高一物理《曲线运动》测试题(通用11篇)
一、选择题(每小题4分,共52分)
1.下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体受到的合力一定不为零
B.做曲线运动的物体的加速度一定是变化的
C.物体在恒力作用下,不可能做曲线运动
D.物体在变力作用下,可能做直线运动,也可能做曲线运动
2.关于运动的合成,下列说法正确的是( )
A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B.两个匀速直线运动的合运动,一定是匀速直线运动
C.两个分运动是直线运动的合运动,一定是直线运动
D.两个分运动的时间,一定与它们的合运动的时间相等
3.要想在最短的时间内渡过一条河流,则小船的船头应该( )
A.垂直指向对岸 B.斜指向上游方向
C.斜指向下游方向 D.不知水流速度无法判断
4.下列关于平抛运动的说法中正确的是( )
A.平抛运动是匀变速运动 B.平抛运动是变加速运动
C.任意两段时间内加速度相同
D.任意两段相等时间内速度变化相同
5.在探究平抛运动规律的实验中,下列哪些因素对探究规律有影响( )
A.弧形轨道末端不水平B.弧形轨道不光滑
C.实验小球为轻质小球 D.坐标原点不在抛出点
6.下列物理量中既可以决定一个物体平抛运动飞行时间,又影响物体水平位移的是( )
A.抛出的初速度 B.抛出时的竖直高度
C.抛体的质量 D.物体的质量和初速度
7.关于匀速圆周运动的说法中正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀速运动
B.匀速圆周运动是变速运动
C.匀速圆周运动的线速度不变
D.匀速圆周运动的角速度不变
8.下列说法中错误的是( )
A.做匀速圆周运动的物体没有加速度
B.做匀速圆周运动的物体所受合力为零
C.匀速圆周运动的加速度保持不变
D.做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
9.关于向心力的说法正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小
C.做匀速圆周运动的物体所受的合力即为其向心力
D.做匀速圆周运动的物体所受的向心力是不变的
10.关于向心力和向心加速度的说法,正确的是 ( )
A.向心力是指向圆心方向的合力
B.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中一种力或某种力的分力
C.向心加速度描述速度大小变化的快慢
D.向心加速度描述速度方向变化的快慢
11.用长短不同,材料相同的同样粗细的绳子,各栓着一个质量相同的小球,在光滑水平面上做匀速圆周运动,那么( )
A.小球以相同的`线速度运动时,长绳易断
B.小球以相同的角速度运动时,长绳易断
C.小球以相同的角速度运动时,短绳易断
D.不管怎样都是短绳易断
12.有一种大型游戏器械,它是一个圆筒型大容器,筒壁竖直,游客进入容器后靠筒壁站立,当圆筒开始转动后,转速加快到一定程度时,突然地板塌落,游客发现自己没有落下去,是因为( )
A.游客受到与筒壁垂直的压力作用
B.游客处于失重状态
C.游客受到的摩擦力等于重力
D.游客随着转速的增大有沿向上滑动的趋势
13.一轻质杆一端固定一质量为m的小球,以另一端o为圆心,使小球在竖直平面内做半径为r的圆周运动,以下说法正确的是( )
A.小球过最高点时,杆所受的弹力可以为零
B.小球过最高点时最小速度为
C.小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反,此时重力一定大于杆对球的作用力
D.小球过最高点时,杆对球的作用力一定与球所受重力方向相反
二、填空题(每空1分,共20分)
1.运动物体所受的合外力为零时,物体做运动,如果合外力不为零,它的方向与物体速度方向在同一直线上,物体就做运动,如果不在同一直线上,物体就做运动。
2.河宽420m,船在静水中的速度是4m/s,水流速度是3m/s,则过河的最短时间为,最小位移是.
3.一个物体被水平抛出后T、2T、3T内竖直下降的距离之比为,通过的水平距离之比为。
4.以V0的速度水平抛出一物体,当其竖直分位移和水平分位移相等时,则此物体的即时速度的大小为,运动时间为,运动的位移是。
5.机械手表的时针、分针和秒针的角速度之比为。
6.做斜抛运动的物体,在2s末经过最高点时的即时速度是15m/s,则初速度V0=,抛射角=。(g=10m/s2)
7.雨伞边沿到伞柄的距离为r,边沿高出地面h,当雨伞以角速度绕伞柄匀速转动时,雨滴从伞边缘水平甩出,则雨滴落地的圆半径R=
8.光滑的水平圆盘中心O处有一个小孔,用细绳穿过小孔,绳两端各系一个小球A、B,两球质量相等,圆盘上的A球做半径为R=20cm的匀速圆周运动,要使B球保持静止状态,则A球的角速度为。
9.一个小物体与圆盘保持相对静止,随圆盘一起做匀速圆周运动,则物体的受个力作用,使物体做圆周运动的向心力是方向
10.如图:皮带轮传动装置,A.B两点分别是大小两轮边缘上的点,C是大轮上的一点,它到轮轴的距离与小轮半径相等,已知大小轮半径之比为2:1,皮带不打滑,则A、B、C三点的线速度之比为,角速度之比为。
三、计算题(第1小题8分,2、3小题各10分,共28分)
1.第一次从高为h处水平抛出一个球,其水平射程为x,第二次用跟前一次相同的速度从另一处水平抛出另一个球,水平射程比前一次多了x,不计空气阻力,则第二次抛出点的高度为多少?
2.杂技演员在做水流星表演时,用绳系着装有水的水桶,在竖直平面内做圆周运动,若水的质量m=0.5kg,绳长l=40cm,求:
(1)最高点水不流出的最小速率;
(2)水在最高点速率v=4m/s时,水对桶底的压力。
3.质量为M的火车,以恒定的速率在水平面内沿一段半径为r的圆弧轨道转弯,已知路面的倾角为试求:(1)速度V0为多大时,车轮对铁轨的侧压力正好为零?
(2)若火车速度提高2V0时,车轮对铁轨的侧压力为多少?
1. 曲线运动新、旧教材结构内容比较
1.1 教材结构内容的总体分析。
总的来看,章节编排顺序基本不变。新教材大体继承了原教材“曲线运动→运动的合成和分解→平抛运动→匀速圆周运动”的知识线索。关于平抛运动的学生实验,旧教材基本上属于测定性实验,测定平抛运动的初速度,而新教材则把该实验改为探究性实验,在第三和第四两节分别从实验和理论两个方面探究平抛运动的规律。新教材把旧教材第四节匀速圆周运动改成第五节的圆周运动,旧教材是先学习向心力,再学习向心加速度,而新教材是先学习向心加速度,再学习向心力。新教材把旧教材第六节匀速圆周运动的实例分析和第七节的离心现象及其应用改成了一节生活中的圆周运动,并增加了航天器中的失重现象。
1.2 具体结构教材内容的分析。
1.2.1 测定性实验改为探究性实验。
新教材在理论分析平抛运动前,先通过实验探究平抛运动的规律。具体教学设计是,先探究平抛运动在竖直方向的特点,在获得结论之后,利用竖直方向做自由落体运动的结论,进一步探究平抛物体在水平方向运动的特点。这样处理,有利于学生形成正确的逻辑思维,体现抛体运动的普遍规律,进而拓展到斜抛运动。
1.2.2 重视物理思想和物理方法的学习。
新教材在“运动的合成和分解”一节中,通过对红蜡块运动的分析,让学生悟出:研究物体的运动时,可以在相互垂直的方向分别研究,即在知道两个方向的分运动情况下可以分析和求解它的合运动,在知道它的合运动的情况下可以分析和求解其两个方向的分运动。在“抛体运动的规律”中,进一步延伸该思路,重在对思路和方法的教学,教学目标并不只是规律本身。
1.2.3 构建合理的知识结构。
新教材把“向心加速度”的教学放在“向心力”前面,是先从运动学的角度了解向心加速度的意义,再从牛顿第二定律了解向心加速度和向心力的关系,这样学生所获得的向心加速度概念就更全面、合理,而不仅仅从逻辑上知道“因为向心力指向圆心,所以向心加速度也指向圆心”。这种安排的关键是需要懂得“速度变化量”的意义,这是个难点,教材在这个方面做了很多铺垫,努力克服用极限推导向心加速度的困难。
1.2.4 给学生提供动手操作的机会。
旧教材中的向心力实验是探究性的,因装置复杂,通常为演示实验。新教材的向心加速度公式是根据运动学得到的,并由它推出向心力公式,因此,向心力公式实验属于验证性实验。新教材设计的圆锥摆实验装置简单,是向心力知识的具体应用,适合安排学生实验,让学生经历一次对向心力的测量和分析过程。
2. 教材变化的意图分析
2.1 倡导科学探究,注重科学探究质量。
2.1.1 理论探究与实验探究相结合。
新教材不仅重视实验探究,还重视理论探究,旨在培养学生的思维能力。比如,对于曲线运动的速度方向,既采用极限思想进行理论探究,又通过实验探究。
2.1.2 改变教材的处理方式,增强探究方案的选择性。
与旧教材相比,新教材在研究平抛运动内容方面为学生提供了探究的机会,即新教材提供了描绘平抛运动轨迹的三种方法,供学生选择。总之,新课标人教版物理教材把科学探究从课内延伸到课外,从常用器材发展到现代化的教育手段,从学校扩展到家庭、社会,为教学提供了充分的探究机会,有助于学生探究意识的树立。
2.2 注重物理规律的应用。
如平抛运动,旧教材注重通过实验得出平抛运动的规律,即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,重在物理规律本身的理解和应用。新教材从红蜡块的运动讲起,介绍普遍性的由分运动分析合运动的方法,再以“飞机起飞”的例题分析如何由合运动分析分运动,再把这个道理应有于平抛物体的运动,最后拓展到斜抛运动。显然,本教材是借助平抛运动落实运动合成与分解的方法,当然,平抛的运动规律在方法的应用过程中也得到落实。
2.3 重视数学知识在物理学研究中的应用。
新教材的显著特点之一是重视数学知识在建立物理概念和规律、描述物理问题、分析物理问题和解决物理问题中的应用。
2.3.1 矢量运算。
新教材在重视矢量运算方面可以在两个方面体现出来:一是矢量运算呈现次数多,比如,曲线运动速度方向的理论推导、分析向心加速度等。旧教材是在得出向心力公式的基础上,由牛顿第二定律得出向心加速度公式。新教材的思路是,借助矢量运算从理论上得出向心加速度公式,然后代入牛顿第二定律,得到向心力公式。
2.3.2 极限思想。
在曲线运动的速度方向的理论推导中,运用极限思想从理论上证明曲线运动的速度方向就是质点在某点的切线方向,实现理论与实验的统一。另外,在矢量分析的基础上用极限思想确定向心加速度的方向。
3. 结语
以曲线运动这一章为例,通过对新旧物理教材的比较不难发现,旧教材内容系统性、科学性、逻辑性较强,编排较为合理,且难度适中,但缺少趣味性,不能很好地突出时代性;新教材重视培养学生的探究能力,突出基础性、时代性和选择性,关注近现代物理发展和应用,设计了大量的开放性问题,重视培养学生的人文素养,为实现三维课程目标提供了强有力的素材。
参考文献
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[2]普通物理高中课程标准实验书物理 (必修二) [M].人民教育出版社, 2004.
