今天给各位同学分享智慧上进物理高考圆周运动的知识,其中也会对高考物理圆周运动知识点进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了分享本站,现在开始吧!
本文目录一览:
- 1、物理无难题!高中物理圆周运动问题解题技巧来了
- 2、高中物理圆周运动公式及解题思路技巧
- 3、急!高中物理圆周运动的公式是什么?所有的有关公式啊
- 4、高一物理必修2圆周运动知识点归纳
- 5、高考物理真题:竖直平面内的圆周运动
- 6、高中物理题,圆周运动
物理无难题!高中物理圆周运动问题解题技巧来了
高中物理的学习,不仅仅只是背公式、背定理,更重要的是去理解题意,分析题目,找到解题技巧和解题方法。高中物理涉及到非常广泛的动力学问题、电学问题等,其中,圆周运动问题更是学生经常难以理解的内容。因此,在实际情况中,学生应该根据自身的实际情况,有针对性的总结,从而找到有效的解题方法。
圆周运动问题
题型概述:圆周运动问题按照受力情况可分为水平面内的圆周运动和竖直面内的圆周运动,按其运动性质可分为匀速圆周运动和变速圆周运动。水平面内的圆周运动多为匀速圆周运动,竖直面内的圆周运动一般为变速圆周运动。对水平面内的圆周运动重在考查向心力的供求关系及临界问题,而竖直面内的圆周运动则重在考查最 高点的受力情况。
思维模板:
(1)对圆周运动,应先分析物体是否做匀速圆周运动,若是,则物体所受的合外力等于向心力,由
列方程求解即可;若物体的运动不是匀速圆周运动,则应将物体所受的力进行正交分解,物体在指向圆心方向上的合力等于向心力。
(2)竖直面内的圆周运动可以分为三个模型:
绳模型:只能对物体提供指向圆心的弹力,能通过最 高点的临界态为重力等于向心力。
杆模型:可以提供指向圆心或背离圆心的力,能通过最 高点的临界态是速度为零。
高考物理机车的启动解题思路及注意问题
注意:
(1)机车以额定功率启动。过程发动机做的功只能用W=Pt计算,不能用W=Fs计算(因为F为变力)。
(2)机车以恒定加速度启动时,第1过程发动机做的功只能用W=Fs计算,不能用W=Pt计算(因为P为变功率)。
[img]高中物理圆周运动公式及解题思路技巧
质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动,即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。它是一种最常见的曲线运动。例如电动机转子、车轮、皮带轮等都作圆周运动。
圆周运动公式有哪些
圆周运动解题思路
生活中的圆周运动分为两类:水平面的匀速圆周,和竖直面内的变速圆周。
对于匀速圆周,合外力完全提供向心力,方法很固定:
1、找出圆心和半径(由于合外力指向圆心,就可以确定出合力方向)
2、受力分析
3、以合外力方向为X轴,垂直合外力方向为Y轴,建立直角坐标系,分解求合力
4、X方向:合外力等于向心力(mv2/r也可以列角速度或者周期公式)Y方向:合力分力=0
5、解方程。
竖直面内的圆周运动,由于重力的影响,合外力不能指向圆心,合力沿半径方向的分力提供向心力。运动过程较麻烦,一般只分析最低点和最高点。在最低点和最高点,合外力竖直方向上的分力提供向心力,由此列牛顿第二定律的公式就行了。高考中还会用动能定理或机械能守恒求解最高点速度。
急!高中物理圆周运动的公式是什么?所有的有关公式啊
一、力学
1、 胡克定律: F = kx (x为伸长量或压缩量;k为劲度系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)
2、 重力: G = mg (g随离地面高度、纬度、地质结构而变化;重力约等于地面上物体受到的地球引力)
3 、求F 、 的合力:利用平行四边形定则。
注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。
(2) 两个力的合力范围: ú F1-F2 ú £ F£ F1 + F2
(3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
4、两个平衡条件:
(1) 共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。
F合=0 或 : Fx合=0 Fy合=0
推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
[2]三个共点力作用于物体而平衡,其中任意两个力的合力与第三个力一定等值反向
(2* )有固定转动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零。(只要求了解)
力矩:M=FL (L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离)
5、摩擦力的公式:
(1) 滑动摩擦力: f= m FN
说明 : ① FN为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
② m为滑动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关。
(2) 静摩擦力:其大小与其他力有关, 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,不与正压力成正比。
