高一物理必修2作业本上期.docx
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高一物理必修2作业本上期
第五章曲线运动
第1节曲线运动
【学考要求】
1．了解曲线运动的位移与速度，会用平行四边形定则解决有关位移、速度的合成与分解的简单问题；
2．理解物体做曲线运动的条件。
【知识梳理】
1．曲线运动的速度
（1）曲线运动的速度方向：
做曲线运动的物体在某一点的速度方向，沿曲线在该点的方向。
（2）特点：
曲线运动的速度的在时刻变化，但速度的不一定在变化。
因此曲线运动是一种速运动。
这也说明做曲线运动的物体初速度和所受合力都不为零。
2．做曲线运动的条件
（1）物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上。
（2）记忆图像：
（3）拓展规律：
可将合力F合分解到运动方向Fx和垂直运动的方向Fy，可知：
Fx只起改变速度v大小的作用，Fy只起改变速度v方向的作用。
即：
若θ为锐角，物体做加速曲线运动；θ为钝角，物体做减速曲线运动；θ为直角，物体做速
度大小不变的曲线运动
3．运动的合成与分解
（1）运动的合成与分解遵循的法则：
定则。
（2）牢记：
合运动就是物体的实际运动（眼睛看得见），分运动是物体实际运动的两个分效果（人为分析出来的，并不直观可见）
（3）合运动与分运动的关系：
合运动与分运动具有等效性和等时性；各分运动具有独立性。
（4）运动的合成与分解：
运动的合成与分解就是要对和运动相关的矢量（位移、速度）进行合成与分解，使合矢量与分矢量相互转化，从而将复杂运动用简单运动进行等效替代。
（类比：
力的合成与分解）
【考题例析】
例题1（2011学考第8题）跳水队员从10m高台做“反身翻腾二周半”动作时，
头部运动的轨迹如图所示，下列有关头部运动的说法正确的是（）
A．直线运动B．曲线运动
C．速度大小不变D．速度方向不变
例题2（2012学考第5题）向斜上方抛出的石子，它所受重力的方向与速度的方向不在一条直线上，则石子（）
A．一定做直线运动B．可能做直线运动
C．一定做曲线运动D．可能做曲线运动
例题3（2010学考第5题）如图所示，一个在水平桌面上向右做直线
运动的钢球，如果在它运动路线的旁边放一块磁铁，则钢球可能的
运动轨迹是（）
A．轨迹①B．轨迹②
C．轨迹③D．轨迹①、②、③都有可能
例题4（2011学考第16题）如图所示，蜡块R可以在两端封闭、注满清水的竖直玻璃管中
匀速上升。
现若让蜡块R从竖直管底沿管匀速上升的同时，令竖直玻璃管沿水平方向向右
做匀速直线运动。
那么关于蜡块R相对于地面的运动轨迹，下列说法正确的是：
（）
A．是一条竖直直线B．是一条倾斜的直线
C．是一条抛物线D．是一条水平直线
【巩固练习】
1．关于曲线运动，下列说法中正确的是（）
A．变速运动—定是曲线运动B．曲线运动—定是变速运动
C．速率不变的曲线运动是匀速运动D．曲线运动也可以是速度不变的运动
2（2014学考第7题）物体经过位置A时，速度v的方向和它
受到合力F的方向如图所示，则物体的运动轨迹可能是（）
A．轨迹①B．轨迹②
C．轨迹③D．轨迹①、②、③都有可能
3．质点在恒定外力F的作用下，沿如图所示的轨迹从A点运动到B点，则下列图中能正确表示F
方向的可能是：
（）
4．一个做匀速直线运动的物体，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，物体的运动情况可能为（）
A．继续做直线运动
B．一定做曲线运动
C．可能做直线运动，也可能做曲线运动D．运动的形式不能确定
5．关于物体的运动，下列说法中正确的是（）
A．物体做曲线运动时，它所受的合力可能为零
B．做曲线运动的物体，有可能处于平衡状态
C．做曲线运动的物体，速度方向一定时刻改变
D．做曲线运动的物体，所受的合力的方向有可能与速度方向在一条直线上
6．铅球以10m/s的速度斜向上抛出，抛出时速度方向与水平面的夹角为30°，求铅球水平方向的分速度vx与竖直方向的分速度vy。
7．教材P5实验中，若已知蜡块R沿管匀速上升的速度为v1=3m/s，玻璃管水平向右的速度为v2=4m/s，玻璃管足够长。
求2s末时：
蜡块的合速度和合位移。
第2节平抛运动
【学考要求】
1．会用运动合成与分解的方法分析抛体运动；能应用平抛运动规律进行简单计算。
【知识梳理】
1．平抛运动及其规律
（1）定义：
初速度沿方向，且只受力作用的抛体运动叫做平抛运动。
（2）特征：
平抛运动可看做水平方向的运动和竖直方向的运动的合运动。
（3）平抛运动的规律：
①位移
水平位移：
竖直位移：
合位移：
大小
方向
，
为物体的合位移方向与水平方向的夹角。
轨迹方程：
，平抛运动的轨迹是抛物线。
②速度
水平分速度：
竖直分速度：
合速度：
大小
方向
，
为合速度方向与水平方向的夹角。
（3）加速度
大小a=g，方向竖直向下。
