高中曲線運動教案
發(fā)表時間:2020-11-02《離心運動》學案。
4.4《離心運動》學案9【學習目標】
(1)知道什么是離心現(xiàn)象,知道物體做離心運動的條件,
(2)結合生活中的實例,知道離心運動的應用和危害及其防止
【學習重點】
離心運動及其產(chǎn)生條件。
【知識要點】
1.離心運動的概念:做勻速圓周運動的物體,在或所受不足以提供做圓周運動所需的向心力時,物體就做逐漸遠離圓心的運動,稱為離心運動.
2.要注意離心現(xiàn)象是做圓周運動的物體向心力不足,或失去向心力所致的現(xiàn)象,絕不可以錯誤地認為離心現(xiàn)象是離心力向心力的緣故.
3.對做勻速圓周運動的物體
(1)要考慮到當物體的或等物理量的變化要引起物體所需向心力的變化,此時是否會做離心運動,從而分析物體做圓周運動的半徑、受力等相應的變化;
(2)要注意防止和應用:在實際中經(jīng)常考慮到這些問題,如車輛轉彎有規(guī)定的速度,運轉的機件有規(guī)定的轉速.
4.物體做勻速圓周運動的條件:
v0≠0;力的大小恒定且總指向圓心,滿足:F=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2=mvω的供需關系.
當時,做離心運動;
當時,做近心運動;
當時,沿切線飛出.
5離心現(xiàn)象的應用和防止.
離心干燥原理、家用洗衣機的甩干桶
(合外力突然消失、合外力,大于,線速度、角速度,F(xiàn)mv2/r、Fmv2/r、F=0)
【典型例題】
【例1】物體做離心運動時,運動軌跡的形狀
A.一定是直線B.一定是曲線
C.可能是直線也可能是曲線D.可能是一個小圓
解析:做勻速圓周運動的物體,在合外力突然消失時物體從切線飛出后可能做勻速直線運動;當向心力不足以提供圓周運動所需的向心力時,物體做離心運動,即越來越遠離圓心的運動.所以,運動可能是直線也可能是曲線,但不可能是圓周.
答案:C
【達標訓練】
1.物體做離心運動的條件是什么?
2.物體做離心運動時,運動軌跡
A.一定是直線B.一定是曲線
C.可能是直線,也可能是曲線D.可能是圓
3.物體m用線通過光滑的水平板上的小孔與砝碼M相連,并且正在做勻速圓周運動,如圖所示,如果減小M的質量,則物體的軌道半徑r、角速度ω、線速度v的大小變化情況是
A.r不變,v變小、ω變小B.r增大,ω減小、v不變m
C.r減小,v不變、ω增大MD.r減小,ω不變、v變小
4.如下圖所示:在以角速度ω旋轉的光滑的細桿上穿有質量分別為m和M的兩球,兩球用輕細線連接.若M>m,則()
A.當兩球離軸距離相等時,兩球都不動
B.當兩球離軸的距離之比等于質量之比時,兩球都不動
C.若轉速為ω時兩球不動,那么轉速為2ω時兩球也不會動
D.若兩球滑動,一定向同一方向,不會相向滑動
5.如下圖所示,一小球套在光滑輕桿上,繞著豎直軸OO′勻速轉動,下列關于小球的說法中正確的是()
A.小球受到重力、彈力和摩擦力
B.小球受到重力、彈力
C.小球受到一個水平指向圓心的向心力
D.小球受到重力、彈力的合力是恒力
6.m為在水平傳送帶上被傳送的物體,A為終端皮帶輪.如下圖所示,A輪半徑為r,則m可被平拋出去時,A輪的角速度至少為.
參考答案:
1.做勻速圓周運動的物體,在合外力突然消失或者不足以提供圓周運動所需向心力的情況下,就產(chǎn)生了離心運動.
2.C3.B4.CD5.B6.
