高考物理复习 专题04 曲线运动培优押题预测卷A卷
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第四单元曲线运动注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、 (本题共10小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1。
关于物体的受力和运动,下列说法中正确的是()A. 物体在不垂直于速度方向的合力作用下,速度大小可能一直不变B. 物体做曲线运动时,某点的加速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向C。
物体受到变化的合力作用时,它的速度大小一定改变D。
做曲线运动的物体,一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用2. 如图所示,运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动。
已知运动员及自行车的总质量为m,做圆周运动的半径为r,重力加速度为g,将运动员和自行车看作一个整体,则()A.受重力、支持力、摩擦力、向心力作用B.受到的合力大小为F=m错误!C.若运动员加速,则一定沿斜面上滑D .若运动员减速,则一定加速沿斜面下滑3.如图所示,横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出,最后落在斜面上.其中有三次的落点分别是a 、b 、c ,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )A .落点b 、c 比较,小球落在c 点的飞行时间短B .小球落在a 点和b 点的飞行时间均与初速度v 0成反比C .三个落点比较,小球落在c 点,飞行过程中速度变化最快D .三个落点比较,小球落在c 点,飞行过程中速度变化最大4. 如图所示,“旋转秋千”中座椅(可视为质点)通过轻质缆绳悬挂在旋转圆盘上。
专题四 曲线运动A 卷 全国卷曲线运动 运动的合成与分解1.(2016·全国卷Ⅰ,18,6分)(难度★★)(多选)一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( ) A .质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B .质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C .质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D .质点单位时间内速率的变化量总是不变解析 质点一开始做匀速直线运动,处于平衡状态,施加恒力后,则该质点所受的合外力为该恒力。
①若该恒力方向与质点原运动方向不共线,则质点做曲线运动,质点速度方向与恒力方向不同,故A 错;②若F 的方向某一时刻与质点运动方向垂直,之后质点作曲线运动,力与速度方向不再垂直,例如平抛运动,故B 正确;③由牛顿第二定律可知,质点加速度方向总是与其所受合外力方向相同,C 正确;④根据加速度的定义,相等时间内速度变化量相同,而速率变化量不一定相同,故D 错。
答案 BC抛体运动2.(2015·新课标全国Ⅰ,18)(难度★★★)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。
水平台面的长和宽分别为L 1和L 2,中间球网高度为h 。
发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h 。
不计空气的作用,重力加速度大小为g 。
若乒乓球的发射速率v 在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v 的最大取值范围是( )A.L 12g6h <v <L 1g 6hB.L 14gh<v <(4L 21+L 22)g6hC.L 12g 6h <v <12(4L 21+L 22)g6hD.L 14g h <v <12(4L 21+L 22)g6h解析 发射机无论向哪个方向水平发射,乒乓球都做平抛运动。
当速度v 最小时,球沿中线恰好过网,有:3h -h =gt 212①L 12=v 1t 1②联立①②得v 1=L 14g h当速度最大时,球斜向右侧台面两个角发射,有124L 21+L 22=v 2t 2③ 3h =12gt 22④联立③④得v 2=12(4L 21+L 22)g6h所以使乒乓球落到球网右侧台面上,v 的最大取值范围为L 14g h <v <12(4L 21+L 22)g6h,选项D 正确。
最新精选高考物理复习题库曲线运动专题(100题)学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题
1.如下图所示,a、b是地球表面上不同纬度上的两个点,如果把地球看作是一个球体,a、b两点随地球自转做匀速圆周运动,这两个点具有大小相同的()
A.线速度 B.角速度
C.加速度 D.轨道半径