平抛运动是加速度恒定不变的匀变速曲线运动。
【考题例析】
例题1（2013学考第20题）将一个物体以10m/s的初速度从5m的高度水平抛出，不计空气阻力，
重力加速度g=10m/s2，则物体落地时竖直方向的分速度为_________m/s，落地时速度方向与水平
地面的夹角θ=__________。
例题2（2014学考第13题）在距水平地面的高度为h处，将铅球以初速度v0水平推出，使铅球做平抛运动，将该运动沿水平方向和竖直方向分解。
下列对铅球做平抛运动的描述正确的是（）
A．水平方向的分运动为匀速直线运动B．竖直方向的分运动为匀速直线运动
C．运动时间与h无关D．运动时间与v0有关
例题3（2011学考第27题）从某高度处以v0=15m/s的初速度水平抛出一物体，经时间t=2s落地，g
取10m/s2，求：
（1）物体抛出时的高度y和物体抛出点与落地点间的水平距离x；
（2）物体落地时的速度大小v。
【巩固练习】
1（2014学考第4题）如图所示，水平向右飞行的飞机，经过地面O点的正上方时，释放一颗炸弹，不计空气阻力，则炸弹的落点可能在
A．O点B．A点
C．B点D．以上三种情况均有可能
2．质量不同的两个小球从距水平地面同一高度处、以不同的初速度
同时水平抛出，最后落在同一水平地面上，不计空气阻力，则（）
A．质量小的小球先着地
B．质量大的小球先着地
C．初速度小的水平位移较大
D．初速度大的水平位移较大
3．将两个质量不同的物体同时从同一地点水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是（）
A．质量大的物体先着地B．质量小的物体飞出的水平距离远
C．两物体落地时间由抛出点与着地点的高度差决定D．两物体飞出的水平距离一定一样远
4．在高空匀速飞行的飞机上不停的丢下重物（水平方向的速度一直不变，忽略一切阻力），则站在地面的观察者看到重物做（填“平抛”或“自由落体”）运动，飞行员看到丢下的重物在空中的连线应该是一条（填“竖直线”或“抛物线”）。
5．将一个质量m=2kg的小球从某高度处以速度v0=2m/s水平抛出，经过2s时间落地，空气阻力忽略不计，取重力加速度g=10m/s2。
求：
（1）小球下落的高度h；
（2）小球落地时的速度大小v。
6．将一个质量m=2kg的小球从高h=5m处以速度v0=2m/s水平抛出，空气阻力忽略不计，取重力加速度g=l0m/s2。
求小球从抛出到落地：
（1）小球运动的时间t；
（2）小球的水平位移x；（3）小球落地时的速度大小v。
第3节实验：
研究平抛运动
【学考要求】
1．能正确描绘平抛运动的轨迹；2.会根据轨迹求初速度；3.知道实验操作中的主要注意事项。
【知识梳理】
1．实验：
研究平抛运动
（1）求初速度：
（2）描迹法探究平抛运动规律的实验器材和步骤
实验器材：
斜槽轨道、小球、木板、白纸、
图钉、铅垂线、直尺、三角板、
铅笔等。
实验步骤：
①安装斜槽轨道，使其末端保持水平；
②固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直
状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐
标纸方格横线呈水平方向；
③以斜槽末端为坐标原点沿铅垂线画出y轴；
④让小球从斜槽上适当的高度由静止释放，用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置；
⑤重复步骤4，在坐标纸上记录多个位置；
⑥在坐标纸上作出x轴，用平滑的曲线连接各个记录点，得到平抛运动的轨迹；
⑦在轨迹上取几个点，使这些点在水平方向间距相等，研究这些点对应的纵坐标y随时间变化
的规律。
实验过程注意事项：
①保证斜槽末端的切线水平，方木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行，并使小球运动时靠近木板，但不接触；
②小球每次都从斜槽上同一位置滚下；
③小球做平抛运动的起点不是槽口的端点，应是小球在槽口时球的重心在木板上的水平投点；
④小球在斜槽上开始滚下的位置要适当，以便使小球运动的轨迹由木板的左上角到右下角。
【考题例析】
例题1（2014学考第11题）如图所示，将一个小钢珠（可视为质点）
从平台上沿水平方向弹出，小钢珠落在水平地面上的A点，已知当
地的重力加速度。
为测出小钢珠离开平台时的初速度v0，只需要下
列哪一件器材（）
A．天平B．弹簧测力计C．刻度尺D．秒表
【巩固练习】
1．（2009学考第23题）用如图所示的装置研究平抛运动，用小锤打击弹性
金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。
A、B两球
同时开始运动，观察到两球________落地（填“同时”或“不同时”）；改
变打击的力度，重复这个实验，观察到两球________落地（填“同时”或
“不同时”）。
