1、学年 高一物理下 必修2 曲线运动 同步巩固 知识点及题型总结 练习高一物理 必修2曲线运动题型1(曲线运动的条件)1、曲线运动的定义:轨迹是曲线的运动叫曲线运动。2、曲线运动的特点:(1)速度方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向; 大小:不一定变;(2)运动的性质做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动,则必然具有加速度,加速度方向和大小可变可不变。3、曲线运动的条件(1)从动力学角度看:物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上;(2)从运动学角度看:物体的速度方向跟它的加速度方向不在同一条直线上。4、轨迹问题v:切线上F:指向弯曲内侧轨迹:在
2、v和F质检,向F方向弯曲5、运动学分类(1)按轨迹分类直线;曲线(2)按速度分类匀速直线运动;变加速直线运动;变加速曲线运动;匀变速直线运动;匀变速曲线运动;(3)按加速度分类匀变速运动;非匀变速运动(6)说明匀变速曲线运动:水平抛出物体,a=g不变,轨迹弯曲。由于物体具有惯性,若曲线运动瞬间撤去力,一定沿曲线这一点的切线方向运动(7)运动的命名命名方法: 加速变化情况 + 速度变化情况 + 轨迹 1、已知物体运动的初速度v的方向及受恒力的方向如图所示,则图中可能正确的运动轨迹是( B ) 2、一个质点受到两个互成锐角的F1和F2的作用,有静止开始运动,若运动中保持力的方向不变,但F1突然增大
3、到F1+F,则此质点以后做_匀变速曲线运动_。3、一个物体在光滑的水平面上以v做曲线运动,已知运动过程中只受一个恒力作用,运动轨迹如图所示,则,自M到N的过程速度大小的变化为_速度变大_4、关于曲线运动的速度,下列说法正确的是( CD )A、速度的大小与方向都在时刻变化 B、速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化C、速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化D、质点在某一点的速度方向是在曲线的这一点的切线方向5、下列叙述正确的是( CD )A、物体在恒力作用下不可能作曲线运动B、物体在变力作用下不可能作直线运动C、物体在变力或恒力作用下都有可能作曲线运动D、物体在变力或恒力作用
4、下都可能作直线运动6、下列关于力和运动关系的说法中,正确的是( AC )A、物体做曲线运动,一定受到了力的作用B、物体做匀速运动,一定没有力作用在物体上C、物体运动状态变化,一定受到了力的作用D、物体受到摩擦力作用,运动状态一定会发生改变7、一个质点受两个互成锐角的力F1和F2作用,由静止开始运动,若运动中保持二力方向不变,但F1突然增大到F1+F,则质点此后( A )A、一定做匀变速曲线运动 B、在相等的时间里速度的变化不一定相等C、可能做匀速直线运动 D、可能做变加速曲线运动8、下列曲线运动的说法中正确的是( B )A、速率不变的曲线运动是没有加速度的 B、曲线运动一定是变速运动C、变速运
5、动一定是曲线运动 D、曲线运动一定有加速度,且一定是匀加速曲线运动9、物体受到的合外力方向与运动方向关系,正确说法是( ABD )A、相同时物体做加速直线运动 B、成锐角时物体做加速曲线运动C、成钝角时物体做加速曲线运动 D、如果一垂直,物体则做速率不变的曲线运动10、某质点作曲线运动时( ACD )A、在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向B、在任意时间内位移的大小总是大于路程C、在任意时刻质点受到的合外力不可能为零D、速度的方向与合外力的方向必不在一直线上11、某质点在恒力F作用下从A点沿图中曲线运动到B点,到达B点后,质点受到的力大小仍为F,但方向相反,则它从B点开始的运动轨迹可能是图中
6、的:( A )A、曲线a B、曲线b C、曲线c D、以上三条曲线都不可能12、关于物体做曲线运动,下列说法正确的是( BC )A、物体在恒力作用下不可能做曲线运动B、物体在变力作用下有可能做曲线运动C、做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向不在同一条直线上D、物体在变力作用下不可能做直线运动13、物体受几个力作用而做匀速直线,若突然撤去其中一个力,它可能做( BCD )A、匀速直线运动 B、匀加速直线运动C、匀减速直线运动 D、曲线运动14、关于运动的性质,下列说法中正确的是( C )A、变速运动一定是曲线运动 B、曲线运动一定是变加速运动C、曲线运动一定是变速运动D、物体加速度数值,速度
