4.在光滑的水平面上静止一物体,现以水平恒力甲推此物体,作用一段时间后换成相反方向的水平恒力乙推物体,当恒力乙作用时间与恒力甲的作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的速度为υ2,若撤去恒力甲的瞬间物体的速度为υ1,则υ2∶υ1 = ?
答案:υ2∶υ1 = 2∶1
3.如图所示,一小球沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动,圆环的半径为R.关于小球的运动情况,下列说法中正确的是 ( ACD )
A.小球的线速度的方向时刻在变化,但总在圆周切线方向上
B.小球的加速度的方向时刻在变化,但总是指向圆心的
C.小球的线速度的大小总大于或等于
D.小球通过轨道最低点的加速度的大小一定大于g
2.如图所示,小球沿斜面向上运动,依次经过a、b、c、d到达最高点e,已知ab = bd = 6m,bc = 1m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s.设小球经b、c时的速度分别为υb、υc,则( ABD )
A.υb = m/s B.υc = 3m/s
C.de=5m D.从d到e所用时间为4s
1.(05年开封)小球从空中自由下落,与水平地面相碰后反弹到空中某一高度,其速度-时间图象如图所示,则由图可知 ( ABC )
A.小球下落的最大速度为5m/s
B.小球第一次反弹初速度的大小为3m/s
C.小球能弹起的最大高度
D.小球能弹起的最大高度1.25m
3.圆周运动的临界问题
分析圆周运动的临界问题时,一般应从与研究对象相联系的物体(如:绳、杆、轨道支持面等)的力学特征着手.分为两种情形:
①没有物体支撑的小球,在竖直平面做圆周运动过最高点的情况.
②球过最高点时,轻质杆对小球产生的弹力情况.
规律方法
[例1]一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s,要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处以20m/s的速度匀速行驶的汽车,则摩托车必须以多大的加速度起动?
甲同学的解法是:设摩托车恰好在3min时追上汽车,则at2 = υt+s0,代入数据得:a = 0.28m/s2.
乙同学的解法是:设摩托车追上汽车时,摩托车的速度恰好是30m/s,则υ = 2as = 2a(υt+s0),代入数据得: a = 0.1m/s2
你认为他们的解法正确吗?若错误请说明理由,并写出正确的解法.
[解析]甲错,因为摩托车以a = 0.28m/s2加速3min,速度将达到υm = at = 0.28×180m/s = 50.4m/s,大于摩托车的最大速度30m/s.
乙错,若摩托车以a = 0.1m/s2加速,速度达到30m/s所需时间为t = = s = 300s,大于题给时间3min正确解答:从上述分析知道,摩托车追上汽车的过程中,先加速到最大速度υm,再以此最大速度υm追赶汽车.设加速到最大速度υm所需的时间为t0,则以最大速度υm追赶的时间为t-t0.
对摩托车加速段有:υm = at0
由摩托车和汽车运动的位移相等可得:at+υm(t-t0) = υt+s0
解得:a = 0.56m/s2.
训练题羚羊从静止开始奔跑,经过50m的距离能加速到最大速度25m/s,并能维持一段较长时间.猎豹从静止开始奔跑,经过60m的距离能加速到最大速度30m/s,以后只能维持这一速度4.0s,设猎豹距羚羊xm时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后1.0s才开始奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且均沿同一直线奔跑,则
(1)猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊,x值应在什么范围内?
(2)猎豹要在其加速阶段追到羚羊,x值应在什么范围内?
答案:(1)x<55m
(2)x<31.9m
[例2]如图所示,从倾角为θ的足够长斜面上的A点,先后将同一个小球以不同的初速度水平向右抛出.第一次初速度为υ1,球落到斜面上时瞬时速度方向与斜面夹角为α1;第二次初速度为υ2,球落到斜面上时瞬时速度方向与斜面夹角为α2.不计空气阻力,若υ1>υ2,则α1 = α2(填>、 = 、<).
训练题如图所示,从倾角为θ = 30°的斜面顶端以初动能E = 6J向下坡方向平抛出一个小球,则小球落到斜面上时的动能E′为? ?J.
答案:E′=14J
[例3]质量为m的物体沿着半径为R的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为υ,如图所示,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时的 ( AD )
A.向心加速度为 B.向心力为m(g+)
C.对球壳的压力为 D.受到的摩擦力为μm(g+)
训练题质量为m的物体从半径为R的半球形碗的碗口下滑到碗的最低点的过程中,
如果摩擦力的作用使得物体的速度大小不变,如图所示,那么( D )
A.因为速率不变,所以物体的加速度为零
B.物体下滑过程中受的合外力越来越大
C.物体下滑过程中的摩擦力大小不变
D.物体下滑过程中的加速度大小不变,方向始终指向球心
能力训练
2.小船过河问题
若用υ1表示水速,υ2表示船速,则:
①过河时间仅由υ2的垂直于岸的分量υ⊥决定,即t = ,与υ1无关,所以当υ2垂直于河岸时,过河所用时间最短,最短时间为t = ,也与υ1无关.
②过河路程由实际运动轨迹的方向决定,当υ1<υ2时,最短路程为d;当υ1>υ2时,最短路程程为d(如图所示).