2.河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,则下列说法正确的是()
A.船渡河的最短时间为60 s
B.要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船在河水中的最大速度是5 m/s
3.(2013·大理模拟)质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋(如下图所示),其做匀速圆周运动的半径为R,重力加速度为g,则此时空气对飞机的作用力大小为()。
云南省昆明市2024高三冲刺(高考物理)部编版考试(押题卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题无人机灯光表演给喜庆的节日氛围增添了几许惊艳。
在一次无人机表演中,若分别以水平向右、竖直向上为轴、轴的正方向,某架参演的无人机在方向的图像分别如图甲、乙所示,则在时间内,该无人机的运动轨迹为()A.B.C.D.第(2)题下列说法正确的是( )A.放射性元素经过两个完整的半衰期后,将完全衰变殆尽B.一个处于第4能级的氢原子,最多可放出3种不同频率的光子C.在光电效应实验中,若仅增大入射光的强度,则光电子的最大初动能变大D.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量第(3)题如图所示,在平行于匀强电场的平面上以O点为圆心作半径为10cm的圆,在圆周上取A、B、C、D四点,AD为圆的直径,OC与OD成53°,OB垂直于AD,C点电势为0V,已知匀强电场的场强大小为,。
则()A.D点电势为400V B.O点电势高于B点电势C.A、C两点间的电势差为D.电子在A点的电势能小于在D点的电势能第(4)题如图所示,将长度为L的导线ab做成圆弧状放置在纸平面内,已知导线通入电流强度大小为I,匀强磁场垂直于纸面且磁感应强度大小为B。
则导线受到的安培力为( )A.BIL B.C.D.第(5)题1909年密立根通过油滴实验测得电子的电荷量,因此获得1923年诺贝尔物理学奖,实验装置如图。
两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负两极相接,从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦带上一定的电荷量。
两金属板间未加电压时,通过显微镜观察到某带电油滴P以速度大小竖直向下匀速运动;当油滴P经过板间M点(图中未标出)时,给金属板加上电压U,经过一段时间,发现油滴P恰以速度大小竖直向上匀速经过M点。
已知油滴运动时所受空气阻力大小为,其中k为比例系数,v为油滴运动速率,r为油滴的半径,不计空气浮力,重力加速度为g。
专题04 曲线运动培优押题预测A卷一、选择题(在每小题给出的4个选项中,第1-8题只有一个选项正确,第9-12题有多个选项正确)1.质量为m的石块从半径为R的半球形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石块的速度大小不变,如图所示,那么( )A.因为石块做匀速运动,所以其加速度为零B.石块下滑过程中加速度始终为零C.石块下滑过程中受的摩擦力大小不变D.石块下滑过程中的所受合外力大小不变,方向始终指向球心【答案】D2.如图所示,斜面AC与水平方向的夹角为,在底端A正上方与顶端C等高处的E点以速度v0水平抛出一小球,小球垂直于斜面落到D点,重力加速度为g,则A.小球在空中飞行时间为B.小球落到斜面上时的速度大小为C. CD与DA的比值为D.小球的位移方向垂直于AC【答案】C【解析】小球的运动轨迹图如图所示,把速度分解:A、小球垂直于斜面落到D点,所以在D 点时有,解得,故A错;B、小球垂直于斜面落到D 点,所以小球落到斜面上时的速度大小为 ,故B错;C 、根据几何关系,,;整理得CD与DA 的比值为,故C对;D、由图可知,位移不垂直与AC,故D错;综上所述本题答案是:C3.如图所示,小船以大小为 v1、方向与上游河岸成θ 的速度(在静水中的速度)从 A 处过河,经过 t 时间正好到达正对岸的 B 处。
现要使小船在更长的时间内过河并且也正好到达正对岸 B 处,在水流速度不( )变的情况下,可采取下列方法中的哪一种B.只要增大θ 角,不必改变 v1大小C.在增大 v1的同时,也必须适当增大θ 角D.在减小 v1的同时,也必须适当减小θ 角【答案】D【解析】若只增大υ1大小,不改变θ角,则船在水流方向的分速度增大,因此船不可能垂直达到对岸,故A错误;若只增大θ角,不改变υ1大小,同理可知,水流方向的分速度在减小,而垂直河岸的分速度在增大,船不可能垂直到达对岸,故B错误;若在增大υ1的同时,也必须适当增大θ角,这样才能保证水流方向的分速度不变,而垂直河岸的分速度在增大,则船还能垂直达到对岸,且时间更短,故C错误;若减小υ1的同时适当减小θ角,则水流方向的分速度可以不变,能垂直到达对岸,而垂直河岸的分速度2减小,则船垂直达到对岸的时间更长,故D正确。
