内容正文:
3.一个物体在相互垂直的两个恒力作用下由静
止开始运动,经过一段时间后,突然撤去一个
力,则物体的运动情况是 ( )
A.物体做匀变速曲线运动
B.物体做变加速曲线运动
C.物体做匀速直线运动
D.物体沿另一个力方向做匀加速直线运动
知识点2 物体做曲线运动的条件
4.一物体在光滑的水平面上做曲线运动,下列
画出其运动轨迹、受力方向与速度方向之间
的关系中,可能正确的是 ( )
5.某物体做曲线运动,则 ( )
A.其所受合力可能为零
B.其所受合力可能是恒力
C.其所受合力的方向可能与运动方向相同
D.其速度可能不变
6.在光滑水平面上运动的物
体,受到水平恒力 F 作用
后,沿曲线 MN 运动,速度
方向改变了90°,如图所示,
则此过程中,物体受到的恒
力可能是 ( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
7.如图所示,固定在竖直平面内
的圆环的 圆 心 为 O、半 径 为
R,一小球(可视为质点)从圆
环最高点O'的正上方某一高
度处的A 点水平抛出,结果
恰好从圆环上的B 点沿圆环
的切线飞过.已知O、B两点的连线与竖直方
向的夹角θ=60°,空气阻力不计,求小球抛出
点A 到O'点的高度h.
8.如图,将六块塑料片拼接成
一弯曲轨道置于放在水平桌
面的白纸之上,让一沾上墨
水的小铁球从中滚过,留下
曲线OABC,下列说法错误
的有 ( )
A.小球在B点速度方向沿切线
B.小球离开C点后做直线运动
C.若拆去5、6两塑料板,小球离开B 点后仍
延原曲线运动
D.若拆去3、4、5、6板,小球离开A 点后将做
直线运动
(2023·全国卷)小车在水平地面上沿轨道从
左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头
的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合
力,下列四幅图可能正确的是 ( )
A
B
C
D
必刷题二 运动的合成与分解
1.曲线运动的位移:
(1)坐标系的选择:研究
物体在同一平面内做曲
线运动时,应选择平面
直角坐标系.
(2)位移的描述:如图所
示,做曲线运动的物体从O点运动到A 点,它
的位移是OA,可以用l表示.
(3)位移分解:若A 点坐标为(xA,yA),则在x
轴上的分位移为xA,在y 轴上的分位移为
yA,位移与x轴夹角α满足tanα=
yA
xA
.
·2·
|假日必刷题·物理|
2.曲线运动的速度:
(1)速度的方向:质点在某一点的速度方向沿
曲线在这一点的切线方向.
(2)运动性质:做曲线运动的质点的速度方向
时刻发生变化,即速度时刻发生变化,因此曲
线运动一定是变速运动.
3.合运动与分运动的关系:
(1)独立性:分运动之间互不相干,互不影响.
(2)等时性:各个分运动及其合运动同时发
生,同时结束.
(3)等效性:各个分运动叠加起来的效果与合
运动相同,合运动与分运动是等效替代关系,
同一运动中不能重复考虑.
(4)同一性:合运动与分运动必须是同一物
体,相对同一个参考系来描述.
4.运动的合成与分解:
(1)运动的合成与分解是指位移、速度、加速
度的合成与分解.由于位移、速度、加速度都
是矢量,其合成、分解遵循平行四边形(或三
角形)定则.
(2)对速度v进行分解时,不能随意分解,应
按物体的实际运动效果进行分解.
【例】 如图所示,竖直放置的
两端封闭的玻璃管中注满清
水,内有一个红蜡块能在水
中以速度v 匀速上浮.红蜡
块从玻璃管的下端匀速上浮
的同时,使玻璃管水平匀加速向右运动,则蜡
块的轨迹可能是 ( )
A.直线P B.曲线Q
C.曲线R D.无法确定
【解析】 红蜡块在竖直方向上做匀速直线运
动,在水平方向上做匀加速直线运动,所受合
力水平向右,合力与合初速度不共线,红蜡块
的轨迹应为曲线,A错误;由于做曲线运动的
物体所受合力应指向轨迹弯曲的一侧,B正
确,C、D错误.
【答案】 B
1.曲线运动性质的两种判断方法
(1)看物体所受合力.若合力为恒力,则它做
匀变速曲线运动;若合力为变力,则它做非匀
变速曲线运动.
(2)看物体的加速度.若物体的加速度不变,
则它做匀变速曲线运动;若物体的加速度变
化,则它做非匀变速曲线运动.