【反思】
收
獲
疑
問
擴展閱讀
《離心現(xiàn)象及其應用》教案設計
《離心現(xiàn)象及其應用》教案設計
設計思想本設計重視學生的學習過程,體現(xiàn)“以學生為主體,以教師為主導”的師生關系,設計特色是:通過生活中常見的物品制作成實驗教具激發(fā)學生學習物理的興趣,強化了學生學以致用的意識以及合作探究能力和動手能力。
教材分析本節(jié)內(nèi)容是在學習了圓周運動的規(guī)律的基礎上引入的,分析生產(chǎn)生活中的離心現(xiàn)象,關注圓周運動規(guī)律與生活的聯(lián)系。是圓周運動的運動和受力關系的延續(xù),其本質是根據(jù)牛頓第二定律寫出供需方程,具體分析。
學情分析1、學生的興趣:具有強烈的好奇心。
2、學生的知識基礎:已經(jīng)學習了圓周運動的向心力的有關知識。
3、學生的認知特點:對生活中的離心現(xiàn)象有所接觸,但并不知道此現(xiàn)象產(chǎn)生的原因與規(guī)律。
三維目標(一)知識與能力:
1、分析生產(chǎn)生活中的離心現(xiàn)象,知道離心現(xiàn)象的本質和發(fā)生的條件
2、結合課本所分析的實際問題,知道離心現(xiàn)象的應用及防止
(二)過程與方法:
1、通過探究離心現(xiàn)象的過程,培養(yǎng)學生“科學思維和探究”的素養(yǎng),促進學生物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成
2、通過對離心現(xiàn)象的分析,提高學生綜合應用物理知識解決實際問題的能力
(三)情感態(tài)度價值觀:體會學以致用的思想,感受物理與實際生活的緊密聯(lián)系
教學重點離心現(xiàn)象的本質和發(fā)生條件的分析
教學難點對離心現(xiàn)象的理解及其利用和防止的實例分析.
教學方法問題導學法,啟發(fā)式綜合教學法
學法指導自主學習,合作探究,展示交流,將問題作為知識構建的載體,把學生置于具體
的有意義的實際問題中,引導學生通過自主學習,合作探究,展示交流,生生互動,師生互動等方式獲得新知,完成目標。
教具準備三角板圓規(guī)、帶線小球、離心轉臺、離心干燥器、打火機、自制儀器等各類演示設備.
流
程
圖
教學
環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計
意圖
一、
觀看視頻
引入實驗播放視頻觀看視頻激發(fā)學生興趣,
引入新課
實驗
二、
實驗演示
,
設疑思考實驗演示:轉盤上的物塊,轉速慢時,一起做圓周運動,轉速快時,會飛出去。
建立模型:以轉盤上的物塊為研究對象,轉速慢時物塊做圓周運動。
問題一:物塊做圓周運動時,誰提供向心力?
問題二:為什么轉速小的時物塊沒有滑出,轉速大時物塊會滑出?
觀察思考(作受力示意圖)
1、物塊受到的摩擦力提供圓周運動的向心力,即f=mrω2
2、當ω較小時摩擦力足夠提供物塊做圓周運動的向心力,物塊做圓周運動,不會滑出;
3、當ω較大時摩擦力不夠提供物塊做圓周運動的向心力即f〈mrω2,物塊發(fā)生離心現(xiàn)象。
問題
誘導,
理清
思路
合作探究
,
展示交流
一、分組實驗探究:離心現(xiàn)象發(fā)生的條件(自制儀器)
1.當外力不變,速度增大時的現(xiàn)象。
2.當外力變小,速度不變時的現(xiàn)象。
3.當外力變大,速度不變時的現(xiàn)象。
4.當外力消失,速度不變時的現(xiàn)象。(燒斷細繩)
問題三:離心現(xiàn)象發(fā)生的條件?
