cè)器以恒定的速率 v0 向正 x 方向平動(dòng)要使探測(cè)器改為向正x 偏負(fù) y60o的方向以原來的速率 v0 平動(dòng),則可A 先開動(dòng) P1 適當(dāng)時(shí)間,再開動(dòng)P4 適當(dāng)時(shí)間B 先開動(dòng) P3 適當(dāng)時(shí)間,再開動(dòng)P2 適當(dāng)時(shí)間C開動(dòng) P4 適當(dāng)時(shí)間D 先開動(dòng) P3 適當(dāng)時(shí)間,再開動(dòng)

38、P4 適當(dāng)時(shí)間例二如圖所示,在圓柱形房屋天花板中心O 點(diǎn)懸掛一根長(zhǎng)為 L 的細(xì)繩,繩的下端掛一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球, 已知繩能承受的最大拉力為2mg,小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度逐漸增大到繩斷裂后,小球恰好以速度v2= 7gI 落到墻腳邊求( 1)繩斷裂瞬間的速度v1;( 2)圓柱形房屋的高度 H 和半徑例三在勇氣號(hào)火星探測(cè)器著陸的最后階段,著陸器降落到火星表面上,再經(jīng)過多次彈跳才停下來假設(shè)著陸器第一次落到火星表面彈起后,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)高度為h,速度方向是水平的,速度大小為v0 ,求它第二次落到火星表面時(shí)速度的大小,計(jì)算時(shí)不計(jì)火星大氣阻力已知火星的個(gè)衛(wèi)星的圓軌道的半徑為r,周期為 T 火星可

39、視為半徑為r0 的均勻球體例四將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力。圖甲表示小滑塊 ( 可視為質(zhì)點(diǎn) ) 沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面內(nèi) A、A 點(diǎn)之間來回滑動(dòng)。 A、A 點(diǎn) 0隨時(shí)間 t 變化的曲線,且圖中t 0 為滑塊從A 點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻。試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中( 包括圖中 ) 所給的信息,求小滑塊的質(zhì)量、容器的半徑及滑塊運(yùn)動(dòng)過程中的守恒量。(g 取10m s2)(選講)例五 如 圖為宇宙中有一個(gè)恒星系的示意圖,A 為該星系的一顆行星,它繞中央恒星 O 運(yùn)行軌道近似為圓,天文學(xué)家觀測(cè)得到A 行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R0,周期為T0。( 1)中央恒星 O 的質(zhì)量是多大?(2)

40、長(zhǎng)期觀測(cè)發(fā)現(xiàn),A 行星實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌道與圓軌道總存在一些偏離,且周期性地每隔t0 時(shí)間發(fā)生一次最大的偏離,天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是 A 行星外側(cè)還存在著一顆未知的行星B(假設(shè)其運(yùn)行軌道與A 在同一平面內(nèi),且與A的繞行方向相同,并且不考慮除A、B、恒星 O 之外的星球影響,它對(duì)A 行星的萬有引力引起 A 軌道的偏離 )。根據(jù)上述現(xiàn)象及假設(shè),你能對(duì)未知行星B 的運(yùn)動(dòng)得到哪些定量的預(yù)測(cè)。針對(duì)訓(xùn)練:( ) 1一小球用輕繩懸掛在某固定點(diǎn),現(xiàn)將輕繩水平拉直,然后由靜止開始釋放小球考慮小球由靜止開始運(yùn)動(dòng)到最低位置的過程A 小球在水平方向的速度逐漸增大B小球在豎直方向的速度逐漸增大C到達(dá)最低位置時(shí)小球線速度最大D到達(dá)最低位置時(shí)繩子的拉力等于小球重力() 2如圖所示,在斜面上O 點(diǎn)先后以 0 和 2 0 的速度水平拋出A 、B 兩小球,則從拋出至第一次著地,兩小球的水平位移大小之比可能為A1 :2B1 :3C1 :4D1 :5O()3在粗糙水平木板上放一物塊,沿圖所示的逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓半徑為R,速率 vRg ,ab 為水平直徑, cd 為豎直直徑 .設(shè)運(yùn)動(dòng)中木板始終保持水平,物塊相對(duì)于木板靜止,則下列判斷中錯(cuò)誤的是A 物塊始終受四個(gè)力作用B 只有在 a、 b、c、d 四點(diǎn),物塊受到的合外力才指向圓心C從 a 運(yùn)動(dòng)到 b,物塊處于超重狀態(tài)D 從 b 運(yùn)動(dòng)到 a,物塊處

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