1.竖直上抛运动的处理方法
分段处理法:竖直上抛运动可分为上升过程和下降过程.上升过程是初速为υ0,末速为υt,加速度为重力加速度(方向竖直向下)的匀加速直线运动;下降过程是自由落体运动.
整段处理法:竖直上抛运动是初速为υ0(方向竖直向上),加速度为重力加速度(方向竖直向下)的匀减速直线运动,其运动规律是:υt = υ0-gt,h = υ0t-gt2.
28.刚回营地的两个抢险分队又接到救灾命令:一分队立即出发往30千米的A镇;二分队因疲劳可在营地休息a(0≤a≤3)小时再往A镇参加救灾。一分队了发后得知,唯一通往A镇的道路在离营地10千米处发生塌方,塌方地形复杂,必须由一分队用1小时打通道路,已知一分队的行进速度为5千米/时,二分队的行进速度为(4+a)千米/时。
⑴若二分队在营地不休息,问二分队几小时能赶到A镇?
⑵若二分队和一分队同时赶到A镇,二分队应在营地休息几小时?
⑶下列图象中,①②分别描述一分队和二分队离A镇的距离y(千米)和时间x(小时)的函数关系,请写出你认为所有可能合理的代号,并说明它们的实际意义。
[命题意图]培养学生观察图形的能力和方法。
[参考答案](1)若二分队在营地不休息,则a=0,速度为4千米/时,行至塌方处需(小时)因为一分队到塌方处并打通道路需要(小时),故二分队在塌方处需停留0.5小时,所以二分队在营地不休息赶到A镇需2.5+0.5+=8(小时) (2)一分队赶到A镇共需+1=7(小时)
(Ⅰ)若二分队在塌方处需停留,则后20千米需与一分队同行,故4+a=5,即a=1,这与二分队在塌方处停留矛盾,舍去; (Ⅱ)若二分队在塌方处不停留,则(4+a)(7-a)=30,即a2-3a+2=0,,解得a1=1,a2=2均符合题意。答:二分队应在营地休息1小时或2小时。(其他解法只要合理即给分) 图像(b)表明二分队在营地休息时间过长(2<a≤3),后于一分队赶到A镇;
图像(d)表明二分队在营地休息时间恰当(1<a≤2),先于一分队赶到A镇。 ……14分
[试题来源]中考指南全真模拟试题
27.(本题满分14分)
“5·12”四川汶川大地震的灾情牵动全国人民的心,某市A、B两个蔬菜基地得知四川C、D两个灾民安置点分别急需蔬菜240吨和260吨的消息后,决定调运蔬菜支援灾区.已知A蔬菜基地有蔬菜200吨,B蔬菜基地有蔬菜300吨,现将这些蔬菜全部调往C、D两个灾民安置点.从A地运往C、D两处的费用分别为每吨20元和25元,从B地运往C、D两处的费用分别为每吨15元和18元.设从B地运往C处的蔬菜为x吨.
(1) 请填写下表,并求两个蔬菜基地调运蔬菜的运费相等时x的值;
|
C |
D |
总计 |
A |
|
|
200吨 |
B |
x吨 |
|
300吨 |
总计 |
240吨 |
260吨 |
500吨 |
(2) 设A、B两个蔬菜基地的总运费为w元,写出w与x之间的函数关系式,并求总运费最小的调运方案;
(3) 经过抢修,从B地到C处的路况得到进一步改善,缩短了运输时间,运费每吨减少元(>0),其余线路的运费不变,试讨论总运费最小的调运方案.
[命题意图]考查学生列方程解应用题。
[参考答案] (1)填表
|
C |
D |
总计 |
A |
(240-x)吨 |
(x-40)吨 |
200吨 |
B |
x吨 |
(300-x)吨 |
300吨 |
总计 |
240吨 |
260吨 |
500吨 |
依题意得:. ------------------------------4分
解得: . -----------------------------------------------------------------5分
(2) w与x之间的函数关系为:. -------------------------------------8分
依题意得: . ∴40≤≤240 ----------------------------------9分
在中,∵2>0, ∴随的增大而增大, 表一:
|
C |
D |
A |
200吨 |
0吨 |
B |
40吨 |
260吨 |
故当=40时,总运费最小, ---------------------10分
此时调运方案为如右表一. ----------------------11分
(3)由题意知
∴0<<2时,(2)中调运方案总运费最小;-----12分
|
C |
D |
A |
0吨 |
200吨 |
B |
240吨 |
60吨 |
=2时,在40≤≤240的前提下调运 表二:
方案的总运费不变; ------13分
2<<15时,=240总运费最小,
其调运方案如右表
[试题来源]初三月考试题改编
26. 杂技团进行杂技表演,演员从跷跷板右端A处弹跳到人梯顶端椅子B处,其身体(看成一点)的路线是抛物线的一部分,如图。
(1)求演员弹跳离地面的最大高度;
(2)已知人梯高BC=3.4米,在一次表演中,人梯到起跳点A的水平距离是4米,问这次表演是否成功?请说明理由。
.[命题意图]抛物线和二次函数性质
[参考答案]1)=……4分
∵,∴函数的最大值是。
答:演员弹跳的最大高度是米。……6分
(2)当x=4时,=3.4=BC,所以这次表演成功。……10分
[试题来源]本校月考加工总结所得
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