必修2 第五章.docx

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必修2第五章

必修2

第五章　曲线运动

考　点

考查频次

考　点

考查频次

考点1.曲线运动

五年6考

考点2.平抛运动

五年5考

考点3.实验:

研究平抛运动

五年2考

考点4.圆周运动

五年4考

考点5.向心加速度

五年1考

考点6.向心力

五年3考

考点7.生活中的圆周运动

五年5考

一、曲线运动

1.曲线运动的条件和特点:

（1）条件:

运动物体所受　　　　　　的方向与速度方向不在一条直线上,即它的加速度方向与速度方向不在一条直线上。

（2）特点:

速度方向沿轨迹在该点的　　　　方向,且时刻改变,所以曲线运动一定是　　　　运动。

2.运动的合成与分解:

（1）合运动与分运动的关系:

①　　　　　　:

合运动与分运动经历的时间相等。

②　　　　　　:

一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响。

③　　　　　　:

各分运动的规律叠加起来与合运动规律有完全相同的效果。

（2）运算规则:

运动的合成与分解是指描述运动的各物理量,即速度、位移的合成与分解,由于它们是　　　,所以都遵循　　　　　　　　。

二、平抛运动

1.抛体运动:

（1）抛体运动:

以一定的　　　　　　　将物体抛出,在　　　　　　　可以忽略的情况下,物体只在　　　　作用下的运动。

（2）平抛运动:

初速度沿　　　　方向的抛体运动。

2.平抛运动的速度:

（1）水平方向:

vx=　　　　　 

（2）竖直方向:

vy=　　　　　 

（3）合速度:

3.平抛运动的位移:

（1）水平方向:

x=　　　　　　;

（2）竖直方向:

y=　　　　　　。

三、实验:

研究平抛运动

1.实验器材:

　　　　、白纸、图钉、木板、　　　　　　、铅笔、小球、

　　　　　　和重垂线。

2.主要步骤:

安装调整斜槽;调整木板;确定坐标原点;描绘运动轨迹;计算初速度。

3.注意事项:

（1）实验中必须保证通过斜槽末端点的　　　　　　;方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在竖直平面平行,并使小球的运动靠近木板但不接触。

（2）小球必须每次从斜槽上同一位置　　　　　　　　滚下,即应在斜槽上固定一个挡板。

（3）坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点,而是小球在槽口时球的

　　　　在木板上的水平投影点,应在实验前作出。

（4）要在斜槽上适当的高度释放小球,使它以适当的水平初速度抛出,其轨道由木板左上角到达右下角,这样可以减少测量的误差。

（5）要在轨迹上选取距坐标原点　　　　的点来计算球的初速度,这样可使结果更精确些。

四、圆周运动

1.描述圆周运动的物理量:

（1）线速度:

物体通过的　　　　与　　　　　　　　的比值,公式v=　　　　,单位为　　　　,它的方向为该点圆的　　　　　　　。

（2）角速度:

①物体与圆心的连线在Δt时间内　　　　　　　　与所用时间Δt的比值。

公式ω=　。

②角速度的单位:

在国际单位制中应为　。

（3）周期:

做匀速圆周运动的物体,经过一周所用的　　　　,用T表示。

（4）转速:

物体在　　　　　　　　所转过的　　　　。

用n表示,常用单位有r/s、r/min。

（5）线速度v、角速度ω、周期T、频率f之间的关系:

v=　　　　=ωr、ω=　　　　=2πf=2πn。

2.匀速圆周运动的特点:

（1）匀速圆周运动:

　　　　　　的大小处处相等的圆周运动。

（2）线速度大小　　　　　　　　,方向　　　　　　　,它是一种　　　运动,而速率保持　　　　。

五、向心加速度

1.定义:

做匀速圆周运动的物体有指向　　　的加速度。

2.大小:

（1）　　　　　　;

（2）　　　　　　。

3.方向:

沿半径方向指向　　　　　,与线速度方向　　　　。

六、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。

七、生活中的圆周运动

1.铁路弯道的特点:

（1）转弯处　　　　略高于　　　　。

（2）铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的　　　　,它提供了火车做圆周运动的　。

2.拱形桥:

汽车做圆周运动,　　　　和　　　　　　　的合力提供向心力。

3.航天器中的失重现象:

航天器内的任何物体都处于　　　　　　状态,但并不是物体不受重力。

正因为受到重力作用才使航天器连同其中的乘员　。

4.离心运动:

（1）定义:

物体沿切线飞出或做逐渐　　　　　　　　的运动。

（2）原因:

向心力突然消失或合外力不足以提供所需　　　　　　　　。

热点一曲线运动的条件及速度方向

【例1】（2012·湖南学业水平考试真题）向斜上方抛出的石子,它所受重力的方向与速度的方向不在同一条直线上,则石子　（　　）

A.一定做直线运动　　　　　B.可能做直线运动

C.一定做曲线运动D.可能做曲线运动

热点二平抛运动规律的应用

【例2】（2013·湖南学业水平考试真题）将一个物体以10m/s的初速度从5m的高度水平抛出,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,则物体落地时竖直方向的分速度为　　　　m/s,落地时速度方向与水平地面的夹角θ=　　　　　。