[3]王较过.中学物理教材研究与教学设计[M].陕西师范大学出版总社有限公司, 2011.
[4]李执敏.新课改前后高中新旧物理教材的比较研究[D].硕士论文.
1.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于0点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度(
)
A.大小和方向均不变
B.大小不变,方向改变
C.大小改变,方向不变
D.大小和方向均改变
2.甲、乙、丙三个物体,甲静止地放在北京,乙静止地放在江苏,丙静止地放在广州.当它们随地球一起转动时,则
(
)
A.甲的角速度最大,乙的线速度最小
B.丙的角速度最小,甲的线速度最大
C.三个物体的角速度、周期和线速度都相等
D.三个物体的角速度、周期一样,丙的线速度最大
3.对于做平抛运动的物体,以下说法正确的是
(
)
A.若只将其抛出点的高度增加一倍,则它在空中运动的时间也增加一倍
B.若只将其抛出点的高度增加一倍,则它的水平位移也增加一倍
C.若只将其初速度增加一倍,则其水平位移也增加一倍
D.若只将其初速度增加一倍,则其在空中运动时间也增加一倍
4.江中某轮渡站两岸的码头4和B正对,如图所示,水流速度恒定且小于船速.若要使渡船直线往返于两码头之间,则船在航行时应
(
)
A.往返时均使船垂直河岸航行
B.往返时均使船头适当偏向上游一侧
C.往返时均使船头适当偏向下游一侧
D.从A码头驶往B码头,应使船头适当偏向上游一侧,返回时应使船头适当偏向下游一侧
5.如图所示,天车下吊着两个质量都是m的工件A和B,系A的吊绳较短,系B的吊绳较长,若天车运动到P处突然停止,则两吊绳所受拉力 FA、FB的大小关系是
(
)
A.F A> FB
B.F A C.F A= FB=mg D.F A=FB>mg 6.如图,一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶,在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标,要击中目标,射击方向应 ( ) A.对准目标 B.偏向目标的西侧 C.偏向目标的东侧 D.无论对准哪个方向都无法击中目标 7.如图所示,物体A以速度v沿杆匀速下滑,A用细绳通过定滑轮拉物体B,当绳与水平夹角为θ时,B的速度为 ( ) A. vcos θ B. vsin θ C. v/cosθ D. v/sin θ 8.如图,靠轮传动装置中右轮半径为2r,α为它边缘上的一点,b为轮上的一点,b距轴为r;左侧为一轮轴,大轮的半径为4r,d为它边缘上的一点;小轮半径为r,c为它边缘上的一点.若传动中靠轮不打滑,则下列说法错误的是 ( ) A.b点与d点的周期之比为2:1 B.α点与c点的线速度之比为1:1 C.c点与b点的角速度之比为2:1 D.α点与d点的向心加速度大小之比为1:4 二、不定项选择题 9.在匀速网周运动中,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的大小 10.一质点在xOy平面内的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是 ( ) A.若x方向始终匀速,则y方向先加速后减速 B.若x方向始终匀速,则y方向先减速后加速 C.若y方向始终匀速,则x方向先减速后加速 D.若y方向始终匀速,则x方向先加速后减速 11.如图所示,水平转台上放着A、B、C三物,质量分别为2m、fm、m,离转轴距离分别为R、R、2R,与转台动摩擦因数相同,转台旋转时,下列说法正确的是( ) A.若三物均未滑动,C物向必加速度最大 B.若三物均未滑动,B物受摩擦力最小 C.转速增加,C物比A物先滑动 D.转速增加,A物比B物先滑动 12.铁路在弯处的内外轨道高低不同的,其倾角为θ弯道半径为r,若质量为m的火车转弯时速度 ,则 ( ) A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C.铁轨对火车的支持力等于mg/cos p D.铁轨对火车的支持力小于mg/cos p 二、填空题 13.如图是小球做平抛运动的频闪照片,图中每个小方格的边长都是0.3 cm.已知闪光频率是40 Hz,那么重力加速度g是________m/ S2,小球的初速度大小是____m/s,小球通过A点时的速率是____ m/s. 14.如图,沿半径为R的半球型碗底的光滑内表面,质量为m的小球正以角速度ω在一水平面内做匀速网周运动,此时小球离碗底部的高度h= ______________. 15.一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.实验器材:电磁打点计时器,米尺,纸带,复写纸片. 实验步骤: (1)如图所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在网盘侧面上. (2)启动控制装置使网盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点. (3)经过一段时,停止转动和打点,取下纸带,进行测量, α.由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=________ ,式中各量的意义是____________________. b.某次实验测得圆盘半径r=5.50×10 -2 m,得到纸带一段如图所示.求得角速度为________. 四、计算题 16.如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37。、表面光滑且足够长的斜面体,物体A以v1=6 m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中.(A、B均可看作质点,sin37。=0.6,cos37.=0.8.g取10 m/s2.)求: (1)物体A上滑到最高点所用的时间t; (2)物体B抛出时的初速度v2; (3)物体A、B间初始位置的高度差h. 17.如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R =0.2 m的光滑1/4圆形轨道,BC段为高h=5 m的竖直轨道,CD段为水平轨道.一质量为0.1 kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s,离开B点做平抛运动(g取10 m/s2),求: (1)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小? (2)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ=45。的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果不能,请说明理由;如果能,请求出它第一次落在斜面上的位置. 18.如图所示,一根轻质细杆的两端分别固定着A、B两个小球,在杆上的0点装一光滑水平轴,已知两球质量均为m,AO=l,BO =2l.现从水平位置以某一初速度释放,当转到竖直位置时,A球对杆的拉力为mg,则此时B球对细杆的作用力为多大? 一、基本说明 教学内容 (1)所用教材:人民教育出版社——普通高中课程标准实验教科书 (2)模块:必修二 (3)所属章节:第五章第一节《曲线运动》 二、教学设计 教材地位:本节是学习完牛顿运动定律,研究了直线运动后,转入研究的一个新的运动类型,首先让学生对曲线运动有个感性的认识,知道曲线运动就是轨迹是运动轨迹曲线的运动,然后在对曲线运动的特点有一个初步认识。尤其是认识曲线运动速度的方向和物体做曲线运动的条件,对后面几节的学习以至动力学的理解都有着至关重要的作用。 教材内容:本节教材主要有两个知识点:曲线运动的速度方向和物体做曲线运动的条件.教材一开始提出曲线运动与直线运动的明显区别,引出曲线运动的速度方向问题,紧接着通过观察一些常见的现象,得到曲线运动中速度方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是曲线的这一点(或这一时刻)的切线方向.再结合矢量的特点,给出曲线运动是变速运动.关于物体做曲线运动的条件,教材从实验入手得到:当运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动.再通过实例加以说明,最后从牛顿第二定律角度从理论上加以分析.教材的编排自然顺畅,适合学生由特殊到一般再到特殊的认知规律,感性知识和理性知识相互渗透,适合对学生进行探求物理知识的训练:创造情境,提出问题,探求规律,验证规律,解释规律,理解规律,自然顺畅,严密合理. 设计思路 “关于曲线运动的速度方向”的设计思路是: 过程1(视频演示):列举砂轮上飞出的炽热微粒、旋转陀螺上甩出的墨水等圆周运动物体实例,说明做曲线运动的物体在不同时刻的速度具有不同的方向。由圆周运动情况猜想到曲线运动的速度方向可能沿切线方向。 过程2(实验演示)用一个具有普遍意义的任意曲线轨道进行实验,小球在脱离轨道后,沿切线方向运动。 过程3(理论分析)过曲线上A、B两点作割线,当B点非常靠近A点时,割线便成了过A点的切线 过程4(归纳概括)形成结论:做曲线运动的质点在某一点的速度,沿切线在这一点的切线方向。 “关于物体做曲线运动的条件”的设计思路是:先做演示实验,引导学生提问题:物体做曲线运动的条件是什么?得到结论,再从力和运动的关系角度加以解释.如果学生基础较好,也可以运用逻辑推理的方法,先从理论上分析,然后做实验加以验证. 