2．（2012学考第12题）利用如图所示装置研究平抛运动。
为了画出一条钢球做平抛运动的轨迹，要求：
（）
A．钢球每次必须从斜槽上相同的位置滚下
B．钢球每次可以从斜槽上不同的位置滚下
C．斜槽末端的切线可以不调成水平
D．斜槽必须是光滑的
3．在“研究平抛运动”的实验中，安装实验装置时，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是（）
A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B．保证小球在空中运动的时间每次都相等
C．保证小球飞出时，初速度水平
D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线
第4节圆周运动
【学考要求】
知道什么是圆周运动；理解线速度、角速度、转速和周期的概念及相互关系，并能进行简单计算
【知识梳理】
1．描述匀速圆周运动运动快慢的物理量
（1）线速度v：
物体沿圆周通过的弧长Δl与时间Δt的比值。
它是矢量，单位是m/s
（2）角速度ω：
物体与圆心连线扫过的角度Δθ与所用时间Δt的比值。
单位是rad/s
（3）周期T：
物体转过一周所用的时间，单位是s
转速n：
物体单位时间内转过的圈数。
单位是r/min，或r/s。
（单位是r/s时，
）
（4）匀速圆周运动：
线速度大小不变的圆周运动叫做匀速圆周运动
小结：
v大小、ω、T、n保持不变；v方向时刻在改变，故线速度v在不断变化，是变速运动。
2．同一皮带连接的两轮边缘（不打滑）相等；同一轮盘上的点相等。
【考题例析】
例题1（2009学考第4题）用细线拴住一个小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列描述小球运动的物理量，发生变化的是（）
A．动能（
）B．线速度C．周期D．角速度E．转速
例题2（2012学考第8题）皮带传动装置如图所示，A轮的半径大于B轮的半径，P是A轮边缘上的一点，Q是B轮边缘上的一点。
当皮带轮转动时（皮带与两轮之间不发生相对滑动）
A．P点的线速度大小大于Q点的线速度大小
B．P点的线速度大小等于Q点的线速度大小
C．P点的角速度大于Q点的角速度
D．P点的角速度等于Q点的角速度
例题3．下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法正确的是（ ）
A．甲、乙两物体线速度相等，角速度一定也相等
B．甲、乙两物体角速度相等，线速度一定也相等
C．甲、乙两物体周期相等，角速度一定也相等
D．甲、乙两物体周期相等，线速度一定也相等
【巩固练习】
1．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A．相等的时间里发生的位移相等B．相等的时间里通过的弧长相等
C．每转一圈所用的时间可能不相同D．相等的时间里转过的角度不等
2．质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ）
A．线速度越大，周期一定越小B．角速度越大，周期一定越小
C．转速越大，周期一定越大D．圆周半径越小，周期一定越小
3．A、B两质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的弧长之比SA:
SB=2:
3，而转过的角度θA:
θB=3:
2，则它们的线速度之比为vA:
vB=，角速度之比为ωA:
ωB=，周期之比TA:
TB=，半径之比为rA:
rB=
4．（2009学考第5题）玩具汽车在水平面上运动有如下四种情形，所受合力为零的情形是（）
A．做匀速直线运动B．做匀速圆周运动
C．做匀加速直线运动D．做匀减速直线运动
5．如图所示是一个玩具陀螺．a、b和c是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于
地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（ ）
A．a、b和c三点的线速度大小相等
B．a、b和c三点的角速度相等
C．a、b的角速度比c的大
D．c的线速度比a、b的大
6．一小球沿半径为2m的轨道做匀速圆周运动，若周期T=πs，则（ ）
A．小球的线速度大小是4m/sB．小球的角速度大小是4rad/s
C．小球的转速是4r/sD．经过
s，小球的位移大小为4m
7．机械手表的分针与秒针从重合至第二次重合，中间经历的时间为（ ）
A．
minB．1minC．
minD．
min
第5节向心加速度
【学考要求】
1．理解向心加速度的概念；2．能用向心加速度的公式进行简单计算。
【知识梳理】
1．描述匀速圆周运动运动快慢的物理量
（4）向心加速度an：
匀速圆周运动的向心加速度，其大小始终不变，但方向总是沿半径方向指向圆心，时刻变化。
（5）匀速圆周运动：
