1、1曲线运动考点梳理：一.曲线运动1.运动性质变速运动，具有加速度2.速度方向沿曲线一点的切线方向3.质点做曲线运动的条件（1）从动力学看，物体所受合力方向跟物体的速度不再同一直线上，合力指向轨迹的凹侧。（2）从运动学看，物体加速度方向跟物体的速度方向不共线例题：如图 5-1-5 在恒力 F 作用下沿曲线从 A 运动到 B，这时突然使它受的力反向，而大小不变，即由 F 变为F，在此力作用下，关于物体以后的运动情况的下列说法中正确的是（ ）A物体不可能沿曲线 Ba 运动B物体不可能沿直线 Bb 运动C物体不可能沿曲线 Bc 运动D物体不可能沿原曲线由 B 返回 A2、图 5-1-6 簇未标明方向的
2、由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b 是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（ ）A 带电粒子所带电荷的符号；B 带电粒子在 a、b 两点的受力方向；C 带电粒子在 a、b 两点的速度何处较大；D 带电粒子在 a、b 两点的电势能何处较大。二.运动的合成与分解1.合运动和分运动:当物体同时参与几个运动时,其实际运动就叫做这几个运动的合运动,这几个运动叫做实际运动的分运动.2.运动的合成与分解(1)已知分运动(速度 v、加速度 a、位移 s)求合运动(速度 v、加速度 a、位移 s),叫做运动的合成.(2)已知合运动(速
3、度 v、加速度 a、位移 s)求分运动(速度 v、加速度 a、位移 s),叫做运动的分解.(3)运动的合成与分解遵循平行四边形定则.3.合运动与分运动的关系(1)等时性:合运动和分运动进行的时间相等.(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,各自产生效果.(3)等效性:整体的合运动是各分运动决定的总效果,它替代所有的分运动.三.平抛运动1.定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动.2.性质:是加速度为重力加速度 g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.3.平抛运动的研究方法(1)平抛运动的两个分运动:水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动.(2)平抛运动的速度水平方向:
4、; 竖直方向:0vxtvy图 5-1-5ab图 5-1-60sy syxvv0vysx图 5-2-22合速度: ,方向:2yxvxyvtg(3)平抛运动的位移水平方向水平位移：s x=v0t竖直位移：s y= gt21合位移： ,方向：tgyxsxys4.平抛运动的轨迹:抛物线；轨迹方程： 20vg5.几个有用的结论(1)运行时间和水平射程:水平方向和竖直方向的两个分运动既有独立性,又有等时性,所以运动时间为 ,即运行时间由高度 h 决定,与初速度 v0无关.水平射程ght2,即由 v0和 h 共同决定.vx0(2)相同时间内速度改变量相等,即 v=gt,v 的方向竖直向下.【例题】1.证明:
5、(一个有用的推论)平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半.2. 一水平抛出的小球落到一倾角为 的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为A B1tan12tanC D四.匀速圆周运动1.匀速圆周运动(1)定义:做圆周运动的质点,若在相等的时间内通过的圆弧长度相等,叫做匀速圆周运动.(2)运动学特征: v 大小不变,T 不变, 不变,a 向 大小不变; v 和 a 向 的方向时刻在变.匀速圆周运动是变加速运动.(3)动力学特征:合外力大小恒定,方向始终指向圆心.2.描述圆
6、周运动的物理量(1)线速度v0v1v2v1yv2y v图 5-2-3v0vtvxvyhss/图 5-2-43物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢.方向:质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向.大小: (s 是 t 时间内通过的弧长).sv(2)角速度物理意义:描述质点绕圆心转动快慢.大小: (单位 rad/s),其中 是连结质点和圆心的半径在 t 时间内转过的角度.t(3)周期 T、频率 f做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期.单位:s.做圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫做频率,也叫转速.单位:Hz.(4) v、 T、 f 的关系, ,f1 2rv(5)向心加速