专题4 曲线运动一、选择题(1-3题为单项选择题,4-10为多项选择题)1.如图所示,固定半圆弧容器开口向上,AOB 是水平直径,圆弧半径为R ,在A 、B 两点,分别沿AO 、BO 方向同时水平抛出一个小球,结果两球落在了圆弧上的同一点,从A 点抛出的小球初速度是从B 点抛出小球初速度的3倍,不计空气阻力,重力加速度为g ,则)( )A .从B 点抛出的小球先落到圆弧面上 B .从B 3RgC .从A 33gRD .从A 点抛出的小球落到圆弧面上时,速度的反向延长线过圆心O 【答案】BC【解析】A .由于两球落在圆弧上的同一点,因此两球做平抛运动下落的高度相同,运动的时间相同,由于同时抛出,因此一定同时落到圆弧面上,A 错误;B .由水平方向的位移关系可知,由于A 点处抛出的小球初速度是B 点处抛出小球的3倍,因此A 点处抛出小球运动的水平位移是B 点处抛出小球运动的水平位移的3倍,由于2A B x x R +=,因此B 点处小球运动的水平位移12B x R =3R ,运动的时间23hRt g g==,B 正确; C .A 点抛出的小球初速度33323A R gR v R g==,C 正确; D .由于O 点不在A 点抛出小球做平抛运动的水平位移的中点,D 错误. 故选:BC .2.如图所示,光滑轨道由AB 、BCDE 两段细圆管平滑连接组成,其中圆管AB 段水平,圆管BCDE 段是半径为R 的四分之三圆弧,圆心O 及D 点与AB 等高,整个管道固定在竖直平面内。
现有一质量为m 。
初速度010gRv =的光滑小球水平进入圆管AB 。
设小球经过管道交接处无能量损失,圆管内径远小于R 。
小球直径略小于管内径,下列说法正确的是( )A .小球通过E 点时对外管壁的压力大小为2mgB .小球从B 点到C 点的过程中重力的功率不断增大 C .小球从E 点抛出后刚好运动到B 点D .若将DE 段圆管换成等半径的四分之一内圆轨道DE ,则小球不能够到达E 点 【答案】CD【解析】A .从A 至E 过程,由机械能守恒定律得2201122E mv mv mgR =+ 解得2E gRv =在E 点时2Ev mg N m R-=解得2mgN =即小球通过E 点时对内管壁的压力大小为2mg,选项A 错误; B .小球在C 点时竖直速度为零,则到达C 点时重力的瞬时功率为零,则小球从B 点到C 点的过程中重力的功率不是不断增大,选项B 错误;C .从E 点开始小球做平抛运动,则由222E gR Rx v t R g==⋅= 小球能正好平抛落回B 点,故C 正确;D .若将DE 段圆管换成等半径的四分之一内圆轨道DE ,则小球到达E 点的速度至少为gR ,由于2E gR v gR =<可知,小球不能够到达E 点,选项D 正确。
专题04 曲线运动培优押题预测A卷一、选择题(在每小题给出的4个选项中,第1-8题只有一个选项正确,第9-12题有多个选项正确)1.质量为m的石块从半径为R的半球形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石块的速度大小不变,如图所示,那么( )A.因为石块做匀速运动,所以其加速度为零B.石块下滑过程中加速度始终为零C.石块下滑过程中受的摩擦力大小不变D.石块下滑过程中的所受合外力大小不变,方向始终指向球心【答案】D2.如图所示,斜面AC与水平方向的夹角为,在底端A正上方与顶端C等高处的E点以速度v0水平抛出一小球,小球垂直于斜面落到D点,重力加速度为g,则A.小球在空中飞行时间为B.小球落到斜面上时的速度大小为C. CD与DA的比值为D.小球的位移方向垂直于AC【答案】C【解析】小球的运动轨迹图如图所示,把速度分解:A、小球垂直于斜面落到D点,所以在D点时有,解得,故A错;B、小球垂直于斜面落到D点,所以小球落到斜面上时的速度大小为 ,故B错;C、根据几何关系,,;整理得CD与DA的比值为,故C对;D、由图可知,位移不垂直与AC,故D错;综上所述本题答案是:C3.如图所示,小船以大小为 v1、方向与上游河岸成θ的速度(在静水中的速度)从 A 处过河,经过 t 时间正好到达正对岸的 B 处。
现要使小船在更长的时间内过河并且也正好到达正对岸 B 处,在水流速度不变的情况下,可采取下列方法中的哪一种( )A.只要增大 v1大小,不必改变θ角B.只要增大θ角,不必改变 v1大小C.在增大 v1的同时,也必须适当增大θ角D.在减小 v1的同时,也必须适当减小θ角【答案】D【解析】若只增大υ1大小,不改变θ角,则船在水流方向的分速度增大,因此船不可能垂直达到对岸,故A错误;若只增大θ角,不改变υ1大小,同理可知,水流方向的分速度在减小,而垂直河岸的分速度在增大,船不可能垂直到达对岸,故B错误;若在增大υ1的同时,也必须适当增大θ角,这样才能保证水流方向的分速度不变,而垂直河岸的分速度在增大,则船还能垂直达到对岸,且时间更短,故C错误;若减小υ1的同时适当减小θ角,则水流方向的分速度可以不变,能垂直到达对岸,而垂直河岸的分速度减小,则船垂直达到对岸的时间更长,故D正确。
