内容正文:
暑假作业一 曲线运动 运动的合成与分解
摘要:
1.掌握曲线运动的概念,知道曲线运动瞬时
速度的方向.
2.知道物体做曲线运动的条件.
3.掌握合运动和分运动的概念及运动合成与
分解的方法.
4.会用作图和计算的方法求解运动的合成与
分解问题.
1.在研究红蜡块的运动时,若水平速度增大,
则竖直速度也一定跟着增大吗?
2.有人说:“物体一定在变力作用下才能做曲
线运动,受恒力不可能做曲线运动.”这种
说法对吗? 为什么?
3.物体做曲线运动的条件是什么?
4.运动的合成与分解应遵循什么规律?
【例】 如图所示,一质点从 M 点到N
点做曲线运动,当它通过P 点时,其速度v
和加速度a 关系可能正确的是 ( )
【解析】 速度方向沿轨迹的切线方向,
加速度指向轨迹的内侧,与速度方向一定不
在同一条直线上,故C正确,A、B、D错误.
【答案】 C
【规律方法】 如何确定曲线运动的轨迹
(1)做曲线运动的物体,运动轨迹不断改
变,其改变后的轨迹处在运动方向与合外力
方向构成的夹角之间,且偏向合外力所指的
一侧.
(2)若物体在恒力作用下做曲线运动,物
体的运动轨迹越来越接近力的方向,但不会
与力的方向相同.
一、单项选择题
1.关于运动的性质,以下说法中正确的是
( )
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.加速度大小和速度大小都不变的运动
一定是直线运动
D.只要两个分运动是直线运动,则合运动
一定是直线运动
1
2.关于合运动与分运动,下列说法正确的是
( )
A.合运动的速度等于两个分运动的速度
之和
B.合运动的时间一定等于分运动的时间
C.两个直线运动的 合 运 动 一 定 是 直 线
运动
D.合运动的速度方向一定与其中某一分
速度方向相同
3.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
仍沿原曲线运动
D.若拆去3、4、5、6板,小球离开A 点后将
做直线运动
4.在无风的天气中,雨滴在空中竖直匀速下
落,人打伞以一定的速度水平向右匀速运
动.如果希望雨垂直打在伞的上表面上(伞
面视为平面,伞面可以自动调整方向,伞柄
始终处于竖直方向)而少淋雨,下列图中大
致正确的打伞方式是 ( )
二、多项选择题
5.一个物体以初速度v0 从A 点开始在光滑
水平面上运动,一个水平力作用在物体上,
物体运动轨迹为图中实线所示.图中B 为
轨迹上的一点,虚线是过A、B 两点并与该
轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划
分为图示的5个区域,则关于施力物体位
置的判断,下面说法正确的是 ( )
A.如果这个力是引力,则施力物体一定在
(4)区域
B.如果这个力是引力,则施力物体一定在
(2)区域
C.如果这个力是斥力,则施力物体一定在
(2)区域
D.如果这个力是斥力,则施力物体一定在
(1)或(3)区域
6.如图所示,质量为m 的物体P 置于倾角为
θ1 的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定
滑轮分别连接着P 与小车,P 与滑轮间的
细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右
做匀速直线运动.已知重力加速度为g,则
当小车与滑轮间的细绳和水平方向的夹角
为θ2 时,下列判断正确的是 ( )
A.P 做减速运动
B.P 的速率为vcosθ2
C.绳的拉力大小为mgsinθ1
D.绳的拉力大于mgsinθ1
2
三、非选择题
7.质量 m=2kg的物体在光滑水平面上运
动,其分速度vx 和vy 随时间变化的图线
如图(a)、(b)所示,求:
(1)物体所受的合力的大小;
(2)t=8s时物体的速度大小;
(3)t=4s内物体的位移大小.
物理生活 子弹的轨道
空气 会 阻 碍 子 弹 的 自 由 飞
行,这个事实是大家都知道的,大
多数的人大概有这样的想法,以
为像空气这样柔软的介质,对于飞过的步枪
子弹一定不会有多大妨碍.子弹从枪口射出
以后(用620米每秒的初速度以45度角的方
向射出),在空中划出高10千米、长40千米
的很大的弧线.实际上这颗子弹这样射出以
后,在空气里只能够划出4千米长的弧线.假
如没有空气,步枪就可以从40千米远的地方
把子弹射向10千米的高空再落到敌人的头
上了! (图为空气中飞行的子弹)
3
参考答案
暑假作业一
有问必答·固双基
1.水平速度和竖直速度彼此是独立的,水平速度增大时,竖
直速度不变.
2.不对.物体是做曲线运动还是直线运动,不是看物体是否
受恒力,而是看合外力的方向与速度方向的关系,只要两
者方向不在同一条直线上,物体就做曲线运动.
3.(1)动力学条件:合力方向与速度方向不共线是物体做曲
线运动的重要条件,这包含三个层次的内容:①初速度不
为零;②合力不为零;③合力方向与速度方向不共线.
(2)运动学条件:加速度方向与速度方向不在同一直线上.
4.平行四边形定则.
