人教版物理必修二教材习题点拨:第五章曲线运动 （7份打包）

教材习题点拨 教材问题全解 “思考与讨论” 通过观察和经验可知，炽热的微粒和飞出去的链球都沿过该点的曲线的切线方向。 “演示” 无论钢球从哪一点离开轨道，白纸上的墨迹与轨道曲线总是相切，说明做曲线运动的物体在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。 “做一做” 如图所示是某同学在学校飞镖比赛时投掷飞镖的轨迹，它在空中做曲线运动，观察投掷时和飞镖落地时的速度分别是轨迹上过该点的切线。 “演示” 此演示实验用来总结物体做曲线运动的条件。钢球受到磁铁的磁场力与钢球的速度不共线，故做曲线运动。同时发现磁场力指向曲线的弧内。 教材习题全解 1．2.5 m　6 m　37°　53° 点拨： 运动的合成遵从平行四边形定则，由图可得： t1时间内发生的位移的大小和方向为 l1= r＝ m＝2.5 m，tanθ1＝ ＝ ，θ1＝37°。 t2时间内发生的位移的大小和方向为 l2＝ ＝ m＝6 m tanθ2＝ ＝ ，θ2＝53°。 2．6.4 m/s 点拨：据题意，运动员的实际运动即为合运动。设无风时跳伞员着地的速度为v1，风的作用使他获得向东的速度为v2，有风时跳伞员着地的速度是v1和v2的合速度v，如图所示。v＝ ＝ m/s＝6.4 m/s。设竖直方向间的夹角为θ，则tan θ＝ ＝ ＝0.8，θ＝38.7°。 3．如图所示，在A、C位置头部的速度与入水时速度v方向相同；在B、D位置头部的速度与入水时速度v方向相反。 点拨：某点的速度方向沿该点的切线方向。判断各点速度是否相同，不光看大小，还要看方向。选择这个题的目的，是使同学们了解生活中常见的曲线运动及某点速度的方向。 4．汽车行驶半周速度方向改变180°。汽车每行驶10 s，速度方向改变30°，速度矢量示意图如图所示。 点拨：每转一周，速度方向改变360°。选择这个题目的目的，是让大家知道“运动质点在任一点的速度方向，就是通过这一点的曲线的切线方向”，在此基础上，会求速度矢量的角度变化，为学习向心加速度作些铺垫。 5．如图所示，AB段是曲线运动、BC段是直线运动、CD段是曲线运动。 点拨：轨道总是向合力所指的方向弯曲。如图所示在A点，因合力F向前偏右，故轨迹向右偏离原速度方向；到B点后，合力F与速度同向，物体沿BC方向做加速运动；在C点，合力又向前偏左，故轨迹向左偏离速度方向。选择这个题的目的，是让同学们学习运用物体的受力情况来判断物体的运动情况的方法。 $$ 教材习题点拨 教材问题全解 “做一做” 多次改变小球距地面的高度和打击力度，重复实验，每次都是同时落地。说明平抛运动物体的竖直分运动是自由落体运动，同时说明平抛物体运动时间与物体的初速度无关。 “说一说” 1．由题图可知vx＝v0cosθ，vy＝v0sin θ 斜抛可看做是水平方向的匀速直线运动，竖直方向初速度为vy的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动。 在水平方向上x＝v0cosθ·t① 在竖直方向上y＝v0sinθ·t－ gt2② 由①②联立可得，斜抛物体的轨迹关系式为： y＝xtanθ－ x2 从以上关系能得到的结论是： (1)斜上抛物体的轨迹为抛物线。 (2)能求出物体上升的最大高度h＝ ＝ 。 (3)能求出物体达最高点的时间t＝ ＝ 。 (4)能求出物体在最高点的速度v高＝vx＝v0cosθ。 (5)能求出落地点水平距离s＝vx2t＝ ＝ 。 (6)能求出落地点的速度大小v＝ ＝(v0cos θ)2＋(v0sin θ)2＝v0。 2．炮弹的运动轨迹称为弹道曲线。空气阻力对炮弹的速度影响较大。 教材习题全解 1．3.0×10－4 m3 点拨：由题意可知，从管口流出的水做平抛运动，根据平抛运动规律：x＝v0t和h＝ gt2 得水的水平初速度为 v0＝x ＝0.9× m/s＝1.5 m/s 每秒内从管口流出水的体积为 V＝v0tS＝1.5×1×2.0×10－4m3＝3.0×10－4m3。 点拨：通过本题要学会使用平抛物体的运动规律来解决实际问题，计算从管口流出水的体积时可把水看成圆柱模型，通过求解柱体的体积得到水的体积。 2．该车已经超速。 点拨：零件做平抛运动，在竖直方向上位移为y＝ gt2＝2.45m 经历时间t＝ ＝ s≈0.71s 在水平方向上位移为x＝v0t＝13.3 m 零件做平抛运动的初速度为v0＝ ＝ m/s≈67.4 km/h，因为67.4 km/h>60 km/h，所以该车已经超速。 3．让小钢球从斜面上某一位置A无初速度释放；测量小钢球在地面上的落点P与桌子边沿的水平距离x；测量小钢球在地面上的落点P与小钢球静止在水平桌面上时球心的竖直距离y。小钢球离开桌面的初速度为v＝x 。 4．根据物体受力情况可知，物体在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做初速度为0的匀加速直线运动。 (1)它在时刻t的水平分