大小范围: O£ f静£ fm (fm为最大静摩擦力,与正压力有关)
说明:
a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。
b、摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
6、 浮力: F= rgV (注意单位)
7、 万有引力: F=G
(1) 适用条件:两质点间的引力(或可以看作质点,如两个均匀球体)。
(2) G为万有引力恒量,由卡文迪许用扭秤装置首先测量出。
(3) 在天体上的应用:(M——天体质量 ,m-卫星质量, R——天体半径 ,g——天体表面重力加速度,h-卫星到天体表面的高度)
a 、万有引力=向心力
G
b、在地球表面附近,重力=万有引力
mg = G g = G
c、 第一宇宙速度
mg = m V=
8、 库仑力:F=K (适用条件:真空中,两点电荷之间的作用力)
9、 电场力:F=Eq (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反)
10、磁场力:
(1) 洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
公式:f=qVB (B^V) 方向——左手定则
(2) 安培力 : 磁场对电流的作用力。
公式:F= BIL (B^I) 方向——左手定则
11、牛顿第二定律: F合 = ma 或者 ?Fx = m ax ?Fy = m ay
适用范围:宏观、低速物体
理解:(1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性
(4) 同体性 (5)同系性 (6)同单位制
12、匀变速直线运动:
基本规律: Vt = V0 + a t S = vo t + a t2
几个重要推论:
(1) Vt2 - V02 = 2as (匀加速直线运动:a为正值 匀减速直线运动:a为正值)
(2) A B段中间时刻的瞬时速度:
Vt/ 2 = = (3) AB段位移中点的即时速度:
Vs/2 =
匀速:Vt/2 =Vs/2 ; 匀加速或匀减速直线运动:Vt/2 Vs/2
(4) 初速为零的匀加速直线运动,在1s 、2s、3s……ns内的位移之比为12:22:32……n2; 在第1s 内、第 2s内、第3s内……第ns内的位移之比为1:3:5…… (2n-1); 在第1米内、第2米内、第3米内……第n米内的时间之比为1: : ……(
(5) 初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数:Ds = aT2 (a——匀变速直线运动的加速度 T——每个时间间隔的时间)
13、 竖直上抛运动: 上升过程是匀减速直线运动,下落过程是匀加速直线运动。全过程是初速度为VO、加速度为-g的匀减速直线运动。
(1) 上升最大高度: H =
(2) 上升的时间: t=
(3) 上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向
(4) 上升、下落经过同一段位移的时间相等。 从抛出到落回原位置的时间:t =
(5)适用全过程的公式: S = Vo t —— g t2 Vt = Vo-g t
Vt2 -Vo2 = - 2 gS ( S、Vt的正、负号的理解)
14、匀速圆周运动公式
线速度: V= Rw =2 f R=
角速度:w=
向心加速度:a = 2 f2 R
向心力: F= ma = m 2 R= m m4 n2 R
注意:(1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心。
(2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。
(3) 氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对核外电子的库仑力提供
15、平抛运动公式:匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动
水平分运动: 水平位移: x= vo t 水平分速度:vx = vo
竖直分运动: 竖直位移: y = g t2 竖直分速度:vy= g t
tgq = Vy = Votgq Vo =Vyctgq
V = Vo = Vcosq Vy = Vsinq
在Vo、Vy、V、X、y、t、q七个物理量中,如果 已知其中任意两个,可根据以上公式求出其它五个物理量。
16、 动量和冲量: 动量: P = mV 冲量:I = F t
(要注意矢量性)
17 、动量定理: 物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
公式: F合t = mv' - mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)
18、动量守恒定律:相互作用的物体系统,如果不受外力,或它们所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变。 (研究对象:相互作用的两个物体或多个物体)