得出離心現(xiàn)象的定義。分組合作,討論探究
交流展示,互相點評
做圓周運動的物體,由于本身的慣性,總有沿著圓周切線方向飛去的傾向,它之所以沒有飛去是因為向心力持續(xù)地把物體拉到圓周上來,使物體同圓心的距離保持不變.因此離心現(xiàn)象的本質是:慣性的體現(xiàn):
1.如果圓周運動的速度增大或提供向心力的合外力減小,使合力不足以將物體限制在圓周上,物體將做半徑變大的圓周運動.此時,物體逐漸遠離圓心,會發(fā)生離心現(xiàn)象。
2.當外力變大,速度不變時,合外力大于圓周運動的向心力,物體逐漸靠近圓心,做半徑變小的圓周運動。
3.一旦向心力突然消失,物體就沿切線方向飛去,離圓心越來越遠.發(fā)生離心現(xiàn)象。
當F=mω2r時,物體做勻速圓周運動;
當F<mω2r時,物體逐漸遠離圓心;
當F>mω2r時,物體逐漸靠近圓心;
當F=0時,物體沿切線方向飛出。
1.離心現(xiàn)象定義:
做圓周運動的物體,在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下,就會做逐漸遠離圓心的運動,這種現(xiàn)象稱為離心現(xiàn)象。合作
探究,
突破
重難點
合作探究
,
展示交流
問題四:列舉生活中有關離心現(xiàn)象的應用或防止的例子并分析產(chǎn)生的原因。
1.列舉離心運動的應用實例(實驗):
實驗體會離心現(xiàn)象的應用
(1)洗衣機的脫水筒
(2)離心沉淀器
(3)“棉花糖”(視頻)
2.列舉離心運動的防止實例:
播放離心運動防止的視頻
(1)汽車拐彎時限速
(2)高速旋轉的飛輪、砂輪的限速學生小組討論,列舉事例。對實例實驗操作,分析原因
1.當脫水筒轉得比較慢時,水滴跟衣服的附著力F足以提供所需的向心力,F(xiàn)使水滴做圓周運動。當筒轉得比較快時,附著力F不足以提供所需的向心力F,于是水滴做離心運動,穿過筒孔,飛出筒外。
2.試管里的懸濁液沉淀較慢,為了加速沉淀,也可把試管裝入離心機,利用離心運動的原理使其中的不溶微粒加速沉淀.
3.內(nèi)筒與洗衣機的脫水筒相似,里面加入白砂糖,加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉,黏稠的糖汁就做離心運動,從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去,成為絲狀到達溫度較低的外筒,并迅速冷卻凝固,變得纖細雪白,像一團團棉花。
小組討論,列舉事例觀看視頻,分析原因,防止措施。
1.汽車、火車在轉彎時若速度超過允許范圍,就會因離心現(xiàn)象而造成嚴重交通事故.
2.高速轉動的砂輪,若轉速過大,使構成砂輪的砂粒間的作用力不足以提供其所需的向心力,就會引起砂輪某些組成部分的離心現(xiàn)象而造成事故
學以致用
深入理解例:汽車在水平彎道轉彎,已知彎道半徑R=10m,汽車與路面間動摩擦因數(shù)μ=0.5.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,
求汽車安全轉彎的最大速度,并分析汽車沿內(nèi)側車道還是外側車道轉彎更容易發(fā)生離心現(xiàn)象.獨立思考規(guī)范解答交流展示互相點評學以
致用
鞏固
新知
反思總結反思小結:
1.要使原來做圓周運動的物體做離心運動,該怎么辦?
2.要防止離心現(xiàn)象發(fā)生,該怎么辦?
3.發(fā)生離心現(xiàn)象的物體受不受離心力?
本節(jié)課有哪些收獲?1、(1)提高轉速,使所需向心力增大到大于物體所受合外力;
(2)減小合外力或使其消失。
2、(1)減小物體運動的速度,使物體做圓周運動時所需的向心力減小;
(2)增大合外力,使其達到物體做圓周運動時所需的向心力。
3、不受,發(fā)生離心現(xiàn)象的物體所受外力不足以提供做圓周運動所需向心力。知識歸納總結
活塞式抽水機和離心泵教學示例
作為老師的任務寫教案課件是少不了的,大家在用心的考慮自己的教案課件。只有規(guī)劃好了教案課件新的工作計劃,才能促進我們的工作進一步發(fā)展!你們會寫多少教案課件范文呢?為了讓您在使用時更加簡單方便,下面是小編整理的“活塞式抽水機和離心泵教學示例”,歡迎您參考,希望對您有所助益!
活塞式抽水機和離心泵教學示例
(一)教學目的
1.了解活塞式抽水機的原理和工作過程。
2.了解離心式水泵的工作原理。
3.了解抽水設備應如何選用。
(二)教學重點活塞式抽水機的原理。
(三)教學難點活塞式抽水機的抽水高度。
(四)教學過程
一、復習
1.實驗。一個細長的圓筒,用一個活塞插入筒中,活塞上安有提手,且把活塞推至遠端,將筒插在水中,使活塞上提,水為什么跟著活塞上升?