教学目标 知识与技能: 1.知道什么是曲线运动. 2.知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动. 3.知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上. 过程与方法: 1.体验曲线运动速度方向的探究过程,领会过程中的分析方法. 2.体验物体做曲线运动的条件. 情感、态度与价值观 1.能领略曲线运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲. 2.有参与科技活动的热情,将物理知识应用于生活和生产实践中. 教学重点、难点 重点: 1.什么是曲线运动. 2.物体做曲线运动的方向的确定. 3.物体做曲线运动的条件. 难点: 1理解曲线运动是变速运动. 2物体微曲线运动的条件 教学用具 任意弯曲轨道(可拼接),小钢球(鼠标球),墨水,条形磁铁,斜面轨道,实物投影仪,多媒体电脑,自制课件等。 课时安排 1课时 三、教学过程描述 导入新课: 生活中有很多种运动形式,我们已经和匀速直线运动和匀变速直线运动打过交道,它们的特征是运动的方向不发生改变,运动的轨迹是一条直线。 我们来比较一下这两种情形 1、自由释放一粉笔头; 2、平抛出一粉笔头 两种运动情况有什么不同呢?(前者是直线运动,后者是曲线运动) 大家能不能举出其它的曲线运动的例子? (学生讨论、交流) 教师小结:直线运动已经学过,但实际生活中普遍发生的却是曲线运动。 研究曲线运动的特点,研究物体在什么情况下做曲线运动等问题将是我们更重要的任务,从本节课开始我们来研究曲线运动。 首先,我们来看几种现象…… 进入新课: (一)、曲线运动的方向 1、两个视频演示 (1)演示在旋转的砂轮上磨刀具。 观察并思考问题:磨出的炙热微粒将如何运动?从不同的位置磨出的炙热微粒飞出的方向是否相同? (2)在旋转的陀螺上滴上墨水,墨水被飞速甩出。 观察并思考:墨水甩出时的方向是怎样的?从不同的位置甩出的方向是否相同? (学生讨论、交流) 教师小结:做曲线运动的物体在不同时刻的速度具有不同的方向。 如何确定铁屑和墨水飞出时的运动方向呢? 2、实验演示:(如右图)小钢球沿任意弯曲的轨道运动,从不同的出口离开轨道后在白纸上留下的运动痕迹。 观察并思考问题:钢球离开轨道时的速度方向与轨道(曲线)有什么关系? 3、理论分析: 思考并讨论: (1)在直线运动中如何确定某点的瞬时速度? 分析:如要求直线上的某处A点的瞬时速度,可在离A不远处取一B点,求AB的平均速度来近似表示A点的瞬时速度,如果时间取得更短,这种近似更精确,如时间趋近于零,那么AB间的平均速度即为A点的瞬时速度。 (2)在曲线运动中如何求某点的瞬时速度? 分析:用与直线运动相同的思维方法来解决。 先求AB的平均速度:由可知,的方向与的方向一致,当越小,越接近于A点的瞬时速度。当à0时,当B点非常非常接近A点时,AB割线即为切线,A点的瞬时速度为该点的切线方向。可见,曲线运动速度的方向为质点在该处的切线方向,且方向是时刻改变的。(速度的变化包含哪几层含义?)因此,曲线运动是变速运动。 4、结论: 曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。曲线运动是变速运动。 【思考与体验】1、画出质点沿曲线从左向右运动时,在A、B、C三点的速度方向。 【思考与体验】2、下图为一辆未安装好的自行车,请画出前、后轮上各点在正常行驶时,相对于骑车人的速度方向,并为该自行车设计安装挡泥板。 (可展示自行车实物,由学生设计方案教师点评) (二)、物体做曲线运动的条件 为什么有些物体做直线运动,有些物体做曲线运动呢?下面我们通过实验来研究…… 1、实验探究:(有条件的学校可以安排分组实验)。 (1)在斜面顶端放置一钢球,放开手让钢球自由滚下,观察钢球在桌面上的运动情况,记住钢球的运动轨迹. 师:钢球运动情况如何? (钢球做直线运动,速度逐渐减小) 师:请同学们来分析钢球在桌面上的受力情况. (钢球受竖直向下的重力,竖直向上的支持力,还受到滑动摩擦力的作用) 师:合力的方向如何? (重力和支持力二力平衡,合力就是摩擦力,方向与运动方向在同一直线上,但与运动方向相反) (2)在刚才实验中,钢球的运动路径旁边放一块磁铁,重复刚才的实验操作,观察钢球在桌面上的运动情况. 师:钢球运动情况如何? (钢球做曲线运动) 师:分析钢球在桌面上的受力情况. (钢球受竖直向下的重力,竖直向上的支持力,这二力平衡。还受到方向与运动方向相反的滑动摩擦力的作用,此外还受到磁铁的吸引力) 师:合力的方向如何? (合力的方向随着钢球的运动不断改变,但总是不与运动方向在同一直线) 在以上几个实验中,第一个钢球只受到与运动方向在同一条直线上的力的作用,做的是直线运动。 第二个钢球受到一个与运动方向成一定夹角的力的作用,做的是曲线运动; 由此我们可以得出什么样的情况下物体会做曲线运动? (当物体受到与运动方向不在同一条直线上的力的作用时,会做曲线运动) 2、物体做曲线运动的条件 提问:那我们该如何总结物体做曲线运动的条件? (当物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体将做曲线运动) 3、结论:做曲线运动的条件是: (1)要有初速度 (2)要有合外力 (3)初速度与合外力有一个角度 强调总结:当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时,物体做直线运动;当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动 【思考拓展】 观察抛出石子的运动和人造地球卫星绕地球的运动,思考下列问题: 1、做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合外力方向三者位置关系如何? 物体运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间 2、做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向与其所受合外力方向有什么关系呢? 做曲线运动的物体所受合外力必指向运动轨迹凹的一侧 【思考与体验】3、如图,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受力反向(大小不变),则物体以后的运动情况: (A) A.能沿曲线Ba运动 B.能沿直线Bb运动 C.能沿曲线Bc运动 D.能沿原曲线由B返回A 【思考与体验】4、按照教材P3 “做一做”栏目中的描述,自制一只“飞镖”,体会曲线运动的速度方向与轨迹曲线的关系。观察飞镖插入泥土时的入射角。但一定要注意安全。 【小结】 1.曲线运动是一种轨迹为曲线的运动.轨迹是曲线 运动方向时刻在改变 变速运动,一定具有加速度,合外力不为零 2.曲线运动的特点: 3.做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的切线方向 4.曲线运动的条件:运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上 四、教学反思 1、在探究“曲线运动中速度的方向”中,教师并不是从几个有限的实验事实出发,就急于给出关于曲线运动速度方向的定论,而是引导学生运用已学的知识,尝试更一般性的推理论证。这样既可以训练学生的逻辑思维能力,也有助于培养严谨求实的科学态度。 1、知识与技能 (l)知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动; (2)知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上。 2、过程与方法 (1)体验曲线运动与直线运动的区别; (2)体验曲线运动是变速运动及它的建度方向的变化。 3、情感、态度与价值观 (1)能领略曲线运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲; (2)有参与科技活动的热情,将物理知识应用于生活和生产实践中。 教学重点:什么是曲线运动;物体做曲线运动的方向的确定;物体做曲线运动的条件。 教学难点:物体微曲线运动的条件。 教学方法:探究、讲授、讨论、练习 教具准备:投影仪、投影片、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁。 教学过程: 第一节 曲线运动 (一)新课导入 前面我们学习过了各种直线运动,包括匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动等。下面来看这个小实验,判断该物体的运动状态。 实验:(1)演示自由落体运动,该运动的特征是什么?(轨迹是直线) (2)演示平抛运动,该运动的特征是什么?(轨迹是曲线) 这里我们看到一种我们前面没有学过的运动形式,它与我们前面学过的运动形式有本质的区别。前面我们学过的运动的轨迹都是直线,而我们现在看到的这种运动的轨迹是曲线,我们把这种运动称为曲线运动。 概念:轨迹是曲线的运动叫曲线运动。其实曲线运动是比直线运动普遍的运动情形,现在请大家举出一些生活中的曲线运动的例子?(微观世界里如电子绕原子核旋转;宏观世界里如天体运行;生活中如投标抢、掷铁饼、跳高、既远等均为曲线运动) (二)新课教学 1、曲线运动速度的方向 在前面学习直线运动的时候我们已经知道了任何确定的直线运动都有确定的速度方向,这个方向与物体的运动方向相同,现在我们又学习了曲线运动,大家想一想我们该如何确定曲线运动的速度方向?