公式:m1v1 + m2v2 = m1 v1'+ m2v2'或Dp1 =- Dp2 或Dp1 +Dp2=O
适用条件:
(1)系统不受外力作用。 (2)系统受外力作用,但合外力为零。
(3)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于物体间的相互作用力。
(4)系统在某一个方向的合外力为零,在这个方向的动量守恒。
19、 功 : W = Fs cosq (适用于恒力的功的计算)
(1) 理解正功、零功、负功
(2) 功是能量转化的量度
重力的功——量度——重力势能的变化
电场力的功——量度——电势能的变化
分子力的功——量度——分子势能的变化
合外力的功——量度——动能的变化
20、 动能和势能: 动能: Ek =
重力势能:Ep = mgh (与零势能面的选择有关)
21、动能定理:外力所做的总功等于物体动能的变化(增量)。
公式: W合= DEk = Ek2 - Ek1 = 22、机械能守恒定律:机械能 = 动能+重力势能+弹性势能
条件:系统只有内部的重力或弹力做功。
公式: mgh1 + 或者 DEp减 = DEk增
23、能量守恒(做功与能量转化的关系):有相互摩擦力的系统,减少的机械能等于摩擦力所做的功。
DE = Q = f S相
24、功率: P = (在t时间内力对物体做功的平均功率)
P = FV (F为牵引力,不是合外力;V为即时速度时,P为即时功率;V为平均速度时,P为平均功率; P一定时,F与V成正比)
25、 简谐振动: 回复力: F = -KX 加速度:a = -
单摆周期公式: T= 2 (与摆球质量、振幅无关)
(了解*)弹簧振子周期公式:T= 2 (与振子质量、弹簧劲度系数有关,与振幅无关)
26、 波长、波速、频率的关系: V = =l f (适用于一切波)
二、热学
1、热力学第一定律:DU = Q + W
符号法则:外界对物体做功,W为“+”。物体对外做功,W为“-”;
物体从外界吸热,Q为“+”;物体对外界放热,Q为“-”。
物体内能增量DU是取“+”;物体内能减少,DU取“-”。
2 、热力学第二定律:
表述一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。
表述二:不可能从单一的热源吸收热量并把它全部用来对外做功,而不引起其他变化。
表述三:第二类永动机是不可能制成的。
3、理想气体状态方程:
(1)适用条件:一定质量的理想气体,三个状态参量同时发生变化。
(2) 公式: 恒量
4、热力学温度:T = t + 273 单位:开(K)
(绝对零度是低温的极限,不可能达到)
三、电磁学
(一)直流电路
1、电流的定义: I = (微观表示: I=nesv,n为单位体积内的电荷数)
2、电阻定律: R=ρ (电阻率ρ只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关)
3、电阻串联、并联:
串联:R=R1+R2+R3 +……+Rn
并联: 两个电阻并联: R=
4、欧姆定律: (1)部分电路欧姆定律: U=IR
(2)闭合电路欧姆定律:I =
路端电压: U = e -I r= IR
电源输出功率: = Iε-I r =
电源热功率:
电源效率: = =RR+r
(3)电功和电功率:
电功:W=IUt 电热:Q= 电功率 :P=IU
对于纯电阻电路: W=IUt= P=IU =
对于非纯电阻电路: W=Iut P=IU
(4)电池组的串联:每节电池电动势为 `内阻为 ,n节电池串联时:
电动势:ε=n 内阻:r=n
(二)电场
1、电场的力的性质:
电场强度:(定义式) E = (q 为试探电荷,场强的大小与q无关)
点电荷电场的场强: E = (注意场强的矢量性)
2、电场的能的性质:
电势差: U = (或 W = U q )
UAB = φA - φB
电场力做功与电势能变化的关系:DU = - W
3、匀强电场中场强跟电势差的关系: E = (d 为沿场强方向的距离)
4、带电粒子在电场中的运动:
① 加速: Uq = mv2
②偏转:运动分解: x= vo t ; vx = vo ; y = a t2 ; vy= a t
a =
(三)磁场
1、 几种典型的磁场:通电直导线、通电螺线管、环形电流、地磁场的磁场分布。
2、 磁场对通电导线的作用(安培力):F = BIL (要求 B⊥I, 力的方向由左手定则判定;若B‖I,则力的大小为零)
3、 磁场对运动电荷的作用(洛仑兹力): F = qvB (要求v⊥B, 力的方向也是由左手定则判定,但四指必须指向正电荷的运动方向;若B‖v,则力的大小为零)
4、 带电粒子在磁场中运动:当带电粒子垂直射入匀强磁场时,洛仑兹力提供向心力,带电粒子做匀速圆周运动。即: qvB =
可得: r = , T = (确定圆心和半径是关键)
(四)电磁感应
1、感应电流的方向判定:①导体切割磁感应线:右手定则;②磁通量发生变化:楞次定律。
2、感应电动势的大小:① E = BLV (要求L垂直于B、V,否则要分解到垂直的方向上 ) ② E = (①式常用于计算瞬时值,②式常用于计算平均值)
(五)交变电流
1、交变电流的产生:线圈在磁场中匀速转动,若线圈从中性面(线圈平面与磁场方向垂直)开始转动,其感应电动势瞬时值为:e = Em sinωt ,其中 感应电动势最大值:Em = nBSω .
