2023年高中物ۥ理曲线运动视频.docx

高中物理曲线运动视频 篇一：高中物理曲线运动经典练习题全集(含答案) 曲线运动经典解析 1、关于曲线运动，以下说法中正确的选项（ AC ） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 变速运动一定是曲线运动 C. 曲线运动可能是匀变速运动D. 变加速运动一定是曲线运动 【解析】曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向，一定是变化的，因此曲线运动一定是变速运动。变速运动可能是速度的方向不变而大小变化，那么可能是直线运动。当物体遭到的合力是大小、方向不变的恒力时，物体做匀变速运动，但力的方向可能与速度方向不在一条直线上，这时物体做匀变速曲线运动。做变加速运动的物体遭到的合力可能大小不变，但方向不断与速度方向在一条直线上，这时物体做变速直线运动。 2、质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，假设突然撤去F1，而保持F2、F3不变，那么质点（ A ） A．一定做匀变速运动 B．一定做直线运动 C．一定做非匀变速运动 D．一定做曲线运动 【解析】质点在恒力作用下产生恒定的加速度，加速度恒定的运动一定是匀变速运动。由题意可知，当突然撤去F1而保持F2、F3不变时，质点遭到的合力大小为F1，方向与F1相反，故一定做匀变速运动。在撤去F1之前，质点保持平衡，有两种可能：一是质点处于静止状态，那么撤去F1后，它一定做匀变速直线运动；其二是质点处于匀速直线运动状态，那么撤去F1后，质点可能做直线运动（条件是F1的方向和速度方向在一条直线上），也可能做曲线运动（条件是F1的方向和速度方向不在一条直线上）。 3、关于运动的合成，以下说法中正确的选项（ C ） A. 合运动的速度一定比分运动的速度大 B. 两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动 C. 两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动 D. 合运动的两个分运动的时间不一定相等 【解析】按照速度合成的平行四边形定那么可知，合速度的大小是在两分速度的和与两分速度的差之间，故合速度不一定比分速度大。两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。两个匀变速直线运动的合运动是否是匀变速直线运动，决定于两初速度的合速度方向是否与合加速度方向在不断线上。假设在不断线上，合运动是匀变速直线运动；反之，是匀变速曲线运动。按照运动的同时性，合运动的两个分运动是同时的。 4、质量m=0.2kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度和vy随时间变化的图线如以下列图，求： (1) 物体所受的合力。 (2) 物体的初速度。 (3) 推断物体运动的性质。 (4) 4s末物体的速度和位移。 - 1 - 【解析】按照分速度和vy随时间变化的图线可知，物体在x轴上的分运动是匀加速直线运动，在y轴上的分运动是匀速直线运动。从两图线中求出物体的加速度与速度的分量，然后再合成。 2 (1) 由图象可知，物体在x轴上分运动的加速度大小ax=1m/s，在y轴上分运动的加速度为 2 0，故物体的合加速度大小为a=1m/s，方向沿x轴的正方向。那么物体所受的合力 F=ma=0.2×1N=0.2N，方向沿x轴的正方向。 (2) 由图象知，可得两分运动的初速度大小为 0=0，vy0=4m/s，故物体的初速度 v0 20vy20222m/s=4m/s，方向沿y轴正方向。 (3)按照（1）和（2）可知，物体有y正方向的初速度，有x正方向的合力，那么物体做匀变速曲线运动。 (4) 4s末x和y方向的分速度是=at=4m/s，vy=4m/s，故物体的速度为 v= 2 2vy424242m/s，方向与x正向夹角θ，有tanθ= vy / =1。 