7、度物理意义:描述线速度方向改变的快慢.大小: 222244vawrfrnT方向:总是指向圆心.所以不论 a 的大小是否变化,它都是个变化的量.3.向心力 F 向 作用效果:产生向心加速度,不断改变质点的速度方向,维持质点做圆周运动,不改变速度的大小.大小: 222244vmwrrmfrnrT来源:向心力是按效果命名的力.可以由某个力提供,也可由几个力的合力提供,或由某个力的分力提供.如同步卫星的向心力由万有引力提供,圆锥摆摆球的向心力由重力和绳上拉力提供(或由绳上拉力的水平分力提供).匀速圆周运动的向心力就是合外力,而在非匀速圆周运动中,向心力是合外力沿半径方向的分力,而合外力沿切线方向的分力
8、改变线速度的大小.4.质点做匀速圆周运动的条件:(1)质点具有初速度;(2)质点受到的合外力始终与速度方向垂直;(3)合外力 F 的大小保持不变,且 rmvF22若 ,质点做离心运动;若 ,质点做rmv22r22向心运动;若 F=0,质点沿切线做直线运动.F=0F mr 2,图 5-3-14问题与方法一.绳子与杆末端速度的分解方法绳与杆问题的要点，物体运动为合运动，分解为沿绳或杆方向和垂直于绳或杆方向的分运动例题：1.如图 5-1-7 岸上用绳拉船，拉绳的速度是 ,当绳与水平方向夹角为 时，船v的速度为多大？2.如图 5-1-3 车甲以速度 v1 拉汽车乙前进，乙的速度为v2，甲、乙都在水平面
9、上运动，求 v1v 2二.小船过河问题1渡河时间最少：在河宽、船速一定时，在一般情况下，渡河时间，显然，当 时，即船头的指向与河岸垂直，渡河时间最sin1船 dt90小为 ，合运动沿v的方向进行。2位移最小若 水船 v 水v 船v结论船头偏向上游，使得合速度垂直于河岸，位移为河宽，偏离上游的角度为若 ，则不论船的航向如何，总是被水冲向下游，怎样才能使漂下的船水cos水船 v距离最短呢？如图所示，图 5-1-7v甲乙v1v2图 5-1-35v 水vAB Ev 船设船头 v 船 与河岸成 角。合速度 v 与河岸成 角。可以看出： 角越大，船漂下的距离 x 越短，那么，在什么条件下 角最大呢？以 v
10、 水 的矢尖为圆心，v 船 为半径画圆，当 v与圆相切时， 角最大，根据 船头与河岸的夹角应为水船cos，船沿河漂下的最短距离为：水船varcossin)(min船船水 vdx此时渡河的最短位移： 船 水cos问题：有没有船速等于水速时，渡河最短位移的情况【例题】河宽 d60m，水流速度 v16m s，小船在静水中的速度 v2=3ms，问：(1)要使它渡河的时间最短，则小船应如何渡河?最短时间是多少?(2)要使它渡河的航程最短，则小船应如何渡河?最短的航程是多少?解析： (1)要使小船渡河时间最短，则小船船头应垂直河岸渡河，渡河的最短时间 sdt20362(2)渡河航程最短有两种情况：船速 v
11、2 大于水流速度 v1 时，即 v2v1 时，合速度 v 与河岸垂直时，最短航程就是河宽；船速 v2 小于水流速度 vl 时，即 v2 时,杆对小球有拉力（或管的外壁对小球有竖直向下的压力）： grF mg，而且：v N2例题：如下图所示，光滑管形圆轨道半径为 R(管径远小于 R)，小球 a、b 大小相同质量均为 m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动.两球先后以相同的速度 通过轨道的最低点，且当小球 a 在最低点时，小球 b 在最高点.以下说法正确的是( )vm vm图 5-3-4vmvm图 5-3-57A.速度 至少为 ，才能使小球在管内做圆运动B.当 = ，小球 b 在轨道最高点对轨道
12、无压力C.当小球 b 在轨道最高点对轨道无压力时，小球 a 比小球 b 所需向心力大 4mgD.只要 ，小球 a 对轨道最低点的压力比小球 b 对轨道最高点压力都大 6mg 问题四：水平面内做圆周运动的临界问题在水平面上做圆周运动的物体，当角速度 w 变化时，物体有远离或向着圆心运动的趋势，这时，要根据物体的受力情况，判断物体受某个力是否存在以及这个力存在时方向朝哪，特别是一些静摩擦力，绳子的拉力等例题：1.如图所示，细绳一端系着质量为 M=0.6kg 的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量为 m=0.3kg 的物体，M 的中点与圆孔距离为 0.2m，并知 M 和水平面的最大静摩擦
13、力为 2N。现使此平面绕中心轴转动，问角速度 在什么范围内 m 处于静止状态？（取 g=10m/s2）2.水平转台上放有质量均为 m 的两个小物块 A、B,A 离转台的距离为 L, A、B 间用长为 L 的细线相连,开始时 A、B 与轴心在同一直线上,线被拉直, A、B 与水平转台间的动摩擦因数均为 .当转台的角速度达到多大时线上出现张力? 当转台的角速度达到多大时 A 物块开始滑动?mM r O图 5-3-11A B图 5-3-128问题五：生活中的一些圆周运动1.水流星问题用一根绳子系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子在竖直平面内做圆周运动，此即为水流星。参照绳子模型2.火车转弯问题3.汽车
