第五章曲线运动一轮复习学案.docx
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第五章曲线运动一轮复习学案
第五章 运动的描述
“考试大纲”要求(2019):
主题
内容
要求
抛体运动与圆周运动
曲线运动的条件
运动的合成与分解
平抛运动的规律
匀速圆周运动
线速度、角速度和周期
向心加速度
向心力
I
I
II
I
I
I
II
【知识清单一】
1.曲线运动速度的方向:
质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的__________方向
2.曲线运动的条件:
有初速度、F合、且
4.运动和力:
(1)按轨迹将运动划分为___________和___________
(2)按受力(加速度)是否恒定将运动划分为___________和___________
v方向与F(a)的方向共线时————
v方向与F(a)的方向不共线时————
5.曲线运动的性质:
____________________
(1)曲线运动中速度的方向时刻__________(变化、不变),质点在某一时刻(某一点)的速度方向是沿_____________,并指向运动轨迹凹下的一侧。
(2)曲线运动一定是________运动,一定具有_________
【针对训练】判断关于曲线运动的速度下列说法是否正确
速度的大小和方向都在时刻改变()速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化()
速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化()加速度一定发生变化()
物体运动状态改变,它一定做曲线运动()物体做曲线运动其运动状态一定发生改变()
物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终与速度方向一致()
物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终与它所受的合外力的方向一致()
物体做曲线运动,速度一定变化()物体做曲线运动速度的大小一定变化()
速度变化,物体一定做曲线运动()速度方向变化,物体一定做曲线运动()
【巩固提高】
1.关于曲线运动,下列说法中正确的是()
A.变速运动一定是曲线运动B.曲线运动一定是变速运动
C.速率不变的曲线运动是匀速运动D.曲线运动也可以是匀速运动
2.一个做匀速运动的物体,突然受到一个恒力作用,则()
A.它一定做匀加速直线运动B.它一定做匀变速运动
C.它一定做匀减速直线运动D.它一定做曲线运动
3.某人以不变的速度垂直对岸游去,游到中间,水流速度加大,则此人渡河时间比预定时间()
A.增加B.减少C.不变D.无法确定
4.(15模拟)关于力和运动,下列叙述正确的是()
A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下不可能做直线运动
C.物体在变力或恒力作用下都有可能做曲线运动D.物体在变力或恒力作用下都可能做匀变速直线运动
5.(15模拟)做曲线运动的物体,在运动过程中,一定发生变化的物理量是()
A.速率B.速度C.加速度D.合力
6.(15模拟)一船以恒定的速率过河,水速恒定(小于船速)。
要使船到达正对岸,则()
A.船应垂直河岸航行B.船的航行方向应偏向上游一侧
C.船不可能沿直线到达对岸D.河的宽度一定时,船到达正对岸的时间是任意的
【知识清单二】
1.平抛运动
(1)条件:
初速度,且只受
(2)性质:
加速度为的曲线运动
2.平抛运动的处理方法:
可以分解为水平方向的和竖直方向的
3.描述平抛运动的物理量
水平方向:
(1)速度:
(2)位移:
竖直方向:
(1)速度:
(2)位移:
合速度:
合位移:
4.平抛运动的规律
(1)平抛运动的时间:
只由决定
(2)平抛运动的水平位移:
由、共同决定
(3)平抛运动的落地速度:
由、共同决定
【针对训练】
1.平抛运动是()
A.速率不变的曲线运动B.速度不变的曲线运动
C.加速度不断变化的曲线运动D.加速度恒为重力加速度的曲线运动
2.关于平抛运动,下列说法中正确的是()
A.平抛运动是匀速运动B.平抛运动是匀变速曲线运动
C.平抛运动不是匀变速运动D.作平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的
3.决定平抛运动的物体在空中运动时间的因素是()
A.初速度B.抛出时物体的高度C.抛出时物体的高度和初速度
4.一个物体以初速度v0水平抛出,经过时间t时其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等,那么t为()A.
B.
C.
D.