x和y方向的分位移是 x=at2/2=8m，y=vyt=16m，那么物体的位移为 s=x2y28m，方向与x正向的夹角φ ，有tanφ=y/x=2。 5、已经明白某船在静水中的速率为v1＝4m/s，现让船渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为d＝100m，河水的流淌速度为v2＝3m/s，方向与河岸平行。试分析： ⑴ 欲使船以最短时间渡过河去，航向如何样？最短时间是多少？到达对岸的位置如何样？船发生的位移是多大？ ⑵ 欲使船渡河过程中的航行间隔最短，船的航向又应如何样？渡河所用时间是多少？ 【解析】 ⑴ 按照运动的独立性和等时性，当船在垂直河岸方向上的分速度v⊥最大时，渡河所用时间最短，设船头指向上游且与上游河岸夹角为α，其合速度v与分运动速度v1、v2的矢量关系如图1所示。河水流速v2平行 于河岸，不阻碍渡河快慢，船在垂直河岸方向上的分速度v⊥＝v1sinα，那么 2图1 d 船渡河所用时间为 t＝。 v1sin 显然，当sin α＝1即α＝90°时，v⊥最大，t最小，现在船身垂直于河岸，船头不断指向正对岸，但船实际的航向斜向下游，如图2所示。 渡河的最短时间t min＝ d100 ＝＝25s。 4v1 2222 船的位移为 s＝v t＝v1v2t min＝43×25m＝125m。 图2 船渡过河时已在正对岸的下游A处，其顺水漂流的位移为 vd3×100 x＝v2tmin＝2＝＝75m。 4v1 ⑵ 由于v1＞v2，故船的合速度与河岸垂直时，船的渡河间隔最短。设现在船速v1的方向（船 头的指向）斜向上游，且与河岸成θ角，如图6－34所示，那么 8、飞机在2km的高空以360km/h的速度沿水平航线匀速飞行，飞机在地面上观察者的正上方空 2 投一包裹。（g取10m/s，不计空气阻力） ⑴ 试比较飞行员和地面观察者所见的包裹的运动轨迹。 ⑵ 包裹落地处离地面观察者多远？离飞机的水平间隔多大？ ⑶ 求包裹着地时的速度大小和方向。 提示 不同的观察者所用的参照物不同，对同一物体的运动的描绘一般是不同的。 【解析】 ⑴ 从飞机上投下去的包裹由于惯性，在水平方向上仍以360km/h的速度沿原来的方向飞行，与飞机运动情况一样。在竖直方向上同时进展自由落体运动，因此飞机上的飞行员只是看到包裹在飞机的正下方下落，包裹的轨迹是竖直直线；地面上的观察者是以地面为参照物的，他看见包裹做平抛运动，包裹的轨迹为抛物线。 ⑵ 抛体在空中的时间t＝ v3 cos θ＝2＝ ，θ＝41°24′。 v14 船的实际速度为 v合＝vv4－3 m/s＝7 m/s。 2 2 2122 图6－34 故渡河时间td1001007＝ s＝≈38s。 v合77 2h g22022 s＝20s。在水平方向的位移 x＝v0t＝10 360 20m＝2022m，即包裹落地位置距观察者的水平间隔为2022m。 3.66、如以下列图为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时包裹在水平方向与飞机的运动情况完全一样，因此，落地时包裹与飞机的水平间隔为零。 由同一点出发的小球。AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹； ⑶ 包裹着地时，对地面速度可分解为水平方向和竖直方向的两个分速度， BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为C球自由下落的 ＝v0＝100m/s，vy＝gt＝10×20m/s＝200m/s， 运动轨迹。通过分析上述三条轨迹可得出结论： 故包裹着地速度的大小为 。 2222 vt＝vy200m/s＝5 m/s≈224m/s。 【解析】观察照片，B、C两球在任一曝光瞬间的位置总在同一水平线上，说明平抛运动物体B在竖直方向上的运动特点与自由落体运动一样；而 vy200 而 tan θ＝＝＝2，故着地速度与水平方向的夹角为θ＝arctan2。 A、B两小球在任一曝光瞬间的位置总在同一竖直线上，说明平抛运动物 体B在水平方向上的运动特点与匀速直线运动一样。