14、过拱形问题4.航天器中的失重现象1如图，图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其 vt 图象如图乙所示。人顶杆沿水平地面运动的 st 图象如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法中正确的是 （ ）A猴子的运动轨迹为直线B猴子在 2s 内做匀变速曲线运动Ct0 时猴子的速度大小为 8m/sDt2s 时猴子的加速度为 4m/s2【答案】BD【解析】竖直方向为初速度 vy8m/s、加速度 a-4m/s 2的匀减速直线运动，水平方向为速度 vx-4m/s 的匀速直线运动，初速度大小为 m/s548v，方向与合外力方向不在同一条直线上，故做匀变速曲线运动，故选项 B 正确，选项 A 错误；t=2s
15、 时，a x-4m/s2，a y0m/s，则合加速度为-4m/s 2，选项 C 错误，选项 D 正确。2一探照灯照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面距地面高 h，探照灯以匀角速度 在竖直平面内转动，当光束转到与竖直方向夹角为 时，云层底面上光点的移动速度是（ ）A hB coshC 2coshD tanh【答案】C【解析】当光束转到与竖直方向夹角为 时，云层底面上光点转动的线速度为 cos。设云层底面上光点的移动速度为 v，则有 vcos= cosh，解得云层底面上光点的移动速度9v= 2cosh，选项 C 正确。3如右图所示，一根长为 l 的轻杆 OA，O 端用铰
16、链固定，另一端固定着一个小球 A，轻杆靠在一个高为 h 的物块上。若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度 v 向右运动至杆与水平方向夹角为 时，物块与轻杆的接触点为 B，下列说法正确的是 （ ）（1）A、B 的线速度相同BA、B 的角速度不相同C轻杆转动的角速度为 hvl2sinD小球 A 的线速度大小为 li【答案】C【解析】同轴转动，角速度相同，选项 B 错误。设图示时刻杆转动的角速度为 。对于 B点有 hvsini。而 A、B 两点角速度相同，则有 lvA，联立解得 hvl2Asin，故选项 C正确。4现在城市的滑板运动非常流行，在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行，
17、在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上下通过，如图所示，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员能顺利完成该动作，最终仍落在滑板原来的位置上，要使这个表演成功，运动员除了跳起的高度足够外，在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该( )A竖直向下 B竖直向上C向下适当偏后 D向下适当偏前【答案】A【解析】由于运动员最终仍落在滑板原来的位置上，所以运动员和滑板在水平方向上的运动不变，双脚对滑板作用力的合力只能沿竖直方向，由题意可以判断应竖直向下，选项 A 正确5 一个物体在光滑水平面上沿曲线 MN 运动，如图 5 所示，其中 A 点是曲线上的一点，虚线 1、2 分别是过 A 点
18、的切线和法线，已知该过程中物体所受到的合外力是恒力，则当物体运动到 A 点时，图 510合外力的方向可能是（ ）A沿 或 的方向 B沿 或 的方向1F52F4C沿 的方向 D不在 MN 曲线所决定的水平面内2【答案】C【解析】物体做曲线运动，必须有指向曲线内侧的合外力，或者合外力有沿法线指向内侧的分量，才能改变物体运动方向而做曲线运动，合力沿切线方向的分量只能改变物体运动的速率，故 、 的方向不可能是合外力的方向，只有 、 、 才有可能，故4F5 1F23选项 A、B 是错误的，选项 C 是正确的，合外力方向在过 M、N 两点的切线夹角之内的区域里，若合外力不在 MN 曲线所决定的平面上，则必
19、须有垂直水平面的分量，该方向上应有速度分量，这与事实不符，故合外力不可能不在曲线 MN 所决定的水平面内，选项 D 是错误的，故本题正确答案为选项 C。6一小球自长为 L 倾角为 的斜面底端的正上方水平抛出如图所示，小球恰好垂直落到斜面中点，则据此可计算( )A.小球在落到斜面时的重力的功率B.小球平抛过程重力势能的减少量C.小球抛出点距斜面底端的高度D.抛出小球时小球的初动能【答案】C【解析】由末速度方向可知，此时水平速度与竖直速度的关系，即 tan= v 0/ vy ，v y = v0/ tan=gt而 ，所以 ，故平抛的时下落的高度为0sinvtLcosLtg；又因21s2hgt小球落地
