2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 拋體運(yùn)動 第一節(jié) 什么是拋體運(yùn)動學(xué)案 粵教版必修2.doc
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第一節(jié) 什么是拋體運(yùn)動 知識目標(biāo) 核心素養(yǎng) 1.知道什么是拋體運(yùn)動. 2.知道曲線運(yùn)動的速度方向,理解曲線運(yùn)動的性質(zhì). 3.知道物體做直線或曲線運(yùn)動的條件,會確定軌跡彎曲方向與受力方向的關(guān)系. 1.通過對拋體運(yùn)動的認(rèn)識,知道曲線運(yùn)動的性質(zhì)及特點(diǎn). 2.對比分析曲線運(yùn)動與直線運(yùn)動的區(qū)別,體會力對運(yùn)動性質(zhì)的影響. 3.通過對物體做曲線運(yùn)動的條件分析,提高對物理現(xiàn)象分析總結(jié)的能力. 一、拋體運(yùn)動 1.定義:將物體以一定的初速度向空中拋出,僅在重力作用下所做的運(yùn)動叫做拋體運(yùn)動. 2.做拋體運(yùn)動的條件:(1)有一定的初速度;(2)只受重力. 3.運(yùn)動性質(zhì):由于物體只受重力作用,物體的加速度a=g,故拋體運(yùn)動是勻變速運(yùn)動. 二、曲線運(yùn)動的速度方向 1.速度方向:在曲線運(yùn)動中,質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度方向就是曲線上這點(diǎn)的切線方向. 2.曲線運(yùn)動的性質(zhì):曲線運(yùn)動的速度方向時(shí)刻在改變,曲線運(yùn)動是一種變速運(yùn)動. 3.曲線運(yùn)動的分類 勻變速曲線運(yùn)動:加速度恒定. 非勻變速曲線運(yùn)動:加速度變化. 三、物體做直線或曲線運(yùn)動的條件 1.物體做直線運(yùn)動的條件:物體所受合力(加速度)的方向與速度方向在同一直線上. 2.物體做曲線運(yùn)動的條件:物體所受合力(加速度)的方向與速度方向不在同一直線上.這包含三個(gè)層次的內(nèi)容: (1)初速度不為零; (2)合力不為零(填“為零”或“不為零”); (3)合力與速度方向不共線. 3.曲線運(yùn)動的軌跡特點(diǎn) 做曲線運(yùn)動的物體的軌跡與速度方向相切且向合力方向彎曲,而且處在速度方向與合力方向構(gòu)成的夾角之間(如圖1所示).即合力指向曲線的凹側(cè). 圖1 1.判斷下列說法的正誤. (1)做拋體運(yùn)動的物體,速度可能不變.() (2)曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動,但變速運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動.(√) (3)物體的速度不斷改變,它一定做曲線運(yùn)動.() (4)做曲線運(yùn)動物體的位移大小可能與路程相等.() (5)做曲線運(yùn)動物體所受的合力一定是變力.() (6)做曲線運(yùn)動物體的加速度一定不為零.(√) 2.小文同學(xué)在探究物體做曲線運(yùn)動的條件時(shí),將一條形磁鐵放在桌面的不同位置,讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速度v0運(yùn)動,得到不同軌跡.圖2中a、b、c、d為其中四條運(yùn)動軌跡,磁鐵放在位置A時(shí),小鋼珠的運(yùn)動軌跡是__________(填軌跡字母代號),磁鐵放在位置B時(shí),小鋼珠的運(yùn)動軌跡是__________(填軌跡字母代號).實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向__________(選填“在”或“不在”)同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動. 圖2 答案 b c 不在 解析 因?yàn)榇盆F對小鋼珠只能提供引力,磁鐵在A處時(shí),F(xiàn)與v0同向,小鋼珠做變加速直線運(yùn)動,運(yùn)動軌跡為b;當(dāng)磁鐵放在B處時(shí),F(xiàn)與v0不在同一直線上,引力指向曲線的凹側(cè),運(yùn)動軌跡為c.當(dāng)合外力方向與速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動. 一、曲線運(yùn)動的速度方向、拋體運(yùn)動特點(diǎn) 1.如圖3所示,砂輪上打磨下來的熾熱的微粒沿砂輪的切線飛出,其速度方向不斷變化,那么如何確定物體在某一點(diǎn)的速度方向? 