在解决这个问题之前我们先来看几张图片(如图6.1—l、6.1—2)。 观察图中所描述的现象,你能不能说清楚,砂轮打磨下来的炽热的微粒。飞出去的链球,它们沿着什么方向运动? 射出的火星是砂乾与刀具磨擦出的微粒,由于惯性,以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出,切线方向即为火星飞出时的速度方向。对于链球也是同样的道理,它们也会沿着脱离点的切线方向飞出。 刚才的几个物体的运动轨迹都是圈,我们总结曲线运动的方向沿着切线方向,但对于一般的曲线运动是不是也是这样呢?下面我们来做个实验看一看,一般的曲线运动是什么情况。 (演示实验) 在匀变速运动中,速度大小发生变化,我们说这是变速运动,而在曲线运动中,速度方向时刻在改变,我们也说它是变速运动。 实际上这个过程我们可以这样来理解:速度是矢量+速度方向变化,速度矢量就发生了变化→具有加速度→曲线运动是变速运动。 (2)物体做曲线运动的条件 演示实验:在刚才实验中,钢球的运动路径旁边放一块磁铁,重复刚才的实验操作,观察钢球在桌面上的运动情况? (钢球傲曲线运动) 分析钢球在桌面上的受力情况?(钢球受竖直向下的重力,竖直向上的支持力,还受到方向与运动方向相反的滑动摩擦力的作用,此外还受到磁铁的吸引力。) 引力的方向如何?(引力的方向随着钢球的运动不断改变,但总是不与运动方向在同一直线上。) 演示实验:把上次实验用的钢球改为同等大小的木球重复上次实验,观察木球运动情况?(木球做直线运动,速度不断减小。) 分析木球在桌面上的受力情况?(木球受竖直向下的重力、竖直向上的支持力,还受到方向与运动方向相反的滑动摩擦力的作用,木球并不受到磁铁给它的吸引力。) 演示实验:随手抛出一个粉笔头,观察粉笔头的运动状态?(粉笔头做曲线运动) 结论:当物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体将做曲线运动。 3、交流与讨论 (1)飞机扔炸弹,分析为什么炸弹做曲线运动? (2)我们骑摩托车或自行车通过弯道时,我们侧身骑,为什么? (3)盘山公路路面有何特点?火车铁轨在弯道有何特点? 4、小结: (1)运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。 (2)曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向在曲线的这一点的切线上。 (3)当合外力F的方向与它的速度方向有一夹角时,物体做曲线运动。 板书设计: 5.1 曲线运动 1、曲线运动 定义:运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 2、物体做曲线运动的条件 当物体所受的合力方向跟它的逮度方向不在同一直线上时,物体将做曲线运动。 3、曲线运动速度的方向 质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向。 4、曲线运动的性质 曲线运动过程中速度方向始终在变化,因此曲线运动是变速运动。 5.2平抛运动(2课时) 三维教学目标 1、知识与技能 (1)在具体情景中,知道合运动、分运动分别是什么,知道其同时性和独立性; (2)知道运动的合成与分解,理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则; (3)会用作图和计算的方法,求解位移和速度的合成与分解问题。 2、过程与方法 (1)通过对抛体运动的观察和思考,了解一个运动可以与几个不同的运动效果相同,体会等效替代的方法; (2)通过观察和思考演示实验,知道运动独立性.学习化繁为筒的研究方法; (3)掌握用平行四边形定则处理简单的矢量运算问题。 3、情感、态度与价值观 (1)通过观察,培养观察能力; (2)通过讨论与交流,培养勇于表达的习惯和用科学语言严谨表达的能力。 教学重点 (1)明确一个复杂的运动可以等效为两个简单的运动的合成或等效分解为两个简单的运动; (2)理解运动合成、分解的意义和方法。 教学难点:分运动和合运动的等时性和独立性;应用运动的合成和分解方法分析解决实际问题。 教学方法:探究、讲授、讨论、练习 教学用具:演示红蜡烛运动的有关装置。 教学过程: 第二节平抛运动 (一)新课导入 上节课我们学习了曲线运动的定义,性质及物体做曲线运动的条件,先来回顾一下这几个问题:什么是曲线运动?(运动轨迹是曲线的运动是曲线运动。) 怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向?(质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。) 物体在什么情况下做曲线运动?(当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。) 通过上节课的学习,我们对曲线运动有了一个大致的认识,但我们还投有对曲线运动进行深入的研究,要研究曲线运动需要什么样的方法呢?这节课我们就来研究这个问题。 (二)新课教学 我们先来回想一下我们是怎样研究直线运动的,同学们可以从如何确定质点运动的位移来考虑。 可以沿着物体或质点运动的轨迹建立直线坐标系,通过物体或质点坐标的变化可以确定其位移,从而达到研究物体运动过程的目的。 下面我们就来探究一下怎样应用运动的合成与分解来研究曲线运动。 演示实验:如图6.2—l所示,在一端封闭、长约l m的玻璃管内注满清水,水中放一红蜡做的小圆柱体R,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。(图甲) 将这个玻璃管倒置(图乙),蜡块R就沿玻璃管上,如果旁边放一个米尺,可以看到蜡块上升的速度大致不变,即蜡块做匀连直线运动。 再次将玻璃管上下颠倒,在蜡块上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动,观察蜡块的运动。(图丙) 1、蜡块的位置 蜡块在两个方向上做的都是匀速直线运动,所以x、y可以通过匀速直线运动的位移公式x=vt获得,即: x=vxt y=vyt 2、蜡块的运动轨迹 我们可以先从公式(1)中解出t t=x/vx y=vy x/vx 现在我们对公式④进行数学分析,看看它究竟代表的是一条什么样的曲线呢? 由于蜡块在x、y两个方向上做的都是匀速直线运动,所以vy 、vx都是常量.所以vy /vx也是常量,可见公式④表示的是一条过原点的倾斜直线。 3、蜡块的位移 在坐标系中,线段OP的长度就代表了物体位移的大小。现在我找一位同学来计算一下这个长度。 因为坐标系中的曲线就代表了物体运动的轨迹,所以我们只要求出该直线与x轴的夹角θ就可以了。要求“我们只要求出它的正切就可以了。 tanθ==vy /vx 这样就可以求出θ,从而得知位移的方向。 4、交流与探究 现在我们探讨了蜡块在玻璃管中的运动,请大家考虑实际生活中我们遇到的哪些物体的运动过程与蜡块相似?典型事例:小船过河, 5、蜡块的速度 根据我们前面学过的速度的定义,物体在某过程中的速度等于该过程的位移除以发生这段位移所需要的时间,即前面我们已经求出了蜡块在任意时刻的位移的大小 所以我们可以直接计算蜡块的位移,直接套入速度公式我们可以得到什么样的速度表达式?带人公式可得: 分析这个公式我们可以得到什么样的结论? vy /vx都是常量, 也是常量。也就是说蜡块的速度是不发生变化的,即蜡块做的是匀速运动。 我们就可以得出运动合成与分解的概念了: 由分运动求合运动的过程叫做运动的合成; 由合运动求分运动的过程叫做运动的分解。 思考与讨论 如果物体在一个方向上的分运动是匀速直线运动,在与它垂直方向的分运动是匀加速直线运动。合运动的轨迹是什么样的?(参考提示:匀速运动的速度V1和匀速运动的初速度的合速度应如图6.2—3所示,而加速度a与v2同向,则a与v合必有夹角,因此轨迹为曲线。) 下面我们来看一个通过运动的合成与分解解决实际问题的例子。 课堂训练 (1)关于运动的合成,下列说法中正确的是…………………………………( ) A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 B.两个匀速直线运动的合运动,一定是匀速直线运动 C.两个分运动是直线运动的合运动,一定是直线运动 D.两个分运动的时间,一定与它们的合运动的时间相等 (2)如果两个分运动的速度大小相等.且为定值,则以下说法中正确的是……( ) A.两个分运动夹角为零,合速度最大 B.两个分运动夹角为90°,合速度大小与分速度大小相等 C.合速度大小随分运动的夹角的增大而减小 D.两个分运动夹角大于120°,合速度的大小等于分速度 (3)小船在静水中的速度是v,今小船要渡过一河流,渡河时小船朝对岸垂直划行,若航行至中心时,水流速度突然增大,则渡河时间将………………………( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定 小结:这节课我们学习的主要内容是探究曲线运动的基本方法——运动的合成与分解。这种方法在应用过程中遵循平行四边形定则,在实际的解题过程中,通常选择实际看到的运动为合运动,其他的运动为分运动。 运动的合成与分解包括以下几方面的内容:速度的合成与分解;位移的合成与分解;加速度的合成与分解。 合运动与分运动之间还存在如下的特点:独立性原理:各个分运动之间相互独立,互不影响。等时性原理,合运动与分运动总是同时开始,同时结束,它们所经历的时间是相等的。 板书设计: 5.3实验:研究平抛运动(3课时) 三维教学目标 1、知识与技能 (1)理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g; (2)掌握抛体运动的位置与速度的关系。 