2.三步走求解合运动或分运动
(1)根据题意确定物体的合运动与分运动.
(2)据平行四边形定则作出矢量合成或分解
的平行四边形.
(3)根据所画图形求解合运动或分运动的参
量,求解时可以用勾股定理、三角函数、三角
形相似等数学知识.
知识点1 两个互成角度的直线运动的合
运动
1.(多选)某兴趣小组进行了
如下实验,在一端封闭的试
管中注满清水,水中放有某
种物质做成的小圆柱,将试
管倒置过来后,使试管水平
向右移动,观察到从某时刻
开始小圆柱的运动轨迹如图所示,则这段时
间内下列情况可能发生的是 ( )
A.试管在向右做加速运动,小圆柱在试管内
做向上的匀速运动
B.试管在向右做匀速运动,小圆柱在试管内
做向上的匀加速运动
C.试管在向右做匀速运动,小圆柱在试管内
做向上的匀减速运动
D.试管在向右做匀速运动,小圆柱在试管内
做向上的匀速运动
2.(多选)水滴自高处由静止开始下落,至落地
前的过程中遇到水平方向吹来的风,则
( )
A.风速越大,水滴下落的时间越长
B.风速越大,水滴落地时的瞬时速度越大
C.水滴着地时的瞬时速度与风速无关
D.水滴下落的时间与风速无关
·3·
|第一部分 收官之作·完胜上一学期|
知识点2 小船渡河问题
3.(多选)假设在一段平
直的河道中水流速度
为v0,皮划艇在静水中
的速度为v,河道宽为
d,小刘和小张划动皮
划艇过河,则下列说法正确的是 ( )
A.若皮划艇过河时间最短,则皮划艇船头对
着正对岸
B.调整皮划艇船头方向,一定能够到达河的
正对面
C.若水流速度增大,则皮划艇过河最短时间
变长
D.若皮划艇能到达河正对面,则皮划艇过河
时间为 d
v2-v20
4.(多选)某次抗洪抢险中,连接某条河两岸的
大桥被洪水冲垮抗洪队伍只有利用快艇到河
对岸村庄进行救援.已知河的宽度为96m,快
艇在静水中速度-时间图像如图甲所示,河
流中各处水的位移一时间图像如图乙所示.
欲使快艇在最短的时间内渡河,则 ( )
A.快艇最短的渡河时间为10s
B.快艇到达河正对岸下游108m处
C.快艇到达河对岸时速度大小为15m/s
D.快艇在河流中的运动轨迹始终为直线
知识点3 实际运动中的关联速度问题
5.如图所示,一根长直轻杆AB
在墙角沿竖直墙和水平地面
滑动,当AB杆和墙的夹角为
θ时,杆的A端沿墙下滑的速
度大小为v1,B 端沿地面的
速度大小为v2.则v1、v2的关系是 ( )
A.v1=v2 B.v1=v2cosθ
C.v1=v2tanθ D.v1=v2sinθ
6.(多选)如图所示,人在
岸上拉船.已知人以速
度v向左匀速运动,船
的质量为m,水对船的
水平阻力恒为Ff,当轻绳与水平面的夹角为θ
时,船的加速度大小为a,则此时 ( )
A.船的速度大小为vcosθ
B.船的速度大小为 vcosθ
C.船所受到轻绳的拉力大小为
ma+Ff
cosθ
D.船所受到轻绳的拉力大小为
Ff-ma
cosθ
7.如图,用跨过光滑定
滑轮的缆绳将海面
上一艘失去动力的
小船沿直线拖向岸边.已知拖动缆绳的电动
机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的
阻力大小恒为f,经过A 点时的速度大小为
v0,小船从A 点沿直线加速运动到B 点经历
的时间为t,A、B 两点间距离为d,到B 点绳
与水平面成θ角,缆绳质量忽略不计.求:
(1)小船从A 点运动到B 点的全过程阻力做
的功Wf;
(2)小船经过B点时的速度大小v1;
(3)小船经过B 点时电动机拖动缆绳的速度
大小v2.
8.如图,固定光滑长
斜面倾角为37°,下
端有一固定挡板.
两物块 A、B放在
斜面上,用与斜面平行的轻弹簧连接,A、B质
量分别为2m 和m,一跨过轻小定滑轮的轻绳
左端与B相连,右端与水平地面上的电动玩
具小车相连.系统静止时,滑轮左侧轻绳与斜
面平行,右侧轻绳竖直,长度为L且绳中无弹
力.当小车缓慢向右运动34L
的距离时 A恰
·4·
|假日必刷题·物理|
好不离开挡板.已知重力加速度大小为g,
sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)若小车缓慢向右运动34L
距离时,轻绳突
然断开,求此时B的加速度;
(3)若小车从图示位置以 gL 的速度向右匀
速运动,求小车位移大小为3
4L
时B的速率.