圖3 答案 從題圖可以看出,從砂輪上打磨下來的熾熱微粒沿脫落點(diǎn)的切線方向飛出,所以物體在某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向. 2.曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動嗎? 答案 由于曲線運(yùn)動的速度方向時(shí)刻在變化,不論其速度大小是否變化,其速度一定變化,因此曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動. 3.曲線運(yùn)動可能是勻變速運(yùn)動嗎? 答案 曲線運(yùn)動是否是勻變速運(yùn)動取決于物體所受的合外力.合外力為恒力,物體做勻變速曲線運(yùn)動;合外力為變力,物體做非勻變速曲線運(yùn)動. 4.物體做曲線運(yùn)動時(shí),加速度可以為零嗎?為什么? 答案 不可以.物體做曲線運(yùn)動時(shí),速度不斷變化,所以加速度一定不為零. 1.曲線運(yùn)動的速度方向 做曲線運(yùn)動的物體的速度方向在其軌跡的各點(diǎn)的切線方向上,物體的速度方向時(shí)刻發(fā)生變化. 2.拋體運(yùn)動的理解 (1)拋體運(yùn)動特點(diǎn) ①具有初速度,初速度的方向可以不確定. ②只受重力作用.當(dāng)物體所受空氣阻力與重力相比可忽略不計(jì)時(shí),拋出物體的運(yùn)動可視為拋體運(yùn)動. (2)運(yùn)動性質(zhì):由于物體只受重力作用,拋出物體的加速度a=g恒定,因此拋體運(yùn)動一定是勻變速運(yùn)動. (3)軌跡:直線或曲線 ①當(dāng)物體的初速度方向豎直向上或向下時(shí),物體做勻變速直線運(yùn)動. ②當(dāng)物體的初速度方向不在豎直方向上時(shí),物體做勻變速曲線運(yùn)動,并且拋體運(yùn)動的軌跡總是向下彎曲的. (4)拋體運(yùn)動的幾種形式(如圖4所示) 圖4 例1 下列關(guān)于拋體運(yùn)動的說法正確的是( ) A.做拋體運(yùn)動的物體,只有當(dāng)做直線運(yùn)動時(shí)才為勻變速運(yùn)動 B.做拋體運(yùn)動的物體,只有做曲線運(yùn)動時(shí)速度才發(fā)生變化 C.物體無論做怎樣的拋體運(yùn)動,一定做勻變速運(yùn)動 D.將物體沿某一傾斜方向拋出時(shí),運(yùn)動不一定是勻變速運(yùn)動 答案 C 解析 做拋體運(yùn)動的物體,由于只受重力作用,加速度恒為重力加速度,因此拋體運(yùn)動不論其軌跡是直線還是曲線,均為勻變速運(yùn)動,速度一定發(fā)生變化,故A、B、D錯(cuò),C正確. 例2 如圖5所示,物體沿曲線由a點(diǎn)運(yùn)動至b點(diǎn),關(guān)于物體在ab段的運(yùn)動,下列說法正確的是( ) 圖5 A.物體的速度可能不變 B.物體的速度不可能均勻變化 C.a(chǎn)點(diǎn)的速度方向由a指向b D.a(chǎn)b段的位移大小一定小于路程 答案 D 解析 做曲線運(yùn)動的物體的速度方向時(shí)刻改變,即使速度大小不變,速度方向也在不斷發(fā)生變化,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;做曲線運(yùn)動的物體必定受到力的作用,當(dāng)物體所受到的合力為恒力時(shí),物體的加速度恒定,速度均勻變化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;a點(diǎn)的速度方向沿a點(diǎn)的切線方向,C項(xiàng)錯(cuò)誤;做曲線運(yùn)動的物體的位移大小必小于路程,D項(xiàng)正確. 1.曲線運(yùn)動的速度方向發(fā)生變化,速度大小不一定變化,如旋轉(zhuǎn)的砂輪、風(fēng)扇,旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定后,輪邊緣上各點(diǎn)的速度大小不變. 2.做曲線運(yùn)動的物體所受合外力一定不為零.因?yàn)榍€運(yùn)動是變速運(yùn)動,所以加速度不為零,物體受到的合外力不為零. 二、物體做曲線運(yùn)動的條件 1.圖6甲是拋出的石子在空中劃出的弧線,圖乙是某衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的部分軌跡.請畫出物體在A、B、C、D四點(diǎn)的受力方向和速度方向. 圖6 答案 各點(diǎn)受力方向和速度方向如圖所示 2.用一塊磁鐵,如何使小鋼球做以下運(yùn)動:①加速直線運(yùn)動;②減速直線運(yùn)動;③曲線運(yùn)動. 