2、过程与方法 (1)掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题; (2)通过例题分析再次体会平抛运动的规律。 3、情感、态度与价值观 (1)有参与实验总结规律的热情,从而能更方便地解决实际问题; (2)通过实践,巩固自己所学的知识。 教学重点:分析归纳抛体运动的规律。 教学难点:应用数学知识分析归纳抛体运动的规律。 教学方法:探究、讲授、讨论、练习 教具准备:平抛运动演示仪、自制投影片 教学过程: 第三节 实验:研究平抛运动 (一)新课导入 上一节我们已经通过实验探究出平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律,对平抛运动的特点有了感性认识。这一节我们将从理论上对抛体运动的规律作进一步分析,学习和体会在水平面上应用牛顿定律的方法,并通过应用此方法去分析没有感性认识的抛体运动的规律。 (二)新课教学 1、抛体的位置 我们以平抛运动为例来研究抛体运动所共同具有的性质。 首先我们来研究初速度为v的平抛运动的位置随时间变化的规律。用手把小球水平抛出,小球从离开手的瞬间(此时速度为v,方向水平)开始,做平抛运动,我们以小球离开手的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立坐标系,并从这一瞬间开始计时。 在抛出后的运动过程中,小球受力情况如何?(小球只受重力,重力的方向竖直向下,水平方向不受力。) 那么,小球在水平方向有加速度吗,它将怎样运动?(小球在水平方向没有加速度,水平方向的分速度将保持v不变,做匀速直线运动。) 那么,小球的运动就可以看成是水平和竖直两个方向上运动的合成。t时间内小球合位移是: 若设s与+x方向(即速度方向)的夹角为θ,如图6.4—1,则其正切值如何求? 2、抛体的速度 由于运动的等时性,那么大家能否根据前面的结论得到物体做平抛运动的时间? 这说明了什么问题?(这说明了平抛运动的水平位移不仅与初速度有关系,还与物体的下落高度有关)利用运动合成的知识,结合图6.4—2,求物体落地速度是多大?结论如何? 平抛运动常分解成水平方向和竖直方向的两个分运动来处理,由于竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以初速度为零的匀加速直线运动的公式和特点均可以在此应用。另外,有时候根据具体情况也可以将平抛运动沿其他方向分解。 3、斜抛运动 如果物体抛出时的速度不是沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方的(这种情况称为斜抛),它的受力情况是什么样的?加速度又如何?(它的受力情况与平抛完全相同,即在水平方向仍不受力,加速度仍是0;在竖直方向仍只受重力,加速度仍为g) 实际上物体以初速度v沿斜向上或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动,如何表示?与平抛是否相同?(斜抛运动沿水平方向和竖直方向初速度与平抛不同,分别是vx=vcosθ和vy=sinθ) 由于物体运动过程中只受重力,所以水平方向速度vx=vcosθ保持不变,做匀速直线运动;而竖直方向上因受重力作用,有竖直向下的重力加速度J,同时有竖直向上的初速度vy=sinθ,因此做匀减速运动(是竖直上抛运动,当初速度向斜下方,竖直方向的分运动为竖直下抛运动),当速度减小到。时物体上升到最高点,此时物体由于还受到重力,所以仍有一个向下的加速度g,将开始做竖直向下的加速运动。因此,斜抛运动可以看成是水平方向速度为vx=vcosθ的匀速直线运动和竖直方向初速度为vy=sinθ的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动。 斜抛运动分斜上抛和斜下抛(由初速度方向确定)两种,下面以斜上抛运动为例讨论: 斜抛运动的特点是什么?(特点:加速度a=g,方向竖直向下,初速度方向与水平方向成一夹角θ斜向上,θ=90°时为竖直上抛或竖直下抛运动θ=0°时为平抛运动) 常见的处理方法: 第一、将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动,这样有由此可以得到哪些特点? 由此可得如下特点:a.斜向上运动的时间与斜向下运动的时间相等;b.从轨道最高点将斜抛运动分为前后两段具有对称性,如同一高度上的两点,速度大小相等,速度方向与水平线的夹角相同。 第二、将斜抛运动分解为沿初速度方向的斜向上的匀速直线运动和自由落体运动两个分运动,用矢量合成法则求解。 第三、将沿斜面和垂直斜面方向作为x、y轴,分别分解初速度和加速度后用运动学公式解题。 交流与讨论 对于斜抛运动我们只介绍下船上抛和斜下抛的研究方法,除了平抛、斜上抛、斜下抛外,抛体运动还包括竖直上抛和竖直下抛,请大家根据我们研究前面几种抛体运动的方法来研究一下竖直上抛和竖直下抛。 参考解答:对于这两种运动来说,它们都是直线运动,但这并不影响用运动的合成与分解的方法来研究它们。这个过程我们可以仿照第一节中我们介绍的匀加速运动的分解过程,对竖直上抛运动,设它的初速度为v0,那么它的速度就可以写成v= v0—gt的形式,位移写成x= v0t—g t2/2的形式。那这样我们就可以进行分解了。把速度写成v1= v0,v2=—gt的形式,把位移写成xl= v0t,x2= —g t2/2的形式,这样我们可以看到,竖直上抛运动被分解成了一个竖直向上的匀速直线运动和一个竖直向上的匀减速运动。对于竖直下抛运动可以采取同样的方法进行处理。 小结: (1)具有水平速度的物体,只受重力作用时,形成平抛运动。 (2)平抛运动可分解为水平匀蓬运动和竖直自由落体运动.平抛位移等于水平位移和竖直位移的矢量和;平抛瞬时速度等于水平速度和竖直速度的矢量和。 (3)平抛运动是一种匀变速曲线运动。 (4)如果物体受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成类似平抛的匀变速曲线运动,只需把公式中的g换成a,其中a=F合/m. 说明: (1)干抛运动是学生接触到的第一个曲线运动,弄清其成固是基础,水平初速度的获得是同题的关键,可归纳众两种;第一、物体被水平加速:水平抛出、水干射出、水平冲击等;第二、物体与原来水平运动的载体脱离,由于惯性而保持原来的水平速度。 (2)平抛运动的位移公式和速度公式中有三个含有时间t,应根据不同的已知条件来求时间。但应明确:平抛运动的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定(在不高的范国内g恒定),与抛出的速度无关。 第四节 圆周运动(3课时) 三维教学目标 1、知识与技能 (1)认识匀速圆周运动的概念,理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算; (2)理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T; (3)理解匀速圆周运动是变速运动。 2、过程与方法 (1)运用极限法理解线速度的瞬时性.掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题; (2)体会有了线速度后.为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位。 3、情感、态度与价值观 (1)通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点; (2)体会应用知识的乐趣.激发学习的兴趣。 教学重点:线速度、角速度、周期的概念及引入的过程,掌握它们之间的联系。 教学难点:理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。 教学方法:探究、讲授、讨论、练习 教具准备:多媒体教学课件;用细线拴住的小球;实物投影仪。 教学过程: (一)新课导入 请同学观看两个物体所做的曲线运动,并请注意观察它们的运动特点: 第一个:老师用事先准备好的用细线拴住的小球,演示水平面内的圆周运动; 第二个:课件展示同学们熟悉的手表指针的走动.(它们的轨迹是一个圆)这就是我们今天要研究的圆周运动。 (二)新课教学 行驶中的汽车轮子,公园里的“大转轮”,自行车上的各个转动部分。日常生活和生产实践中做圆周运动的物体可以说是“举不胜举”。同学们所列举的这些做圆周运动物体上的质点,哪些运动得较慢?哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢?下面就请同学们对自行车上的各个转动部分,围绕课本 “思考与讨论”中提出的问题,前后每四人一组进行讨论。 交流与讨论 开始讨论时,学生之间有激烈的争论,各人考虑的出发点不一样,思考的角度不同。有人认为小齿轮、后轮上各点运动的快慢一样,因为它们是一起转动的;有人认为大齿轮、小齿轮各点运动的快慢一样,因为它们是用链条连在一起转动的,等等。这时需要老师的引导,你衡量快慢的标准是什么?你从哪个角度去进行比较的? 【教学目标】 1、知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动。 2、知道物体做曲线运动的条件是所受合外力与它的速度方向不在一条直线上。【重点难点】 1、物体做曲线运动的方向的判定.2、物体做曲线运动的条件.3、理解曲线运动是变速运动。 4、会根据物体做曲线运动的条件分析具体问题。【课前预习】 1、叫做曲线运动。 