7、数值均不变的运动一定是直线运动15、做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的量是( B )A、速率 B、速度 C、加速度 D、合外力16、一个质点在恒力作用下,在xoy平面内从o点运动到A点的轨迹如图,且在A点时的速度方向与x轴平行,则恒力F的方向不可能的是( ABC )A、沿+x方向B、沿x方向C、沿+y方向D、沿y方向题型2(运动的合成与分解)1、分运动和和运动一个物体同时参与几个运动,参与的这几个运动即分运动,物体的实际运动即和运动。2、运动的合成与分解已知分运动求和运动称为运动的合成;已知和运动求分运动称为运动的分解。两者互为逆运算。在对物体的实际运动进行分解时,要根据实际效果分解。3
8、、遵循规律唯一、速度、加速度都是适量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则。(1)如果各分运动在同一直线上,需选取正方向,与正方向同向的量取“+”号,与正方向反向的量取“-”号,从而将矢量运算简化为代数运算。(2)两分运动不在同一直线上时,按照平行四边形定则进行合成,如图所示。4、合运动和分运动的关系(1)等时性:合运动与分运动经历的时间相等;(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响;(3)等效性:各分运动叠加起来与和运动有完全相同的效果;5、合运动的性质与轨迹合运动的性质和轨迹,由两个分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定。(1)根据加速度
9、判定合运动的性质若合加速度不变,则为匀变速运动;若合加速度(大小和方向)变化,则为非匀变速运动。(2)根据合加速度的方向与合初速度的方向判定合运动的轨迹:若合加速度的方向与合初速度的方向在同一直线上则为直线运动,否则为曲线运动。两个互成角度的分运动合运动的性质两个匀速直线运动匀速直线运动一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动匀变速曲线运动两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动两个初速度不为零的匀变速直线运动如果与共线,为匀变速直线运动如果与不共线,为匀变速曲线运动(3)合力(或合加速度)方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力(或合加速度)方向和速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合
10、力(或合加速度)方向指向曲线的凹侧。6、运动的合成与分解的规律总结(1)分析运动的合成与分解问题,要注意运动的分解方向,一般情况按运动效果进行分解,切记不可按分解力的思路来分解运动;(2)要注意分析物体在两个方向上的受力分析及运动规律,分别在两个方向上列式求解;(3)两个分方向上的运动具有等时性,这常是处理运动分解问题的关键点。1、下列关于运动合成的说法中,正确的是( AD )A. 两个速度的大小不相等的匀速运动的合运动仍未匀速运动B. 两个直线运动的合运动仍为直线运动C. 匀加速运动的合运动仍为匀加速直线运动D. 两个初速度为零的匀加速直线运动仍为匀加速直线运动2、降落伞在匀速下降过程中遇到
11、水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞( D )A下落的时间越短 B下落的时间越长C落地时速度越小 D落地时速度越大3、如果两个不在同一直线上的分运动都是匀速直线运动,对其合运动的描述中正确的是( BD )A、合运动一定是曲线运动 B、合运动一定是直线运动C、合运动是曲线运动或直线运动 D、当两个分运动的速度数值相等时,合运动为直线运动4、如图所示,光滑水平面上,一个小球以速度v向右做匀速运动,它经过靠近桌边的竖直木板ad边前方时,木板开始做自由落体运动。若木板开始运动时,cd边与桌面相齐,则小球在木板上的投影轨迹是( B ) 5、火车以12m/s的速度向东行驶,雨点的速度为16m/s的速度,
12、方向竖直向下,求:车中的人所观察到雨点的速度,方向如何?答案:雨点相对人不仅仅在下落,还在向西运动,即既有向下的速度,又有向西的速度;根据平行四边形进行合成,合速度m/s=20m/s。速度方向与竖直方向夹角的正切值,则。6、质量M=2kg的物体在光滑的平面上运动,其分速度Vx和Vy随时间变化的图线如图所示,求:(1)物体的初速度;(2)物体受的合力;(3)t=8s时物体的速度;(4)t=4s时物体的位移;答案:(1)3m/s,方向:x轴正向;(2)1N,沿y轴正方向;(3)5m/s,与x轴夹角为53;(4)12.6m,与x轴夹角为arcsin0.31627、竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水和