(2023·江苏卷)达·芬奇的手稿中描述了这
样一个实验:一个罐子在空中沿水平直线向
右做匀加速运动,沿途连续漏出沙子.若不计
空气阻力,则下列图中能反映空中沙子排列
的几何图形是 ( )
必刷题三 实验:探究平抛运动的特点
一、实验步骤(以斜面斜槽法为例)
1.按实验原理图甲所示安装实验装置,使斜槽
末端水平.
2.以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原
点O,过O点画出竖直的y 轴和水平的x 轴.
3.使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,把笔
尖放在小球可能经过的位置上,如果小球运
动中碰到笔尖,就用铅笔在该位置画上一点.
用同样方法,在小球运动路线上描下若干点.
4.将白纸从木板上取下,从O 点开始连接画出
的若干点描出一条平滑的曲线,如实验原理
图乙所示.
二、数据收集与分析
1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线:
在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…
向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为 M1、
M2、M3…用刻度尺测量各点的坐标(x,y).
(1)代数计算法:将某点(如M3点)的坐标(x,
y)代入y=ax2求出常数a,再将其他点的坐标
代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各
点的坐标都近似成立,则说明所描绘得出的曲
线为抛物线.
(2)图像法:建立y-x2 坐标系,根据所测量
的各个点的x坐标值计算出对应的x2 值,在
坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,
若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹
是抛物线.
2.计算初速度:在小球平抛运动轨迹上选取分
布均匀的六个点———A、B、C、D、E、F,用刻度
尺、三角板测出它们的坐标(x,y),并记录.
三、误差分析
1.实验原理不完善造成系统误差:
(1)安装斜槽时,其末端切线不水平,导致小
球离开斜槽后不做平抛运动.
(2)小球每次自由滚下时起始位置不完全相
同,导致轨迹出现误差.
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|第一部分 收官之作·完胜上一学期|
参考答案
第一部分 收官之作·完胜上一学期
必刷题一 曲线运动
【刷基础题】
1.C 质点做曲线运动,则它的速度方向必定是时刻改变
的,那么速度也就一定在时刻变化,但受力可以是恒力,
所以加速度可以不变,ABD错误,C正确.故选C.
2.C 曲线运动的速度方向在轨迹的切线方向上,故与 P
点水流速度方向大致相同的是地点3,C正确.故选C.
3.A 一个物体在相互垂直的恒力作用下,其合力恒定不
变,由静止开始沿两力的合力方向做匀加速直线运动.
经过一段时间后,突然撤去一个力,则物体受力的方向
变为另一个力方向,大小等于剩余一个力的大小.受力
方向与此时的速度不共线,所以做曲线运动,由于合力
的大小与方向不变,所以做匀变速曲线运动.故选A.
4.D 由曲线运动中力与轨迹的关系可知,做曲线运动的
物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,即力和
速度将运动 轨 迹 夹 在 中 间,运 动 轨 迹 向 力 的 方 向 上 弯
曲,ABC错误,D正确.故选D.
5.B 曲线运动物体的速度方向是该点的切线方向,时刻
在变化,故一定具有加速 度,合 力 一 定 不 为 零,故 A错
误;曲线运动的条件是合力与速度不共线,但合力可以
是恒力,如平抛运动,故B正确;物体做曲线运动的条件
是合力与速度不在同一条直线上,所以所受合力的方向
不可能与运动方向相同.故C错误;曲线运动物体的速
度方向是该 点 的 切 线 方 向,时 刻 在 变 化,故 D错 误.故
选B.
6.B 由图可知,物体从 M 向N 运动的过程中,沿初速度
的方向做减速运动,所以具有与初速度方向相反的作用
力;同时物块向右做加速运动,所以物体还受到向右的
作用力.所以物体受到的合力的方向沿F2 的方向;故B
正确,ACD错误.故选B.
【刷综合题】
7.【解析】 本题考查平抛运动和曲线运动速度方向有关
知识,分析清 AB 段的运动特点,借助B 点速度方向分
解列式求解.