高中物理最新最全曲线运动高考模拟专题一.选择题(共21小题)1.(2015•临潼区)自然界中有很多物体做曲线运动,在曲线运动中,物体的运动速度()A.方向一定改变B.方向一定不变C.大小一定改变D.大小一定不变2.(2015•陕西)关于做曲线运动的物体所受的合力,下列说法正确的是()A.一定是恒力B.一定是变力C.合力方向与速度方向不在同一直线上D.合力方向与速度方向在同一直线上3.(2015•海南)如图,篮球沿优美的弧线穿过篮筐,图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是()A.v1B.v2C.v3D.v44.(2016•惠州模拟)在同一水平直线上的两位置分别沿水平方向向右抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力.要使两球在空中P点相遇,则必须()A.使A、B两球质量相等B.A球初速度小于B球初速度C.B球先抛出D.同时抛出两球5.(2015•山东)距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图.小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s2.可求得h等于()A.B.C.D.6.(2015•上海)如图,战机在斜坡上进行投弹演练.战机水平匀速飞行,每隔相等时间释放一颗炸弹,第一颗落在a点,第二颗落在b点.斜坡上c、d两点与a、b共线,且ab=bc=cd,不计空气阻力,第三颗炸弹将落在()A.b c之间B.c点C.c d之间D.d点7.(2015•徐州模拟)如图所示,用频闪相机拍摄“研究物体做平抛运动规律”的照片,图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球.AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹;BB′为B球以速度v水平抛出后的运动轨迹;CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹,可得出结论()A.平抛运动水平方向的分运动是自由落体运动B.平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动C.平抛运动可分解为水平方向的自由落体运动和竖直方向的匀速直线运动D.平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动8.(2015•娄星区模拟)物体做匀速圆周运动时,下列说法正确的是()A.物体必须受到恒力的作用B.物体所受合力必须等于零C.物体所受合力的大小可能变化D.物体所受合力的大小不变,方向不断改变9.(2015•株洲校级模拟)如图所示,相同材料的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,B 的质量是A的质量的2倍,A与转动轴的距离等于B与转动轴的距离2倍,两物块相对于圆盘静止,则两物块()A.角速度相同B.线速度相同C.向心加速度相同D.若转动的角速度增大,A、B同时滑动10.(2015•广东)如图所示,用平抛竖落仪做演示实验,a小球做平抛运动的同时b小球做自由落体运动,观察到的实验现象是()A.两小球同时到达地面B.a小球先到达地面C.b小球先到达地面D.a小球初速度越大在空中运动时间越长11.(2015•姜堰市模拟)如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B 、C.下列说法中正确的是()A.A、B的角速度相同B.A、C的角速度相同C.B、C的线速度相同D.B、C的角速度相同12.(2015•广州)如图所示为一皮带传动装置,右轮半径为r,a点在它的边缘上;左轮半径为2r,b点在它的边缘上.若在传动过程中皮带不打滑,则a 点与b点的向心加速度大小之比()A.a a:a b=4:1 B.a a:a b=1:4 C.a a:a b=2:1 D.a a:a b=1:213.(2015•哈尔滨校级模拟)如图所示,细绳的一端固定,另一端系一小球,让小球在竖直面内做圆周运动,关于小球运动到P点时的加速度方向,下列图中可能的是()A.B .C.D.14.(2015•遂宁模拟)图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径范围r,a是它边缘上的一点.左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r.c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中,皮带不打滑.则()A.a点与b点的线速度大小相等B.a点与b点的角速度大小相等C.b点与d点的向心加速度大小相等D.a点与c点的线速度大小相等15.(2015•淄博)如图所示,质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对于圆盘静止,则两物块()A.线速度相同B.角速度相同C.向心加速度相同D.向心力相同16.(2015春•娄底期中)如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为l,b与转轴的距离为2l,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g,若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是()A.b一定比a先开始滑动B.a,b所受的摩擦力始终相等C.