4. 同一剛體上兩點(diǎn)的相對速度和相對加速度 兩點(diǎn)的相對距離不變.相對運(yùn)動軌跡為圓弧.VA=VB+VAB,在AB連線上 投影:[VA]AB=[VB]AB,aA=aB+aAB,aAB=,anAB+,aτAB, ,aτAB垂直于AB,,anAB=VAB2/AB 例:A.B.C三質(zhì)點(diǎn)速度分別VA .VB .VC 求G的速度. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3—3)(12分)

(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。

  (A)用手捏面包,面包體積會縮小,說明分子之間有間隙。(   )

  (B)溫度相同的氫氣和氧氣,氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同。(   )

  (C)夏天荷葉上小水珠呈球狀,是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故。(    )

  (D)自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性。(   )

(2)(4分)在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中,有下列操作步驟,請補(bǔ)充實驗步驟的內(nèi)容及實驗步驟中的計算式:

  (A)用滴管將濃度為的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,記下的油酸酒精溶液的滴數(shù);

  (B)將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上,用滴管吸取濃度為的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足夠大,且不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數(shù);

  (C)________________________________;

  (D)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,以坐標(biāo)紙上邊長的正方形為單位,計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù);

  (E)用上述測量的物理量可以估算出單個油酸分子的直徑______

(3)如圖所示,上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置,截面積為40cm2的活塞將

一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm   

處設(shè)有卡環(huán)ab,使活塞只能向上滑動。開始時活塞擱在ab上,缸內(nèi)氣體的壓

強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa,溫度為300K。現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,當(dāng)

溫度緩慢升高為330K,活塞恰好離開ab;當(dāng)溫度緩慢升高為360K時,活塞上

升了4cm。求:

(1)活塞的質(zhì)量;

(2)整個過程中氣體對外界做的功。

B.(選修模塊3—4)(12分)

(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。

   (A)光速不變原理是狹義相對論的兩個基本假設(shè)之一。(     )

   (B)拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強(qiáng)度。(      )

   (C)光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度。(     )

(D)變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場。(     )

   

(2)(4分)如圖為一橫波發(fā)生器的顯示屏,可以顯示出波由0點(diǎn)從左向右傳播的圖像,屏上每一小格長度為1cm。在t=0時刻橫波發(fā)生器上能顯示的波形如圖所示。因為顯示屏的局部故障,造成從水平位置A到B之間(不包括A、B兩處)的波形無法被觀察到(故障不影響波在發(fā)生器內(nèi)傳播)。此后的時間內(nèi),觀察者看到波形相繼傳經(jīng)B、C處,在t=5秒時,觀察者看到C處恰好第三次(從C開始振動后算起)出現(xiàn)平衡位置,則該波的波速可能是

(A)3.6cm/s    (B)4.8cm/s

(C)6cm/s     (D)7.2cm/s

 

 

 

(3)(4分)如圖所示,某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針、確定入射光線,并讓入射光線過圓心,在玻璃磚(圖中實線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針,使擋住、的像,連接。圖中為分界面,虛線半圓與玻璃磚對稱,、分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn),均垂直于法線并分別交法線于、點(diǎn)。設(shè)的長度為,的長度為,的長度為,的長度為,求:

①為較方便地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測量(用上述給  

出量的字母表示),

②玻璃磚的折射率

 

 

C.(選修模塊3—5)(12分)

(1)下列說法中正確的是________

(A)X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的

(B)放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1

(C)光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性,康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動性

(D)原子核的半衰期不僅與核內(nèi)部自身因素有關(guān),還與原子所處的化學(xué)狀態(tài) 

有關(guān)

(2)氫原子的能級如圖所示,當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時,輻射的光  

子照射在某金屬上,剛好能發(fā)生光電效應(yīng),則該金屬的逸出功為 ▲  eV。

現(xiàn)有一群處于n=5的能級的氫原子向低能級躍遷,在輻射出的各種頻率的

光子中,能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有  ▲    種。

 

(3)如圖,質(zhì)量為m的小球系于長L=0.8m的輕繩末端。繩的另一端

系于O點(diǎn)。將小球移到輕繩水平位置后釋放,小球擺到最低點(diǎn)A

時,恰與原靜止于水平面上的物塊P相碰。碰后小球回擺,上升的

最高點(diǎn)為BA、B的高度差為h=0.2m。已知P的質(zhì)量為M=3m,

P與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,小球與P的相互作用時間

極短。求P沿水平面滑行的距離。

 