2 、正弦式交流的有效值:E = ;U = ; I =
(有效值用于计算电流做功,导体产生的热量等;而计算通过导体的电荷量要用交流的平均值)
3 、电感和电容对交流的影响:
① 电感:通直流,阻交流;通低频,阻高频
② 电容:通交流,隔直流;通高频,阻低频
③ 电阻:交、直流都能通过,且都有阻碍
4、变压器原理(理想变压器):
①电压: ② 功率:P1 = P2
③ 电流:如果只有一个副线圈 : ;
若有多个副线圈:n1I1= n2I2 + n3I3
5、 电磁振荡(LC回路)的周期:T = 2π
四、光学
1、光的折射定律:n =
介质的折射率:n =
2、全反射的条件:①光由光密介质射入光疏介质;②入射角大于或等于临界角。 临界角C: sin C =
3、双缝干涉的规律:
①路程差ΔS = (n=0,1,2,3——) 明条纹
(2n+1) (n=0,1,2,3——) 暗条纹
② 相邻的两条明条纹(或暗条纹)间的距离:ΔX =
4、光子的能量: E = hυ = h ( 其中h 为普朗克常量,等于6.63×10-34Js, υ为光的频率) (光子的能量也可写成: E = m c2 )
(爱因斯坦)光电效应方程: Ek = hυ - W (其中Ek为光电子的最大初动能,W为金属的逸出功,与金属的种类有关)
5、物质波的波长: = (其中h 为普朗克常量,p 为物体的动量)
五、原子和原子核
1、 氢原子的能级结构。
原子在两个能级间跃迁时发射(或吸收光子):
hυ = E m - E n
2、 核能:核反应过程中放出的能量。
质能方程: E = m C2 核反应释放核能:ΔE = Δm C2
复习建议:
1、高中物理的主干知识为力学和电磁学,两部分内容各占高考的38℅,这些内容主要出现在计算题和实验题中。
力学的重点是:①力与物体运动的关系;②万有引力定律在天文学上的应用;③动量守恒和能量守恒定律的应用;④振动和波等等。⑤⑥
解决力学问题首要任务是明确研究的对象和过程,分析物理情景,建立正确的模型。解题常有三种途径:①如果是匀变速过程,通常可以利用运动学公式和牛顿定律来求解;②如果涉及力与时间问题,通常可以用动量的观点来求解,代表规律是动量定理和动量守恒定律;③如果涉及力与位移问题,通常可以用能量的观点来求解,代表规律是动能定理和机械能守恒定律(或能量守恒定律)。后两种方法由于只要考虑初、末状态,尤其适用过程复杂的变加速运动,但要注意两大守恒定律都是有条件的。
电磁学的重点是:①电场的性质;②电路的分析、设计与计算;③带电粒子在电场、磁场中的运动;④电磁感应现象中的力的问题、能量问题等等。
2、热学、光学、原子和原子核,这三部分内容在高考中各占约8℅,由于高考要求知识覆盖面广,而这些内容的分数相对较少,所以多以选择、实验的形式出现。但绝对不能认为这部分内容分数少而不重视,正因为内容少、规律少,这部分的得分率应该是很高的。
高一物理必修2圆周运动知识点归纳
圆周运动是高考的重点内容和命题频率最高的知识点。下面我给大家带来 高一物理 必修2圆周 运动知识 点,希望对你有帮助。
高一物理必修2圆周运动知识点
一、考点理解
1、关于匀速圆周运动
(1)条件:①物体在圆周上运动;②任意相等的时间里通过的圆弧长度相等。
(2)性质:匀速圆周运动是加速度变化(大小不变而方向不断变化)的变加速运动。
(3)匀速圆周运动的向心力:
①是按力的作用效果来命名的力,它不是具有确定性质的某种力,相反,任何性质的力都可以作为向心力。例如,小铁块在匀速转动的圆盘上保持相对静止的原因是,静摩擦力充当向心力,若圆盘是光滑的,就必须用线细拴住小铁块,才能保证小铁块同圆盘一起做匀速转动,这时向心力是由细线的拉力提供。
②向心力的作用效果是改变线速度的方向。做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为向心力,它是产生向心加速度的原因,其方向一定指向圆心,是变化的(线速度大小变化的非匀速圆周运动的物体所受的合外力不指向圆心,它既要改变速度方向,同时也改变速度的大小,即产生法向加速度和切向加速度)。