ω=是b开始滑动的临界角速度D.当ω=时,a所受摩擦力的大小为kmg17.(2015•廉江市校级模拟)如图所示,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A的受力情况是()A.受重力、支持力B.受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C.重力、支持力、向心力、摩擦力D.以上均不正确18.(2015春•怀化期末)如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动.若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是()A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动C.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc做向心运动19.(2015•江苏校级模拟)关于离心运动,下列说法中正确的是()A.物体突然受到向心力的作用,将做离心运动B.做匀速圆周运动的物体,在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动C.做匀速圆周运动的物体,只要向心力的数值发生变化,就将做离心运动D.做匀速圆周运动的物体,当外界提供的向心力突然消失或变小时将做离心运动20.(2011•高州市校级模拟)如图所示,小球用细绳悬挂于O点,在O点正下方有一固定的钉子C,把小球拉到水平位置后无初速释放,当细线转到竖直位置时有一定大小的速度,与钉子C相碰的前后瞬间()A.小球的线速度变大B.小球的向心加速度不变C.小球的向心加速度突然增大D.绳中张力突然增大21.(2011•江西校级二模)“六十甲子”是古人发明用来计时的方法,也是一种表示自然界五行之气循环流转的直观表示法.某学校物理兴趣小组用空心透明粗糙塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型.两个“0”字型圆的半径均为R.让一质量为m、直径略小于管径的小球从入口A处无初速度放入,B、C、D是轨道上的三点,E为出口,其高度低于入口A.已知BC是“0”字型的一条竖直方向的直径,D点是左侧“0”字型上的一点,与圆心等高,A比C高R,当地的重力加速度为g,则小球在整个运动过程中,下列说法错误的是()A.如果是光滑小球,在D点处,塑料管的左侧对小球的压力4mgB.如果是光滑小球,小球一定能从E点射出C.如果是不光滑小球,且能通过C点,此处塑料管对小球的作用力小于mgD.如果是不光滑小球,小球不可能停在B点二.解答题(共9小题)22.(2015•海南)如图,位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成,圆弧半径Oa 水平,b点为抛物线顶点.已知h=2m,s=m.取重力加速度大小g=10m/s2.(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下,当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,求圆弧轨道的半径;(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下,求环到达c点时速度的水平分量的大小.23.(2015•徐州模拟)物体做圆周运动时,所需的向心力F需由运动情况决定,提供的向心力F供由受力情况决定.若某时刻F需=F供,则物体能做圆周运动;若F需>F供,物体将做离心运动;若F需<F供,物体将做向心运动.现有一根长L=1m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5kg的小球(可视为质点),将小球提至正上方的A 点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示.不计空气阻力,g 取10m/s2,则:(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应施加给小球多大的水平速度?(2)若小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?(3)若小球以速度v2=1m/s水平抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小?若无张力,试求绳子再次伸直时所经历的时间?24.(2015•宿迁模拟)如图所示,斜面倾角θ=45°,一个小球从A点正上方高h=10m处的O点,以v0=5m/s 的初速度水平抛出,撞在斜面上的C点,g取10m/s2.求(1)小球运动到C点的时间;(2)小球撞击C点时速度的大小.25.(2015•南通)跳台滑雪是勇敢者的运动.如图所示,滑雪者着专用滑雪板,在助滑道AB上获得一定速度后从B点沿水平方向跃出,在空中飞行一段时间后着落,这项运动极为壮观.