13、一个用红蜡做成的圆柱体,玻璃管倒置时圆柱体能匀速运动,已知圆柱体运动的速度是5cm/s,=60,如图所示,则玻璃管水平运动的速度是( B )A、5cm/sB、4.33cm/sC、2.5cm/sD、无法确定8、对于两个分运动的合运动,下列说法正确的是( C )A、合运动速度的大小一定大于两个分速度的大小B、合运动速度的大小一定大于某一个分速度的大小C、合速度的方向就是物体实际运动的方向D、由两个分速度的大小就可以确定合运动速度的大小一定9、红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块在A点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的( B )A、直线P B、曲线Q
14、 C、曲线RD、无法确定10、从水平匀速速飞行的直升飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是( C )A、从飞机上看,物体静止 B、从飞机上看,物体始终在飞机的后方C、从地面上看,物体做平抛运动 D、从地面上看,物体做自由落体运动题型3(小船过河)(1)小船过河的运动可以看成是小船划行的运动和小船随河流运动的合运动,船的实际运动是两个分运动的合运动。该运动模型中常涉及的问题有船渡河最短时间的计算和船渡河位移最短时速度方向的确定等。小船渡河的三种情景:最短过河时间:船头正对河岸时,渡河时间最短,(d为河宽);过河路径最短(时)合速度垂直于河岸时,航程最短,。船
15、头指向上游与河岸夹角为,。过河路径最短(时):合速度不可能垂直于河岸,无法垂直渡河。确定方法:如图所示,以矢量末端为圆心,以矢量的大小为半径画弧,从矢量的始端向圆弧作切线,则合速度沿此切线方向航程最短。由图可知:,最短航程:。(2)求解小船渡河问题的方法求解小船渡河问题有两类:一是求最短渡河时间,二是求最短渡河位移,无论哪类都必须明确以下四点:解决这类问题的关键是:正确区分分运动和合运动,船的航行方向也就是船头指向,是分运动。船的运动方向也就是船的实际运动方向,是合运动,一般情况下与船头指向不一致;运动分解的基本方法,按实际效果分解,一般用平行四边形定则按水流方向和船头指向分解;渡河时间只与垂
16、直河岸的船的分速度有关,与水流速度无关;求最短渡河位移时,根据船速与水流速度的大小情况用三角形定则求极限的方法处理。1、船以 5m/s垂直河岸的速度渡河,水流的速度为 3m/s,若河的宽度为 100m,试分析和计算:(1)船能否垂直达到对岸;(2)船需要多少时间才能达到对岸;(3)船登陆的地点离船出发点的距离是多少?(4)设此船仍是这个速率,但是若此船要垂直达到对岸的话,船头需要向上游偏过一个角度,求。答案:(1)不能;(2)20s;(3)m;(4)2、小船在一条水很深的大河中行驶,河的两岸是互相平行的直线,船头的指向始终垂直于河岸,且船的静水速度始终不变。当小船行驶到河中心时,突然上游的洪峰
17、到达,水流速度明显加快(设两岸间的距离不变),那么下列说法中正确的是( B )A. 小船到达对岸所需的时间将增大 B. 小船到达对岸所需的时间将不受影响C. 小船到达对岸所需的时间将减小 D. 小船到达对岸的位置将不受影响3、一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100m远的一浮标处,已知快艇在静水中的速度v图象和水流的速度v图象如图甲、乙所示,则下列说法中错误的是( A )A快艇的运动轨迹为直线B快艇的运动轨迹为曲线C快艇最快到达浮标处的时间为 20sD快艇最快到达浮标处经过的位移大于100m4、松花江防洪纪念塔段江水由西向东流,江宽为d,江水中各点水流速度大小与各点到较近江岸边的距离
18、成正比,x是各点到近岸的距离。小船船头垂直江岸由南向北渡江,小船划水速度大小不变为,则下列说法中正确的是( ABC )A. 小船渡江的轨迹为曲线B. 小船到达离江岸处的渡江速度小于小船与离南岸处的渡江速度C. 小船到达离江岸处的渡江速度为D. 小船到达离南岸处的渡江速度小于离南岸处的渡江速度5、如图所示为一条河流,河水流速为v,一只在静水中速度为v的小船,从A点先后两次渡河到对岸,第一次船头向着AB方向行驶,渡河时间为,船的位移为,第二次船头向着AC方向行驶,渡河时间为,船的位移为,若AB、AC与河岸的垂线方向的夹角相等,则有( D )A. , B. ,C. , D. ,6、如图所示,一条小船