 

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 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3—3)(12分)

(1)在研究性學(xué)習(xí)的過程中,針對能源問題,大氣污染問題同學(xué)們提出了如下四個活動方案,哪些從理論上講是可行的

(A)發(fā)明一種制冷設(shè)備,使溫度降至絕對零度以下

(B)汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴(yán)重污染了空氣,想辦法使它們自發(fā)地分離,既清潔了空氣,又變廢為寶

(C)某國際科研小組正在研制利用超導(dǎo)材料制成燈泡的燈絲和閉合電路.利用電磁感應(yīng)激起電流后,由于電路電阻為零從而使燈泡一直發(fā)光

(D)由于太陽的照射,海洋表面的溫度可達(dá)30℃左右,而海洋深處的溫度要低得多,在水600~1000m的地方,水溫約為4℃.據(jù)此,科學(xué)家研制了一種抗腐蝕的熱交換器,利用海水溫差發(fā)電

(2)秋天附著在樹葉上的露水常呈球形,.這是因為________.水銀放在某一固體容器中,其液面向下彎,說明水銀_____這種固體(填“浸潤”或“ 不浸潤”).

(3)如圖所示,在豎直放置絕熱圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的絕熱活塞密封一部分氣體,活塞與容器壁間能無摩擦滑動,容器的橫截面積為S,開始時密閉氣體的溫度為T0,活塞與容器底的距離為h0.現(xiàn)將整個裝置放在大氣壓恒為P0的空氣中,當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q后,活塞緩慢上升d后再次平衡,問:

①此時密閉氣體的溫度是多少?

②在此過程中密閉氣體的內(nèi)能增加了多少?

B.(選修模塊3—4)(12分)

(1)下列說法中正確的有      

(A)2010年4月14日早晨7時49分,青海省玉樹藏族自治州玉樹縣發(fā)生7.1級地震,造成重大人員財產(chǎn)損失,地震波是機(jī)械波,地震波中既有橫波也有縱波

(B)太陽能真空玻璃管采用鍍膜技術(shù)增加透射光,這是利用了光的衍射原理

(C)相對論認(rèn)為:真空中的光速在不同慣性參照系中是不相同的

(D)醫(yī)院里用于檢測的“彩超”的原理是:向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波,經(jīng)血  

液反射后被接收,測出反射波的頻率變化,就可知血液的流速.這 

一技術(shù)應(yīng)用了多普勒效應(yīng)

(2)如圖所示為一列簡諧波在t1=0時刻的圖象,此時波中質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動方   

向沿y軸負(fù)方向,且到t2=0.55s質(zhì)點(diǎn)M恰好第3次到達(dá)y軸正方向最大 

位移處,該波的傳播方向為_____,波速為_______m/s.

(3)如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡.現(xiàn)有一束光 線沿MN的方向射  

到棱鏡的AB界面上,入射角的大小.求光在棱鏡中傳

播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向(不考慮返回到AB面上的光線).

C.(選修模塊3—5)(12分)

(1)下列說法中正確的有_______.

(A)黑體輻射時電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)

(B)普朗克為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律,提出了光子說

(C)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

(D)盧瑟福首先發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子

(2)如圖所示是使用光電管的原理圖.當(dāng)頻率為v的可見光照射到陰極K上時,  

電流表中有電流通過.

  ①當(dāng)變阻器的滑動端P        滑動時(填“左”或“右”),通過電流表的電流將會減小.

  ②當(dāng)電流表電流剛減小到零時,電壓表的讀數(shù)為U,則光電子的最大初動能為

           (已知電子電荷量為e).

  ③如果不改變?nèi)肷涔獾念l率,而增加入射光的強(qiáng)度,則光電子的最大初動能將_____

(填“增加”、“減小”或“不變”).