答案?、侔汛盆F放置在小鋼球運(yùn)動方向的正前方;②把磁鐵放置在小鋼球運(yùn)動方向的正后方;③把磁鐵放置在小鋼球運(yùn)動方向的某一側(cè). 3.物體做曲線運(yùn)動的條件是什么? 答案 所受合力方向與速度方向不共線. 1.物體做曲線運(yùn)動的條件 當(dāng)物體受到的合力的方向與其速度方向不共線時(shí),物體將做曲線運(yùn)動,與其受到的合力大小是否變化無關(guān). 2.物體運(yùn)動性質(zhì)的判斷 (1)直線或曲線的判斷 看合外力方向(或加速度的方向)和速度方向是否在一條直線上. (2)勻變速或非勻變速的判斷 合外力為恒力,勻變速運(yùn)動;合外力為變力,非勻變速運(yùn)動. (3)運(yùn)動的五種類型 軌跡特點(diǎn) 加速度特點(diǎn) 運(yùn)動性質(zhì) 直線 加速度為零 勻速直線運(yùn)動 加速度不變 勻變速直線運(yùn)動 加速度變化 非勻變速直線運(yùn)動 曲線 加速度不變 勻變速曲線運(yùn)動 加速度變化 非勻變速曲線運(yùn)動 例3 曲線運(yùn)動是自然界普遍的運(yùn)動形式,下面關(guān)于曲線運(yùn)動的說法中,正確的是( ) A.物體只要受到變力的作用,就會做曲線運(yùn)動 B.物體在恒定的合外力作用下一定會做直線運(yùn)動 C.物體在方向不斷變化的合外力作用下一定會做曲線運(yùn)動 D.物體在大小不變的合外力作用下必做勻變速曲線運(yùn)動 答案 C 解析 當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動,A、B錯(cuò)誤.物體所受的合外力方向不斷變化,表明合外力不會與速度始終共線,故在該合外力作用下物體一定會做曲線運(yùn)動,C正確.做勻變速曲線運(yùn)動物體所受的合外力恒定不變,而不只是合外力大小不變,D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的條件 【題點(diǎn)】物體做曲線運(yùn)動的條件 物體做曲線運(yùn)動時(shí),關(guān)于受力(加速度)的“一定”與“不一定” 1.“一定”:物體受到的合外力(加速度)一定不為零;物體所受合外力(加速度)的方向與其速度方向一定不在同一條直線上. 2.“不一定”:物體受到的合外力(加速度)不一定變化,即物體受到的合外力可以是恒力,也可以是變力. 三、合力方向與曲線運(yùn)動軌跡及彎曲方向的關(guān)系 由于曲線運(yùn)動的速度方向總是變化,合力不為零.合力垂直于速度方向的分力改變速度的方向,所以合外力總指向運(yùn)動軌跡的凹側(cè),即曲線運(yùn)動的軌跡總偏向合外力所指的一側(cè). 例4 汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎,沿曲線由M向N行駛.圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向,你認(rèn)為正確的是( ) 答案 D 解析 A選項(xiàng)中合力的方向與速度方向相同,B選項(xiàng)中合力的方向與速度方向相反,這兩種情況下汽車會做直線運(yùn)動,不符合實(shí)際,A、B錯(cuò)誤;物體做曲線運(yùn)動時(shí),合力的方向指向運(yùn)動軌跡的凹側(cè),故C錯(cuò)誤,D正確. 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的速度、受力與運(yùn)動軌跡的關(guān)系 【題點(diǎn)】速度方向、受力(加速度)方向與運(yùn)動的軌跡 針對訓(xùn)練 如圖7所示為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)的軌跡示意圖,已知在B點(diǎn)時(shí)的速度與加速度相互垂直,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向從A到E,則下列說法中正確的是( ) 圖7 A.在D點(diǎn)的速率比在C點(diǎn)的速率大 B.A點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于90 C.A點(diǎn)的加速度比D點(diǎn)的加速度大 D.