2.活塞下的水面上升到多高時不再上升?(學生討論并回答)
水面上升是由于受到大氣壓強的作用。當活塞下的水柱壓強等于大氣壓強時,水不再上升。由大氣壓的值可知,水柱的壓強等于大氣壓強,即等于水銀氣壓計內(nèi)水銀柱的壓強時。水柱的高度大約是水銀柱高度的13.6倍,即水柱的高度大約10米。
二、活塞式抽水機
這個實驗有重要的實用價值。活塞式抽水機就是這個道理。
人類的生活處處離不開水,最多見的是農(nóng)田灌溉、農(nóng)村的食用水、工業(yè)生產(chǎn)用水等都需要從河里和地下才層抽取,所以抽水機是常用的設備。
抽水機的原理就是利用大氣壓強把水壓上來,就如剛才的實驗。問題是需要把水從活塞下面設法移到上面,這個問題是這樣解決的。
1.觀察抽水機的模型。這是個抽水機的模型,我們把它的細管伸到水面下,提起活塞,水隨活塞上升,這是大氣壓的作用(邊講解邊演示),反復上提活塞,水從活塞上邊的出水管流出。
2.我們來看看它的構造。抽水機的圓筒底部有一個閥門,它只能向上開啟。活塞上也有一個閥門,也只能向上開啟。大家再來觀察它的工作過程(演示)。
3.請大家看書第134頁的圖,并填好圖旁的說明。
4.活塞式抽水機的工作原理是利用大氣壓強,所以抽水高度是有限的。從理論上講,當水上升大約10米高時,水柱產(chǎn)生的壓強等于大氣壓強,要把水抽得再高些,大氣壓就無能為力了,必須改用離心式水泵。
三、離心式水泵
離心式水泵的主要部分是泵殼和殼內(nèi)的葉輪(配合掛圖),葉輪的機軸跟電動機相連。水泵起動前,須先在泵殼內(nèi)灌滿水,使殼內(nèi)的空氣排出。起動后,葉輪在電動機的帶動下高速旋轉,泵殼里的水也隨葉輪高速旋轉。這樣,由于水的慣性被甩入出水管內(nèi),葉輪周圍的壓強大大減小,大氣壓將低處的水壓上來,推開底閥進入泵殼。如此循環(huán)下去,可以不斷地把水抽上來并甩向高處。
離心式水泵的工作原理跟抽水機大體相同,都是大氣壓的作用。但是區(qū)別在于活塞式抽水機只是單一的大氣壓的作用,而離心式水泵是在抽水(大氣壓壓水)的同時再用高速將水甩向高處。
離心式水泵中,靠大氣壓的作用將水吸上來的高度叫吸水揚程,高速旋轉將水甩上去的高度叫壓水揚程,二者之和是水泵的實際揚程。
四、選用最合適的設備
抽水設備種類很多,除了活塞式抽水機、離心式水泵外還有各種人力、畜力帶動的水車,電力帶動的軸流泵、混流泵等等。但是選用什么樣的設備還需根據(jù)所面臨的任務,工作條件,設備的性能和價格等多種方面的因素綜合分析。
活塞式抽水機構造簡單、造價低廉、維修方便,人工操作,但是出水量小、提水高度小。離心式水泵出水量大、提水高度大,但是價格昂貴,還需有配套的動力機械。請大家根據(jù)下列情況,分析安裝什么樣的設備合適?
1.大型農(nóng)場有大片農(nóng)田,要解決農(nóng)田的灌溉,應選用________。
2.農(nóng)戶用水需使用地下水,地下水層距地面大約5米,應安裝______。
3.一片農(nóng)田需用河水灌溉,水面距河岸高約20米,應選用________,它應安裝在________。
雖然有了抽水設備,也應注意節(jié)約用水,因為我國的水資源還比較緊張。
五、作業(yè)
《地球的運動》導學案
作為老師的任務寫教案課件是少不了的,大家在認真寫教案課件了。各行各業(yè)都在開始準備新的教案課件工作計劃了,我們的工作會變得更加順利!你們知道哪些教案課件的范文呢?為此,小編從網(wǎng)絡上為大家精心整理了《《地球的運動》導學案》,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
1.3地球的運動(第1課時)
班級姓名
一、學習目標
1.地球自轉和公轉的方向、周期、速度。
2.黃赤交角的大小以及直射點的移動規(guī)律。
二、自學預習------導讀單
(一)地球運動的的基本形式
1、地球的運動包括和兩種基本形式。
附:在無限的宇宙空間中,地球只不過是滄海之一粟,它處在永不止息的運動中。地球的運動有多種形式,其中最顯著的是自轉和公轉.
2、地球運動的基本情況
地球運動繞轉中心運動方向周期運動速度
自轉
自向
北極上空:
南極上空: 真正周期:叫1恒星日,
時分秒.
