高一物理必修二第五章曲线运动分节练习测试

第四章曲线运动【高考热点】1、利用物体做曲线运动的条件，判断合运动的轨迹是直线还是曲线。2、考查分运动与合运动的特点。3、根据平抛运动的分运动特点，解决平抛运动和类平抛运动问题。4、运用匀速圆周运动的基本知识，解决实际问题。【命题规律】本章内容是每年的必考内容，特别是曲线运动的研究方法——运动的合成与分解，平抛运动和圆周运动，并与实际联系较多，综合性较强，像与万有引力定律、电场、磁场、机械能守恒等的结合，望同学们在复习当中引起足够的重视。第一节曲线运动运动的合成与分解【知识清单】一、曲线运动1、曲线运动与直线运动的明显区别是：做曲线运动的物体_________时刻在改变。2、在曲线运动中，质点在某一点的速度方向是_________。3、物体做曲线运动的条件是___________________________，因此，做曲线运动的物体，其加速度的方向和速度的方向也不在同一条直线上。二、运动的合成与分解1、一个运动可以根据其效果分解为两个运动，这两个运动叫_________，而那一个运动称为这两个运动的_________。2、合位移是指物体实际运动的位移，分位移是指___________________________，合速度是指___________________________，分速度是指物体在各个分运动方向上的速度。3、合运动的位移、速度、加速度分别是两个分运动的位移、速度、加速度的_______和。4、已知分运动求合运动叫做_________，已知合运动求分运动叫做_________。5、合运动与分运动可以是直线运动，也可以是曲线运动，一个曲线运动可以分解为两个方向上的直线运动。【考点导航】一、曲线运动1、特点：（1）质点的运动轨迹为曲线；（2）质点的速度时刻发生变化；（3）曲线运动一定是变速运动（即一定存在加速度）；2、物体做曲线运动的条件：（1）物体做直线运动的条件：物体受到的合外力为零或者合外力不为零，但是合外力与初速度的方向在同一条直线上。｛（2）物体做曲线运动的条件【例1】下列说法正确的是（）A、物体在恒力作用下不可能做曲线运动B、物体在变力作用下一定作曲线运动C、物体在恒力作用下一定做匀变速运动D、曲线运动一定是变速运动【解析】物体的轨迹是直线还是曲线，看的是力与速度的关系，如果二者在同一条直线上，做直线运动，否则，做的就是曲线运动，与是否为恒力无关。如果受到的是恒力，则物体做匀变速运动。故此题答案为CD。【变式训练】如图所示，塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着的物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，A、B之间的距离以d=H–2t2（SI）（SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度）规律变化，则物体做（）A、速度大小不变的曲线运动B、速度大小增加的曲线运动C、加速度大小方向均不变的曲线运动D、加速度大小方向均变化的曲线运动二、运动的合成与分解1、合运动与分运动的关系（1）等时性：分运动与合运动所经历的时间是相同的（2）独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动是独立的，不受其他运动的影响（3）等效性：各分运动的效果与合运动的效果是相同的2、运动的合成与分解（1）运动在进行合成与分解时遵循的是平行四边形法则，两分运动垂直时，满足（2）“绳拉物”问题：物体的实际运动就是合运动，我们要分解的就是实际运动。【例2】如图所示，小车匀速向右运动，不计绳子的质量和一切摩擦阻力，物体A的受力情况是（）A、绳子的拉力大于A的重力B、绳子的拉力小于A的重力C、绳子的拉力等于A的重力D、拉力先是大于重力，后变为小于重力【解析】根据运动的分解可得如右图所示的分解图，VA=V车COSθ，由于小车做的是匀速运动，即V车不变，而θ逐渐减小，COSθ逐渐增大，故物体A应该加速向上运动，处于超重状态，故答案为A。V车AB①从运动学角度：物体的合加速度与合初速度不在同一条直线上。②从动力学角度：物体的合外力与合初速度不在同一条直线上。AVAθ【变式训练】如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置用来提升重物M，长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮的下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离L。现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓慢的转至水平（转过了90o角），此过程中下述说法正确的是（）A、重物M作匀速直线运动B、重物M作匀变速直线运动C、重物M的最大速度是ωLD、重物M的速度是先减小后增大（3）“船渡河”问题：小船在渡河的时候，一般都是同时参与两个运动，相对于水的运动和随水的流动，此时要注意分运动的独立性和等时性。【例3】现在有一小船要渡河，河的宽度为d，水流的速度为V1，船在静水中的速度为V2，求：（1）船要在最短时间内划到对岸，船头应该指向何方？渡河的时间t1为多少？位移x1为多少？（2）船要沿最短路径划到对岸，船头应指向何方？渡河时间t2为多少？位移x2为多少？【解析】（1）要使船渡河用的时间最短，船头应该与河岸垂直，指向对岸，船速全部用来提供过河，如右图所示。根据运动的独立性可得，t1=d/V2（与水流速度的大小无关）。X1=d/sinθ=（d√V12+V22）/V1（2）要以最短的路径过河，可能有两种情况：①当V1V2时，设V2偏向上游，与河岸成α角，这时，V1与V2的合速度应该与河岸垂直，最短航程就是d，此时，COSα=V1/V2。渡河时间t2=d/√V12-V22②当V1V2时，无论船头朝着那个方向，船都不可能垂直到达对岸。由合运动与分运动的关系可知，水速、船在静水中的速度、二者的合速度构成一个封闭的三角形，如图所示，当合速度与河岸夹角最大时，过河的位移最小，此时，合速度与圆相切，即合速度V与船速V2垂直，有sinθ=V2/V1，即小船航行的速度方向与河岸成α=90o-θ=∏/2—arcsin(V2/V1)=arccos(V2/V1)时，小船过河的位移最短，最短位移X2=d/sinθ=dV1/V2过河的时间t2=X2/V=dV1/(V2√V12-V22)dθV2V1V1V2VθMCOV2VαθV1【变式训练】有一小船正在渡河，如图所示，在离对岸30m时，其下游40m处有一危险水域。