專題四曲線運動萬有引力定律(編輯修改稿)
2024-11-17 13:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 4－ 1－ 5所示，物體 A 和 B 的質(zhì)量均為 m， 且通過定滑輪用輕繩連接 (不計繩子與滑輪、滑輪與軸之間的摩 擦 )．當用水平變力 F 拉物體 B沿水平方向向右做勻速直線運動 的過程中 ( ) A．物體 A 也做勻速直 線運動 B．繩子的拉力始終大于物體 A 所受的重力 C．物體 A 的速度大于物體 B 的速度 D．地面對物體 B 的支持力逐漸增大 圖 4－ 1－ 5 智浪教育 普惠英才文庫 解析： 設物體 B的速度為 v，物體 A的速度等 于沿繩方向的速度．物體 B水平向右的速度可分解 為沿繩子向右下方的速度 v1和垂直于繩子指向繩 子擺動方向的速度 v2，如圖 21所示． v為合速度， v v2為分 速度，所以 v1＝ v不變，當 B向右運動時， α減小， 故 v1增大，且 v1＜ v，則物體 A加速上升，有向上的加速度， 并且其速度始終小于 B的速度，故 A、 C不正確．由牛頓第二 定律可知 B正確．當 α＝ 90176。 時，地面對物體 B的支持力 N＝ 0， α減小時， N增大， D正確． 答案： BD 圖 21 智浪教育 普惠英才文庫 7．河寬為 d＝ 100 m，水流速度 v1＝ 3 m/s，船在靜水中的 速度 v2＝ 4 m/s，求： (1)欲使船渡河時間最短，船應怎樣渡河？最短時間是多 少？船的位移多大？ (2)欲使船航行的距離最短，船應怎樣渡河？渡河時間多 長？ 智浪教育 普惠英才文庫 解： (1)欲使船渡河時間最短，應使船頭 (即船在靜水中的 速度方向 )垂直河岸方向行駛，如圖 22所示．由合運動與分運 動的等時性可知 圖 22 最短時間 t m in ＝dv 2＝1 0 04 s ＝ 2 5 s 船的合速度 v ＝ v21 ＋ v22 ＝ 32＋ 42 m / s ＝ 5 m / s 船的位移 s ＝ v t m in ＝ 5 2 5 m ＝ 1 2 5 m . 智浪教育 普惠英才文庫 圖 23 ( 2 ) 欲使船航行距離最短，由于 v 2 ＞ v 1 ， 所以船的實際位移可以垂直河岸，到達正對岸．最小距離為 d ＝ 1 0 0 m . 如圖 23 所示，設船頭與河岸成 θ 角，有 co s θ ＝v 1v 2＝34 合速度 v ＝ v 22 － v 21 ＝ 7 m / s 渡河時間 t ＝dv ＝ 3 7 .7 s. 智浪教育 普惠英才文庫 熱點 1 曲線運動的軌跡判斷 —— 正確把握速度、受力 和 軌跡線的空間關系 【 例 1】 (2020年全國卷 )一帶負電荷的質(zhì)點，在電場力作用 下沿曲線 abc 從 a 運動到 c，已知質(zhì)點的速率是遞減的．關于 b 點電場強度 E 的方向，下列圖示中可能正確的是 (虛線是曲線在 b 點的切線 )( ) 智浪教育 普惠英才文庫 解析： 做曲線運動的物體，速度沿軌跡線的切線方向，所 受的合力總是指向物體運動軌跡曲線的凹側(cè)，且當合力方向與 速度方向的夾角大于 90176。 時，物體運動的速率減?。栽擃} 中電場力方向是指向軌跡曲線的凹側(cè)，并且與速度方向，即虛 線方向夾角要大于 90176。 .這里還需要注意的是，質(zhì)點帶負電，電 場強度方向與電場力方向相反． 答案： D 智浪教育 普惠英才文庫 備考策略： 這一類問題在近年來的高考中頻繁出現(xiàn)，怎樣 快捷正確的判斷呢？根據(jù)做曲線運動的物體所受的合力總是指 向物體運動軌跡曲線的凹側(cè)，物體的加速度也指向曲線的凹側(cè)， 而速度方向是沿軌跡線的切線方向，我們也可以簡單地總結(jié)出： 曲線運動的軌跡夾在合外力與速度方向之間．根據(jù)這一規(guī)律， 可以幫助我們比較快捷的判斷速度、合外力 (加速度 )和軌跡線 的空間關系． 智浪教育 普惠英才文庫 1． (2020 年汕頭模擬 )質(zhì)點做曲線運動從 A 到 B 速率逐漸增 加，如圖所示．有四位同學用示意圖表示 A 到 B 的軌跡及速度 方向和加速度的方向，其中正確的是 ( ) 智浪教
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