晝夜更替的周期叫1太陽日 時.
注:理解恒星日和太陽的的區(qū)別
線速度:由
向 遞減.
(60度約為赤道一半)
角速度:除南北兩極點外處處,/小時
注:南北兩極角速度和線速度是0
公轉
自向恒星年:日時
分秒
近日點(月初)
公轉速度最
遠日點(月初)
公轉速度最
注:平均角速度約1°∕日,線速度約為30km∕s
3.自轉和公轉的關系
(1)黃赤交角:地軸和黃道面的夾角為
(2)直射光線:垂直照射地面的光線
判斷依據(jù):光線沿長線過地球的球心,直射光線只有一條.
在圖中找出直射光線?
(3)直射點(直射光線和地面的交點)回歸運動規(guī)律
標出下面兩圖中ABCD四點的時間及節(jié)氣?
拋體運動(測試)學案
第3章拋體運動測試
考試時間:2小時,全卷共100分
可能用到的數(shù)據(jù):
重力加速度g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8
一、選擇題(本大題共12小題,每小題3分,共36分,本題給出的四個選項中,只有一個選項符合題意,請將所選項前的字母填寫在答題卡中對應題號下的空格中)
1、物體做曲線運動時,下列說法中不可能存在的是:
A.速度的大小可以不發(fā)生變化而方向在不斷地變化。
B.速度的方向可以不發(fā)生變化而大小在不斷地變化
C.速度的大小和方向都可以在不斷地發(fā)生變化
D.加速度的方向在不斷地發(fā)生變化
2、關于曲線運動的說法中正確的是:
A.做曲線運動物體的加速度方向跟它的速度方向不在同一直線上
B.速度變化的運動必定是曲線運動
C.受恒力作用的物體不做曲線運動
D.加速度變化的運動必定是曲線運動
3、關于運動的合成,下列說法中正確的是:
A.合運動的速度一定比每一個分運動的速度大
B.兩個勻變速直線運動的合運動一定是曲線運動
C.只要兩個分運動是直線運動,那么合運動也一定是直線運動
D.兩個分運動的時間一定與它們合運動的時間相等
4、關于做平拋運動的物體,下列說法中正確的是:
A.從同一高度以不同速度水平拋出的物體,在空中的運動時間不同
B.以相同速度從不同高度水平拋出的物體,在空中的運動時間相同
C.平拋初速度越大的物體,水平位移一定越大
D.做平拋運動的物體,落地時的速度與拋出時的速度大小和拋出時的高度有關
5、一物體從某高度以初速度水平拋出,落地時速度大小為,則它的運動時間為:
ABCD
6、做勻速圓周運動的物體,下列哪些量是不變的:
A.線速度B.角速度C.向心加速度D.向心力
7、關于圓周運動的向心加速度的物理意義,下列說法中正確的是:
A.它描述的是線速度大小變化的快慢
B.它描述的是角速度大小變化的快慢
C.它描述的是線速度方向變化的快慢
D.以上說法均不正確
8、如圖所示,為一在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的圓錐擺,關于擺球A的受力情況,下列說法中正確的是:
A.擺球A受重力、拉力和向心力的作用
B.擺球A受拉力和向心力的作用
C.擺球A受拉力和重力的作用
D.擺球A受重力和向心力的作用
9、如圖所示,小物塊A與圓盤保持相對靜止,跟著圓盤一起作勻速圓周運動,則下列關于A的受力情況說法正確的是
A.受重力、支持力
B.受重力、支持力和指向圓心的摩擦力
C.受重力、支持力、摩擦力和向心力
D.受重力、支持力和與運動方向相同的摩擦力
10、質量為的汽車,以速率通過半徑為r的凹形橋,在橋面最低點時汽車對橋面的壓力大小是:
A.B.C.D.