假若水流的速度为5m/s,为了使小船在到达危险水域之前到达对岸，那么，从现在起，小船相对于静水的最小速度应是多少？【重难诠释】１、对物体做曲线运动条件的理解当物体受到的合外力方向与速度方向夹角为锐角时，物体做曲线运动的速率将增大，当物体受到的合外力方向与速度方向夹角为钝角时，物体做曲线运动的速率将减小，当物体受到的合外力方向与速度方向夹角为直角时，物体做曲线运动的速率保持不变，即F1改变速度的大小，F2改变速度的方向。２、对分运动与合运动的理解合运动是物体的实际运动，而分运动产生的是同种效果。在对运动进行分解时，一定要分清那是合运动，那是分运动，两分运动要进行正交分解。进行等效合成时，要寻找两个分运动时间的联系——等时性，这往往也是分析处理曲线运动问题的切入点。F1F2F3040m危险区域【创新考场】１.关于运动的合成的说法中，正确的是（）A．合运动的位移等于分运动位移的矢量和B．合运动的时间等于分运动的时间之和C．合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度D．合运动的速度方向与合运动的位移方向相同２.物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力的性质（大小、方向、作用点）不变，物体的运动情况可能是（）A．静止B．匀加速直线运动C．匀速直线运动D．匀速圆周运动３.某质点做曲线运动时（）A.在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向B.在任意时间内，位移的大小总是大于路程C.在某段时间里质点受到的合外力可能为零D.速度的方向与合外力的方向必不在同一直线上４.一个质点在恒力F作用下，在xOy平面内从O点运动到A点的轨迹如图所示，且在A点的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向不可能（）A.沿x轴正方向B.沿x轴负方向C.沿y轴正方向D.沿y轴负方向５.做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是（）A.速度B.加速度C.速率D.合外力６.下列关于物体做曲线运动的说法，正确的是（）A.曲线运动一定是变速运动B.有些曲线运动也可能是匀速运动C.变速运动一定是曲线运动D.做曲线运动的质点的速度方向就是质点在曲线上这点的切线方向７.关于物体的运动，下列说法中正确的是（）A.物体做曲线运动时，它所受的合力一定不为零B.做曲线运动的物体，有可能处于平衡状态C.做曲线运动的物体，速度方向一定时刻改变D.做曲线运动的物体，所受的合外力的方向有可能与速度方向在一条直线上８.一条河宽400m，船在静水中的速度是4m/s，水流速度是5m/s，则（）A.该船一定不能垂直渡到河岸B.当船头垂直河岸横渡时过河所用时间最短OAxyABCDRQPC.船横渡到对岸时，船对岸的最小位移为400mD.该船渡河的速度最小是4m/s9．加速度不变的运动()A．可能是直线运动B．可能是曲线运动C．可能是匀速圆周运动D．一定是匀变速运动10.如图所示，蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升，若在蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管从AB位置水平向右做匀加速直线运动，则蜡块的实际运动轨迹可能是图中的（）A．直线PB．曲线QC．曲线RD．三条轨迹都有可能11．在加速度为a的火车上，某人从窗口上相对于火车无初速度释放物体Ａ，在不计空气阻力的情况下，车上的人看到物体的运动轨迹为（）Ａ.竖直的直线Ｂ.倾斜的直线Ｃ.不规则的曲线Ｄ.抛物线１２.运动员沿操场的弯道部分由Ｍ向Ｎ跑步时，速度越来越大，如图所示，他所受到的地面的水平力的方向正确的是（）Ｃ.Ｄ.１３.如图所示,人在河岸上用轻绳拉船，若人以速度v匀速行进，则船将做,在图示时船的速度为A.匀速运动B.匀加速运动C.变加速运动D.减速运动NFFFFFＡ.Ｂ.C.D.ＮＭＮvθ(ＭＭＭＮ第二节抛体运动【知识清单】1、抛体运动是指______________________________时，物体所做的运动。2、物体做抛体运动需具备两个条件（1）______________________________；（2）_____________________________。3、平抛运动是指_________________________________________________。4、平抛运动的特点是（1）______________________________；（2）_____________________________。5、用实验探究平抛物体在水平方向上的规律思路是：（1）设法通过实验得到___________________；（2）在平抛运动轨迹上找到每相隔相等时间，物体所到达的位置；（3）_____________________________。6、平抛运动可以分解为_________________________和______________________。7、平抛运动的轨迹是一条抛物线。8、斜向上或斜向下抛出的物体只在重力（不考虑空气的阻力）作用下的运动叫做斜抛运动。9、斜抛运动可以看做是____________________和_________________的合运动。【考点导航】一、平抛运动：只受重力，加速度等于g的匀变速曲线运动。二、平抛运动的处理方法平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，建立如右图所示的坐标系，设物体被抛出后经历的时间为ts，则ts末，物体的水平速度为VO，竖直速度Vy=gt，合速度V=√VO2+(gt2)tanθ=Vy/VO=gt/VOts内，在x轴上发生的位移X=Vot，在y轴上发生的位移y=1/2gt2，故合位移为S=√X2+y2=√（VO2）+（1/2gt2）2，方向tanα=y/x=gt/2v0在这种问题当中，时间是联系两个分运动的桥梁，并且时间仅由下落的高度来决定，其他的像位移、速度、速度和位移的