设小球从A 点运动到B 点的时间为t,在竖直方向上有:
h+R(1-cosθ)=12gt
2
设小球从A 点抛出的速度大小为v0.有:Rsinθ=v0t
小球飞过B 点时沿竖直方向的分速度大小为:vy=gt
又:tanθ=vyv0
解得h=R4
【答案】 h=R4
8.C 物体做曲线运动的速度方向沿所在位 置 的 切 线 方
向,故A正确;小球离开C点后,所受合力方向与速度方
向在一条直线上,所以沿C 点的速度方向做直线运动,
故B正确;拆去3、4、5、6塑料板,小球将沿离开时的速
度方向做直线运动,故C错误,D正确.故选C.
【刷高考题】
D 小车做曲线运动,所受合外力指向 曲 线 的 凹 侧,故
A、B错误;小车沿轨道从左向右运动,动能一直增加,故
合外力 与 运 动 方 向 夹 角 为 锐 角,C错 误,D 正 确。故
选D。
必刷题二 运动的合成与分解
【刷基础题】
1.AC 做曲线运动的物体,轨迹弯向加速度一侧.试管在
向右做加速运动,小圆柱在试管内做向上的匀速运动加
速度向右,加速度向右,是可能的,A正确;试管在向右
做匀速运动,小圆柱在试管内做向上的匀加速运动,加
速度向上,轨迹应向上弯曲,B错误;试管在向右做匀速
运动,小圆柱在试管内做向上的匀减速运动,加速度向
下,是可能的,C正确;试管在向右做匀速运动,小圆柱在
试管内做向上的匀速运动,轨迹应是一条直线,D错误.
故选AC.
2.BD AD.将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分
解,水平方向随风一起飘动,竖直方向同时向下落;由于
水平方向的分运动对竖直分运动无影响,故落地时间与
水平分速度无关,A错误D正确;BC.两分运动的速度合
成可得到合速度,故风速越大,落地时合速度越大,C错
误B正确.故选BD.
3.AD 皮划艇船头对着河道正对面时,划艇垂直河岸的分
速度v最大,河宽d一定,由t=dv
可得过河时间最短,故A正确;当v<v0 时,由矢量三角
形定则可知 皮 划 艇 一 定 不 能 到 河 道 的 正 对 面,故B错
误;当船头方向不变时,根据运动的独立性,若水流速度
增大,过河时间不变,故C错误;若皮划艇正好到达河道
的正对面,则合速度为v合 = v2-v20
过河时间为t= d
v2-v20
故D正确.故选AD.
4.BC A.快艇在最短的时间内渡河,就要快艇头与河岸
垂直渡河,由于分运动的独立性,水的流速不影响快艇
过河的时间,由甲图可知,前8s内快艇做初速度为零的
匀加速运动,其位移为x1=
12×8
2 m=48m
则快艇匀速运动的位移x2=x-x1=96m-48m=48m
则匀速运动的时间t2=
x2
v=
48
12s=4s
所以快艇最短的渡河时间为t=t1+t2=8s+4s=12s
故A错误;
B.由乙图可知,水速为v'=xt =
36
4 m
/s=9m/s
所以快艇到达河正对岸下游x'=v't=9×12m=108m
故B正确;
C.快艇到达河对岸的速度为
v合 = v2+v'2= 122+92 m/s=15m/s
故C正确;
D.前8s内快艇的运动由初速度为零的匀加速直线运动
和匀速直线运动合成,轨迹为曲线,8s后轨迹为直线,故
D错误.故选BC.
5.C 将A 点的速度分解为沿杆
子方向和垂直于杆子方向,在
沿杆子方向上的分速度为v1∥
=v1cosθ,将B 点的速度分解
为沿杆 子 方 向 和 垂 直 于 杆 子
方向,在沿杆子方向上的分速
度v2∥ =v2sinθ.由 于v1∥ =
v2∥,所以v1=v2tanθ.故C正
确,ABD错误.故选C.
·95·
|参考答案|
6.BC AB.根据运动的合成与分解得v船 = vcosθ
故A错误,B正确;
CD.对小船受力分析有Fcosθ-Ff=ma
解得F=ma+Ffcosθ
故C正确,D错误;故选BC.