2、曲线运动速度方向沿曲线在这一点的 方向。 3、曲线运动一定是 速运动。 【问题探究】 曲线运动速度的方向 (1)在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出; (2)撑开的带有水的伞绕着伞柄旋转,伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。提出问题:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,该怎样确定物体的速度方向呢? 【典型例题】 例题 1、曲线滑梯如图所示,试标出人从滑梯上滑下时在A、B、C、D各点的速度方向.【跟踪训练】 1、关于质点做曲线运动的说法,正确的是()A、速度大小一定在时刻变化 B、速度的方向一定在时刻变化 C、它一定在做变速运动 D、它可能是速率不变的运动 【问题探究】 做曲线运动速度的条件 给你一磁铁,如何使小钢球①加速仍做直线运动,②减速仍做直线运动,③做曲线运动? 步骤:(1) (2) (3)结论:物体做曲线运动的条件 例题 2、如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受的力 反向而大小不变(即由F变为—F),在此力作用下,物体以后的运动情况将()A.物体可能沿Ba曲线运动 B.物体可能沿Bb曲线运动 C.物体可能沿Bc曲线运动 D.物体可能沿原曲线由B返回A 【跟踪训练】 2、如图所示是标枪运动路线的示意图,请回答下面问题 ①画出它在各点的速度方向.②画出标枪在各点的受力方向(不计空气阻力).③说明标枪的运动轨迹为什么是曲线.④从作出的图中可看出,力的方向总是指向轨迹弯曲的内侧,这是否可作为一条规律.【巩固练习】 1、关于曲线运动,下列说法中正确的是: A、物体所受合外力是变力; B、物体在恒力作用下不可能做曲线运动; C、物体所受合外力方向与加速度方向不在一直线上; D、物体所受合外力方向与速度方向不在一条直线上。 2、一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时,物体运动为 ()A.继续做直线运动 B.一定做曲线运动 C.可能做直线运动,也可能做曲线运动 D.运动的形式不能确定 3、竖直下落的雨滴,突然遇到水平方向的一阵风,则关于雨滴运动的轨迹正确的是:() 4、下面情况下物体做曲线运动时轨迹与所受的 合外力F的情况如图,我们将力F分解得与V共 线的力F1、与V垂直的力F2,讨论其中F1、F2的作用。(1)与速度同向的力F1只改变速度的______; 曲线运动知识点总结(MYX) 一、曲线运动 1、所有物体的运动从轨迹的不同可以分为两大类:直线运动和曲线运动。 2、曲线运动的产生条件:合外力方向与速度方向不共线(≠0°,≠180°) 性质:变速运动 34、曲线运动一定收到合外力,“拐弯必受力,若合外力方向与速度方向夹角为θ 当0°<θ<180°,速度增大; 56、关于运动的合成与分解 (1)合运动与分运动 定义:如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动。那几个运动叫做这个实际运动的分运动. 特征:① 等时性;② 独立性;③ 等效性;④ 同一性。 (2)运动的合成与分解的几种情况: ①两个任意角度的匀速直线运动的合运动为匀速直线运动。 ②一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动为匀变速运动,当二者共线时轨迹为直线,不共线时轨迹为曲线。 ③两个匀变速直线运动合成时,当合速度与合加速度共线时,合运动为匀变速直线运动;当合速度与合加速度不共线时,合运动为曲线运动。 二、小船过河问题 1、渡河时间最少:无论船速与水速谁大谁小,均是船头与河岸垂直,渡河时间tmind,合速度方向沿v船 v合的方向。 2、位移最小: ①若v船v水,船头偏向上游,使得合速度垂直于河岸,船头偏上上游的角度为cosv水 v船,最小位移为 lmind。 ②若v船v水,则无论船的航向如何,总是被水冲向下游,则当船速与合速度垂直时渡河位移最小,船头v水v船d偏向上游的角度为cos,过河最小位移为lmin。dv水cosv船 三、抛体运动 1、平抛运动定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,且物体只在重力作用下(不计空气阻力)所做的运动,叫做平抛运动。平抛运动的性质是匀变速曲线运动,加速度为g。 类平抛:物体受恒力作用,且初速度与恒力垂直,物体做类平抛运动。 2水平方向(x)竖直方向(y) tanθvy v x龙文教育——您值得信赖的专业化个性化辅导学校 gtv0 ①速度vxv0vygt 合速度:vt②位移xv0ty※ 3、重要结论: 12ygtgt合位移: xtan 2x2v0 xvy ①时间的三种求法:t,在空中飞行时间由高度决定。 v0g ②vt v0和h有关。 ③tan2tan,末速度偏角为位移偏角正切值的2倍,vt的反向延长线平分水平位移。 4、斜抛运动定义:将物体以一定的初速度沿与水平方向成一定角度抛出,且物体只在重力作用下(不计 空气阻力)所做的运动,叫做斜抛运动。它的受力情况与平抛完全相同,即在水平方向上不受力,加速度为0;在竖直方向上只受重力,加速度为g。 速度:vxv0cos位移:xv0cost vyv0singt yv0sint 12gt 2xvsinv2sin2 时间: t水平射程:x当45时,x最大。2 v0cosgy 四、圆周运动 1、基本物理量的描述 2r T2 ②角速度大小:ω=△θ/△t单位rad/s匀速圆周运动: T ①线速度大小:v=△L/△t单位m/s匀速圆周运动:v③周期T: 物体运动一周需要的时间。单位:s。④频率f: 物体1秒钟的时间内沿圆周绕圆心绕过的圈数。单位:Hzf 1T ⑤转速n:物体1分钟的时间内沿圆周绕圆心绕过的圈数。单位:r/s或r/min说明:弧度rad;角速度rad/s;转速 r/s,当转速为r/s时,fn3、向心加速度 (1)定义:做匀速圆周运动的物体,加速度指向圆心。(2)物理意义:线速度方向改变的快慢。 (3)方向:沿半径方向,指向圆心。 v242 2r2r(4)大小:arT (5)性质:匀速圆周运动是一个加速度大小不变、方向时刻变化的变加速曲线运动。 4、向心力 (1)定义:做圆周运动的物体所受到的沿着半径指向圆心的合力,叫做向心力。 v242 2mr m2r(2)大小:F向=mrT (3)方向:指向圆心。 特点:是效果力,不是性质力。向心力是做圆周运动的物体受到的沿着半径指向圆心的力,它可以由某一个力单独承担,也可以是几个力的合力,还可以是物体受到的合外力在沿半径指向圆心方向上的分量。作用效果只是改变物体速度的方向,而不改变速度的大小。性质力:重力、弹力、摩擦力(拉力,压力,支持力)、电场力、磁场力(安培力,洛伦兹力)效果力:动力、阻力、下滑力、向心力(4)性质:变加速运动。 (5)匀速圆周运动:周期、频率、角速度大小不变;向心力,向心加速度、速度大小不变,方向时刻改变。 五、生活中实际问题 1、火车弯道转弯问题 (1)受力分析:当外轨比内轨高时,铁轨对火车的支持力不再是竖直向上,和重力的合力可以提供向心力,可以减轻轨和轮缘的挤压。最佳情况是向心力恰好由支持力和重力的合力提供,铁轨的内、外轨均不受到侧向挤压的力。如图所示火车受到的支持力和重力的合力的水平指向圆心,成为使火车拐弯的向心力,(2)向心力为:F向=mgtanmg h 火车转弯时的规定速度为:v0L(3)讨论:当火车实际速度为v时,可有三种可能: vv0时,外轨向内挤压轮缘,提供侧压力。vv0时,内外轨均无侧压力,车轮挤压磨损最小。vv0,内轨向外挤压轮缘,提供侧压力。 2、拱形桥 v 2(1)汽车过拱桥时,牛二定律:mgNm R 结论: A.汽车对桥面的压力小于汽车的重力mg,属于失重状态。 B.汽车行驶的速度越大,汽车对桥面的压力越小。当速度不断增大的时候,压力会不断减小,当达到某一速度v 度驶过拱形桥的最高点时,汽车与桥面的相互作用力为零,汽车只受重力,又具有水平方向的速度的,因此过最高点后汽车将做平抛运动。 v2 (2)汽车过凹桥时,牛二定律: mgNm R 结论:A.汽车对桥面的压力大于汽车的重力,属于超重状态。 B.汽车行驶的速度越大,汽车对桥面的压力越大。当速度不断增大的时候,压力会不断增大。 3、航天器中的失重现象 航天器中的人和物随航天器一起做圆周运动,其向心力也是由重力提供的,此时重力完全用来提供向心力,不对其他物体产生压力,即里面的人和物出于完全失重状态。 4、离心运动 (1)定义:做匀速圆周运动的物体,在所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力情况下,就做逐渐远离圆心的运动,这种运动叫做离心运动。(2)本质:离心现象是物体惯性的表现。 (3)应用:洗衣机甩干桶,火车脱轨,棉花糖制作。(4)F提供F需要离心;F提供F需要 向心。 5、临界问题 1.如图所示细绳系着的小球或在圆轨道内侧运动的小球,当它们通过最高点时:(1)v v2 (2)vmgm,物体恰好通过轨道最高点,绳或轨道与物体间无作用力。 R v2 (3)vmgNm,vN,绳或轨道对物体产生向下的作用力。 R 2.在轻杆或管的约束下的圆周运动:杆和管对物体能产生拉力,也能产生支持力。当物体通过最高点时:(1)当v0时,Nmg,杆中表现为支持力。(物体到达最高点的速度为0。) v2(2)当0vmgNm,vN,杆或轨道产生对物体向上的支持力。 Rv2 (3)当vmgm,N=0,杆或轨道对物体无作用力。 R v2 (4) 当vmgNm,vN,杆或轨道对物体产生向下的作用力。 