(3)一炮彈質(zhì)量為m,以一定的傾角斜向上發(fā)射,到達(dá)最高點(diǎn)時速度為v,炮彈在最高點(diǎn)爆炸成兩塊,

其中一塊恰好做自由落體運(yùn)動,質(zhì)量為.則另一塊爆炸后瞬時的速度大小____。

 

 

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 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3—3)(12分)

(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。

  (A)用手捏面包,面包體積會縮小,說明分子之間有間隙。(    )

  (B)溫度相同的氫氣和氧氣,氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同。(    )

  (C)夏天荷葉上小水珠呈球狀,是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故。(    )

  (D)自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性。(    )

(2)(4分)在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中,有下列操作步驟,請補(bǔ)充實驗步驟的內(nèi)容及實驗步驟中的計算式:

  (A)用滴管將濃度為的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,記下的油酸酒精溶液的滴數(shù);

  (B)將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上,用滴管吸取濃度為的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足夠大,且不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數(shù)

  (C)________________________________;

  (D)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,以坐標(biāo)紙上邊長的正方形為單位,計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)

  (E)用上述測量的物理量可以估算出單個油酸分子的直徑______。

(3)如圖所示,上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置,截面積為40cm2的活塞將

一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm   

處設(shè)有卡環(huán)ab,使活塞只能向上滑動。開始時活塞擱在ab上,缸內(nèi)氣體的壓

強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa,溫度為300K�,F(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,當(dāng)

溫度緩慢升高為330K,活塞恰好離開ab;當(dāng)溫度緩慢升高為360K時,活塞上

升了4cm。求:

(1)活塞的質(zhì)量;

(2)整個過程中氣體對外界做的功。

B.(選修模塊3—4)(12分)

(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。

   (A)光速不變原理是狹義相對論的兩個基本假設(shè)之一。(      )

   (B)拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強(qiáng)度。(      )

   (C)光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度。(      )

(D)變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場。(      )

   

(2)(4分)如圖為一橫波發(fā)生器的顯示屏,可以顯示出波由0點(diǎn)從左向右傳播的圖像,屏上每一小格長度為1cm。在t=0時刻橫波發(fā)生器上能顯示的波形如圖所示。因為顯示屏的局部故障,造成從水平位置A到B之間(不包括A、B兩處)的波形無法被觀察到(故障不影響波在發(fā)生器內(nèi)傳播)。此后的時間內(nèi),觀察者看到波形相繼傳經(jīng)B、C處,在t=5秒時,觀察者看到C處恰好第三次(從C開始振動后算起)出現(xiàn)平衡位置,則該波的波速可能是

(A)3.6cm/s    (B)4.8cm/s

(C)6cm/s     (D)7.2cm/s

 

 

 

(3)(4分)如圖所示,某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針、確定入射光線,并讓入射光線過圓心,在玻璃磚(圖中實線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針,使擋住、的像,連接。圖中為分界面,虛線半圓與玻璃磚對稱,、分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn),均垂直于法線并分別交法線于、點(diǎn)。設(shè)的長度為,的長度為,的長度為的長度為,求:

①為較方便地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測量(用上述給  

出量的字母表示),

②玻璃磚的折射率

 

 

C.(選修模塊3—5)(12分)

(1)下列說法中正確的是________

(A)X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的

(B)放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1

(C)光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性,康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動性

(D)原子核的半衰期不僅與核內(nèi)部自身因素有關(guān),還與原子所處的化學(xué)狀態(tài) 

有關(guān)

(2)氫原子的能級如圖所示,當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時,輻射的光  

子照射在某金屬上,剛好能發(fā)生光電效應(yīng),則該金屬的逸出功為 ▲  eV。

現(xiàn)有一群處于n=5的能級的氫原子向低能級躍遷,在輻射出的各種頻率的

光子中,能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有   ▲    種。

 

(3)如圖,質(zhì)量為m的小球系于長L=0.8m的輕繩末端。繩的另一端

系于O點(diǎn)。將小球移到輕繩水平位置后釋放,小球擺到最低點(diǎn)A

時,恰與原靜止于水平面上的物塊P相碰。碰后小球回擺,上升的

最高點(diǎn)為BA、B的高度差為h=0.2m。已知P的質(zhì)量為M=3m,

P與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,小球與P的相互作用時間

極短。求P沿水平面滑行的距離。

 

 

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 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3—3)(12分)

(1)在研究性學(xué)習(xí)的過程中,針對能源問題,大氣污染問題同學(xué)們提出了如下四個活動方案,哪些從理論上講是可行的

(A)發(fā)明一種制冷設(shè)備,使溫度降至絕對零度以下

(B)汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴(yán)重污染了空氣,想辦法使它們自發(fā)地分離,既清潔了空氣,又變廢為寶

(C)某國際科研小組正在研制利用超導(dǎo)材料制成燈泡的燈絲和閉合電路.利用電磁感應(yīng)激起電流后,由于電路電阻為零從而使燈泡一直發(fā)光

(D)由于太陽的照射,海洋表面的溫度可達(dá)30℃左右,而海洋深處的溫度要低得多,在水600~1000m的地方,水溫約為4℃.據(jù)此,科學(xué)家研制了一種抗腐蝕的熱交換器,利用海水溫差發(fā)電

(2)秋天附著在樹葉上的露水常呈球形,.這是因為________.水銀放在某一固體容器中,其液面向下彎,說明水銀_____這種固體(填“浸潤”或“ 不浸潤”).