v大小、ω、T、n、an大小保持不变；v方向、an方向时刻改变，故v、an在不断改变
【考题例析】
例题1．由于地球的自转，地球表面上各点均做匀速圆周运动，所以（）
A．地球表面各处具有相同大小的线速度
B．地球表面各处具有相同大小的角速度
C．地球表面各处具有相同大小的向心加速度
D．地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心
例题2．A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的转速为30r/min，B的转速为15r/min。
则两球的向心加速度之比为（）
A．1：
1B．2：
1C．4：
1D．8：
1
【巩固练习】
1．下列关于向心加速度的说法中，正确的是（）
A．向心加速度的方向始终与速度的方向垂直
B．向心加速度的方向保持不变
C．在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的
D．在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化
2．由于地球自转，比较位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体2，则（）
A．它们的角速度之比ω1∶ω2=2∶1
B．它们的线速度之比v1∶v2=2∶1
C．它们的向心加速度之比a1∶a2=2∶1
D．它们的向心加速度之比a1∶a2=4∶1
3．关于质点做匀速圆周运动的下列说法正确的是（）
A．由a=v2/r，知a与r成反比
B．由a=ω2r，知a与r成正比
C．由ω=v/r，知ω与r成反比
D．由ω=2πn，知ω与转速n成正比
4．如图所示皮带传动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮
边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心
O1的距离等于小轮半径，转动时皮带不打滑。
则A、B、C三点
的角速度之比ωA∶ωB∶ωC=，向心加速度大小之比
aA∶aB∶aC=。
5．如图所示，摩擦轮A和B通过中介轮C进行传动，A为主动轮，A的
半径为20cm，B的半径为10cm，则A、B两轮边缘上的点，角速度之
比为_________；向心加速度之比为_________。
第6节向心力
【学考要求】
1．理解向心力的概念，能用向心力公式进行简单计算；能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动问题。
【知识梳理】
1．向心力——做匀速圆周运动的物体所受的合力提供向心力（即
）
大小：
方向：
总是沿半径方向指向圆心。
【考题例析】
例题1（2012学考第10题）细线的一端固定，另一端系一个小球（视为质点），让小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，如图所示。
关于细线对小球的拉力，下列说法正确的是（）
A．拉力的方向一定指向圆心
B．拉力的方向不一定指向圆心
C．拉力的大小可能为零
D．拉力的大小与小球的速度大小无关
例题2（2011学考第11题）如图所示，细线的一端固定，另一端拴住
一个小球在光滑水平面内做匀速圆周运动。
如果保持细线的长度不
变，减小小球的线速度，那么细线对小球的拉力大小将（）
A．不变B．变大C．变小D．无法确定
例题3（2010学考第12题）如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，
盘面上距圆盘中心一定距离处放有一个小木块随圆盘一起转动，木块
受到三个力的作用：
重力、圆盘对木块的支持力和圆盘对木块的静摩
擦力，则木块转动所需的向心力是（）
A．木块所受的重力B．圆盘对木块的支持力
C．圆盘对木块的静摩擦力D．圆盘对木块的支持力和静摩擦力的合力
例题4（2013学考第10题）狗拉着雪撬在水平雪地上做匀速圆周运动，关于雪撬的运动和受力情况，下列说法正确的是（）
A．雪撬的速度不变B．雪撬受到的阻力不变
C．雪撬的加速度大小不变D．狗对雪撬拉力的方向不变
【巩固练习】
1．某质点做匀速圆周运动时，不发生变化的物理量是__________，变化的是__________
①周期②线速度③线速度大小④角速度⑤动能⑥向心加速度⑦向心力
2．物体做圆周运动时，下列关于向心力的说法中，不正确的是（ ）
A．物体做匀速圆周运动时，受到的向心力是恒力
B．向心力的作用是改变速度的方向
C．向心力可以是物体受到的合力
D．向心力是产生向心加速度的力
3．如图所示，在水平转动的圆盘上，两个完全一样的木块A、B一起随
圆盘做匀速圆周运动，转动的角速度为ω，已知木块A、B到圆盘中心
O的距离为rA和rB，且rB=2rA，则两木块的向心力之比为（ ）
A．1∶2B．2∶1C．1∶4D．4∶1
