1、章末复习提升课(五)先总揽全局 再填写关键小船渡河和绳端速度问题的分析1小船渡河过程中,随水漂流和划行这两个分运动互不干扰,各自独立而且具有等时性(1)渡河时间最短问题:只要分运动时间最短,则合运动时间最短,即船头垂直指向对岸渡河时时间最短,(2)航程最短问题:要求合位移最小当 v 水 v 船 时,船不能垂直到达河岸,但仍存在最短航程,当 v 船 与 v 合 垂直时,航程最短2跨过定滑轮拉绳(或绳拉物体)运动的速度分解物体运动的速度为合速度 v,物体速度 v 在沿绳方向的分速度 v1 就是使绳子拉长或缩短的速度,物体速度 v 的另一个分速度 v2 就是使绳子摆动的速度,它一定和 v1 垂直(多
2、选 )在一次抗洪抢险战斗中,一位武警战士驾船把群众送到河对岸的安全地方设河水流速为 3 m/s,河宽为 600 m,船相对静水的速度为 4 m/s.则下列说法正确的是( )A渡河的最短时间为 120 sB渡河的最短时间为 150 sC渡河的最短航程为 600 mD渡河的最短航程为 750 m【解析】 当船速垂直于河岸时,渡河时间最短, t 150 s,当船沿垂dv船直河岸方向行驶时即合速度垂直河岸时,航程最短为 600 m,故 B、C 正确【答案】 BC1 如图 51所示,不计所有接触面之间的摩擦,斜面固定,两物体质量分别为 m1 和 m2,且 m1m2.若将 m2 从位置 A 由静止释放,当
3、落到位置 B 时,m2 的速度为 v2,且绳子与竖直方向的夹角为 ,则这时 m1 的速度大小 v1 等于( )图 51Av 2 sin B.v2sin Cv 2 cos Dv2cos 平抛运动平抛运动是典型的匀变速曲线运动,它的动力学特征是:水平方向有初速度而不受外力,竖直方向只受重力而无初速度,抓住了平抛运动的这个初始条件,也就抓住了它的解题关键,现将常见的几种解题方法介绍如下:1利用平抛运动的时间特点解题平抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,只要抛出的时间相同,下落的高度和竖直分速度就相同2利用平抛运动的偏转角解题设做平抛运动的物体下落高度为 h,水平位移为 x
4、时,速度 vA与初速度 v0的夹角为 ,由图 52可得: tan vyvx gtv0 gt2v0t 2hx图 52将 vA反向延长与水平位移相交于 O 点,设 AOd,则有:tan hd解得 d x, tan 2 2tan 12 hx两式揭示了偏转角和其他各物理量的关系图 533利用平抛运动的轨迹解题平抛运动的轨迹是一条抛物线,已知抛物线上的任意一段,就可求出水平初速度和抛出点,其他物理量也就迎刃而解了设图 53是某小球做平抛运动的一段轨迹,在轨迹上任取两点 A 和 B,过 A 点作竖直线,并与过 B 点作的水平线相交于 C 点,然后过 BC 的中点 D 作垂线交轨迹于 E 点,再过 E 点作
5、水平线交 AC 于 F 点,小球经过 AE 和 EB 的时间相等,设为单位时间 T.由 ygT 2知T ,v 0 xEF.yg yFC yAFg xEFT gyFC yAF如图 54所示,装甲车在水平地面上以速度 v020 m/s 沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高为 h1.8 m在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶,其底边与地面接触枪口与靶距离为 L 时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为 v800 m/s.在子弹射出的同时,装甲车开始匀减速运动,行进 s90 m 后停下装甲车停下后,机枪手以相同方式射出第二发子弹(不计空气阻力,子弹看成质点,重力加速度 g10 m
6、/s 2)图 54(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小;(2)当 L410 m 时,求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算靶上两个弹孔之间的距离;(3)若靶上只有一个弹孔,求 L 的范围【解析】 (1)装甲车的加速度 a m/s2.v202s 209(2)第一发子弹飞 行时间 t1 0.5 sLv v0弹孔离地高度 h1h gt 0.55 m12 21第二个弹孔离地的高度 h2h g 21.0 m12(L sv )两弹孔之间的距离 hh 2h 10.45 m.(3)第一发子弹 打到靶的下沿时,装甲车离靶的距离为 L1L1(v 0v) 492 m2hg第二发子弹打到靶的下沿时,装甲车离靶的距离为
7、 L2L2v s570 m2hgL 的范围为 492 mL570 m.【答案】 (1) m/s2 (2)0.55 m 0.45 m209(3)492 mL 570 m图 552 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 55所示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 点的小球飞行时间最短C图中三小球比较,落在 c 点的小球飞行过程速度变化最大D图中三小球比较,落在 c 点的小球飞行过程速度变化最快综合测评( 一)第五章 曲
8、线运动(时间:60 分钟 满分:100 分)命题报告知识点 简单 中等 较难曲线运动的条件 1. 11.运动的合成与分解 3. 2.平抛运动 4.6. 5.12.14. 13.圆周运动 7.8. 10.15. 9.16.一、选择题(本题共 10 个小题,每小题 5 分共 50 分在每小题给出的四个选项中,第 15 题只有一项符合题目要求,第 610 题有多项符合题目要求全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分)1关于物体做曲线运动的条件,以下说法中正确的是( )A物体受变力作用才可能做曲线运动B物体受恒力作用也可能做曲线运动C物体不受力也能做曲线运动D物体只要受到外力就
9、一定做曲线运动2 有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为 v 的大河小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直去程与回程所用时间的比值为 k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为( )A. B.kvk2 1 v1 k2C. Dkv1 k2 vk2 13如图 1 所示,某人游珠江,他以一定的速度面部始终垂直河岸向对岸游去江中各处水流速度相等,他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是( )图 1A水速大时,路程长,时间长B水速大时,路程长,时间短C水速大时,路程长,时间不变D路程、时间与水速无关4如图 2 所示,在倾角为 的斜面上 A 点,以水平速度