從A到D加速度與速度的夾角先增大后減小 答案 A 解析 質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動,合力的大小、方向均不變,加速度不變,故C錯(cuò)誤;由B點(diǎn)速度與加速度相互垂直可知,質(zhì)點(diǎn)所受合力方向與B點(diǎn)切線垂直且向下,故質(zhì)點(diǎn)由C到D過程,合力方向與速度方向的夾角小于90,速率增大,A正確;在A點(diǎn)的加速度方向與質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的速度方向之間的夾角大于90,B錯(cuò)誤;從A到D加速度與速度的夾角一直變小,D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的速度、受力與運(yùn)動軌跡的關(guān)系 【題點(diǎn)】曲線運(yùn)動中速度大小的判斷 1.(拋體運(yùn)動的理解)關(guān)于拋體運(yùn)動,下列說法中正確的是( ) A.將物體向空中拋出,物體就做拋體運(yùn)動 B.物體只在重力作用下的運(yùn)動就是拋體運(yùn)動 C.在勻速直線飛行的飛機(jī)上跳下的傘兵,做拋體運(yùn)動 D.物體有一定的初速度,僅在重力作用下的運(yùn)動為拋體運(yùn)動 答案 D 解析 將物體向空中拋出,若物體還受到空氣的阻力,物體就不做拋體運(yùn)動,故A錯(cuò)誤;物體只在重力作用下的運(yùn)動,若初速度為0,物體做自由落體運(yùn)動,不是拋體運(yùn)動,故B錯(cuò)誤;傘兵在降落傘張開前后,空氣阻力的作用都不能忽略,故傘兵不做拋體運(yùn)動,C錯(cuò)誤. 2.(曲線運(yùn)動的速度方向)從高處水平拋出的物體在各個(gè)時(shí)刻的速度、加速度方向如圖所示,其中正確的是( ) 答案 C 解析 物體在飛行過程中只受重力,方向豎直向下,所以加速度的方向豎直向下,B、D圖錯(cuò);在曲線運(yùn)動中,速度的方向時(shí)刻改變,而A圖中速度的方向保持不變,A圖錯(cuò);C圖中速度和加速度的方向都正確,應(yīng)選C. 3.(曲線運(yùn)動的受力、速度與軌跡的關(guān)系)(多選)如圖8所示,一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿軌道ABCD運(yùn)動,圖中畫出了質(zhì)點(diǎn)在各處的速度v和質(zhì)點(diǎn)所受合力F的方向,其中可能正確的是( ) 圖8 A.A位置 B.B位置 C.C位置 D.D位置 答案 BD 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的速度、受力與運(yùn)動軌跡的關(guān)系 【題點(diǎn)】速度方向、受力(加速度)方向與運(yùn)動的軌跡 4.(曲線運(yùn)動的受力、速度與軌跡的關(guān)系)在光滑水平面上以速度v做勻速直線運(yùn)動的小球,受到一個(gè)跟它的速度方向不在同一直線上的水平恒力F的作用后,獲得加速度a.下列各圖中,能正確反映v、F、a及小球運(yùn)動軌跡(虛線)之間的關(guān)系的是( ) 答案 C 解析 小球做勻速直線運(yùn)動時(shí),受力平衡,突然受到一個(gè)與運(yùn)動方向不在同一直線上的恒力作用時(shí),合外力方向與速度方向不在同一直線上,所以小球一定做曲線運(yùn)動且合外力的方向指向運(yùn)動軌跡的凹側(cè),根據(jù)牛頓第二定律可知,加速度方向與合外力方向相同,故C正確. 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的速度、受力與運(yùn)動軌跡的關(guān)系 【題點(diǎn)】速度方向、受力(加速度)方向與運(yùn)動的軌跡 5.(物體運(yùn)動性質(zhì)的判斷)(多選)在光滑水平面上有一質(zhì)量為2 kg的物體,受幾個(gè)共點(diǎn)力作用做勻速直線運(yùn)動.現(xiàn)突然將與速度反方向的2 N的力水平旋轉(zhuǎn)90,則關(guān)于物體運(yùn)動情況的敘述正確的是( ) A.物體做速度大小不變的曲線運(yùn)動 B.物體做加速度為 m/s2的勻變速曲線運(yùn)動 C.物體做速度越來越大的曲線運(yùn)動 D.物體做非勻變速曲線運(yùn)動,其速度越來越大 答案 BC 解析 物體原來所受合外力為零,當(dāng)將與速度反方向的2 N的力水平旋轉(zhuǎn)90后,其受力如圖所示, 其中Fx=Fy=2 N,F(xiàn)是Fx、Fy的合力,即F=2 N,且大小、方向都不變,是恒力,物體的加速度為a== m/s2= m/s2,恒定.又因?yàn)镕與v的夾角θ<90,所以物體做速度越來越大、加速度恒為 m/s2的勻變速曲線運(yùn)動,故B、C正確. 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的條件 【題點(diǎn)】由曲線運(yùn)動的條件判斷曲線運(yùn)動的性質(zhì) 考點(diǎn)一 拋體運(yùn)動的理解 1.