(3)如圖所示,在豎直放置絕熱圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的絕熱活塞密封一部分氣體,活塞與容器壁間能無摩擦滑動,容器的橫截面積為S,開始時密閉氣體的溫度為T0,活塞與容器底的距離為h0.現(xiàn)將整個裝置放在大氣壓恒為P0的空氣中,當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q后,活塞緩慢上升d后再次平衡,問:

①此時密閉氣體的溫度是多少?

②在此過程中密閉氣體的內(nèi)能增加了多少?

B.(選修模塊3—4)(12分)

(1)下列說法中正確的有      

(A)2010年4月14日早晨7時49分,青海省玉樹藏族自治州玉樹縣發(fā)生7.1級地震,造成重大人員財產(chǎn)損失,地震波是機(jī)械波,地震波中既有橫波也有縱波

(B)太陽能真空玻璃管采用鍍膜技術(shù)增加透射光,這是利用了光的衍射原理

(C)相對論認(rèn)為:真空中的光速在不同慣性參照系中是不相同的

(D)醫(yī)院里用于檢測的“彩超”的原理是:向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波,經(jīng)血  

液反射后被接收,測出反射波的頻率變化,就可知血液的流速.這 

一技術(shù)應(yīng)用了多普勒效應(yīng)

(2)如圖所示為一列簡諧波在t1=0時刻的圖象,此時波中質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動方   

向沿y軸負(fù)方向,且到t2=0.55s質(zhì)點(diǎn)M恰好第3次到達(dá)y軸正方向最大 

位移處,該波的傳播方向為_____,波速為_______m/s.

(3)如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡.現(xiàn)有一束光 線沿MN的方向射  

到棱鏡的AB界面上,入射角的大小.求光在棱鏡中傳

播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向(不考慮返回到AB面上的光線).

C.(選修模塊3—5)(12分)

(1)下列說法中正確的有_______.

(A)黑體輻射時電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)

(B)普朗克為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律,提出了光子說

(C)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

(D)盧瑟福首先發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子

(2)如圖所示是使用光電管的原理圖.當(dāng)頻率為v的可見光照射到陰極K上時,  

電流表中有電流通過.

  ①當(dāng)變阻器的滑動端P        滑動時(填“左”或“右”),通過電流表的電流將會減小.

  ②當(dāng)電流表電流剛減小到零時,電壓表的讀數(shù)為U,則光電子的最大初動能為

            (已知電子電荷量為e).

  ③如果不改變?nèi)肷涔獾念l率,而增加入射光的強(qiáng)度,則光電子的最大初動能將_____

(填“增加”、“減小”或“不變”).

(3)一炮彈質(zhì)量為m,以一定的傾角斜向上發(fā)射,到達(dá)最高點(diǎn)時速度為v,炮彈在最高點(diǎn)爆炸成兩塊,

其中一塊恰好做自由落體運(yùn)動,質(zhì)量為.則另一塊爆炸后瞬時的速度大小____。

 

 

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第三部分 運(yùn)動學(xué)

第一講 基本知識介紹

一. 基本概念

1.  質(zhì)點(diǎn)

2.  參照物

3.  參照系——固連于參照物上的坐標(biāo)系(解題時要記住所選的是參照系,而不僅是一個點(diǎn))

4.絕對運(yùn)動,相對運(yùn)動,牽連運(yùn)動:v=v+v 

二.運(yùn)動的描述

1.位置:r=r(t) 

2.位移:Δr=r(t+Δt)-r(t)

3.速度:v=limΔt→0Δr/Δt.在大學(xué)教材中表述為:v=dr/dt, 表示r對t 求導(dǎo)數(shù)

5.以上是運(yùn)動學(xué)中的基本物理量,也就是位移、位移的一階導(dǎo)數(shù)、位移的二階導(dǎo)數(shù)�?墒�

三階導(dǎo)數(shù)為什么不是呢?因為牛頓第二定律是F=ma,即直接和加速度相聯(lián)系。(a對t的導(dǎo)數(shù)叫“急動度”。)