5.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球就水平飞出,同时B球被松开做自由落体运动,改变小锤的打击力度,两球总能同时落到地面,这个实验()
A.只能说明上述规律中的第①条
B.只能说明上述规律中的第②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
6.飞机以150m/s的水平速度匀速飞行,不计空气阻力,在某一时刻让飞机上的A物体落下,相隔1秒钟又让B物体落下,在以后运动中关于A物体与B物体的位置关系,正确的是()
A.A物体在B物体的前下方B.A物体在B物体的后下方
C.A物体始终在B物体的正下方5m处D.以上说法都不正确
7.做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于()
A.物体的高度和受到的重力B.物体受到的重力和初速度
C.物体的高度和初速度D.物体受到的重力、高度和初速度
8.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
9.从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,下列说法正确的是()
A.从飞机上看,物体做自由落体运动B.从飞机上看,物体做匀速直线运动
C.从地面上看,物体做斜抛运动D.从地面上看,物体做匀速直线运动
10.在研究平抛运动的实验中,下列说法是正确的()
①使斜槽末端的切线保持水平②每次使小球从不同的高度滚下
③钢球与斜槽间的摩擦使实验的误差增大④计算初速度时,所选择的点应离坐标原点稍远些
A.①④B.①②C.②④D.③④
11.从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体,经2s落地,g取10m/s2,则
(1)物体抛出处的高度是多少米
(2)物体落地点的水平距离是米
(3)落地时速度方向与竖直方向的夹角θ的正切值为多少
12.把小球从离地面h=5m处,以v=10m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,g=10m/s2,求:
(1)小球在空中飞行的时间
(2)小球落地点离抛出点的水平距离
(3)小球落地时的速度
【巩固提高】
(15模拟)在冬天,高为h=1.25m的平台上,覆盖一层薄冰。
一乘雪橇的滑雪爱好者,从距平台边缘s=24m处以7m/s初速度向平台边缘滑去,如图所示,平台上的薄冰面与雪橇间的动摩擦因数为0.05,取g=10m/s2。
求:
(1)滑雪者离开平台的速度的大小
(2)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离
【知识清单三】圆周运动
1.线速度
(1)公式
(2)单位
(2)量性
角速度
(1)公式
(2)单位
(2)量性
周期
(1)公式
(2)单位
(2)量性
2.圆周运动各物理量之间的关系:
、、
3.匀速圆周运动的性质:
、、、不变的运动
4.皮带(齿轮)传动:
相同、同轴转动:
相同
【针对训练】
1.对于匀速圆周运动的物体,下列物理量中不断变化的是()
A.线速度B.角速度C.周期D.频率
2.如图所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑。
图中轮上A、B、C三点所在处半径分别为rA、rB、rC,且rA>rB=rC,则这三点的速度vA、vB、vC大小关系正确的是()
A.
B.
C.
D.
3.如图所示的装置中,已知大齿轮的半径是小齿轮半径的3倍,A点和B点分别在两轮边缘,C点离大轮轴距离等于小轮半径。
若不打滑,则它们的线速度之比vA:
vB:
vC为()
A.1∶3∶3
B.1∶3∶1
C.3∶3∶1
D.3∶1∶3
4.如图,一个匀速转动的圆盘上有a、b、c三点,已知
,则下面说法中错误的是()
A.a、b、c三点的角速度相同
B.a、b两点线速度相同
C.c点的线速度大小是a点线速度大小的一半
D.a、b、c三点的运动周期相同