20、点距斜面底端的高度的高度为 ，所以选项 C 正确sinL7如图所示，一长为 的木板，倾斜放置，倾角为 ，今有一弹性小球，自与木板045上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板夹角相等，欲使小球恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为（ L11）A. B. C. D. 12L314L15L【答案】D【解析】设小球释放点距木板上端的水平距离为 ，由几何关系可知， ，所以h045下落高度为 ，根据自由落体运动规律，末速度 ，也就是平抛运动的初速度，h2vg设平抛运动的水平位移和位移，分别为 和 ，因 ，所以 ，由平抛运动规律xy045xyxvt
21、，联立解得 ，由题意可知21yg4xh，解得 ，所以选项 D 正确4hL158在我国乒乓球运动有广泛的群众基础，并有“国球”的美誉，在 2008 年北京奥运会上中国选手包揽了四个项目的全部冠军现讨论乒乓球发球问题，已知球台长 L、网高 h，若球在球台边缘 O 点正上方某高度处，以一定的垂直球网的水平速度发出，如图 1315 所示，球恰好在最高点时刚好越过球网假设乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力则根据以上信息可以求出(设重力加速度为 g)( )A球的初速度大小B发球时的高度C球从发出到第一次落在球台上的时间D球从发出到被对方运动员接住的时
22、间【答案】ABC【解析】根据题意分析可知，乒乓球在球台上的运动轨迹具有对称性，显然发球时的高度等于 h，从发球到运动到 P1点的水平位移等于 L，所以可以求出球的初速度大小，也可以14求出球从发出到第一次落在球台上的时间由于对方运动员接球的位置未知，所以无法求出球从发出到被对方运动员接住的时间9如图所示，两个倾角分别为 30、45的光滑斜面放在同一水平面上，两斜面间距大于小球直径，斜面高度相等有三个完全相同的小球a、b、c，开始均静止于同一高度处，其中 b 小球在两斜面之间，a、c两小球在斜面顶端若同时释放，小球 a、b、c 到达该水平面的时间分别为 t1、t 2、t 3.若同时沿水平方向抛出
23、，初速度方向如图所示，小球12a、b、c 到达该水平面的时间分别为 t1、t 2、t 3.下列关于时间的关系正确的是( )At 1t 3t 2 Bt 1t 1、t 2t 2、t 3t 3C. t1t 2t 3 Dt 1t 1、t 2t 2、t 3t 3【答案】AB【解析】设三小球在高为 h 的同一高度处由静止释放三小球时对 a： gsin30t12，则 t12 . 对 b：h gt22，则 t22 .hsin3012 8hg 12 2hg对 c： gsin45t32，则 t32 .，所以 t1t 3t 2.hsin4512 4hg当平抛三小球时：小球 b 做平抛运动，竖直方向运动情况同第一种情
24、况；小球 a、c在斜面内做类平抛运动，沿斜面向下方向的运动同第一种情况，所以 t1t 1、t 2t2、t 3t 3.故选 A、B.10如图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在 B 点的速度与加速度相互垂横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图 1321 所示它们的竖直边长都是底边长的一半现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上其落点分别是 a、b、c.下列判断正确的是( )A图中三小球比较，落在 a 点的小球飞行时间最短B图中三小球比较，落在 c 点的小球飞行过程速度变化最大C图中三小球比较，落在 c 点的小球飞行过程速度变化最快D
25、无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直【答案】D【解析】如图所示，由于小球在平抛运动过程中，可分解为 竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动，由于竖直方向的位移为落在 c 点处的最小，而落在 a 点处的最大，所以落在 a 点的小球飞行时间最长，A 错误；而速度的变化量vgt，所以落在 c 点的小球速度变化最小，B 错误；三个小球做平抛运动的加速度都为重力加速度，故三个小球飞行过程中速度变化一样快，C 错误；因为平抛运动可等效为从水平位移中点处做直线运动，故小球不可能垂直落到左边的斜面上假设小球落在右边斜面的 b 点处的速度与斜面垂直，则 tan ，由于两v