6.由于以上三個量均為矢量,所以在運(yùn)算中用分量表示一般比較好

三.等加速運(yùn)動

v(t)=v0+at           r(t)=r0+v0t+1/2 at

 一道經(jīng)典的物理問題:二次世界大戰(zhàn)中物理學(xué)家曾經(jīng)研究,當(dāng)大炮的位置固定,以同一速度v0沿各種角度發(fā)射,問:當(dāng)飛機(jī)在哪一區(qū)域飛行之外時,不會有危險?(注:結(jié)論是這一區(qū)域為一拋物線,此拋物線是所有炮彈拋物線的包絡(luò)線。此拋物線為在大炮上方h=v2/2g處,以v0平拋物體的軌跡。) 

練習(xí)題:

一盞燈掛在離地板高l2,天花板下面l1處。燈泡爆裂,所有碎片以同樣大小的速度v 朝各個方向飛去。求碎片落到地板上的半徑(認(rèn)為碎片和天花板的碰撞是完全彈性的,即切向速度不變,法向速度反向;碎片和地板的碰撞是完全非彈性的,即碰后靜止。)

四.剛體的平動和定軸轉(zhuǎn)動

1. 我們講過的圓周運(yùn)動是平動而不是轉(zhuǎn)動 

  2.  角位移φ=φ(t), 角速度ω=dφ/dt , 角加速度ε=dω/dt

 3.  有限的角位移是標(biāo)量,而極小的角位移是矢量

4.  同一剛體上兩點(diǎn)的相對速度和相對加速度 

兩點(diǎn)的相對距離不變,相對運(yùn)動軌跡為圓弧,VA=VB+VAB,在AB連線上

投影:[VA]AB=[VB]AB,aA=aB+aAB,aAB=,anAB+,aτAB, ,aτAB垂直于AB,,anAB=VAB2/AB 

例:A,B,C三質(zhì)點(diǎn)速度分別V,VB  ,VC      

求G的速度。

五.課后習(xí)題:

一只木筏離開河岸,初速度為V,方向垂直于岸邊,航行路線如圖。經(jīng)過時間T木筏劃到路線上標(biāo)有符號處。河水速度恒定U用作圖法找到在2T,3T,4T時刻木筏在航線上的確切位置。

五、處理問題的一般方法

(1)用微元法求解相關(guān)速度問題

例1:如圖所示,物體A置于水平面上,A前固定一滑輪B,高臺上有一定滑輪D,一根輕繩一端固定在C點(diǎn),再繞過B、D,BC段水平,當(dāng)以恒定水平速度v拉繩上的自由端時,A沿水平面前進(jìn),求當(dāng)跨過B的兩段繩子的夾角為α?xí)r,A的運(yùn)動速度。

(vA

(2)拋體運(yùn)動問題的一般處理方法

  1. 平拋運(yùn)動
  2. 斜拋運(yùn)動
  3. 常見的處理方法

(1)將斜上拋運(yùn)動分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動

(2)將沿斜面和垂直于斜面方向作為x、y軸,分別分解初速度和加速度后用運(yùn)動學(xué)公式解題

(3)將斜拋運(yùn)動分解為沿初速度方向的斜向上的勻速直線運(yùn)動和自由落體運(yùn)動兩個分運(yùn)動,用矢量合成法則求解

例2:在擲鉛球時,鉛球出手時距地面的高度為h,若出手時的速度為V0,求以何角度擲球時,水平射程最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)射程為多少?

(α=、 x=

第二講 運(yùn)動的合成與分解、相對運(yùn)動

(一)知識點(diǎn)點(diǎn)撥

  1. 力的獨(dú)立性原理:各分力作用互不影響,單獨(dú)起作用。
  2. 運(yùn)動的獨(dú)立性原理:分運(yùn)動之間互不影響,彼此之間滿足自己的運(yùn)動規(guī)律
  3. 力的合成分解:遵循平行四邊形定則,方法有正交分解,解直角三角形等
  4. 運(yùn)動的合成分解:矢量合成分解的規(guī)律方法適用
    1. 位移的合成分解 B.速度的合成分解 C.加速度的合成分解

