4.理解圆周运动的规律
(1)匀速圆周运动:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的弧长相等,这种运动就叫做匀速周圆运动。
(2)描述匀速圆周运动的物理量
①线速度
,物体在一段时间内通过的弧长S与这段时间
的比值,叫做物体的线速度,即V=S/t。线速度是矢量,其方向就在圆周该点的切线方向。线速度方向是时刻在变化的,所以匀速圆周运动是变速运动。
②角速度
,连接运动物体和圆心的半径在一段时间内转过的角度θ与这段时间
的比值叫做匀速圆周运动的角速度。即
=θ/t。对某一确定的匀速圆周运动来说,角速度是恒定不变的,角速度的单位是rad/s。
③周期T和频率![]()
(3)描述匀速圆周运动的各物理量间的关系:![]()
(4)向心力:是按作用效果命名的力,其动力学效果在于产生向心加速度,即只改变线速度方向,不会改变线速度的大小。对于匀速圆周运动物体其向心力应由其所受合外力提供。
.
3.理解平抛物体的运动的规律
(1)物体做平抛运动的条件:只受重力作用,初速度不为零且沿水平方向。
物体受恒力作用,且初速度与恒力垂直,物体做类平抛运动。
(2)平抛运动的处理方法
通常,可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动:一个是水平方向(垂直于恒力方向)的匀速直线运动,一个是竖直方向(沿着恒力方向)的匀加速直线运动。
(3)平抛运动的规律
以抛出点为坐标原点,水平初速度V0方向为沿x轴正方向,竖直向下的方向为y轴正方向,建立如图所示的坐标系,在该坐标系下,对任一时刻t.
①位移
分位移
, ![]()
合位移
,
.
为合位移与x轴夹角.
②速度
分速度
, Vy=gt,
合速度
,
.
为合速度V与x轴夹角
(4).平抛运动的性质
做平抛运动的物体仅受重力的作用,故平抛运动是匀变速曲线运动。
2.理解运动的合成与分解
物体的实际运动往往是由几个独立的分运动合成的,由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成;由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解。
运动的合成与分解基本关系:1分运动的独立性;2运动的等效性(合运动和分运动是等效替代关系,不能并存);3运动的等时性;4运动的矢量性(加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四边形定则。)
1.理解曲线运动的条件和特点
(1)曲线运动的条件:运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条直线上时,物体做曲线运动。
(2)曲线运动的特点:1在曲线运动中,运动质点在某一点的瞬时速度方向,就是通过这一点的曲线的切线方向。②曲线运动是变速运动,这是因为曲线运动的速度方向是不断变化的。3做曲线运动的质点,其所受的合外力一定不为零,一定具有加速度。
12.如图所示,光滑坡道顶端距水平面高度为h,质量为m的小物块A 从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端恰位于滑道的末端O点。已知在OM段,物块A与水平面间的动摩擦因数均为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求:
(1)物块速度滑到O点时的速度大小;
(2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能
(设弹簧处于原长时弹性势能为零)
(3)若物块A能够被弹回到坡道上,则它
11.质量为m的小球固定在光滑轻细杆的上端,细杆通过光滑限位孔保持竖直。在光滑水平面上放置一质量为M=2m的凹形槽,凹形槽的光滑内表面如图所示,AB部分是斜面,与水平面成θ=30°,BCD部分是半径为R的圆弧面,AB与BCD两面在B处相切。让细杆的下端与凹形槽口的左边缘A点接触。现将小球释放,求:
(1)当轻细杆的下端滑到凹形槽的最低点C时,凹形槽的速度是多大;
(2)轻细杆的下端能否运动到凹形槽口的右边缘 D点;(只要回答“能”或“不能”,不需说明原因)
(3)当轻细杆的下端滑到B点的瞬间,小球和凹形槽的速度各是多大。
10.2003年1月5日晚,在太空遨游92圈的神舟四号飞船返回舱按预定计划,载着植物种子、邮票、纪念品等实验品,安全降落载内蒙古中部草原。“神舟四号”飞船在返回时先要进行姿态调整,飞船的返回舱与留轨舱分离,返回舱以近8km/s的速度进入大气层,当返回舱距地面30km时,返回舱上的回收发动机启动,相继完成拉天线、抛掉底盖等动作。在飞船返回舱距地面20km以下的高度后,速度减为200m/s而匀速下降,此段过程中返回舱所受空气阻力为
,式中
为大气密度,
是返回舱的运动速度,
为与形状特征有关的阻力面积。当返回舱距地面为10km时,打开面积为1200m2的降落伞,直到速度达到8m/s后匀速下落。为实现软着陆(即着陆时返回舱的速度为0),当返回舱距地面1.2m时反冲发动机点火,使返回舱落地的速度减为零,返回舱此时的质量为2.7×103kg,取g=10m/s2。
(1)用字母表示出返回舱载速度为200m/s时的质量
(2)分析打开降落伞到反冲发动机点火前,返回舱的加速度和速度的变化情况
(3)求反冲发动机的平均反推力的大小及反冲发动机对返回舱做的功
9.跳台跳水是我国的传统强项体育运动。我国某优秀跳水运动员在10m跳台项目中,起跳达到最高位置时,估计她的重心离跳台台面的高度为1m,当她下降到手触及水面时要伸直,双肩做一个翻掌压水花的动作,这时她的重心离水面大约也是1m。若从最高点到手触及水面的过程中其重心看作是自由落体运动,那么:
(1)她在空中完成一系列动作可利用的时间为多少?
(2)入水之后,她的重心能下沉到离水面约2.5m处,试估算水对她的平均阻力约为她自身重力的几倍?
8.汽车发动机的额定牵引功率为60kw,汽车的质量为5×103kg,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,试求:
(1)汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?
(2)若汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
7.粮食存储仓库常常需要利用倾斜的传送带将装满粮食的麻袋运送到高处,如图所示。已知某粮仓的传送带长15m,与水平面的夹角为30º,在电动机的带动下,传送带以0.3m/s的恒定速率向斜上方运送麻袋。电动机的最大输出机械功率为10kw,传送装置本身消耗的功率为4.0kw。设每个麻袋的总质量为90kg,传送带的移动速率保持不变,并设将麻袋放在传送带上时麻袋具有与传送带相同的速度,g取10m/s2。
(1)麻袋被传送带从最底端运送到顶端的过程中,传送带对每个麻袋做的功为多少?
(2)该传送带每分钟最多能运送麻袋多少个?
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