内容正文:
第四章 曲线运动
一、曲线运动的规律
例题1.(多选)一个质点在恒力F的作用下,由O点运动到A点的轨迹如图所示,在A点时的速度方向与x轴平行,则恒力F的方向可能沿图示中的( )
A. F1的方向 B.F2的方向
C.F3的方向 D.F4的方向
变式1、(多选)光滑水平面上一运动质点以速度v0通过点O,如图所示,与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy,则( )
A.因为有Fx,质点一定做曲线运动
B.如果Fy<Fx,质点向y轴一侧做曲线运动
C.如果Fy=Fxtan α,质点做直线运动
D.如果Fx>Fycot α,质点向x轴一侧做曲线运动
二、运动的合成与分解
例题2、(多选)质量为2 kg的质点在xOy平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.质点的初速度为5 m/s B.质点所受的合外力为3 N,做匀加速曲线运动
C.2 s末质点速度大小为6 m/s D.2 s内质点的位移大小约为12 m
例题3、有甲、乙两只船,它们在静水中航行速度分别为v1和v2,现在两船从同一渡口向河对岸开去,已知甲船想用最短时间渡河,乙船想以最短航程渡河,结果两船抵达对岸的地点恰好相同.则甲、乙两船渡河所用时间之比为( )
A.
B.
C.
D.
变式2、.2016年9月24日,中华龙舟大赛(昆明·滇池站)开赛,吸引上万名市民来到滇池边观战.如图所示,假设某龙舟队在比赛前划向比赛点的途中要渡过288 m宽、两岸平直的河,河中水流的速度恒为v水=5.0 m/s.龙舟从M处开出后实际沿直线MN到达对岸,若直线MN与河岸成53°角,龙舟在静水中的速度大小也为5.0 m/s,已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,龙舟可看做质点.则龙舟在水中的合速度大小v和龙舟从M点沿直线MN到达对岸所经历的时间t分别为( )
A.v=6.0 m/s,t=60 s
B.v=6.0 m/s,t=72 s
C.v=5.0 m/s,t=72 s
D.v=5.0 m/s,t=60 s
例题4、如图所示,一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B(可视为质点).将其放在一个直角形光滑槽中,已知当轻杆与槽左壁成α角时,A球沿槽下滑的速度为vA,则此时B球的速度vB的大小为( )
A.vA
B.vA/sin α
C.vA/tan α
D.vAcos α
变式3、如图所示,长为L的直棒一端可绕固定轴O转动,另一端搁在升降平台上,平台以速度v匀速上升,当棒与竖直方向的夹角为α时,棒的角速度为( )
A. D. C. B.
变式4.一个半径为R的半圆柱体沿水平方向向右以速度v匀速运动.在半圆柱体上搁置一根竖直杆,此杆只能沿竖直方向运动,如图所示.当杆与半圆柱体的接触点P与柱心的连线与竖直方向的夹角为θ时,竖直杆运动的速度为( )
A.
B.vtan θ
C.vcos θ
D.vsin θ
课后作业
1.如图,这是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图.已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是( )
A.C点的速率小于B点的速率
B.A点的加速度比C点的加速度大
C.C点的速率大于B点的速率
D.从A点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小,速率是先减小后增大
2.如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹.质点从M点出发经P点到达N点,已知弧长MP大于弧长PN,质点由M点运动到P点与由P点运动到N点的时间相等.下列说法中正确的是( )
A.质点从M到N过程中速度大小保持不变
B.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同
C.质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,但方向相同
D.质点在M、N间的运动不是匀变速运动
3、(多选)一质点做匀速直线运动.现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( )
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
3.如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v-t图象如图乙所示,人顶杆沿水平地面运动的x-t图象如图丙所示.若以地面为参考系,下列说法中正确的是( )
A.猴子的运动轨迹为直线 B.猴子在2 s内做匀变速曲线运动
C.t=0时猴子的速度大小为8 m/s D.t=2 s时猴子的加速度大小为4 m/s2
4.质量为m=4 kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O处,先用沿+x轴