下列運(yùn)動屬于拋體運(yùn)動且軌跡是直線的是( ) A.水平射出的子彈 B.豎直向上拋出的石塊 C.火箭的加速升空過程 D.宇宙飛船的返回艙安全軟著陸過程 答案 B 解析 水平射出的子彈所受重力豎直向下,是曲線運(yùn)動,A錯(cuò);豎直向上拋出的石塊,初速度與重力在一條直線上,運(yùn)動軌跡是直線,B正確;火箭加速升空的過程中,受重力和豎直向上的推力,它的運(yùn)動不屬于拋體運(yùn)動,C錯(cuò);宇宙飛船的返回艙軟著陸過程受重力和豎直向上的阻力作用,不屬于拋體運(yùn)動,故D錯(cuò). 考點(diǎn)二 曲線運(yùn)動的基本特點(diǎn) 2.質(zhì)點(diǎn)在某一平面內(nèi)沿曲線由P運(yùn)動到Q,如果用v、a、F分別表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動過程中的速度、加速度和受到的合外力.則下列選項(xiàng)中可能正確的是( ) 答案 D 解析 質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時(shí),在某點(diǎn)的速度方向沿曲線上該點(diǎn)的切線方向,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)所受合外力和加速度的方向指向運(yùn)動軌跡的凹側(cè),選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,D正確. 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的速度、受力與運(yùn)動軌跡的關(guān)系 【題點(diǎn)】速度方向、受力(加速度)方向與運(yùn)動的軌跡 3.如圖1所示,籃球沿優(yōu)美的弧線穿過籃筐,圖中能正確表示籃球在相應(yīng)點(diǎn)速度方向的是( ) 圖1 A.v1 B.v2 C.v3 D.v4 答案 C 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的基本特點(diǎn) 【題點(diǎn)】曲線運(yùn)動的軌跡和速度方向 4.關(guān)于曲線運(yùn)動,下列說法中正確的是( ) A.做曲線運(yùn)動的物體,在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動的路程可能為零 B.曲線運(yùn)動一定是勻速運(yùn)動 C.在平衡力作用下,物體可以做曲線運(yùn)動 D.在恒力作用下,物體可以做曲線運(yùn)動 答案 D 解析 做曲線運(yùn)動的物體,在一段時(shí)間內(nèi)可能回到出發(fā)點(diǎn),位移可能為零,但路程不為零,A錯(cuò)誤;曲線運(yùn)動的速度方向一定變化,所以一定是變速運(yùn)動,B錯(cuò)誤;由牛頓第一定律可知,在平衡力作用下,物體一定做勻速直線運(yùn)動或處于靜止?fàn)顟B(tài),C錯(cuò)誤;不論是否為恒力,只要物體受力方向與物體速度方向不共線,物體就做曲線運(yùn)動,D正確. 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的基本特點(diǎn) 【題點(diǎn)】曲線運(yùn)動的基本特點(diǎn) 5.做曲線運(yùn)動的物體在運(yùn)動過程中,下列說法正確的是( ) A.速度大小一定改變 B.加速度大小一定改變 C.速度方向一定改變 D.加速度方向一定改變 答案 C 解析 曲線運(yùn)動中某點(diǎn)的速度方向沿軌跡在該點(diǎn)的切線方向,故曲線運(yùn)動中速度方向一定改變,速度大小可以不變,A錯(cuò)誤,C正確.曲線運(yùn)動的加速度不一定變化,故B、D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的基本特點(diǎn) 【題點(diǎn)】曲線運(yùn)動的基本特點(diǎn) 考點(diǎn)三 物體做曲線運(yùn)動的條件 6.一個(gè)鋼球在水平桌面上做直線運(yùn)動,在其經(jīng)過的路徑旁放一塊磁鐵,則鋼球的運(yùn)動路徑就發(fā)生改變,如圖2所示,由此可知( ) 圖2 A.當(dāng)物體受到合外力作用時(shí),其運(yùn)動方向一定發(fā)生改變 B.當(dāng)物體受到合外力作用時(shí),其慣性就消失了 C.當(dāng)物體所受合力的方向與初速度方向不共線時(shí),其運(yùn)動方向發(fā)生改變 D.