11、物體以速度水平拋出,若不計空氣阻力,則當其豎直分位移與水平位移相等時,以下說法中不正確的是
A.豎直分速度等于水平分速度B.即時速度大小為
C.運動的時間為D.運動的位移為
12、一條河寬為,河水流速為,小船在靜水中的速度為,要使小船在渡河過程中所行路程S最短,則:
A.當>時,S=B.當<時,
C.當>時,D.當<,
二、填空題(本大題共6小題,每空2分,共24分。把答案填寫在題中橫線上的空白處,不要求寫出說明或過程)
13.在長為80cm的玻璃管中注滿清水,水中放一個可以勻速上浮的紅蠟燭,將此玻璃管豎直放置,讓紅蠟燭沿玻璃管從底部勻速上升,與此同時,讓玻璃管沿水平方向向右勻速移動,若紅蠟燭在玻璃管中沿豎直方向向上運動的速度為8cm/s,玻璃管沿水平方向移動的速度為6cm/s,則紅蠟燭運動的速度大小是cm/s,紅蠟燭上升到水面的時間為S。
14、小球從離地5m高、離豎直墻4m遠處以8m/s的速度向墻水平拋出,不計空氣阻力,則小球碰墻點離地高度為m,要使小球不碰到墻,它的初速度必須小于m/s。(取g=10m/s2)
15、如圖所示皮帶轉動輪,大輪直徑是小輪直徑的2倍,A是大輪邊緣上一點,B是小輪邊緣上一點,C是大輪上一點,C到圓心O1的距離等于小輪半徑。轉動時皮帶不打滑,則A、B兩點的角速度之比ωA:ωB=_,
B、C兩點向心加速度大小之比:=___。
16.一輛汽車以54km/h的速率通過一座拱橋的橋頂,汽車對橋面的壓力等于車重的一半,這座拱橋的半徑是m。若要使汽車過橋頂時對橋面無壓力,則汽車過橋頂時的速度大小至少是m/s。
17.從某高度處以12m/s的初速度水平拋出一物體,經(jīng)2s落地,g取10m/s2,則物體拋出處的高度是______m,物體落地點的水平距離是______m。
18.如圖所示是在“研究平拋物體的運動”的實驗中記錄的一段軌跡。已知物體是從原點O水平拋出,經(jīng)測量C點的坐標為(60,45)。則平拋物體的初速度=m/s,該物體運動的軌跡為一拋物線,其軌跡方程為
三、計算題(本大題共4個小題,第19題6分,第20題10分,第21題12分,第22題12分,共40分。要求寫出主要的文字說明、方程和演算步驟,只寫出答案而未寫出主要的演算過程的不能得分,答案中必須寫出數(shù)字和單位)
19、某同學在某磚墻前的高處水平拋出一石子,石子在空中運動的部分軌跡照片如圖所示。從照片可看出石子恰好垂直打在一傾角為的斜坡上的A點。已知每塊磚的平均厚度為20cm,拋出點到A點豎直方向剛好相距100塊磚,求:
(1)石子在空中運動的時間t;
(2)石子水平拋出的速度v0。
20.A、B兩小球同時從距地面高為h=15m處的同一點拋出,初速度大小均為v0=10.A球豎直向下拋出,B球水平拋出,空氣阻力不計,重力加速度取g=l0m/s2.求:
(1)A球經(jīng)多長時間落地?
(2)A球落地時,A、B兩球間的距離是多少?
21.如圖所示,長為R的輕質桿(質量不計),一端系一質量為的小球(球大小不計),繞桿的另一端O在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,若小球最低點時,桿對球的拉力大小為1.5,求:
①小球最低點時的線速度大小?
②小球通過最高點時,桿對球的作用力的大?。?br>
③小球以多大的線速度運動,通過最高處時桿對球不施力?
22.如圖所示,軌道ABCD的AB段為一半徑R=0.2的光滑1/4圓形軌道,BC段為高為h=5的豎直軌道,CD段為水平軌道。一質量為0.1的小球由A點從靜止開始下滑到B點時速度的大小為2/s,離開B點做平拋運動(g取10/s2),求:
①小球離開B點后,在CD軌道上的落地點到C的水平距離;
②小球到達B點時對圓形軌道的壓力大???
