以下是一份關于必修二曲線運動及其相關例題的講解:
曲線運動是一種常見的運動現象,由物體的運動軌跡可以直觀地看出。物體在某一方向(例如速度方向)上的運動,使得物體在此方向上受到的合外力產生一個向這一方向的加速度。這個加速度使物體在此方向上產生速度的變化率,從而形成速度在空間(或時間)上的變化。
例題:
例1:一個物體以某一初速度沖向一直線軌道,已知物體與軌道間的摩擦因數μ和軌道的長度l,求物體最終停止所需的時間。
分析:物體受到重力、支持力和滑動摩擦力,根據牛頓第二定律和運動學公式可以求解。
解答:設物體質量為m,初速度為v0,加速度大小為a,則有
f = μmg = ma
v^2 = v0^2 + 2as
其中v是物體停止時的速度,s是物體在時間t內的位移。由以上三式可得
s = v^2/(2μg) = v0^2/(2μg + a)
由于軌道的長度l已知,所以可以求出時間t。
例2:一架噴氣式飛機,質量m=5.0×10^3kg,起飛過程中從靜止開始滑跑。當位移達到L=530m時,離開地面升空。在此過程中飛機的最大速率達到v=1.5m/s。求飛機受到的平均阻力是其自身重力的多少倍。
分析:飛機受到重力、空氣阻力和地面摩擦力,根據牛頓第二定律和運動學公式可以求解。
解答:設空氣阻力大小為f,飛機受到的平均阻力是其自身重力的k倍,即f = kmg。根據牛頓第二定律有
kmg - F阻 = ma
其中a是飛機的加速度,L是飛機滑跑的距離。由運動學公式可得
v^2 = 2al
聯立以上三式可得k = 0.07。
以上就是關于必修二曲線運動及其相關例題的講解,希望對你有所幫助。
必修二曲線運動相關例題:
1. 以下關于曲線運動的描述,哪個是正確的?
A. 曲線運動可以是勻變速運動
B. 曲線運動可以是勻速運動
C. 曲線運動的加速度可能為零
D. 曲線運動的加速度不可能恒定
正確答案是:A. 曲線運動可以是勻變速運動。
2. 假設有一個小球在水平面內做曲線運動,以下哪個描述是正確的?
A. 小球的速度方向一定在不斷變化
B. 小球的加速度方向一定在不斷變化
C. 小球的速度大小一定在不斷變化
D. 小球的加速度大小一定在不斷變化
正確答案是:A. 小球的速度方向一定在不斷變化。
例題中還可能涉及其他知識點,如曲線運動的條件、速度和加速度的方向等等。請根據需要自行查閱相關資料或請教老師。
必修二曲線運動是高中物理的重要內容,包括曲線運動的基本概念、速度的方向、向心力、勻速圓周運動等。在學習曲線運動時,學生可能會遇到一些常見問題,以下是一些常見問題的解答和例題:
問題1:什么是曲線運動?
解答:曲線運動是指物體運動軌跡是曲線的物理現象。在曲線運動中,物體受到的合外力與速度方向不在同一直線上,即存在加速度。
例題:一物體在水平面內做曲線運動,其速度方向始終沿軌跡的切線方向,已知物體在某段時間內的速度方向與合外力的方向始終保持一致,則以下說法正確的是( )
A.物體一定做勻速圓周運動
B.物體可能做勻變速直線運動
C.物體可能做勻變速曲線運動
D.物體所受的合外力一定是恒力
問題2:曲線運動的速度方向如何?
解答:在曲線運動中,物體運動的速度方向為軌跡的切線方向,即速度方向時刻在改變。
例題:一質點做曲線運動,在運動的某一位置,如果它受到的合外力突然消失,則這個質點將( )
A.立即靜止
B.開始做勻速直線運動
C.開始做勻速圓周運動
D.繼續沿該點的切線方向飛出,但軌跡不是直線
問題3:什么是向心力?
解答:向心力是指物體受到的指向圓心(即軌道的彎曲中心)的合外力。在曲線運動中,向心力使物體保持沿半徑的切線方向的速度,從而不斷改變速度的方向,使物體沿著圓或接近圓的軌跡運動。
例題:一質點做勻速圓周運動,下列物理量不變的是( )
A.線速度 B.角速度 C.向心力 D.轉速
問題4:如何判斷物體做何種曲線運動?
解答:根據物體受到的合外力與速度方向的關系,可以判斷物體做何種曲線運動。如果物體受到的合外力與速度方向始終垂直,則物體做勻速率圓周運動;如果物體受到的合外力與速度方向的夾角不斷增大,則物體做加速度逐漸增大的曲線運動;如果物體受到的合外力大小不變,方向不斷變化,則物體做變加速曲線運動。
以上是一些常見問題的解答和例題,希望能幫助學生更好地理解和掌握必修二曲線運動的內容。同時,學生還需要通過不斷的練習來鞏固知識,提高解題能力。