【刷综合题】
7.【解析】 (1)小船从A 点运动到B 点的过程中阻力做功
Wf=-fd
(2)小船从A 点运动到B 点,电动机牵引缆绳对小船做
功W=Pt
由动能定理有W+Wf=
1
2mv
2
1-
1
2mv
2
0
以上三式联立解得v1= v20+
2 Pt-fd
m
(3)小船运动到B 点时,由运动的分解可知
v2=v1cosθ= v20+
2 Pt-fd
m cosθ
【答案】 (1)-fd;(2) v20+
2(Pt-fd)
m
;
(3) v20+
2(Pt-fd)
m cosθ
8.【解析】 (1)系统静止时,对B分析可得
mgsin37°=kx1
解得x1=
mgsin37°
k
小车向右移动到3
4L
时,对A分析可得2mgsin37°=kx2
解得x2=
2mgsin37°
k
分析题意可得x1+x2= L2+
3
4L
2
-L=14L
解得k=36mg5L
(2)当小车缓慢向右运动34L
距离时,若轻绳突然断开,
绳子拉力减为0,此时对物体B受力分析,得出合力为
F=mgsin37°+kx2=3mgsin37°
根据牛顿第二定律得B的加速度为a=Fm =1.8g
方向沿斜面向下
(3)若小车以 gL的速度向右匀速运动,设小车向右移
动3
4L
时,轻绳与水平面成θ角,
则由几何知识可得cosθ=35
由运动和合成与分解可得vB=v车cosθ=
3
5 gL
【答案】 (1)k=36mg5L
;(2)1.8g,方向沿斜面向下;
(3)35 gL
【刷高考题】
D 罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,在时间
Δt内水平方向增加量aΔt2,竖直方向做自由落体运动,
在时间Δt增加gΔt2;说明水平方向位移增加量与竖直
方向位移增加量比值一定,则连线的倾角就是一定的.
故选D.
必刷题三 实验:探究平抛运动的特点
【刷基础题】
1.B 抛体运动指的是物体只在重力作用下,以某一初速
度抛出的运动,故选项B正确,ACD错误;故选B.
2.D AD.平抛运动的加速度是重力加速度,保持不变,是
匀变速运动,离开轰炸机的炸弹速度随时间的增加而增
大,加速度不变,故 A错误,D正确;B.平抛运动是匀变
速曲线运动,故B错误;C.平抛运动水平方向上做匀速
直线运动,速度不变,故C错误.故选D.
3.C 小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松
开自由下落,两球同时落地,可知平抛运动在竖直方向
上做自由落体运动,不能得出水平方向上的运动规律,
实验时应改变装置的高度进行多次实验,且下落的快慢
与小球的质量无关.故选C.
4.A 改变高度度差,都能相撞,可以说明两个小球水平方
向运动状态相同,也就是平抛运动水平方向是匀速直线
运动,不能说明竖直方向的运动情 况,A正 确,BCD错
误.故选A.
5.【解析】 (1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,下列
器材中还需要刻度尺来确定长度,时间可以根据竖直高
度求出,不需要秒表和打点计时器,对于质量在等式两
边可以相约去,因此也不需要天平.故C正确,ABD错
误.故选C.
(2)要求初速度,则需知道小球从原点到某时刻的水平
位移x,及从原点到该时刻的竖直位移y,即运动轨迹上
某点P 的水平坐标和竖直坐标.竖直方向做自由落体运
动,有y=12gt
2
解得t= 2hg
水平方向做匀速运动,则有v0=
x
t =x
g
2h
故为了求平抛物体的初速度,需直接测量的数据有运动
轨迹上某点P 的水平坐标和运动轨迹上某点P 的竖直
坐标.所以CD正确,AB错误.故选CD.
(3)A.小球与斜槽之间有摩擦力不影响实验的误差,只
要保证小球从同一位置由静止释放,使得平抛运动的初
速度相同,故A错误;B.安装斜槽时末端不水平,会导致
初速度不水平,使得误差增大,故B正确;C.建立坐标系
时,应该以小球在斜槽末端在竖直板上球心的投影为坐
标原点,以末端端口位置为坐标原点使得误差增大,故C
正确;D.为了减小测量的误差,在曲线上所取的计算点
离原点远一些.所以不会增大误差,故D错误.故选BC.
(4)根据Δy=gT2
得T= Δyg = 0.015s≈0.12s
则初速度v0=
x
T =
0.2
0.12m
/s≈1.67m/s
[5]B 点在竖直方向上分速度
vyB=
yAC
2T=
0.45-0.15
0.24 m
/s=1.25m/s
则B 点的速度为vB= v20+v2yB≈2.08m/s
【答案】 (1)C (2)CD (3)BC (4)1.67 2.08
6.【解析】 (1)AB.为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小
球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必
须是水平的,故A错误,B正确;C.挡板只要能记录下小
球下落在不同高度时的不同的位置即可,不需要等间距
变化,故C错误;D.只有让小球每次从同一位置静止释
放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点,故D正确;
故选择BD.
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