10、 v0 抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上 B 点所用的时间为( )图 2A. B.2v0 sin g 2v0 tan gC. Dv0 sin g v0 tan g5m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A 为终端皮带轮,如图 3 所示已知皮带轮半径为 r,传送带与皮带轮间不会打滑,当 m 可被水平抛出时,A 轮每秒的转数最少是( )图 3A. B.12gr grC. Dgr12gr6 为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图 4 所示的装置进行实验小锤打击弹性金属片,A 球水平抛出,同时 B 球被松开,自由下落关于该实验,下列说法中正确的是( )图 4A两球
11、的质量应相等B两球应同时落地C应改变装置的高度,多次实验D实验也能说明 A 球在水平方向上做匀速直线运动7如图 5 所示为某一皮带传动装置主动轮的半径为 r1,从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动,转速为 n,转动过程中皮带不打滑下列说法正确的是( )图 5A从动轮做顺时针转动B从动轮做逆时针转动C从动轮的转速为 nr1r2D从动轮的转速为 nr2r18在光滑的水平面上,用长为 l 的细线拴一质量为 m 的小球,以角速度 做匀速圆周运动下列说法中正确的是 ( )Al、 不变,m 越大线越易被拉断Bm、 不变, l 越小线越易被拉断Cm、l 不变, 越大线越易被拉断Dm 不变,l 减半且角
12、速度加倍时,线的拉力不变.9如图 6 所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过 O 点的水平轴自由转动,现给小球一初速度,使它做圆周运动点 a、b 分别表示轨道的最低点和最高点,则杆对球的作用力可能是( )图 6Aa 处为拉力,b 处为拉力Ba 处为拉力,b 处为推力Ca 处为推力,b 处为拉力Da 处为推力,b 处为推力10人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,下列说法中正确的有( )A可以用天平测量物体的质量B可以用水银气压计测舱内的气压C可以用弹簧测力计测拉力D在卫星内将重物挂于弹簧测力计上,弹簧测力计示数为零,但重物仍受地球的引力二、填空题(本题共 3 个小题,共 18 分)11(6 分) 小
13、文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度 v0 运动,得到不同轨迹图 7 中 a、b、c、d 为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置 A 时,小钢珠的运动轨迹是_(填轨迹字母代号),磁铁放在位置 B 时,小钢珠的运动轨迹是_(填轨迹字母代号)实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向_(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动图 712(6 分) 在做 “研究平抛运动”的实验中,为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图 8 所示的装置图 8先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸
14、将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹 A;将木板向远离槽口的方向平移距离 x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹 B;将木板再向远离槽口的方向平移距离 x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹 C.若测得木板每次移动距离 x10.00 cm,A、B 间距离 y15.02 cm,B、C间距离 y214.82 cm.(g 9.80 m/s2)(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?_.(2)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为 v0_.(用题中所给字母表示)(3)小球初速度的
15、值为 v0_m/s.13(6 分) 如图 9 所示,在高为 h 的平台边缘水平抛出小球 A,同时在水平地面上距台面边缘水平距离为 s 处竖直上抛小球 B,两球运动轨迹在同一竖直平面内,不计空气阻力,重力加速度为 g,若两球能在空中相遇,则小球 A 的初速度 vA应大于_ ,A、B 两球初速度之比 为_vAvB图 9三、计算题(本题共 3 个小题,共 32 分要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)14(12 分) 把一小球从离地面 h5 m 处,以 v010 m /s 的初速度水平抛出,不计空气阻力( g 取 10 m/s2)求:(1)小球在空中飞行的时间(2)小球落地点离抛出点
16、的水平距离(3)小球落地时的速度15(8 分) 如图 10 所示,质量为 m 的物体,沿半径为 r 的圆轨道自 A 点滑下,A 与圆心 O 等高,滑至 B 点(B 点在 O 点正下方)时的速度为 v,已知物体与轨道间的动摩擦因数为 ,求物体在 B 点所受的摩擦力图 1016(12 分) 如图 11 所示,水平转盘的中心有个竖直小圆筒,质量为 m 的物体 A 放在转盘上,A 到竖直筒中心的距离为 r.物体 A 通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体 B 相连,B 与 A 质量相同物体 A 与转盘间的最大静摩擦力是正压力的 倍,则转盘转动的角速度在什么范围内,物体 A 才能随盘转动图 11附加题(本题供学生拓展学习,不计入试卷总分)17如图 12 所示,在光滑的圆锥顶用长为 L 的细线悬挂一质量为 m 的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为 30,物体以速率 v 绕圆锥体轴线做水平圆周运动:图 12(1)当 v1 时,求线对物体的拉力;gL/6(2)当 v2 时,求线对物体的拉力3gL/2