③向心力可以是某几个力的合力,也可以是某个力的分力。例如,用细绳拴着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动到最低点时,其向心力由绳的拉力和重力(F向 = T拉 - mg)两个力的合力充当。而在圆锥摆运动中,小球做匀速圆周运动的向心力则是由重力的分力(F向 = mg*tanθ),其中θ为摆线与竖直轴的夹角)充当,因此决不能在受力分析时沿圆心方向多加一个向心力。
④物体做匀速圆周运动所需向心力大小可以表示为:
F = ma = mv^2/r = mrω^2 = mr*4π^2/(T^2)
2、描述圆周运动的物理量
(1)线速度:v = s/t(s是物体在时间t内通过的圆弧长),方向沿圆弧上该点处的切线方向。描述了物体沿圆弧运动的快慢程度。
(2)角速度:ω = θ/t(θ是物体在时间t内绕圆心转过的角度),描述了物体绕圆心转动的快慢程度。
(3)周期与频率:T = 2πr/v = 2π/ω = 1/f(沿圆周运动一周所用的时间叫周期,每秒钟完成圆周运动的转数叫频率)。
(4)向心加速度:描述线速度方向变化快慢的物理量。大小:a向心 = v^2/r = rω^2 = r*4π^2/(T^2)。方向:总是指向圆心,方向时刻在变化,是一个变加速度。
说明:当ω为常数时,a向心与r成正比;当v为常数时,a向心与r成反比。因此,若无特殊条件说明,不能说a向心一定与r成正比还是反比。
3、匀速圆周运动的运动学特征
匀速圆周运动的线速度大小不变但方向不断变化;周期不变;频率不变;角速度不变;向心加速度大小不变但方向不断变化。
二、 方法 讲解
1、匀速圆周运动的分析方法
对于匀速圆周运动的问题,一般可按如下步骤进行分析:
(1)确定做匀速圆周运动的物体作为研究对象。
(2)明确运动情况。包括搞清运动速率v、轨迹半径r及轨迹圆心O的位置等,只有明确了上述几点后,才能知道运动物体在运动过程中所需的向心力大小(mv^2/r)和向心力方向(指向圆心)。
(3)分析受力情况,对物体实际受力情况作出正确的分析,画出受力图,确定指向圆心的合外力F(即提供的向心力)。
(4)代入公式F = mv^2/r,求解结果。
2、匀速圆周运动中向心力的特点
由于匀速圆周运动仅是速度方向发生变化而速度大小不变,故只存在向心加速度,物体受的外力的合力就是向心力,可见,合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直指向圆心,是物体做匀速圆周运动的条件。
在求解匀速圆周运动的问题时,关键是对物体进行受力分析,看是哪一个力或哪几个力的合力来提供向心力。
高一物理必修2知识点
1.在曲线运动中,质点在某一时刻(某一位置)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。
2.物体做直线或曲线运动的条件:
(已知当物体受到合外力F作用下,在F方向上便产生加速度a)
(1)若F(或a)的方向与物体速度v的方向相同,则物体做直线运动;
(2)若F(或a)的方向与物体速度v的方向不同,则物体做曲线运动。
3.物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。
4.平抛运动:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。
分运动:
(1)在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动;
(2)在竖直方向上物体的初速度为零,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。
5.以抛点为坐标原点,水平方向为x轴(正方向和初速度的方向相同),竖直方向为y轴,正方向向下.
