必修2 第五章.docx
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必修2第五章
必修2
第五章 曲线运动
考 点
考查频次
考 点
考查频次
考点1.曲线运动
五年6考
考点2.平抛运动
五年5考
考点3.实验:
研究平抛运动
五年2考
考点4.圆周运动
五年4考
考点5.向心加速度
五年1考
考点6.向心力
五年3考
考点7.生活中的圆周运动
五年5考
一、曲线运动
1.曲线运动的条件和特点:
(1)条件:
运动物体所受 的方向与速度方向不在一条直线上,即它的加速度方向与速度方向不在一条直线上。
(2)特点:
速度方向沿轨迹在该点的 方向,且时刻改变,所以曲线运动一定是 运动。
2.运动的合成与分解:
(1)合运动与分运动的关系:
① :
合运动与分运动经历的时间相等。
② :
一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响。
③ :
各分运动的规律叠加起来与合运动规律有完全相同的效果。
(2)运算规则:
运动的合成与分解是指描述运动的各物理量,即速度、位移的合成与分解,由于它们是 ,所以都遵循 。
二、平抛运动
1.抛体运动:
(1)抛体运动:
以一定的 将物体抛出,在 可以忽略的情况下,物体只在 作用下的运动。
(2)平抛运动:
初速度沿 方向的抛体运动。
2.平抛运动的速度:
(1)水平方向:
vx=
(2)竖直方向:
vy=
(3)合速度:
3.平抛运动的位移:
(1)水平方向:
x= ;
(2)竖直方向:
y= 。
三、实验:
研究平抛运动
1.实验器材:
、白纸、图钉、木板、 、铅笔、小球、
和重垂线。
2.主要步骤:
安装调整斜槽;调整木板;确定坐标原点;描绘运动轨迹;计算初速度。
3.注意事项:
(1)实验中必须保证通过斜槽末端点的 ;方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在竖直平面平行,并使小球的运动靠近木板但不接触。
(2)小球必须每次从斜槽上同一位置 滚下,即应在斜槽上固定一个挡板。
(3)坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点,而是小球在槽口时球的
在木板上的水平投影点,应在实验前作出。
(4)要在斜槽上适当的高度释放小球,使它以适当的水平初速度抛出,其轨道由木板左上角到达右下角,这样可以减少测量的误差。
(5)要在轨迹上选取距坐标原点 的点来计算球的初速度,这样可使结果更精确些。
四、圆周运动
1.描述圆周运动的物理量:
(1)线速度:
物体通过的 与 的比值,公式v= ,单位为 ,它的方向为该点圆的 。
(2)角速度:
①物体与圆心的连线在Δt时间内 与所用时间Δt的比值。
公式ω= 。
②角速度的单位:
在国际单位制中应为 。
(3)周期:
做匀速圆周运动的物体,经过一周所用的 ,用T表示。
(4)转速:
物体在 所转过的 。
用n表示,常用单位有r/s、r/min。
(5)线速度v、角速度ω、周期T、频率f之间的关系:
v= =ωr、ω= =2πf=2πn。
2.匀速圆周运动的特点:
(1)匀速圆周运动:
的大小处处相等的圆周运动。
(2)线速度大小 ,方向 ,它是一种 运动,而速率保持 。
五、向心加速度
1.定义:
做匀速圆周运动的物体有指向 的加速度。
2.大小:
(1) ;
(2) 。
3.方向:
沿半径方向指向 ,与线速度方向 。
六、向心力
1.定义:
做匀速圆周运动的物体受到 的合力。
2.方向:
始终指向 ,与 方向垂直。
3.公式:
Fn= 或Fn= 。
4.来源:
(1)向心力是按照力的 命名的。
(2)匀速圆周运动中,向心力可能是物体所受外力的 ,也可能是某个力的分力。
七、生活中的圆周运动
1.铁路弯道的特点:
(1)转弯处 略高于 。
(2)铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的 ,它提供了火车做圆周运动的 。
2.拱形桥:
汽车做圆周运动, 和 的合力提供向心力。
3.航天器中的失重现象:
航天器内的任何物体都处于 状态,但并不是物体不受重力。
正因为受到重力作用才使航天器连同其中的乘员 。
4.离心运动:
(1)定义:
物体沿切线飞出或做逐渐 的运动。
(2)原因:
向心力突然消失或合外力不足以提供所需 。
热点一曲线运动的条件及速度方向
【例1】(2012·湖南学业水平考试真题)向斜上方抛出的石子,它所受重力的方向与速度的方向不在同一条直线上,则石子 ( )
A.一定做直线运动 B.可能做直线运动
C.一定做曲线运动D.可能做曲线运动
热点二平抛运动规律的应用
【例2】(2013·湖南学业水平考试真题)将一个物体以10m/s的初速度从5m的高度水平抛出,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,则物体落地时竖直方向的分速度为 m/s,落地时速度方向与水平地面的夹角θ= 。
热点三研究平抛运动
【例3】(2012·湖南学业水平考试真题)利用如图所示的装置研究平抛运动。
为了画出一条钢球做平抛运动的轨迹,要求( )
A.钢球每次必须从斜槽上相同的位置滚下
B.钢球每次可以从斜槽上不同的位置滚下
C.斜槽末端的切线可以不调成水平
D.斜槽必须是光滑的
热点四描述圆周运动的物理量
【例4】(2012·湖南学业水平考试真题)皮带传动装置如图所示,A轮的半径大于B轮的半径,P是A轮边缘上的一点,Q是B轮边缘上的一点.当皮带轮转动时(皮带与两轮之间不发生相对滑动) ( )
A.P点的线速度大小大于Q点的线速度大小
B.P点的线速度大小等于Q点的线速度大小
C.P点的角速度大于Q点的角速度
D.P点的角速度等于Q点的角速度