參考系的轉(zhuǎn)換:動參考系,靜參考系

相對運(yùn)動:動點(diǎn)相對于動參考系的運(yùn)動

絕對運(yùn)動:動點(diǎn)相對于靜參考系統(tǒng)(通常指固定于地面的參考系)的運(yùn)動

牽連運(yùn)動:動參考系相對于靜參考系的運(yùn)動

(5)位移合成定理:SA對地=SAB+SB對地

速度合成定理:V絕對=V相對+V牽連

加速度合成定理:a絕對=a相對+a牽連

(二)典型例題

(1)火車在雨中以30m/s的速度向南行駛,雨滴被風(fēng)吹向南方,在地球上靜止的觀察者測得雨滴的徑跡與豎直方向成21。角,而坐在火車?yán)锍丝涂吹接甑蔚膹桔E恰好豎直方向。求解雨滴相對于地的運(yùn)動。

提示:矢量關(guān)系入圖

答案:83.7m/s

(2)某人手拿一只停表,上了一次固定樓梯,又以不同方式上了兩趟自動扶梯,為什么他可以根據(jù)測得的數(shù)據(jù)來計算自動扶梯的臺階數(shù)?

提示:V人對梯=n1/t1

      V梯對地=n/t2

      V人對地=n/t3

V人對地= V人對梯+ V梯對地

答案:n=t2t3n1/(t2-t3)t1

(3)某人駕船從河岸A處出發(fā)橫渡,如果使船頭保持跟河岸垂直的方向航行,則經(jīng)10min后到達(dá)正對岸下游120m的C處,如果他使船逆向上游,保持跟河岸成а角的方向航行,則經(jīng)過12.5min恰好到達(dá)正對岸的B處,求河的寬度。

提示:120=V水*600

        D=V船*600

 答案:200m

(4)一船在河的正中航行,河寬l=100m,流速u=5m/s,并在距船s=150m的下游形成瀑布,為了使小船靠岸時,不至于被沖進(jìn)瀑布中,船對水的最小速度為多少?

提示:如圖船航行

答案:1.58m/s

(三)同步練習(xí)

1.一輛汽車的正面玻璃一次安裝成與水平方向傾斜角為β1=30°,另一次安裝成傾角為β2=15°。問汽車兩次速度之比為多少時,司機(jī)都是看見冰雹都是以豎直方向從車的正面玻璃上彈開?(冰雹相對地面是豎直下落的)

2、模型飛機(jī)以相對空氣v=39km/h的速度繞一個邊長2km的等邊三角形飛行,設(shè)風(fēng)速u = 21km/h ,方向與三角形的一邊平行并與飛機(jī)起飛方向相同,試求:飛機(jī)繞三角形一周需多少時間?

3.圖為從兩列蒸汽機(jī)車上冒出的兩股長幅氣霧拖尾的照片(俯視)。兩列車沿直軌道分別以速度v1=50km/h和v2=70km/h行駛,行駛方向如箭頭所示,求風(fēng)速。

4、細(xì)桿AB長L ,兩端分別約束在x 、 y軸上運(yùn)動,(1)試求桿上與A點(diǎn)相距aL(0< a <1)的P點(diǎn)運(yùn)動軌跡;(2)如果vA為已知,試求P點(diǎn)的x 、 y向分速度vPx和vPy對桿方位角θ的函數(shù)。

(四)同步練習(xí)提示與答案

1、提示:利用速度合成定理,作速度的矢量三角形。答案為:3。

2、提示:三角形各邊的方向為飛機(jī)合速度的方向(而非機(jī)頭的指向);

第二段和第三段大小相同。

參見右圖,顯然:

v2 =  + u2 - 2vucos120°

可解出 v = 24km/h 。

答案:0.2hour(或12min.)。

3、提示:方法與練習(xí)一類似。答案為:3

4、提示:(1)寫成參數(shù)方程后消參數(shù)θ。

(2)解法有講究:以A端為參照, 則桿上各點(diǎn)只繞A轉(zhuǎn)動。但鑒于桿子的實際運(yùn)動情形如右圖,應(yīng)有v = vAcosθ,v轉(zhuǎn) = vA,可知B端相對A的轉(zhuǎn)動線速度為:v轉(zhuǎn) + vAsinθ=  。

P點(diǎn)的線速度必為  = v 

所以 vPx = vcosθ+ vAx ,vPy = vAy - vsinθ

答案:(1) +  = 1 ,為橢圓;(2)vPx = avActgθ ,vPy =(1 - a)vA

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同步練習(xí)冊答案