5.如图所示,用细线悬挂的小球从A点开始摆动,经过最低点B时摆线被直尺P挡住,球继续摆动至C点.若不计空气阻力,比较悬线被直尺P挡住的前后瞬间,下列说法正确的是()
A.小球的线速度减小
B.小球的线速度增大
C.小球的角速度减小
D.小球的线速度不变
【巩固提高】
1.(15真题)如图所示,a、b两点位于大、小轮的边缘上,c点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮半径的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动,则a、b、c三点的线速度、角速度关系为()
A.a、b线速度大小相等
B.b、c线速度大小相等
C.a、b角速度大小相等
D.b、c角速度大小相等
2.(15模拟)在匀速圆周运动中,下列物理量中不变的是()
A.角速度B.线速度C.向心加速度D.作用在物体上的合外力
3.(12真题)由于地球的自转,站在沈阳地面的人比站在广州地面的人()
A.角速度大B.角速度小C.线速度大D.线速度小
【知识清单四】
1.向心加速度
(1)做匀速圆周运动的物体有指向的加速度
(2)大小:
an===
(3)方向:
沿半径方向指向与线速度方向
(4)意义:
描述线速度改变,只改变线速度,不改变其
2.对向心加速度公式的理解
(1)当匀速圆周运动的半径一定时,向心加速度的大小与角速度的平方成正比,与线速度的平方成正比,随频率的增加或周期的减小而增大
(2)当ω一定时,向心加速度与运动半径成当v一定时,向心加速度与运动半径成
3.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
(5)作用:
产生,改变线速度的方向
【针对训练】
1.关于匀速圆周运动物体向心力的方向,下列说法正确的是()
A.一定始终指向圆心B.不可能指向圆心C.不一定指向圆心D.不可能始终指向圆心
2.(14真题)质量相等的A、B两物体置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,A与转轴的距离是B与转轴距离的2倍,且始终相对于原判圆盘静止,则两物体()
A.线速度相同B.角速度相同
C.向心加速度相同D.向心力相同
3.如图所示,一圆筒绕其中心轴匀速转动,圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,相对筒无滑动,
物体所受向心力是()
A.物体的重力B.筒壁对物体的弹力
C.筒壁对物体的静摩擦力D.物体所受重力与弹力的合力
【巩固提高】
1.(15模拟)物体做匀速圆周运动时,下列说法正确的是()
A.物体必须受到恒力作用B.物体所受合力必须等于零
C.物体所受合力的大小可能变化D.物体所受合力的大小不变,方向不断改变
2.(15模拟)匀速圆周运动中的向心加速度是描述()
A.线速度大小变化多少的物理量B.线速度大小变化快慢的物理量
C.线速度方向变化多少的物理量D.线速度方向变化快慢的物理量
3.(14模拟)做匀速圆周运动的物体,其加速度的数值一定()
A.跟半径成反比B.跟线速度的平方成正比
C.跟角速度的平方成正比D.跟线速度与角速度的乘积成正比
4.(14模拟)物体做圆周运动时,关于向心力的说法,不正确的是()
A.向心力是产生向心加速度的力
B.向心力可以是物体受到的合力
C.向心力的作用是改变速度的方向
D.物体做匀速圆周运动时,受到的向心力是恒力
【知识清单五】竖直面内的圆周运动
1.当汽车行驶在凸形桥时,为使通过桥顶时减小汽车对桥的压力,司机应()
A.增大速度通过桥顶B.以尽可能小的速度通过桥顶
C.和通过桥顶的速度无关D.使通过桥顶的向加速度尽可能小
2.一辆质量为5t的汽车,通过拱桥的最高点时对拱挢的压力为4.5×104N,桥的半径为16m,则汽车通过最高点时的速度为()
A.16m/sB.17.4m/sC.12.6m/sD.4m/s
3.(13真题)如图所示,汽车通过拱形桥时的运动可看做圆周运动,质量为m的汽车以速度v通过半径为R的拱形桥最高点时,它对桥面的压力大小为()
A.mgB.2mgC.
D.