26、0vy 12斜面的竖直边是底边长的一半，故小球落在左边斜面最低点处时，因为2xv 0t，x t，所以 vymv 0，而 vyv ym，所以 tan 1，与假设矛盾，故在右vym2 v0vy边斜面上，小球也不可能垂直落在斜面上，D 正确1311如右图所示，质量为 m 的小球置于立方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，已知重力加速度为 g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间作用力恰为mg，则 （ ）A该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于 gR2B该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于C盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于
27、 3mgD盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于 3mg【答案】B【解析】要使在最高点时盒子与小球之间恰好为 mg，则盒子顶部对小球必然有向下的弹力mg，则有 Rmvg2，解得该盒子做匀速圆周运动的速度 gRv2，该盒子做匀速圆周运动的周期为 gvT，选项 A 错误，选项 B 正确；在最低点时，盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动的向心力，由 RmvgF2，解得 F3mg，选项C、D 错误。12如图 1 所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体 A 和 B，它们与盘间的摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，则两
28、个物体的运动情况是( )A两物体均沿切线方向滑动B两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动D物体 B 仍随圆盘一起做匀速率圆周运动，物体 A 发生滑动，离圆盘圆心越来越远【答案】D【解析】在烧断细线前，A、B 两物体做圆周运动的向心力均是静摩擦力及绳子拉力的合力提供的，且静摩擦力均达到了最大静摩擦力因为两个物体在同一圆盘上随盘转动，故角速度 相同设此时细线对物体 的的拉力为 T，则有 对 物 体 ； 对 物 体TfmRBfmRAB2 2BA14当线烧断时，T=0，A 物体所受的最大静摩擦力小于它所需要的向心力，故 A 物体做离心运动B 物体所受
29、的静摩擦力变小，直至与它所需要的向心力相等为止，故 B 物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，选项 D 正确13.如图所示，一只小球在固定的竖直平面内的圆环内侧连续做圆周运动，当它第 4 次经过最低点时速率为 7m/s，第 5 次经过最低点时速率为 5m/s，那么当它第 6 次经过最低点时速率应该为(在所研究的过程中小球始终没有脱离圆周轨道) ( )A一定是 3m/sB一定是 1m/sC一定大于 1m/sD一定小于 1m/s【答案】C【解析】因为圆周运动的速度减小，所以 N 减小，所以 f 减小故Ek4Ek 5Ek5Ek 6，即 492525Ek 6，解得 v61m/s。所以本题只有选项 C 正确。
30、14.如图所示，倾斜放置的圆盘绕着中轴匀速转动，圆盘的倾角为 37，在距转动中心 r = 0.1 m 处放一个小木块，小木块跟随圆盘一起转动，小木块与圆盘间的动摩擦因数为 = 0.8，假设木块与圆盘的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同。若要保持小木块不相对圆盘滑动，圆盘转动的角速度最大不能超过（ ）A2 rad/s B8 rad/s C rad/s D rad/s12460【答案】A【解析】只要小木块转过最低点时不发生相对滑动就能始终不发生相对滑动，设其经过最低点时所受静摩擦力为 f，由牛顿第二定律有 （式） ；为保证不发生相2sinfmgr对滑动需要满足 （式） 。联立解得 2 rad
31、/s，选项 A 正确cosmg15如图所示，ABC 为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中 AB 为倾斜直轨道，BC 为与 AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电现将三个小球在轨道 AB 上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则( )A经过最高点时，三个小球的速度相等B经过最高点时，甲球的速度最小15C甲球的释放位置比乙球的高D运动过程中三个小球的机械能均保持不变【答案】CD17.一轻杆下端固定一质量为 m 的小球，上端连在光滑水平轴上，轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动（不计空气阻力）