热点五圆周运动中的向心力
【例5】(2010·湖南学业水平考试真题)如图所示,一个圆盘在水平面内匀速转动,盘面上距圆盘中心一定距离处放有一个小木块随圆盘一起转动,木块受到三个力的作用:
重力、圆盘对木块的支持力和圆盘对木块的静摩擦力,则木块转动所需的向心力是 ( )
A.木块所受的重力
B.圆盘对木块的支持力
C.圆盘对木块的静摩擦力
D.圆盘对木块的支持力和静摩擦力的合力
【误区警示】向心力是按效果来命名的力。
不是物体实际受到的力,向心力是物体受到的力的合力在指向圆心方向的分力。
热点六生活中的圆周运动
【例6】(2013·湖南学业水平考试真题)狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速圆周运动。
关于雪橇的运动和受力情况,下列说法正确的是 ( )
A.雪橇的速度不变
B.雪橇受到的阻力不变
C.雪橇的加速度大小不变
D.狗对雪橇拉力的方向不变
一、选择题
1.(考点1)(2010·湖南学业水平考试真题)如图所示,一个在水平桌面上向右做直线运动的钢球,如果在它运动路线的旁边放一块磁铁,则钢球可能的运动轨迹是( )
A.轨迹① B.轨迹②
C.轨迹③D.轨迹①、②、③都有可能
2.(考点1)(2011·湖南学业水平考试真题)跳水队员从10m高台做“反身翻腾二周半”动作时,头部运动的轨迹如图所示,下列有关头部运动的说法正确的是
( )
A.直线运动B.曲线运动
C.速度大小不变D.速度方向不变
3.(考点1)下列说法正确的是 ( )
A.两个直线运动的合运动一定是直线运动
B.两个直线运动的合运动一定是曲线运动
C.两个直线运动的合运动可能是直线运动或者曲线运动
D.两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
4.(考点1)下列各图中的虚线是抛出铅球的运动轨迹示意图(铅球可视为质点),实线表示铅球在P点的速度方向,正确的图是 ( )
5.(考点2)从距地面高h处水平抛出一小石子,空气阻力不计,下列说法正确的是
( )
A.石子运动速度与时间成正比
B.石子抛出时速度越大,石子在空中飞行时间越长
C.抛出点高度越大,石子在空中飞行时间越长
D.石子在空中某一时刻的速度方向有可能竖直向下
6.(考点3)平抛物体的运动规律可以概括为两点:
(1)水平方向做匀速运动。
(2)竖直方向做自由落体运动。
为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:
如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球沿水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,这个实验 ( )
A.只能说明上述规律中的第一条
B.只能说明上述规律中的第二条
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.能同时说明上述两条规律
7.(考点4)(2009·湖南学业水平考试真题)用细线拴住一个小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动,下列描述小球运动的物理量,发生变化的是 ( )
A.动能 B.线速度
C.周期D.角速度
8.(考点5)玩具汽车在水平面上运动有如下四种情形,所受合力为零的情形是
( )
A.做匀速直线运动B.做匀速圆周运动
C.做匀加速直线运动D.做匀减速直线运动
9.(考点5)如图所示,飞机在竖直平面内俯冲又升起,这一过程可看做匀速圆周运动。
在最低点时,飞行员对座椅的压力为F。
设飞行员所受重力为G。
则飞机在最低点时 ( )
A.F=0B.F C.F=GD.F>G 10.(考点7)如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动。 圆半径为R,小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环,则其通过最高点时 ( ) A.小球对圆环的压力大小等于mg B.小球受到的向心力等于0 C.小球的线速度大小等于 D.小球的向心加速度大小等于 二、非选择题 11.(考点3)(2009·湖南学业水平考试真题)用如图所示的装置研究平抛运动。 用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,同时B球被松开,自由下落。 A、B两球同时开始运动,观察到两球 (选填“同时”或“不同时”)落地;改变打击的力度,重复这个实验,观察到两球 (选填“同时”或“不同时”)落地。 12.(考点7)一小汽车以某一速度通过拱形桥最高点时,它对桥面的压力大小F1 (选填“大于”或“小于”)它的重力大小G。 当小汽车以同一速度通过公路的凹路面的最低处时,它对路面的压力大小F2 (选填“大于”或“小于”)它的重力大小G。 13.(考点2)从高为H=20m的地方以速度v0=15m/s沿水平方向抛出一个小球,(g取10m/s2)求: (1)小球落地时间t; (2)小球着地时的速度v(大小、方向)。 14.(考点4)做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径为20m的圆周运动100m,试求物体做匀速圆周运动时: (1)线速度的大小; (2)角速度的大小; (3)周期的大小。 15.(考点4)一根长0.5m的绳,当受到0.5N的拉力时会被拉断。 在绳的一端拴上质量为0.25kg的小球,使它在光滑的水平面上做匀速圆周运动,求拉断绳子时的角速度。
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