4.如图所示,小物块位于半径为R的半球顶端,若给小物块以一定水平初速度时,小物块对球顶恰好无压力,立即离开球面做平抛运动。
求:
1)物体的初速度2)物体落地点的水平距离3)物体落地时速度方向与竖直方向的夹角
5.一辆质量为m=2吨的小轿车,驶过半径R=100m的一段圆弧形桥面(g=10m/s2)
求:
1)若桥面为凹形,汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时,对桥面压力是多大
2)若桥面为凸形,汽车以l0m/s的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大
3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力
6.一根长L=60cm的绳子系着一个小球,小球在竖直平面内作圆周运动。
已知球的质量m=0.5kg,求:
1)试确定到达最高点时向心力的最小值
2)小球能够到达最高点继续做圆周运动的最小速度
3)当小球在最高点时的速度为3m/s时,绳对小球的拉力。
(g=10m/s2)
【知识清单六】
1.万有引力定律
(1)内容:
自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟它们质量的成正比,跟它们的成反比。
(2)公式:
F=。
(3)条件:
适用于的相互作用。
2.宇宙航行
基本方法:
“F引=F向”
(1)v=
(2)ω=(3)T=(4)a=
3.宇宙速度和同步卫星
(1)第一宇宙速度(环绕速度):
v1=7.9km/s,是人造地球卫星的发射速度,运行速度。
(2)第二宇宙速度(脱离速度):
v1=11.2km/s。
(3)第三宇宙速度(逃逸速度):
v1=16.7km/s。
(4)地球同步卫星:
定高度,定线速度第一宇宙速度,定周期=。
【针对训练】
1.苹果落落向地球,而不是地球向上运动碰到苹果,发生这个现象的原因
A.苹果质量小,对地球的引力小,而地球对苹果的引力大
B.地球对苹果有引力,而苹果对地球没有引力
C.苹果与地球间的引力大小相等,而地球质量极大,不可能产生明显加速度
D.以上说法都不对
2.如果把“神州十号”宇宙飞船在地面附近的运动看作匀速圆周运动,那么它的周期大约为90min。
关于宇宙飞船和地球同步卫星的轨道半径r、线速度v、角速度ω以及向心加速度a,下列关系中不正确的()
A.r船>r星B.v船>v星C.ω船>ω星D.a船>a星
3.一艘宇宙飞船在某个星球附近做圆形轨道环绕飞行,宇航员要估测该星球的密度,只需要测出()
A.飞船的环绕半径B.行星的质量C.飞船的环绕周期D.飞船的环绕速度
4.我国发射的“神州六号”载人飞船,与“神州五号”飞船相比,它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,下列说法中正确的是()
A.“神州六号”的速度较小
B.“神州六号”的速度与“神州五号”的相同
C.“神州六号”的周期更短
D.“神州六号”的周期与“神州五号”的相同
5.2019年6月20日,“神州十号”航天员王亚平在“天宫一号”里进行了我国首次太空授课。
假设“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动,如图所示,她拿着一个陀螺站在朝向地球一侧的“地面”上,则下列说法中正确的是()
A.航天员对“地面”的压力等于零
B.航天员所受地球引力大于她在地球表面上所受重力
C.航天员相对于地球的速度在7.9km/s与11.2km/s之间
D.航天员处于平衡态,相对于太空舱无初速度释放陀螺,陀螺将落到“地面”上
6.关于第一宇宙速度,下列说法正确的是()
A.第一宇宙速度的数值是11.2km/s
B.第一宇宙速度又称为逃逸速度
C.第一宇宙速度是卫星在地面附近环绕地球做圆周运动的速度
D.第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小环绕速度
7.关于人造地球卫星,下列说法正确的是()
A.卫星距离地面越高,卫星的速度就越大B.卫星距离地面越高,卫星的周期就越大
C.卫星做匀速圆周运动的速度大于第一宇宙速度
D.地球同步卫星只能在赤道的正上方,但离地心的距离是可按需要选择不同的值
【巩固提高】
1.(12真题)一人造地球卫星的轨道高度恰好等于地球的半径,它在轨道上受到的万有引力是地面上所受万有引力的()
A.1/2B.1/4C.1/8D.1/16
2.(13真题)我国发射的“神州六号”载人飞船Q,与“神州五号”飞船P相比,它的半径更大,如图所示,设P、Q绕地球做匀速圆周运动。
下列说法正确的是()
A.Q的线速度较小B.Q与P的线速度大小相等
C.Q的周期更短D.Q的周期与P的相同
3.(14真题)已知地球的质量为M,引力常量为G,假设人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r,则卫星在轨道上运行的速率为()
A.
B.
C.
D.
4.(15真题)近地卫星在100~200km的高度飞行,与地球半径6400km相比,完全可以说是在“地面附近”飞行,则该卫星做匀速圆周运动的速度的大小约为()
A.3.1km/sB.7.9km/sC.11.2km/sD.16.7km/s
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