4．在匀速转动的水平转盘上，有一个相对于盘静止的物体，随盘一起转动，关于它的受力情况，下列说法中正确的是（）
A．只受到重力和盘面的支持力作用
B．只受到重力、支持力和静摩擦力的作用
C．除重力、支持力外，还受到向心力的作用
D．受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用
5．（2013学考第11题）把一个小球放在光滑的玻璃漏斗中，晃动漏斗，可使
小球沿漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。
如图所示，关于小球的受力
情况，下列说法正确的是（）
A．重力、漏斗壁的支持力
B．重力、漏斗壁的支持力及向心力
C．重力、漏斗壁的支持力、摩擦力及向心力
D．小球受到的合力为零
6．如图所示，一圆盘可绕一通过圆心且垂直盘面的竖直轴OO'转动。
在圆盘上
放置一木块，木块随圆盘一起匀速转动，则木块相对圆盘的运动趋势方向
A．与木块运动方向相同B．与木块运动方向相反（）
C．背离圆心D．指向圆心
7．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动。
若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大
B．物体所受弹力增大，摩擦力减小
C．物体所受弹力减小，摩擦力减小
D．物体所受弹力增大，摩擦力不变
8．用长短不同、材料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么（）
A．两小球以相同的线速度运动时，长绳易断
B．两小球以相同的角速度运动时，长绳易断
C．两小球以相同的角速度运动时，短绳易断
D．不管怎样，都是短绳易断
9．如图所示，A、B两个小球质量相等，用一根轻绳相连，另有一根轻绳的
两端分别连接O点和B点，让两个小球绕O点在光滑水平桌面上以相同
的角速度做圆周运动，若OB绳上的拉力为F1，AB绳上的拉力为F2，
OB=AB，则（ ）
A．F1:
F2＝2:
3B．F1:
F2＝3:
2
C．F1:
F2＝5:
3D．F1:
F2＝2:
1
10．质量为m的A球在光滑水平面上做匀速圆周运动，小球A用细线拉
着，细线穿过板上光滑小孔O，下端系一相同质量的B球，如图所示，
当平板上A球绕O点分别以ω和2ω角速度转动时，A球距O点距离
之比是（ ）
A．1:
2B．1:
4C．4:
1D．2:
1
第7节生活中的圆周运动
【学考要求】
1．能分析实际问题中圆周运动的向心力来源，并能进行简单计算；认识离心运动。
【知识梳理】
1．合力与向心力的关系——对应的：
曲线运动
（1）
：
做匀速圆周运动（物体离圆心的距离不变）
（2）
：
做离心运动（物体在逐渐远离圆心）
（3）
：
做近心运动（物体离圆心越来越近）
2．应用：
（1）转弯：
需要向心力，由物体所受合力提供。
（2）竖直平面内的圆周运动：
不是匀速圆周运动，只研究最高点和最低点。
如：
①拱形桥最高点：
，即
②绳、杆拉着物体过最高点：
，即
③最低点：
只有一种可能，即
，
（3）离心运动：
物体所受合力<做匀速圆周运动所需要的向心力，物体逐渐远离圆心的运动。
常见离心现象：
脱水、离心机、棉花糖制作、汽车弯道侧移、转伞甩出伞面的水
【考题例析】
例题1（2011学考第13题）关于铁路的弯道处内、外轨的高度的关系，下列说法正确的是：
A．内、外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故
B．列车在转弯处有向内倾倒的可能，故应使内轨高于外轨，以防列车翻倒
C．外轨比内轨略高，可以减轻车轮轮缘与外轨的挤压，使列车顺利转弯
D．以上说法均不正确
例题2（2011学考第23题）高速铁路弯道处，外轨比内轨（填“高”或“低”）；列车通过弯道时（填“有”或“无”）加速度。
例题3．汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥的压力为车重的3/4。
如果使汽车行驶至桥顶时对桥恰无压力，则汽车速度大小为（）
A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s
【巩固练习】
1．（2010学考第22题）一个玩具小汽车在水平地板上以某一速度匀速行驶时，玩具小汽车对地板的压力大小F1________（填“等于”或“不等于”）它的重力大小G；当该玩具小汽车以同一速度通过玩具拱形桥最高点时，它对桥面的压力大小F2=________（填“等于”或“不等于”）它的重力大小G。
2．（2010学考第10题）下列物体，处于平衡状态的是：
（）
A．静止在水平地面上的篮球B．做平抛运动的钢球
C．沿斜面加速下滑的木箱D．正在转弯的火车
3．下列有关离心运动的说法，不正确的是（）
A．汽车转弯时要减速行驶，是
升级会员 