③如果在BCD軌道上放置一個傾角=45°的斜面(如圖中虛線所示),那么小球離開B點后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。
第3章拋體運動測試答題卷
(全卷總分:100分;考試時間:120分鐘)
注意:可能用到的數(shù)據(jù):
重力加速度g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8
題號一二三、計算題總分
19202122
得分
得分評卷人
題號123456789101112
答案
一、選擇題(本大題共12小題,每小題3分,共36分,本題給出的四個選項中,只有一個選項符合題意,請將所選項前的字母填寫在下表對應題號下的空格中)
得分評卷人
二、填空題(本大題共6小題,每空3分,共24分。把答案填寫在題中橫線上的空白處,不要求寫出說明或過程)
13.cm/s、s14.m、m/s
15.、16.m、m/s
17.m、m18、m/s、
三、計算題(本大題40分。要求寫出主要的文字說明、方程和演算步驟,只寫出答案而未寫出主要的演算過程的不能得分,答案中必須寫出數(shù)字和單位)
得分評卷人
19題、(6分)某同學在某磚墻前的高處水平拋出一石子,石子在空中運動的部分軌跡照片如圖所示。從照片可看出石子恰好垂直打在一傾角為的斜坡上的A點。已知每塊磚的平均厚度為20cm,拋出點到A點豎直方向剛好相距100塊磚,求:
(1)石子在空中運動的時間t;
(2)石子水平拋出的速度v0。
得分評卷人
20.(10分)A、B兩小球同時從距地面高為h=15m處的同一點拋出,初速度大小均為v0=10.A球豎直向下拋出,B球水平拋出,空氣阻力不計,重力加速度取g=l0m/s2.求:
(1)A球經(jīng)多長時間落地?(2)A球落地時,A、B兩球間的距離是多少?
得分評卷人
得分評卷人
21.(12分)如圖所示,長為R的輕質桿(質量不計),一端系一質量為的小球(球大小不計),繞桿的另一端O在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,若小球最低點時,桿對球的拉力大小為1.5,求:
①小球最低點時的線速度大小?
②小球通過最高點時,桿對球的作用力的大小?
③小球以多大的線速度運動,通過最高處時桿對球不施力?
22.(12分)如圖所示,軌道ABCD的AB段為一半徑R=0.2的光滑1/4圓形軌道,BC段為高為h=5的豎直軌道,CD段為水平軌道。一質量為0.1的小球由A點從靜止開始下滑到B點時速度的大小為2/s,離開B點做平拋運動(g取10/s2),求:
①小球離開B點后,在CD軌道上的落地點到C的水平距離;
②小球到達B點時對圓形軌道的壓力大?。?br>
③如果在BCD軌道上放置一個傾角=45°的斜面(如圖中虛線所示),那么小球離開B點后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置
參考答案:
一、選擇題(每小題3分,共36分)
題號123456789101112
答案BADDDBCCBDAC
二、填空題:(每空2分,共24分)
13.10、_10__.14.__3.75_、__4_15.1:2、4:116.__45、
17.20、2418、2、
三、計算題
19題6分,
解:(1)由題意可知:石子落到A點的豎直位移y=100×20×10-2m=2m…………(1分)
由y=gt2/2…………(1分)得t=2s…………(1分)
(2)由A點的速度分解可得v0=vytan370…………(1分))
又因vy=g,解得vy=20m/s…(1分)故v0=15m/s?!?分)
20題10分,解:(1)A球做豎直下拋運動:將、代入,可得:………………(5分)
(2)B球做平拋運動:將、代入,可得:
此時A球與B球的距離為:將、、代入,
得:………………5分)
21題12分,解:(1)小球過最低點時受重力和桿的拉力作用,由向心力公式知
T-G=解得…………(4分)
2)小球以線速度通過最高點時所需的向心力
小于,故桿對小球施加支持力FN的作用,小球所受重力G和支持力FN的合力提供向心力,G-FN=,解得FN=………(4分)
3)小球過最高點時所需的向心力等于重力時桿對球不施力,解得……………(4分)
22題12分解:
⑴設小球離開B點做平拋運動的時間為t1,落地點到C點距離為s
由h=gt12得:t1==s=1s………………………(2分)
s=vBt1=2×1m=2m………………………………(2分)
⑵小球達B受重力G和向上的彈力F作用,由牛頓第二定律知
解得F=3N…………………(2分)
由牛頓第三定律知球對B的壓力,即小球到達B點時對圓形軌道的壓力大小為3N,方向豎直向下?!?分)
⑶如圖,斜面BEC的傾角θ=45°,CE長d=h=5m
因為d>s,所以小球離開B點后能落在斜面上……………………………(1分)
(說明:其它解釋合理的同樣給分。)
假設小球第一次落在斜面上F點,BF長
為L,小球從B點到F點的時間為t2
Lcosθ=vBt2①
Lsinθ=gt22②
聯(lián)立①、②兩式得
t2=0.4s…………(1分)
L==m=0.8m=1.13m……………………………(3分)
說明:關于F點的位置,其它表達正確的同樣給分。