32、，如图所示。当小球在最低点时给它一个水平初速度 v0，小球刚好能做完整的圆周运动。若小球在最低点的初速度从 v0逐渐增大，则下列判断正确的是（ ）A.小球能做完整的圆周运动，经过最高点的最小速度为 gRB.小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大C.小球在最低点对轻杆的作用力先增大后减小D.小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心【答案】B【解析】设轻杆对小球的作用力大小为 F，方向向上，小球做完整的圆周运动经过最高点时，对小球，由牛顿第二定律得 mgF=m ,当轻杆对小球的作用力大小 Fmg 时，小球2vL的速度最小，最小值为零。所以 A 错。由 mgF=m 可得在最高点轻杆对小球的作用力
33、2Fmgm ,若小球在最低点的初速度从 v0逐渐增大，小球经过最高点时的速度 v 也逐渐2vL增大，所以轻杆对小球的作用力 F 先减小后增大(先为支持力后为拉力).由牛顿第三定律可得小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大。因此选项 B 正确。在最低点，由 Fmg=m可得轻杆对小球的作用力(拉力)Fmgm ,若小球在最低点的初速度从 v0逐渐增大，2vL2vL则轻杆对小球的作用力(拉力)一直增大。选项 C 错。轻杆绕水平轴在竖直平面内运动, 小球不是做匀速圆周运动，所以合外力的方向不是始终指向圆心,只有在最低点和最高点合外力的方向才指向圆心。选项 D 错。19图为某工厂生产流水线上水平传输装置的
34、俯视图，它由传送带和转盘组成。物品从 A处无初速放到传送带上，运动到 B 处后进入匀速转动的转盘，设物品进入转盘时速度大小不发生变化，此后随转盘一起运动(无相对滑动)到 C 处被取走装箱。已知 A、B 两处的距离 L=10m，传送带的传输速度 =2.0m/s，物品在转盘上与轴 O 的距离 R=4.0m，v图16v ABCOR水平传送带水平转盘物品物品与传送带间的动摩擦因数 1=0.25。取 g=10m/s2。（1）求物品从 A 处运动到 B 处的时间 t；（2）若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等，则物品与转盘间的动摩擦因数 2至少为多大?【答案】 （1） （2）stt4.5
35、=+1 1.0=【解析】 （1）设物品质量为 m,受到摩擦力而匀加速运动,有：mag=1tv2x得： st8.0=1故还要匀速运动：Lm.vxt64-2所以： st5=+21（2）物品在转盘上所受静摩擦力提供向心力， 最小时达最大静摩擦力，有：2（Rvmg2得： 1.0=220如图所示，一位质量 m=60kg 参加“江苏调考在一次消防逃生演练中，队员从倾斜直滑道 AB 的顶端 A 由静止滑下，经 B 点后水平滑出，最后落在水平地面的护垫上（不计护垫厚度的影响） 。已知 A、B 离水平地面的高度分别为 H=6.2m、h3.2m，A、B 两点间的水平距离为 L=4.0m，队员与滑道间的动摩擦因数
36、0.3，g 取 10m/s2。求： 队员到达 B 点的速度大小；队员落地点到 B 点的水平距离；队员自顶端 A 至落地所用的时间。 【答案】 （1） （2）m/s6)(20LhHgvm8.420ghvx（3）t= t 1+ t2=2.47s HhABL17【解析】 （1）设滑道的长度为 LAB，倾角为 ，根据动能定理 有201cos)( mvghHmgAB/6)20v（2）根据平抛运动的公式 有， 21gth20tvx得水平距离 m8.40h（3）设在滑道上运动的时间为 t1，加速度为 a，根据牛顿第二定律 有agmcossin得 =3.6m/s2 a根据运动学公式 有 1tLAB2gth得
37、t1= s=1.67s ，t 2=0.80s 35运动的总时间 t= t1+ t2=2.47s 23.如图所示，水平传送带AB的右端与在竖直面内的用内径光滑的钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小.传送带的运行速度 ，将质量m=1kg的可看做质点的滑块无初速地放在传送带的A端.已知传送带长度L= 4.0 m，离地高度h=0.4 m，“9”字全髙H= 0.6 m，“9”字 上半部分圆弧半径R=0.1 m，滑块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g=10 m/s 2，试求：(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间.(2)滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向.(3)滑块从D点抛出后的水平射程【答案】（1）2s （2）F=30N （3）1.1m【解析】(1) 滑块在传送带上加速运动时，由牛顿第二定律知：mg=ma，18由 HD=12gt2解得 t=DHg=0.4s。故水平射程 x= vD t=1.1m。