已知滑雪者和滑雪板的总质量为m,斜坡BC倾角为θ,B点距水平地面CD的高度为h,重力加速度为g,不计空气阻力.(1)若滑雪者水平跃出后直接落到地面上,求滑雪者在空中运动的时间t0.(2)为使滑雪者跃出后直接落到地面上,滑雪者在B点跃出时的速度v o应满足什么条件?(3)若滑雪者跃出后直接落到斜坡上,试推导滑雪者和滑雪板落到斜坡时的总动能E k随空中运动时间t 的变化关系.26.(2015•武清区校级学业考试)如图所示,ABC为一细圆管构成的圆轨道,固定在竖直平面内,轨道半径为R(比细圆管的半径大得多),OA水平,OC竖直,最低点为B,最高点为C,细圆管内壁光滑.在A点正上方某位置处有一质量为m的小球(可视为质点)由静止开始下落,刚好进入细圆管内运动.已知细圆管的内径稍大于小球的直径,不计空气阻力.(1)若小球刚好能到达轨道的最高点C,求小球经过最低点B时的速度大小和轨道对小球的支持力大小;(2)若小球从C点水平飞出后恰好能落到A点,求小球刚开始下落时离A点的高度为多大.27.(2015•上海一模)如图所示,一可视为质点的物体质量为m=1kg,在左侧平台上水平抛出,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平,O(重为轨道的最低点.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m.力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:(1)物体平抛的初速度;(2)物体运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力.28.(2013•重庆)在一种新的“子母球”表演中,让同一竖直线上的小球A和小球B,从距水平地面高度为ph(p>1)和h的地方同时由静止释放,如题9图所示.球A的质量为m,球B的质量为3m.设所有碰撞都是弹性碰撞,重力加速度大小为g,忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间.(1)求球B第一次落地时球A的速度大小;(2)若球B在第一次上升过程中就能与球A相碰,求p的取值范围;(3)在(2)情形下,要使球A第一次碰后能到达比其释放点更高的位置,求p应满足的条件.29.(2012•重庆模拟)如图所示,水平地面上方被竖直线MN分隔成两部分,M点左侧地面粗糙,动摩擦因数为μ=0.5,右侧光滑.MN右侧空间有一范围足够大的匀强电场.在O点用长为R=5m的轻质绝缘细绳,拴一个质量m A=0.04kg,带电量为q=+2×10﹣4的小球A,在竖直平面内以v=10m/s的速度做顺时针匀速圆周运动,运动到最低点时与地面刚好不接触.处于原长的弹簧左端连在墙上,右端与不带电的小球B接触但不粘连,B球的质量m B=0.02kg,此时B球刚好位于M点.现用水平向左的推力将B球缓慢推至P点(弹簧仍在弹性限度内),MP之间的距离为L=10cm,推力所做的功是W=0.27J,当撤去推力后,B球沿地面右滑恰好能和A球在最低点处发生正碰,并瞬间成为一个整体C(A、B、C均可视为质点),碰后瞬间立即把匀强电场的场强大小变为E=6×103N/C,电场方向不变.(取g=10m/s2)求:(1)A、B两球在碰前匀强电场的大小和方向.(2)碰撞后整体C的速度.(3)整体C运动到最高点时绳的拉力大小.30.(2012•利州区校级一模)如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R.一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动.已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ.求:(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程;(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,对圆弧轨道的压力;(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D,释放点距B点的距离L′应满足什么条件?高中物理最新最全曲线运动高考模拟专题参考答案与试题解析一.选择题(共21小题)1.(2015•临潼区)自然界中有很多物体做曲线运动,在曲线运动中,物体的运动速度()A.方向一定改变B.方向一定不变C.大小一定改变D.大小一定不变考点:曲线运动.分析:曲线运动的速度方向是切线方向,时刻改变,故一定是变速运动,一定有加速度,合力一定不为零.解答:解:曲线运动的速度方向是切线方向,时刻改变,故一定是变速运动,大小可以不变,如匀速圆周运动;故A正确,BCD错误;故选A.点评:本题考查了曲线运动的运动学特点,要熟悉平抛运动和匀速圆周运动,基础题.2.(2015•陕西)关于做曲线运动的物体所受的合力,下列说法正确的是()A.一定是恒力B.一定是变力C.合力方向与速度方向不在同一直线上D.合力方向与速度方向在同一直线上考点:曲线运动.专题:物体做曲线运动条件专题.