19、位于200m宽的河正中央A点处,从这里向下游m处,有一危险的急流区,当时水流速度为4m/s,为使小船避开危险区。沿直线到达对岸,小船在静水中的速度至少为( C )A. B. C. 2m/s D. 4m/s7、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( C )A、增加 B、减少 C、不变 D、无法确定8、一条河宽100米,船在静水中的速度为4m/s,水流速度是5m/s,则( B )A、该船可能垂直河岸横渡到对岸B、当船头垂直河岸横渡时,过河所用的时间最短C、当船头垂直河岸横渡时,船的位移最小是100米D、当船横渡时到对岸时,船对岸的最小位移是100米9、在抗
20、洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为v2,战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d,如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为( C ) B、0 10、船在静水中速度为v1水流速度为v2,v2v1。河宽为d。当船头垂直向对岸航行时,则:( BC )A、实际航程最短 B、当船速不变,水流速度增大时过河时间不变C、过河时间最短 D、当船速不变,水流速度增大时,过河时间变长11、船在400米宽的河中横渡,河水流速是4m/s,船在静水中的航速是5m/s,试求:(1)要使船到达对岸的时间最短,船头应指向何处?最短
21、时间是多少?(2)要使船航程最短,船头应指向何处?最短航程为多少答案:(1)垂直河岸,tmin=80s;(2)最短航程400m,12、船在静水中的航速为v1,水流的速度为v2。为使船行驶到河正对岸的码头,则 v1相对v2的方向应为( C )13、小船过河时,船头偏向上游与水流成角,船相对水的速度诶v,其航线恰好垂直于河岸,现水流速度稍有增大,为保持航线不变,且准时到达对岸,下列措施中可行的是( B )A. 减小角,增大船速v B. 增大角,增大船速vC. 减小角,保持船速v不变 D. 增大角,保持船速v不变14、某人划船过一条河,当划行速度和水流速度一定,且划行速度大于水流速度时,过河的最短时
22、间时,若以最小位移过河,需要时间,则划行速度和水流速度之比为( B ) 15、如图所示,甲、乙两运动员同时从水流湍急的河岸下水游泳,甲在乙的下游且速度大于乙。欲使两人尽快在河中相遇,则应选择的游泳方向是( D )A. 甲沿虚线、乙偏离虚线向上游方向B. 乙沿虚线、甲偏离虚线向上游方向C. 若甲乙都沿虚线方向游泳,则不能在同一点相遇D. 都沿虚线方向朝对方游16、如图所示,甲、乙两小船分别从A、B两点开始过河,两船相对静水的速度均小于水流速度,方向分别与河岸成60和30角,两船恰能到达对岸同一位置。若甲乙两船渡河过程的位移大小分别为、,则( A ) D. 无法确定的关系17、一艘船的船头始终正对
23、河岸方向行驶,如图所示。已知:船在静水中行驶的速度为,水流速度为,河宽为d。则下列判断正确的是( C )A. 船渡河时间为B. 船渡河时间为C. 船渡河过程被冲到下游的距离为D. 船渡河过程被冲到下游的距离为18、快艇从离岸边100m远的河流中央向岸边行驶。已知快艇在静水中的速度图象如(图甲)所示;河中各处水流速度相同,且速度图象如(图乙)所示。则( CD )A、快艇的运动轨迹一定为直线B、快艇的运动轨迹可能为直线,也可能为曲线C、快艇最快到达岸边,所用的时间为20s。D、快艇最快到达岸边,经过的位移为100m19、小船横渡一条河,船本身提供的速度大小方向都不变。已知小船的运动轨迹如图所示,则
24、河水的流速( B )A、越接近B岸水速越大 B、越接近 B岸水速越小C、由A到B水速先增后减 D、水流速度恒定题型4(绳子末端速度分解)1、模型特点用绳、杆相牵连的物体,在运动过程中,其两物体的速度通常不同,但物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等。2、常用的解题思路和方法先确定合运动的方向(物体实际运动的方向),然后分析这个合运动所产生的实际效果(一方面使绳或杆伸缩的效果;另一方面使绳或杆转动的效果)以确定两个分速度的方向(沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度,而沿绳或杆方向的分速度大小相同)3、解决此类问题时应把握以下两点(1)确定合速度,它应是小船的实际速度;(2)小船的运动引起了两