當(dāng)物體所受合力的方向與初速度方向垂直時(shí),其運(yùn)動方向才發(fā)生改變 答案 C 解析 當(dāng)物體受到合外力作用時(shí),運(yùn)動狀態(tài)一定會發(fā)生變化,可能是速度的大小變化,也可能是速度的方向變化,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;物體的慣性與受力情況和運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)物體所受合力的方向與初速度方向不共線(并不一定垂直)時(shí),物體就做曲線運(yùn)動,即運(yùn)動方向要發(fā)生變化,故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的條件 【題點(diǎn)】物體做曲線運(yùn)動的條件 7.一個(gè)做勻速直線運(yùn)動的物體突然受到一個(gè)與運(yùn)動方向不在同一條直線上的恒力作用時(shí),則物體( ) A.繼續(xù)做直線運(yùn)動 B.一定做曲線運(yùn)動 C.可能做直線運(yùn)動,也可能做曲線運(yùn)動 D.運(yùn)動的形式不能確定 答案 B 解析 當(dāng)合外力方向與速度方向不在同一條直線上時(shí),物體必做曲線運(yùn)動,故選項(xiàng)B正確. 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的條件 【題點(diǎn)】物體做曲線運(yùn)動的條件 考點(diǎn)四 曲線運(yùn)動中力的方向、速度方向與軌跡的關(guān)系 8.若已知物體運(yùn)動的初速度v0的方向及它受到的恒定的合力F的方向,如圖所示.則可能的軌跡是( ) 答案 B 解析 物體做曲線運(yùn)動時(shí),速度沿曲線的切線方向,合力方向和速度方向不共線,且指向曲線凹的一側(cè),則運(yùn)動軌跡在合力與速度方向之間,且向合力的方向彎曲. 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的速度、受力與運(yùn)動軌跡的關(guān)系 【題點(diǎn)】速度方向、受力(加速度)方向與運(yùn)動的軌跡 9.如圖3所示,高速攝像機(jī)記錄了一名擅長飛牌、射牌的魔術(shù)師的發(fā)牌過程,虛線是飛出的撲克牌的軌跡,則撲克牌所受合外力F與速度v關(guān)系正確的是( ) 圖3 答案 A 10.一運(yùn)動物體經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),其速度v與合力F的方向不在同一直線上,當(dāng)物體運(yùn)動到Q點(diǎn)時(shí),突然使合力的方向與速度方向相同直至物體運(yùn)動經(jīng)過M點(diǎn),若用虛線表示物體的運(yùn)動軌跡,則下列圖中可能正確的是(其中C、D選項(xiàng)中的QM段均是直線)( ) 答案 C 解析 經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),其速度v與合力F的方向不在同一直線上,物體做曲線運(yùn)動,合力應(yīng)指向運(yùn)動軌跡的凹側(cè),當(dāng)合力方向與速度方向相同時(shí),物體做直線運(yùn)動,所以從Q到M做直線運(yùn)動,故C正確. 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的速度、受力與運(yùn)動軌跡的關(guān)系 【題點(diǎn)】速度方向、受力(加速度)方向與運(yùn)動的軌跡 11.如圖4所示,雙人滑冰運(yùn)動員在光滑的水平冰面上做表演,甲運(yùn)動員給乙運(yùn)動員一個(gè)水平恒力F,乙運(yùn)動員在冰面上完成了一段優(yōu)美的弧線MN.vM與vN正好成90角,則此過程中,乙運(yùn)動員受到甲運(yùn)動員的恒力可能是圖中的( ) 圖4 A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 答案 B 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的速度、受力與運(yùn)動軌跡的關(guān)系 【題點(diǎn)】速度方向、受力(加速度)方向與運(yùn)動的軌跡 12.“殲-20”是我國自主研發(fā)的一款新型隱形戰(zhàn)機(jī),圖5中曲線是某次“殲-20”離開跑道加速起飛的軌跡,虛直線是曲線上過飛機(jī)所在位置的切線,則空氣對飛機(jī)作用力的方向可能是( ) 圖5 A.沿F1方向 B.沿F2方向 C.沿F3方向 D.沿F4方向 答案 C 解析 飛機(jī)向上加速,空氣作用力與重力的合力應(yīng)指向曲線的凹側(cè),同時(shí)由于飛機(jī)加速起飛,故空氣對飛機(jī)的作用力與速度的夾角應(yīng)為銳角,故只有F3符合題意. 