分析:物体做曲线运动时,所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上,合力可以是恒力,也可以是变力.解答:解:物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上,但合外力可以变化,可以不变化.平抛运动受到的是恒力,匀速圆周运动受到的是变力,故C正确,ABD错误.故选:C点评:本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住.3.(2015•海南)如图,篮球沿优美的弧线穿过篮筐,图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是()A.v1B.v2C.v3D.v4考点:曲线运动.专题:物体做曲线运动条件专题.分析:物体做曲线运动时,速度方向是曲线上该点的切线方向上.解答:解:依据曲线运动特征可知:物体做曲线运动时,任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向上,所以图中能正确表示篮球在相应点速度方向的只有v3,故C正确.故选:C点评:掌握物体做曲线运动的速度方向,知道速度方向是曲线上该点的切线方向上.4.(2016•惠州模拟)在同一水平直线上的两位置分别沿水平方向向右抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力.要使两球在空中P点相遇,则必须()A.使A、B两球质量相等B.A球初速度小于B球初速度C.B球先抛出D.同时抛出两球考点:平抛运动.专题:平抛运动专题.分析:平抛运动的时间由高度决定,结合相遇时的高度比较运动的时间,通过水平位移比较初速度的大小.解答:解:A、下落时间与球的质量无关,故A错误;BCD、两球在竖直方向上做自由落体运动,下降高度相同,则时间相等,两球在水平方向上做匀速直线运动,A的水平位移大于B的水平位移,则A的水平初速度大于B的水平初速度,两球同时抛出,故B错误,C错误,D正确.故选:D.点评:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移.5.(2015•山东)距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图.小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s2.可求得h等于()A.B.C.D.考点:平抛运动.专题:平抛运动专题.分析:经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下后,小球做平抛运动,小车运动至B点时细线被轧断,则B处的小球做自由落体运动,根据平抛运动及自由落体运动基本公式抓住时间关系列式求解.解答:解:经过A点,将球自由卸下后,A球做平抛运动,则有:H=解得:,小车从A点运动到B点的时间,因为两球同时落地,则细线被轧断后B出小球做自由落体运动的时间为t3=t1﹣t2=1﹣0.5=0.5s,则h=故选:A点评:本题主要考查了平抛运动和自由落体运动基本公式的直接应用,关键抓住同时落地求出B处小球做自由落体运动的时间,难度不大,属于基础题.6.(2015•上海)如图,战机在斜坡上进行投弹演练.战机水平匀速飞行,每隔相等时间释放一颗炸弹,第一颗落在a点,第二颗落在b点.斜坡上c、d两点与a、b共线,且ab=bc=cd,不计空气阻力,第三颗炸弹将落在()A.b c之间B.c点C.c d之间D.d点考点:平抛运动.专题:平抛运动专题.分析:飞机与炮弹的水平速度相同,则落点在飞机的正下方,据水平向与竖直向的位移关系画图分析,确定落点.解答:解:如图:假设第二颗炸弹经过Ab,第三颗经过PQ;则a,A,B,P,C在同一水平线上,由题意可知,设aA=AP=xo,ab=bc=L,斜面倾角为θ,三颗炸弹到达a所在水平面的竖直速度为v y,水平速度为v0,对第二颗炸弹:水平向:x1=Lcosθ﹣x0=v0t 竖直向:对第三颗炸弹:水平向:x2=2Lcosθ﹣2x0=v0t2竖直向:解得:t2=2t1,y2>2y1所以Q点在c点的下方,也就时第三颗炸弹将落在bc之间,故A正确故选:A点评:考查平抛运动的规律,明确水平向与竖直向的运动规律.会画草图进行分析求解.考查的是数学知识.7.(2015•徐州模拟)如图所示,用频闪相机拍摄“研究物体做平抛运动规律”的照片,图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球.AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹;BB′为B球以速度v水平抛出后的运动轨迹;CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹,可得出结论()A.平抛运动水平方向的分运动是自由落体运动B.平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动C.平抛运动可分解为水平方向的自由落体运动和竖直方向的匀速直线运动D.