专题01常见运动形式

专题一:常见运动形式 丰台二中 建议:教学时可以先归纳常见运动形式 :匀速直线运动;匀变速直线运 动;变加速直线运动;匀变速曲线运动;变加速曲线运动; 再选用 相应例题1下图是用同一曝光时间拍摄自行车运动的一组照片。通过照片，我们可以判断自行车运 动最快的是下列图中的+F/NA B C D答案:D2小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后反弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示。若g=10m/s2，则A. 小球第一反弹后离开地面的速度的大小为5m/sB. 碰撞前后速度改变量的大小为2m/sC. 小球是从5m高处自由下落的D. 小球反弹起的最大高度为0.45m答案:D3. 2008 年北京奥运会上何雯娜夺得中国首枚奥运女子蹦床金牌。 为了测量运动员跃起的高度，可在弹性网上安装压力传感器，利 用传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力，并由计算机作 出压力时间图象，如图所示。运动员在空中运动时可视为质点则运动员跃起的最大高度为（g取10m/s2）A. 7.2mB. 5.0mC. 1.8mD. 1.5m答案:B4. （3分）如图所示是一张羽毛和苹果在真空中下落的频闪照片，照片中显示的现象说明了解答.（3 分）在没有阻力作用的情况下，羽毛和苹果具有相同的下落加速度。5. 物体沿直线以恒定加速度运动，它的位移s与时间t的关系是s二24t - 6t2（s的单位是m, t的单位是s）,则它的速度为零的时刻是（）1A. sB 2sC 4sD. 24s6答案:B5.如图，有一位同学在做“研究平抛物体的运动”实验时，在白纸上记下了7 次同一小球从轨道同一高度释放做平抛运动的轨迹点，如图中“X”所示；用重锤线确定了抛出 点0在竖直方向所在直线上的两个点，如图中“ 所示。不过，由于粗心，在从 木板上取下白纸前，他忘了记下抛出点 O 的位置。A. 请你根据他提供的实验记录，在图中描出小球做平抛运动的轨迹；B. 从所描轨迹上确定两到三个点，用刻度尺和三角板作图并采集相应数据（用x、y 表示即可）。利用直接测量量和已知量推导出小球平抛运动的初速度。已知当地重力加速度为 g。解答：（18 分）（1） A. 6、7（4 分）B. 亮斑成为一条亮线（或亮斑移动变快）（2分）C. 10,（4 分）（2） A.轨迹图略（任意画出0点不给分）（3分）B.参考方法一：在轨迹上选两个点A、B如图 1 ，最出 x 、 x 、 h （ 2 分）12推导：h = 1 gt 2 - 1 gt 22 2 2 1导出3 分）参考方法二：在轨迹上选三个点 A、 B、 C如图2,量出 x、Ay、12推导 y=gt2心=v012 1 0导出v = Ax ；0 Ay2 - Ay其它方法：根据抛物线方程推导等（略）。，木块A6. （16分）如图11所示，在距水平地面高h = 0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质 量m=0.80kg的木块B桌面的另一端有一块 质量 M=1.0kg 的木块 A 以初速度 v0=4.0m/s 开始向着木块B滑动，经过时间t=0.80s与B 发生碰撞，碰后两木块都落到地面上。木块 B 离开桌面后落到地面上的 D 点。设两木块均 可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已 与桌面间的动摩擦因数“=0.25，重力加速度取g=10m/s2。求:（1）两木块碰撞前瞬间，木块A的速度大小；2）木块 B 离开桌面时的速度大小；（3）木块A落到地面上的位置与D点之间的距离。解答:.（16 分）（1）木块 A 在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动，根据牛顿第 卩Mg二定律，木块A的加速度 a二=2.5m/s23分M设两木块碰撞前A的速度大小为v,根据运动学公式，得v 二 at =2.0m/s2分（2）两木块离开桌面后均做平抛运动，设木块B离开桌面时的速度大小为v2，在空中飞行的时间为儿根据平抛运动规律有：h二1 gt 2，s=vt2分22解得：v2 二 s 害=1.5m/s3分2V 2h（3）设两木块碰撞后木块A的速度大小为V,根据动量守恒定律有：Mv 二 Mv + mv 1分12Mv mv解得：v 二2=0.80m/s2分1M设木块A落到地面过程的水平位移为根据平抛运动规律，得2h八s = vt = v=0.32m2 分1 Q g则木块A落到地面上的位置与D点之间的距离 As = s s =0.28m 1分7. （9分）山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动.一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37的斜坡，BC是半径为R=5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,如 图所示，AB竖直高度差hi=8.8m,竖直台阶CD高度差为h2=5m,台阶底端与倾角为37的斜坡DE相连.运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE 上（不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8）.求:（1）运动员到达C点的速度大小；（2）运动员经过C点时轨道受到的压力大小;（3）运动员在空中飞行的时间7 （9分）解：（1）A-C过程，由动能定理得：mg（ +Ar）二2mvC （2分）R=R（1cos37）,代入数据求得 v=14m/s （1 分）cm v2在C点，由牛顿第二定律有：FC - mg =C，代入数据求得F=3936N （ 2分）CRc由牛顿第三定律知，运动员在C点时轨道受到的压力大小为3936N. （1分）1gt 2 - h2 2设在空中飞行时间为t 则有：tan37=* （ 2分）vt.t = 2.5s（t =-0.4s 舍去）（1 分）8. （18 分）如图所示，固定的半圆弧形光滑轨道置于水平方向的匀强电场和匀强磁场中，轨 道圆弧半径为R,如图所示，磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外，电场强度为E,方向 水平向左。一个质量为m的小球（可视为质点）放在轨道上的C点恰好处于静止，圆弧半 径OC与水平直径AD的夹角为a （sina =0.8）（1）求小球带何种电荷，电荷量是多少？并说明理由。EB（2）如果将小球从A点由静止释放，小球在圆弧轨道上运 动时，对轨道的最大压力是多少？解答:（1）小球在 C 点受重力、电场力和轨道的支持力处于平衡，电场力的方向一定是向左的，与电场方向相同，如图所示。因此小球带正电荷。F cosa =qENFNSina =陀则有 3mg=4qET mg小球带电荷量q二3mg。4E（2）小球从A点释放后，沿圆弧轨道滑下，还受方向指向轨道的洛伦兹力f力f随速度增大而增大，小球通过C点时速度（设为v）最大,力f最大，且qE和mg的合力方向沿半径OA,因此小球对轨道的压力最大。mv 2 = mgR sin a 一 qER (1 一 cos a)2通过C点的速度v= gRv2小球在重力、电场力、洛伦兹力和轨道对它的支持力作用下沿轨道做圆周运动，有Fmgsina qEcosa qvB= m R最大压力等于支持力F=(9 E + 3B、Rg )mg4E