活动2【活动】创设情境引入描述圆周运动快慢的物理量让学生观察吊扇,的中点处,提问A、B两点哪点运动的更快呢? 学生回答:B点比A点运动的快。因为相同时间B点运动的弧长较长。 A点和B点运动的一样快。因为相同时间A、B点转过的角度一样。 教师总结:前两种答案都很有道理,所以这两种答案都是对的。只是从不同的角度描述了圆周运动。 活动3【导入】投影阅读提纲 1、结合阅读提纲阅读课本内容。 2、学生归纳知识点。 3、交流讨论,查缺补漏。 活动4【讲授】ppt:线速度 1)、定义:质点做圆周运动通过的弧长 Δl 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。 2)大小:V=△S/△t 活动5【导入】ppt:角速度 1)、定义:质点所在的半径转过圆心角Δθ和所用时间Δt的比值叫做角速度。 活动6【活动】线速度和角速度有什么联系 线速度和角速度关系的推导 活动7【导入】ppt:周期 ,频率,转速 周期 ,频率,转速的关系 活动8【练习】ppt:【练习1】 1. 温哥华冬奥会双人滑比赛中,申雪、赵宏博拿到中国花样滑冰史上首枚冬奥会金牌.如图 5-4-2 所示,赵宏博(男)以自己为转轴拉着申雪(女)做匀速圆周运动,转速为 30 r/min.申雪的脚到转轴的距离为 1.6 m,求: (1)申雪做匀速圆周运动的角速度; (2)申雪的脚运动的速度大小. 活动9【导入】ppt:【练习2】 2.已知某一机械秒表的分针和秒针长(指转动轴到针尖的距离)分别为 1 cm 和 1.3 cm,它正常转动时可视为匀速转动,试求: (1)分针和秒针的周期和转速; (2)分针和秒针针尖的线速度大小; (3)分针和秒针的角速度大小. 活动10【导入】ppt: 已知ABC三点的半径之比为 求ABC三点的角速度和线速度之比 活动11【讲授】ppt:.总结:传动装置中各物理量间的关系 1.共轴转动(如图 5-4-3 所示): (1)运动特点:转动方向相同, 即都逆时针转动或都顺时针转动. (2)定量关系:A 点和 B 点转动的周期相同、角速度相同 活动12【练习】ppt: 3.如图 5-4-6 所示的传动装置中,B、C 两轮固定 在一起绕同一转轴转动,A、B 两轮用皮带传动,三轮半径关系 为 rA=rC=2rB.若皮带不打滑,求 A、B、C 轮边缘上的 a、b、 c 三点的角速度之比和线速度之比. 活动13【练习】ppt: 4.(双选,2011 年佛山一中期中)如图 5-4-7 所示为一皮带传动装置,右轮半径为 r,a 为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为 4r,小轮半径为 2r,b 点在小轮上,到小轮中心的距离为 r,c 点和 d 点分别位于小轮和大轮的边缘上.若传动过程中皮 带不打滑,则( A.a 点和 b 点的线速度之比为 2∶1 B.a 点和 c 点的角速度之比为 1∶2 C.a 点和 d 点的线速度之比为 2∶1 一.选择题(每小题6分,共8小题,总分48分) 1.如图,当小球从光滑斜面上某高度处滑下, 则小球在A点受到的力是( ) A、重力、弹力和向心力 B、重力、向心力C、重力 D、弹力、向心力 2.长为L的细绳,上端固定,下端系一质量为m的小球, 作匀速圆周运动形成圆锥摆,绳跟竖直方向的夹角为 ,与cos 成反比的物理量是 ( ) A. 小球的运动周期; B. 小球的运动速度; C. 小球的向心力; D. 小球受到摆线的拉力。 3.据观察,在土星的外围有一模糊不清的圆环,为了判断该圆环是与土星相连的连接物,还是绕土星运转的卫星群,测出环中各层的线速度v,以及该层到土星中心的距离R,进而得出v与R的关系,下列判断正确的是( ) A、若v与R成正比,则此环是连接物 B、 若v与R成反比,则此环是小卫星群 C、若v2与R成正比,则此环是小卫星群 D、若v2与R成反比,则此环是连接物 4.如图所示,细杆的一端与小球相连,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,图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对球的作用力可能是( ) ①.a处为拉力,b处为拉力 ②.a处为拉力,b处为推力 ③.a处为推力,b处为拉力 ④.a处为推力,b处为推力 A. ①② B.③④ C.①③ D.②④ 5.如图是某物体沿一直线运动S—t图像,由图可知( ) A.物体做匀速直线运动 B.物体做单向直线运动 C.物体沿直线做往返运动 D.图像错了,该图像只表示曲线运动 6.小型登月器连接在航天站上,一起绕月球做圆周运动,其轨道半径为月球半径的3倍,某时刻,航天站使登月器减速分离,登月器沿如图所示的椭圆轨道登月,在月球表面逗留一段时间 完成科考工作后,经快速启动仍沿原椭圆轨道返回,当第一次回到分离点时恰与航天站对接C 登月器快速启动时间可以忽略不计,整个过程中航天站保持原轨道绕月运行。已知月球表面 的重力加速度为g,月球半径为R,不考虑月球自转的影响,则登月器可以在月球上停留的最短时间约为( ) 7.(多选)火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆.已知火卫一的周期为 7小时39分,火卫二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比 ( ) A.火卫一距离火星表面较近B.火卫二的角速度较大 C.火卫一的运动速度较大 D.火卫二的向心加速度较大 8.(多选)如图所示,质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果摩擦力的作用使得石块的速度不变,那么: ( ) A.因为速率不变,所以石块处于平衡状态 B.石块下滑过程中受的合外力大小不变 C.石块下滑过程中受的摩擦力大小不变 D.石块下滑过程中的加速度大小不变,方向始终指向球心 大小 二.实验填空题(每空2分,共10空,总分20分) 9.我们知道,平抛运动是(填“匀变速”或“变加速”)曲线运动。在某次研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0= _______(用L,g表示),若小方格的边长为L=1.25cm,其值为_______m/s(g取9.8m/s2),请确定抛出点到c点的水平距离为_______cm,抛出点到c点的竖直距离为_______cm。 10. 某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验. (1)在实验中必须平衡摩擦力,在平衡摩擦力时,下列说法正确的是 A.不要挂钩码,将长木板的右端垫高至合适位置 B.若小车能从垫斜的木板上静止开始下滑,则表明摩擦力与重力的分力平衡 C.若改变小车的质量,则需要重新平衡摩擦力 (2)实验中打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源,下图中给出的是实验中保持小车质量不变,探究加速度与合外力的关系时获取的某条纸带的一部分:1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,每两个 计数点间的时间间隔是______s,由该纸带可求得小车的加速度a=_____m/s2。 (3)平衡好摩擦力之后,在探究加速度与合外力的关系时,设所吊钩码的质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g,则在满足m M的情况下,小车所受的合外力近似为 ; 三.计算题(共3小题,11题8分,12题10分,13题14分,共32分) 11.宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球.经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为L.已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为C.求该星球的质量M 12. 如图所示,水平转盘的中心有个竖直小圆筒,质量为m=2Kg的物体A放在转盘上,A到竖直筒中心的距离为r=0.5m,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与转盘间摩擦系数μ=0.5,为使A相对盘静止匀速转动,则转盘转动的角速度范 2 围?(取g=10m/s,最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 13.如图所示,一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,其轨道平面与地球赤道平面重合。离地面的高度等于地球半径R0,该卫星不断地向地球发射微波信号,已知地球表面重力加速度为g。试求:(最后结果可以用根号表示) 知识目标 1、认识匀速圆周运动的概念.2、理解线速度、角速度和周期的概念,掌握这几个物理量之间的关系并会进行计算.能力目标 培养学生建立模型的能力及分析综合能力.情感目标 激发学生学习兴趣,培养学生积极参与的意识.教学建议 教材分析 教材首先明确要研究圆周运动中的最简单的情况,匀速圆周运动,接着从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度的概念及周期、频率、转速等概念,最后推导出线速度、角速度、周期间的关系,中间有一个思考与讨论做为铺垫.