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的速度、受力與運(yùn)動軌跡的關(guān)系 【題點(diǎn)】速度方向、受力(加速度)方向與運(yùn)動的軌跡 13.一個(gè)物體在光滑水平面上以初速度v0做曲線運(yùn)動,已知在此過程中物體只受一個(gè)恒力F作用,運(yùn)動軌跡如圖6所示.則由M到N的過程中,物體的速度大小將( ) 圖6 A.逐漸增大 B.逐漸減小 C.先增大后減小 D.先減小后增大 答案 D 解析 判斷做曲線運(yùn)動的物體速度大小的變化情況時(shí),應(yīng)從下列關(guān)系入手:當(dāng)物體所受合外力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí),物體做曲線運(yùn)動的速率增大;當(dāng)物體所受合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí),物體做曲線運(yùn)動的速率減??;當(dāng)物體所受合外力方向與速度方向的夾角始終為直角時(shí),物體做曲線運(yùn)動的速率不變.在本題中,合力F的方向與速度方向的夾角先為鈍角,后為銳角,故D選項(xiàng)正確. 14.如圖7所示,物體在恒力F作用下沿曲線A運(yùn)動到B,這時(shí)突然使它所受力反向,大小不變,即由F變?yōu)椋璅,在此力作用下,物體以后的運(yùn)動情況,下列說法正確的是( ) 圖7 A.物體可能沿曲線Ba運(yùn)動 B.物體可能沿直線Bb運(yùn)動 C.物體可能沿曲線Bc運(yùn)動 D.物體可能沿原曲線由B返回A 答案 C 解析 根據(jù)曲線運(yùn)動特點(diǎn)可知,AB曲線向下彎曲,說明力F沿某一方向指向AB彎曲的內(nèi)側(cè);若換成-F,其方向指向外側(cè),故曲線要向上彎曲,物體可能沿曲線Bc運(yùn)動,C正確. 考點(diǎn)五 物體運(yùn)動性質(zhì)的判斷 15.(多選)關(guān)于物體的運(yùn)動,以下說法中正確的是( ) A.物體在恒力作用下,一定做直線運(yùn)動 B.物體若受到與速度方向不在一條直線上的合外力作用,一定做曲線運(yùn)動 C.物體在變力作用下,一定做曲線運(yùn)動 D.物體在變力作用下,可能做直線運(yùn)動 答案 BD 解析 物體受到恒力作用,若恒力的方向與運(yùn)動的方向不共線,則做曲線運(yùn)動,所以A錯(cuò)誤;物體受到的合外力與速度方向不在一條直線上,則物體一定做曲線運(yùn)動,所以B正確;物體受到變力作用,若變力的方向與速度的方向共線,則做直線運(yùn)動,若不共線,則做曲線運(yùn)動,所以C錯(cuò)誤,D正確. 【考點(diǎn)】曲線運(yùn)動的條件 【題點(diǎn)】由曲線運(yùn)動的條件判斷物體運(yùn)動的性質(zhì) 16.(多選)質(zhì)點(diǎn)在三個(gè)恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡狀態(tài),若突然撤去F1,保持其他力不變,則質(zhì)點(diǎn)( ) A.一定做勻變速運(yùn)動 B.一定做直線運(yùn)動 C.一定做非勻變速運(yùn)動 D.可能做曲線運(yùn)動 答案 AD 解析 質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下產(chǎn)生恒定的加速度,加速度恒定的運(yùn)動一定是勻變速運(yùn)動.由題意可知,當(dāng)突然撤去F1時(shí),質(zhì)點(diǎn)受到的合力大小等于F1的大小,方向與F1相反,故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在撤去F1之前,質(zhì)點(diǎn)保持平衡,有兩種可能:一是質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài),則撤去F1后,質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動;二是質(zhì)點(diǎn)處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài),則撤去F1后,質(zhì)點(diǎn)可能做直線運(yùn)動(條件:F1的方向和速度方向在同一條直線上),也可能做曲線運(yùn)動(條件:F1的方向和速度方向不在同一條直線上),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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