25、个效果:一是绳子的收缩,二是绳绕滑轮的转动。应根据实际效果进行运动的分解。1、如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动,运动过程中保持铅笔的高度不变,悬挂橡皮的那段细线保持竖直,则在铅笔未碰到橡皮前,橡皮的运动情况是( AB )A. 橡皮在水平方向上做匀速运动B. 橡皮在竖直方向上做加速运动C. 橡皮的运动轨迹是一条直线D. 橡皮在图示虚线位置时的速度大小为2、如图所示,在河岸上用细绳拉船,使小船靠岸,拉绳的速度为 v=8m/s,当拉船头的细绳与水平面的夹角为 = 30时,船的速度大小为 。3、如图所示,物体A和B质量均为m,且分别与轻绳连接跨过光
26、滑轻质定滑轮,B放在水平面上,A与悬绳竖直用力F拉B沿水平面向左“匀速”运动过程中,绳对A的拉力的大小( A )A大于mg B总等于mgC一定小于mg D以上三项都不正确4、如图所示,一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接,另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接,杆两端固定且足够长,物块A由静止从图示位置释放后,先沿杆向上运动设某时刻物块A运动的速度大小为vA,小球B运动的速度大小为vB,轻绳与杆的夹角为。则( BD )A. B. C小球 B减小的势能等于物块A增加的动能D当物块 A上升到与滑轮等高时,它的机械能最大5、一根长为L的杆OA,O端用铰链固定,另一端固定着一个小球A,靠在一个质量
27、为M,高为h的物块上,如图所示,若物块与地面摩擦不急,试求:当物块以速度v向右运动时,小球A的线速度。(此时杆与水平方向夹角为)答案:6、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杆和墙的夹角为时,杆的A端沿墙下滑的速度大小为,B端沿地面滑动的速度大小为,则、的关系是( C ) 7、如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩,在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体 B向上吊起,A、B之间的距离以d= H2t2(SI)(SI表示国际单位制,式中H为吊臂离地面的高度)规律变化,则物体做( BC )A、速度大小不变的
28、曲线运动B、速度大小增加的曲线运动C、加速度大小方向均不变的曲线运动D、加速度大小方向均变化的曲线运动8、一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物,开始车在滑轮的正下方,绳子的端点离滑轮的距离是H。车由静止开始向左做匀加速运动,经过时间t绳子与水平方向的夹角为,如图所示,则( A )A. 车向左运动的加速度的大小为B. 车向左运动的加速度的大小为C. 重物m在t时刻速度的大小为D. 重物m在t时刻速度的大小为9、如图所示,绳子一端拴着物体M,另一端绕过滑轮系在水平向左以速度v做匀速运动的小车的P点,图示时刻滑轮左侧的绳子与水平方向成角,则( A )A. M加速上升,绳对物体的拉力
29、大于物体的重力B. M减速上升,绳对物体的拉力小于物体的重力C. 若小车做加速运动,物体M可能减速上升D. 若小车做减速运动,物体M一定减速上升10、如图,一条不可伸长的细绳跨过一个小定滑轮,将货物A,滑车B连在一起,当细线与水平方向成60角时,A的速度为1m/s,B车的速度为( C )A. 1m/sB. 0.5m/sC. 2m/sD. 以上都不对11、岛上渔民曾用如图所示的装置将渔船拉倒岸边,若通过人工方式跨过光滑的定滑轮拉船,使之靠岸,此时船的速度为水平向左,大小为,绳与水平的夹角为,则渔民拉绳的速度大小v为( B ) 12、在河面上方20m的岸上有人用长绳拴住一条小船,开始时绳与水面的夹
30、角为30。人以恒定的速率拉绳,使小船靠岸,那么( D )A. 5s时绳与水面的夹角为60B. 5s内小船前进了15mC. 5s时小船的速率为4m/sD. 5s时小船距离岸边15m13、如图所示,水平面上有一物体,小车通过定滑轮用绳子拉它,在图示位置时,若小车的速度为6m/s,则物体的瞬时速度为( B )A. 6m/sB. C. 3m/sD. 14、如图所示,扶梯的A端只能沿墙面无摩擦上下滑动,开始时扶梯与墙面的夹角为30。由于地面的静摩擦力大小导致扶梯A端沿墙往下滑,B端沿地面向右滑,关于扶梯A、B两端的运动速度,下列说法正确的是( C )A. A端下滑速度始终大于B端右滑速度B. A端下滑速度始终小于B端右滑速度C. A端下滑速度先小于B端右滑速度,后大于B端右滑速度D. A端下滑速度先大于B端右滑速度,后小于B端右滑速度