教法建议 关于线速度、角速度、周期等概念的教学建议是:通过生活实例(齿轮转动或皮带传动装置)或多媒体资料,让学生切实感受到做圆周运动的物体有运动快慢与转动快慢及周期之别,有必要引入相关的物理量加以描述.学习线速度的概念,可以根据匀速圆周运动的概念(结合课件)引导学生认识弧长与时间比值保持不变的特点,进而引出线速度的大小与方向.同时应向学生指出线速度就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度.学习角速度和周期的概念时,应向学生说明这两个概念是根据匀速圆周运动的特点和描述运动的需要而引入的.即物体做匀速圆周运动时,每通过一段弧长都与转过一定的圆心角相对应,因而物体沿圆周转动的快慢也可以用转过的圆心角与时间t比值来描述,由此引入角速度的概念.又根据匀速圆周运动具有周期性的特点,物体沿圆周转动的快慢还可以用转动一圈所用时间的长短来描述,为此引入了周期的概念.讲述角速度的概念时,不要求向学生强调角速度的矢量性.在讲述概念的同时,要让学生体会到匀速圆周运动的特点:线速度的大小、角速度、周期和频率保持不变的圆周运动.关于“线速度、角速度和周期间的关系”的教学建议是:结合课件引导学生认识到这几个物理量在对圆周运动的描述上虽有所不同,但它们之间是有联系的,并引导学生从如下思路理解它们之间的关系: 教学设计方案 匀速圆周运动 教学重点:线速度、角速度、周期的概念 教学难点:各量之间的关系及其应用 主要设计: 一、描述匀速圆周运动的有关物理量.(一)让学生举一些物体做圆周运动的实例.(二)展示课件 1、齿轮传动装置 课件 2、皮带传动装置 为引入概念提供感性认识,引起思考和讨论 (三)展示课件3:质点做匀速圆周运动 可暂停.可读出运行的时间,对应的弧长,转过的圆心角,进而给出线速度、角速度、周期、频率、转速等概念.二、线速度、角速度、周期间的关系: (一)重新展示课件 1、齿轮传动装置.让学生体会到有些不同的点线速度大小相同,但角速度、周期不同,有些不同的点角速度、周期相同,但线速度大小不同;进而此导同学去分析它们之间的关系: 探究活动 1.探究力的平行四边形定则的实验原理是等效原理,其等效性是指 A.使两分力与合力满足平行四边形定则 B.使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合 C.使两次橡皮筋伸长的长度相等 D.使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变 答案: B 2.(北京西城区联考)F1、F2是力F的两个分力.若F=10 N,则下列不可能是F的两个分力的是() A.F1=10 N F2=10 N B.F1=20 N F2=20 N C.F1=2 N F2=6 N D.F1=20 N F2=30 N 解析: 本题考查合力和分 力之间的关系.合力F和两个 分力F1、F2之间的关系为|F1-F2||F1+F2|,则应选C. 答案: C 3.小小东同学在体育课上做单杠练习时,两臂伸直,双手平行握住单杠,之后逐渐增大双手间的距离,如右图所示,此过程中小东同学手臂上拉力的变化情况为() A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.先变大后变小 D.先变小后变大 解析: 人体受手臂的两个拉力和本身的重力作用,处于平衡状态,两个拉力的合力与重力属于二力平衡,则两者必然大小相等、方向相反.如右图所示,在小东同学两臂伸直、逐渐增大双手间距的过程中,重力G一定,可以判断手臂的两个拉力的合力F合不变,由于两个手臂之间的夹角增大,而合力不变,所以拉力逐渐变大.正确答案是B. 答案: B 4.如右图所示,两个共点力F1、F2的大小一定,夹角是变化的,合力为F.在角从0逐渐增大到 180的过程中,合力F的大小变化情况() A.从最小逐渐增加 B.从最大逐渐减小到零 C.从最大逐渐减小 D.先增大后减小 解析: =0时, F1、F2同向,合力最大,而=180时,F1、F2反向,合力最小,但不一定为零. 答案: C 5.平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点,有F1=5 N,方向沿x轴正向;F2=6 N,沿y轴正向;F3=4 N,沿x轴负向;F4=8 N,方向沿y轴负向,以上四个力的合力方向指向( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 答案: D 6.一个重为20 N的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=5 N的力竖直向上拉该物体时,如右图所示,物体受到的合力为() A.15 N B.25 N C.20 N D.0 解析: 由于物体的重力大于拉力,则地面对物体有支持力,且物体仍然静止.因为物体静止,所以 竖直向上的拉力和支持力的合力与重力的合力为零.故只有选项D正确. 答案: D 7.一根轻质细绳能承受的最大拉力是G,现把一重力为G的物体系在绳的中点,两手先并拢分别握住绳 的两端提物体,然后缓慢并左右对称地分开,若想绳不断,两绳间的夹角不能超过() A.45 B.60 C.120 D.135 解析: 取物体为研究对象,它共受三个力作用,其中两绳的拉力的合力必竖直向上,且大小等于重力G.由合力与分力的关系可知,当细绳拉力为G时,两绳间的夹角最大,此时合力与两分力大小相等,则两绳间夹角为120.故选项C正确. 答案: C 8.两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间的夹角为90时,合力大小为20 N,那么当它们之间的夹角为120时,合力的大小为() A.40 N B.102 N C.202 N D.103 N 解析: 设F1=F2=F.当它们的夹角=90时,其合力为2F,即2F=20 N,F=102 N.当夹角为120时,其合力与F等大.故选B. 答案: B 9.设有三个力同时作用在质点P上,它们的`大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线,如右图所示,这三个力中最小的力的大小为F,则这三个力的合力等于() A.3F B.4F C.5F D.6F 解析: 由图可知F1=F2=F,F3=2F.其中F1、F2成120角,则这两个力的合力等于F,方向在其角平分线上,即与F 3同向,故这三个力的合力等于3F. 答案: A 10.物体同时受到同一平面内三个共点力的作用,下列几组力的合力不可能为零的是() A.5 N,7 N,8 N B.5 N,2 N,3 N C.1 N,5 N,10 N D.10 N,10 N,10 N 解析: 三力合成力,若前两力的合力可与第三力大小相等、方向相反,就可以使这三个力合力为零,只要使其第三力在 其他两个力合力范围内,就 可能使合力为零,即第三力F3满足:|F1-F2||F1+F2|.分析A、B、C,D各组力中前两力合力范围为:2 N12 N,第三力在其范围内;3 N7 N,第三 力在其合力范围内;4 N6 N,第三力不在其合力范围内;0 N20 N,第三力在其合力范围内;故只有C项中,第三力不在前两力合力范围内,C项中的三力合力不可能为零. 答案: C 11.用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂 在墙壁上.已知绳能承受的最大张力为10 N.为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)() A.32 m B.22 m C.12 m D.34 m 解析: 画框处于平衡状态,所受合力为零,绳能承受的最大拉力等于画框的重力,根据力的平行四边形定则,两绳间的夹角为120,则两个挂钉间的最大距离为32 m,A正确. 答案: A 12.下图甲为 探究求合力的方法的实验装置. (1)下列说法中正确的是________. A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化 B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下 C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程 D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90 (2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为________N. 解析: (1)在测量同一组数据的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化,如果变化,即受力变化,所以A选项正确;由于弹簧测力计是通过定滑轮拉结点O,定滑轮只能改变力的方向不能改变力的大小,所以弹簧测力计拉线的方向不一定要沿竖直方向,B选项错误;弹簧测力计的使用,不能超过其量程,C选项正确;两个拉力的方向合适即可,不宜太大,也不宜太小,但不一定为90,所以D选项错误.新课标第一网 (2)考查弹簧测力计的读数. 【高一物理《曲线运动》测试题】推荐阅读: 高一物理《匀速圆周运动》教案06-03 高中物理必修2曲线运动教案07-03 高一物理公式课件06-15 高一物理重力教案07-08 高一物理全套教案07-16 高一物理备课计划09-21 高一物理教案教11-07 高一物理考试试卷分析05-28 如何学好高一物理方法06-14 人教版高一物理教案10-21高一物理《曲线运动》测试题 篇4
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