因此，得到的结论 C′ 是：做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由 落体运动。 7、在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.25cm，假设小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示，那么小球平抛的初速度为v0＝（用 2 L、g表示），其值是。（g取9.8m/s） 【解析】由水平方向上ab＝bc＝cd可知，相邻两点的时间间隔相等，设为2T，竖直方向相邻两点间距之差相等，Δy＝L，那么由 Δx＝aT，得 T 100 9、如图，高h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶，加速度大小为a，车厢顶部A点处有油滴滴下落到车厢地板上，车厢地板上的O点位于A点的正下方，那么油滴的落地点必在O点的 （填“左〞或“右〞）方，离O点的间隔为。 【解析】由于油滴自车厢顶部A点脱落后，由于惯性在水平方向具有与车厢一样的初速度，因此油滴做平抛运动，水平方向做匀速直线运动 x1＝vt， 12 竖直方向做自由落体运动h＝ gt， 2 又由于车厢在水平方向做匀减速直线运动，因此车厢（O点）12 的位移为 x2＝vt－at。 2 如以下列图 x＝x1－x2 L 。时间T内，水平方向位移为x＝2L，因此 g v0＝x＝Lg 20.01259.8m/s＝0.70m/s。 t 1212haatah， 22gg - 2 - 因此油滴落地点必在O点的右方，离O点的间隔为 h。 10、如以下列图，两个相对斜面的倾角分别为37°和53°，在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上。假设不计空气阻力，那么A、B两个小球的运动时间之比为（ D ） A.1:1B.4:3C.16:9 D.9：16 【解析】由平抛运动的位移规律可知： ag vAlvAv ， B，解得 x vAvBxlx 13、如以下列图的皮带传动装置中，右边两轮固定在一起同轴转动，图中A、B、C三轮的半径关系为rA＝rC＝2rB，设皮带不打滑，那么三轮边缘上的一点线速度之比vA∶vB∶vC＝，角速度之比ωA∶ωB∶ωC＝ 。 【解析】A、B两轮由皮带带动一起转动，皮带不打滑，故A、B两 轮边缘上各点的线速度大小相等。B、C两轮固定在同一轮轴上，同 轴转动，角速度相等。由v＝rω可知，B、C两轮边缘上各点的线 速度大小不等，且C轮边缘上各点的线速度是B轮边缘上各点线速 度的两倍，故有 vA∶vB∶vC＝1∶1∶2。 A、B两轮边缘上各点的线速度大小相等，同样由v＝rω可知，它们的角速度与半径成反比，即 ωA∶ωB＝rB∶rA＝1∶2。因此ωA∶ωB∶ωC=1∶2∶2 14、雨伞边缘半径为r，且高出水平地面的间隔为h，如以下列图，假设雨伞以角速度ω匀速旋转，使雨滴自雨伞边缘水平飞出后在地面上构成一个大圆圈，那么此圆圈的半径R为多大？ 【解析】作出雨滴飞出后的三维示意图，如以下列图。雨滴飞出的速度大小 v＝rω，在竖直方向1222 上有h＝gt，在水平方向上有 s＝vt，又由几何关系可得 R＝rs， 2 22 联立以上各式可解得雨滴在地面上构成的大圆圈的半径 R＝ g2gh。 xv0t y 12gt2 tAtan379 t2vtan/gttan5316 0∵tany/x∴ ∴B 11、如图在倾角为θ的斜面顶端A处以速度V0水平抛出一小球，落在斜面上的某一点B处，设空气阻力不计，求（1）小球从A运动到B处所需的时间；（2）从抛出开始计时，通过多长时间小球离斜面的间隔到达最大？ 【解析】（1）小球做平抛运动，同时遭到斜面体的限制，设从小球从A运动到B处所需的时间为t， 水平位移为x=V0t 竖直位移为y= 12gt 2 2Vtan12 gt(V0t)tan,t0 2g r g 由数学关系得: （2）从抛出开始计时，通过t1时间小球离斜面的间隔到达最大,当小球的速度与斜面平行时，小球离斜面的间隔到达最大。因Vy1=gt1=V0tanθ,因此t1 V0tan 。 g 12、如以下列图，两个小球固定在一根长为l的杆的两