热点三研究平抛运动

【例3】（2012·湖南学业水平考试真题）利用如图所示的装置研究平抛运动。

为了画出一条钢球做平抛运动的轨迹,要求（　　）

A.钢球每次必须从斜槽上相同的位置滚下

B.钢球每次可以从斜槽上不同的位置滚下

C.斜槽末端的切线可以不调成水平

D.斜槽必须是光滑的

热点四描述圆周运动的物理量

【例4】（2012·湖南学业水平考试真题）皮带传动装置如图所示,A轮的半径大于B轮的半径,P是A轮边缘上的一点,Q是B轮边缘上的一点.当皮带轮转动时（皮带与两轮之间不发生相对滑动）　（　　）

A.P点的线速度大小大于Q点的线速度大小

B.P点的线速度大小等于Q点的线速度大小

C.P点的角速度大于Q点的角速度

D.P点的角速度等于Q点的角速度

热点五圆周运动中的向心力

【例5】（2010·湖南学业水平考试真题）如图所示,一个圆盘在水平面内匀速转动,盘面上距圆盘中心一定距离处放有一个小木块随圆盘一起转动,木块受到三个力的作用:

重力、圆盘对木块的支持力和圆盘对木块的静摩擦力,则木块转动所需的向心力是　（　　）

A.木块所受的重力

B.圆盘对木块的支持力

C.圆盘对木块的静摩擦力

D.圆盘对木块的支持力和静摩擦力的合力

【误区警示】向心力是按效果来命名的力。

不是物体实际受到的力,向心力是物体受到的力的合力在指向圆心方向的分力。

热点六生活中的圆周运动

【例6】（2013·湖南学业水平考试真题）狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速圆周运动。

关于雪橇的运动和受力情况,下列说法正确的是　（　　）

A.雪橇的速度不变

B.雪橇受到的阻力不变

C.雪橇的加速度大小不变

D.狗对雪橇拉力的方向不变

一、选择题

1.（考点1）（2010·湖南学业水平考试真题）如图所示,一个在水平桌面上向右做直线运动的钢球,如果在它运动路线的旁边放一块磁铁,则钢球可能的运动轨迹是（　　）

A.轨迹①　　　　　　B.轨迹②

C.轨迹③D.轨迹①、②、③都有可能

2.（考点1）（2011·湖南学业水平考试真题）跳水队员从10m高台做“反身翻腾二周半”动作时,头部运动的轨迹如图所示,下列有关头部运动的说法正确的是　

（　　）

A.直线运动B.曲线运动

C.速度大小不变D.速度方向不变

3.（考点1）下列说法正确的是　（　　）

A.两个直线运动的合运动一定是直线运动

B.两个直线运动的合运动一定是曲线运动

C.两个直线运动的合运动可能是直线运动或者曲线运动

D.两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动

4.（考点1）下列各图中的虚线是抛出铅球的运动轨迹示意图（铅球可视为质点）,实线表示铅球在P点的速度方向,正确的图是　（　　）

5.（考点2）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

6.（考点3）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球沿水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,这个实验　（　　）

A.只能说明上述规律中的第一条

B.只能说明上述规律中的第二条

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

7.（考点4）（2009·湖南学业水平考试真题）用细线拴住一个小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动,下列描述小球运动的物理量,发生变化的是　（　　）

A.动能　　　　　　　　B.线速度

C.周期D.角速度

8.（考点5）玩具汽车在水平面上运动有如下四种情形,所受合力为零的情形是　

（　　）

A.做匀速直线运动B.做匀速圆周运动

C.做匀加速直线运动D.做匀减速直线运动

9.（考点5）如图所示,飞机在竖直平面内俯冲又升起,这一过程可看做匀速圆周运动。

在最低点时,飞行员对座椅的压力为F。

设飞行员所受重力为G。

则飞机在最低点时　（　　）

A.F=0B.F

C.F=GD.F>G

10.（考点7）如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动。

圆半径为R,小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环,则其通过最高点时　

（　　）

A.小球对圆环的压力大小等于mg

B.小球受到的向心力等于0

C.小球的线速度大小等于

D.小球的向心加速度大小等于

二、非选择题

11.（考点3）（2009·湖南学业水平考试真题）用如图所示的装置研究平抛运动。

用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,同时B球被松开,自由下落。

A、B两球同时开始运动,观察到两球　　　　（选填“同时”或“不同时”）落地;改变打击的力度,重复这个实验,观察到两球　　　（选填“同时”或“不同时”）落地。

12.（考点7）一小汽车以某一速度通过拱形桥最高点时,它对桥面的压力大小F1

　　　　（选填“大于”或“小于”）它的重力大小G。

当小汽车以同一速度通过公路的凹路面的最低处时,它对路面的压力大小F2　　　（选填“大于”或“小于”）它的重力大小G。

13.（考点2）从高为H=20m的地方以速度v0=15m/s沿水平方向抛出一个小球,（g取10m/s2）求:

（1）小球落地时间t;

（2）小球着地时的速度v（大小、方向）。

14.（考点4）做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径为20m的圆周运动100m,试求物体做匀速圆周运动时:

（1）线速度的大小;

（2）角速度的大小;

（3）周期的大小。

15.（考点4）一根长0.5m的绳,当受到0.5N的拉力时会被拉断。

在绳的一端拴上质量为0.25kg的小球,使它在光滑的水平面上做匀速圆周运动,求拉断绳子时的角速度。