6.①水平分速度: ②竖直分速度: ③t秒末的合速度
④任意时刻的运动方向可用该点速度方向与x轴的正方向的夹角 表示
7.匀速圆周运动:质点沿圆周运动,在相等的时间里通过的圆弧长度相同。
8.描述匀速圆周运动快慢的物理量
(1)线速度v:质点通过的弧长和通过该弧长所用时间的比值,即v=s/t,单位m/s;属于瞬时速度,既有大小,也有方向。方向为在圆周各点的切线方向上
9.匀速圆周运动是一种非匀速曲线运动,因而线速度的方向在时刻改变
(2)角速度 :ω=φ/t(φ指转过的角度,转一圈φ为 ),单位 rad/s或1/s;对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度是恒定的
(3)周期T,频率:f=1/T
(4)线速度、角速度及周期之间的关系:
10.向心力: 向心力就是做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力,向心力只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。
高一物理必修2课本目录
第五章 曲线运动
1.曲线运动
2.平抛运动
3.实验:研究平抛运动
4.圆周运动
5.向心加速度
6.向心力
7.生活中的圆周运动
第六章 万有引力与航天
1.行星的运动
2.太阳与行星间的引力
3.万有引力定律
4.万有引力理论的成就
5.宇宙航行
6.经典力学的局限性
第七章 机械能守恒定律
1.追寻守恒量——能量
2.功
3.功率
4.重力势能
5.探究弹性势能的表达式
6.实验:探究功与速度变化的关系
7.动能和动能定理
8.机械能守恒定律
9.实验:验证机械能守恒定律
高考物理真题:竖直平面内的圆周运动
24.(12分)如图,在竖直平面内有由 圆弧 和 圆弧 组成的光滑固定轨道,两者在最低点 平滑连接. 弧的半径为 , 弧的半径为 . 一小球在 点正上方与 相距 处由静止开始自由下落,经 点沿圆弧轨道运动.
(1)求小球在 、 两点的动能之比;
(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到 点.
3.如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为 的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为 ,在最高点时对轨道的压力大小为 。重力加速度大小为 ,则 的值为
17.如图,一质量为 M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内; 套在大环上质量为 的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为 。当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为
21.(14分)如图,匀强电场中有一半径为 的光滑绝缘圆园轨道,轨道平面与电场方向平行. 、 为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行,一电荷量为 的质点沿轨道内侧运动,经过 点和 点时对轨道压力的大小分别为 和 . 不计重力,求电场强度的大小 、质点经过 点和 点时的动能.
4.如图,一半径为 的半圆形轨道竖直 ,固定放置,轨道两端等高; 质量为 的质点自轨道端点 由静止开始滑下,滑到最低点 时,对轨道的正压力为 ,重力加速度大小为 。质点自 滑到 的过程中,克服摩擦力所做的功为
17.如图,一半径为 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径 水平。一质量为 的质点自 点上方高度 处由静止开始下落,恰好从 点进入轨道。质点滑到轨道最低点 时,对轨道的压力为 , 为重力加速度的大小。用 表示质点从 点运动到 点的过程中克服摩擦力所做的功。则
A. ,质点恰好可以到达 点
B. ,质点不能到达 点
C. ,质点到达 Q点后,继续上升一段距离
D. ,质点到达 点后,继续上升一段距离
15.如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中 是长为 的水平直轨道, 是圆心为 、半径为 的圆弧
轨道,两轨道相切于 点。在外力作用下,一小球从 点由静止开始做匀加速直线运动,到达 点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点 ,重力加速度大小为 。求
(1)小球在 段运动的加速度的大小;
(2)小球从 点运动到 点所用的时间。
16.如图所示,在竖直平面内有一半径为 的圆弧轨道,半径 水平、 竖直,一个质量为 的小球自 的正上
方 点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点 时恰好对轨道没有压力。已知 ,重力加速度为 ,则小球从 到 的运动过程中
A. 重力做功
B.机械能减少
C.合外力做功
D.克服摩擦力做功
10.(16 分)我国将于2022 年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示,质量 的运动员从长直助滑道 的 处由静止开始以加速度 匀加速滑下,到达助滑道末端 时速度 , 与 的竖直高度差 。为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点 处附近是一段以 为圆心的圆弧。助滑道末端 与滑道最低点 的高度差 ,运动员在 、 间运动时阻力做功 ,取 。
(1)求运动员在 段下滑时受到阻力 的大小;
(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的 倍,则 点所在圆弧的半径 至少应为多大。
22.(16 分)2022 年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一. 某滑道示意图如下,长直助滑道 与弯曲滑道 平滑衔接,滑道 高 , 是半径 圆弧的最低点. 质量 的运动员从 处由静止开始匀加速下滑,加速度 ,到达 点时速度 . 取重力加速度 .