厚积薄发·勤演练
1.A 无论是物体速度的大小变了,还是速度的方向变了,都
说明速度是变化的,都是变速运动,做曲线运动的物体的
速度方向在时刻改变,所以曲线运动一定是变速运动,故A
正确;变速运动也可以是平时所学的匀加速直线运动或匀
减速直线运动,并不一定是曲线运动,故B错误;加速度大
小和速度大小都不变的运动不一定是直线运动,可能是曲
线运动,故C错误;两个分运动是直线运动,则合运动不一
定是直线运动,故D错误.
2.B 根据平行四边形定则知,合运动的速度可能比分运动
的速度大,可能比分运动的速度小,可能与分运动的速度
相等,故A错误;合运动与分运动具有等时性,故B正确;
两个直线运动的合运动不一定是直线运动,故C错误;合
运动的速度方向可能与某一分运动的速度方向相同,也可
能不同,故D错误.
3.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.
4.A 由题意可知,雨点匀速竖
直下落,则v雨地 向下,人打伞
匀速向右运动,则v伞地 向 右,
则 v地伞 向 左,根 据 v雨伞 =
v雨地 +v地伞
结合平行四边形定则,可知雨
滴相对 地 面 的 速 度 方 向 斜 向
左下,则如果希望雨垂直打在
伞的上表面上,雨伞伞面应该
像图A一样倾斜.
故选A.
5.AC 做曲线运动物体的轨迹
一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧,所
以如果这个力是引力,则施力物体一定在(4)区域,如果这
个力是斥力,则施力物体一定在(2)区域,故 A、C正确,B、
D错误.
6.BD 小车的速度在沿绳方向的分量大小为v1=vcosθ2
所以P 的速率为vP=v1=vcosθ2
因为θ2 不断减小,所以vP 不断增大,即 P 向上做加速运
动,故A错误,B正确;因为 P 做加速运动,根据牛顿第二
定律可知绳的拉力大于mgsinθ1,故C错误,D正确.
故选BD.
7.【解析】 (1)物体在x方向:ax=0
y方向:ay=
Δvy
Δt=0.5m
/s2
根据牛顿第二定律有F合 =ma=2×0.5N=1N.
(2)由题图知,t=8s时,vx=3m/s,vy=4m/s,
则物体 的 合 速 度 大 小 为v= vx2+vy2= 32+42 m/s
=5m/s.
(3)在t=4s内,x=vxt=12m
y=12ayt
2=4m
则物体的位移为s= x2+y2= 122+42m=4 10m.
【答案】 (1)1N (2)5m/s (3)4 10m
暑假作业二
有问必答·固双基
1.物体的初速度v0 沿水平方向,且只受重力作用.
2.是加速度为g的匀变速曲线运动.
3.水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.
4.运动的合成与分解的方法.
厚积薄发·勤演练
1.D 平抛运动的水平方向上为匀速直线运动,由x=v0t和
h=12gt
2 可得x=v0
2h
g
,故水平位移是由v0 和h决定
的,故A、B错误;平抛的竖直分运动是自由落体运动,由
t= 2hg
可知,物体在空中运动的时间只由h决定,故C错
误,D正确.
2.D 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,可知水平分
速度不变,则抛出时刻1s末、2s末、3s末速度的矢量末
端在同一竖直线上,竖直分速度之差Δv=gΔt,时间间隔相
等,则竖直分速度之差相等,故D正确,A、B、C错误.
3.B 设小球落在斜面上时的速度方向与水平方向夹角为α,
所以小球落到斜面上时的速度大小v=
v0
cosα≠
v0
cosθ
,故 A
错误;小球从斜面做平抛运动又落回到斜面上,位移与水平
方向的夹角等于斜面的倾斜角,有tanθ=yx =
gt
2v0
,得t=
2v0tanθ
g
,故B正确;根据速度方向与水平方向的夹角α和
位移方向和水平方向的夹角θ的关系式tanα=2tanθ知α
与θ不是二倍关系,且小球落到斜面上时速度方向和初速
度无关,方向始终不变,故C、D错误.
4.D 若研究两个过程的逆过程,可看作是从篮筐沿同方向
斜向上的斜抛运动,落到同一高度上的 AB 两点,则 A 上
升的高度较大,高度决定时间,可知A 运动时间较长,即B
先落入篮筐中,AB错误;因为两球抛射角相同,A 的射程
较远,则A 球的水平速度较大,即在最高点的速度比B 在
最高点的速度大,C错误;由斜抛运动的对称性可知,当A、
B 上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同,D正确.故
选D.
5.BD 根据h=12gt
2 得,运动时间t= 2hg =
2×1.25
10 s
=0.5s
故A错误;水平射程为x=v0t=10×0.5m=5m
故B正确;竖直方向分速度为
vy=gt=10×0.5m/s=5m/s
水平分速度为vx=v0=10m/s
落地速度为v= v2y+v2x=5 5m/s
故C错误,D正确.故选BD.
6.AD 由抛出点和落地点的几何关系,可推出小球 A、B 的
位移大小相等,A正确;平抛的竖直分运动是自由落体运
动,由h=12gt
2 可推出 A 运动的时间是B 的 2倍,B错
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