(1)求长直助滑道 的长度 ;
(2)求运动员在 段所受合外力的冲量 的大小;
(3)若不计 段的阻力,画出运动员经过 点时的受力图,并求其所受支持力 的大小.
17.如图是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部 处安装一个压力传感器,其示数
表示该处所受压力的大小。某滑块从斜面上不同高度 处由静止下滑,通过 时,下列表述正确的有
A. 小于滑块重力
B. 大于滑块重力
C. 越大表明 越大
D. 越大表明 越小
19.(14分)如图所示,与水平面夹角 的斜面和半径 的光滑圆轨道相切于 点,且固定于竖直平面内。滑块从斜面上的 点由静止释放,经 点后沿圆轨道运动,通过最高点 时轨道对滑-块的弹力为零。已知滑块与斜面间的动摩擦因数 。( 取 )求∶
(1)滑块在 点的速度大小 。
(2)滑块在 点的速度大小 。
(3)A、B 两点间的高度差 。
20.(15 分)如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台,开始做平抛运动。现测得转台半径 ,离水平的高度 ,物块平抛落地过程水平位移的大小 。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度 。求∶
(1)物块做平抛运动的初速度大小 ;
(2)物块与转台间的动摩擦因数 。
20.(15 分)如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于 点,下端系一质量 的小球。现将小球拉到 点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过 点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的 点。地面上的 点与 在同一竖直线上,已知绳长 , 点离地高度 , 、 两点的高度差 ,重力加速度 取 ,不计空气影响,求∶
(1)地面上 两点间的距离 ;
(2)轻绳所受的最大拉力大小。
25.(20 分)轻质弹簧原长为 ,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为 的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为 。现将该弹簧水平放置,一端固定在 点,另一端与物块 接触但不连接。 是长度为 的水平轨道, 端与半径为 的光滑半圆轨道 相切,半圆的直径 竖直,如图所示。物块 与 间的动摩擦因数 。用外力推动物块 ,将弹簧压缩至长度 ,然后放开, 开始沿轨道运动。重力加速度大小为 。
(1)若 的质量为 ,求 到达 点时速度的大小,以及它离开圆轨道后落回到 上的位置与 点之间的距离;
(2)若 能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求 的质量的取值范围。
25.(18分)如图,一轻弹簧原长为 ,其一端固定在倾角为 的固定直轨道 的底端 处,另一端位于直轨道上 处,弹簧处于自然状态。直轨道与一半径为 的光滑圆弧轨道相切于 点, , 、 、 、 均在同一竖直平面内。质量为 的小物块 自 点由静止开始下滑,最低到达 点(未画出)。随后 沿轨道被弹回,最高到达 点, 。已知 与直轨道间的动摩因数 ,重力加速度大小为 。(取 )
(1)求 第一次运动到 点时速度的大小。
(2)求 运动到 点时弹簧的弹性势能。
(3)改变物块 的质量,将 推至 点,从静止开始释放。已知 自圆弧轨道的最高点 处水平飞出后,恰好通过 点。 点在 点左下方,与 点水平相距 、竖直相距 。求 运动到 点时速度的大小和改变后 的质量。
8.(16 分)同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有 板和 板。 板上部有一半径为 的一圆弧形的粗糙轨道, 为最高点, 为最低点, 点处的切线水平,距底板高为 。 板上固定有三个圆环。将质量为 的小球从 处静止释放,小球运动至 飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距 水平距离为 处。不考虑空气阻力,重力加速度为 。求∶
(1)距 水平距离为 的圆环中心到底板的高度;
(2)小球运动到 点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向;
(3)摩擦力对小球做的功。
36.(18分)如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径 。物块 以 的速度滑入圆轨道,滑过最高点 ,再沿圆轨道滑出后,与直轨上 处静止的物块 碰撞,碰后粘在一起运动。 点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为 。物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为 , 、 的质量均为 (重力加速度 取 ; 、 视为质点,碰撞时间极短)。
高中物理题,圆周运动
设最低点速度为v
根据圆周运动定律T-mg=mv2/L
解得v=根号下8gL/3
根据平抛定则
竖直方向上做自由落体运动,水平方向上做匀速直线运动
则有t=根号下2(d-L)/g
水平位移x=vt=4根号下(-L2+dL)/3
所以当L=d/2时x取最大值
此时x=2d根号(1/3)
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