平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动考点:研究平抛物体的运动.专题:实验题.分析:本题是根据运动的轨迹判定物体运动所遵循的规律:由于A和B在相同的时间内在水平方向的位移相同,故水平方向遵循的规律相同;同理物体B和C在相同的时间内竖直方向的位移相同,故竖直方向遵循的规律相同.解答:解:由于AA′是物体做匀速直线运动的轨迹,而BB′是物体做平抛运动的轨迹,从图可知A和B 在相同的时间内在水平方向的位移相同,故水平方向的速度相同.由于A做匀速直线运动,故B 在水平方向也做匀速直线运动.而CC′是做自由落体运动的物体的轨迹,由图可知在在相同的时间内B和C在竖直方向的位移相同,故两物体在竖直方向遵循的规律相同,故B在竖直方向做自由落体运动.综上所述,B在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动,故D正确.故选D.点评:解决此类题目主要是看在相同的方向上两物体在相同的时间内通过的位移具有什么关系,从而根据一个物体已知的运动规律确定另一个物体遵循的规律.8.(2015•娄星区模拟)物体做匀速圆周运动时,下列说法正确的是()A.物体必须受到恒力的作用B.物体所受合力必须等于零C.物体所受合力的大小可能变化D.物体所受合力的大小不变,方向不断改变考点:匀速圆周运动;向心力.分析:做匀速圆周运动的物体,它的速度的大小是不变的,只改变速度的方向,所以合力一定和速度的方向垂直,由于物体的速度不变,所以向心力的大小肯定也不变.解答:解:A、匀速圆周运动的向心力的大小是恒定的,说的只是力的大小不变,力的方向要指向圆心,所以时刻在变,而恒力指的是大小和方向都不变的力,所以A选项错误;B、同A的分析,力的大小是不变的,但不能是零,否则的话,不会做圆周运动,所以B选项错误;C、同A的分析,匀速圆周运动的向心力的大小是恒定的,由牛顿第二定律可知受的合力的大小是不变的,故C选项错误;D、所受合力的大小不变,力的方向要指向圆心,所以时刻在变,故D选项正确.故选:D.点评:考查学生对匀速圆周运动的理解,还有匀速圆周运动向心力的理解,这里的匀速只是指它的速度的大小不变,方向是时刻在变化的.9.(2015•株洲校级模拟)如图所示,相同材料的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,B 的质量是A的质量的2倍,A与转动轴的距离等于B与转动轴的距离2倍,两物块相对于圆盘静止,则两物块()A.角速度相同B.线速度相同C.向心加速度相同D.若转动的角速度增大,A、B同时滑动考点:匀速圆周运动.专题:匀速圆周运动专题.分析:物体在同一个转盘上随转盘一起运动时,具有相同的角速度,这是解这类题目的切入点,然后根据向心加速度、向心力公式进行求解.解答:解:ABC、由于A、B在同一转盘上无相对运动,因此它们的角速度相等,由v=ωr,转动半径不等,故线速度不等,根据a=ω2r,向心加速度不等,故A正确,B错误,C错误;D、物体滑动时最大静摩擦力提供向心力,故:μmg=mω2r故ω=故半径越大,相对滑动的临界角速度越小,故A先滑动,故D错误;故选:A点评:描述圆周运动的物理量较多,在学习过程中要熟练掌握公式和各个物理量之间的联系.注意矢量相同和标量相同的区别.10.(2015•广东)如图所示,用平抛竖落仪做演示实验,a小球做平抛运动的同时b小球做自由落体运动,观察到的实验现象是()A.两小球同时到达地面B.a小球先到达地面C.b小球先到达地面D.a小球初速度越大在空中运动时间越长考点:研究平抛物体的运动.专题:实验题;平抛运动专题.分析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据水平方向和竖直方向上的运动规律进行分析.解答:解:平抛运动在竖直方向上的运动规律为自由落体运动,可知两球同时落地,故B、C错误,A 正确;平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关,故D错误.故选:A.点评:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定.11.(2015•姜堰市模拟)如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B、C.下列说法中正确的是()A.A、B的角速度相同B.A、C的角速度相同C.B、C的线速度相同D.B、C的角速度相同考点:线速度、角速度和周期、转速.专题:匀速圆周运动专题.分析:大齿轮与小齿轮是同缘传动,边缘点线速度相等;小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等;结合线速度与角速度关系公式v=ωr列式求解.解答:解:AB、大齿轮与小齿轮是同缘传动,边缘点线速度相等,故:v A:v B=1:1,由于半径不同和ω=可知,A、B的角速度不同;由于A、B两点的线速度大小相等,B、C两点角速度相同,据ω=可知,A、C两点的角速度不同;故AB错误.CD、小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等,所以ωB:ωC=1:1,但B、C两点的半径不同,据v=ωr知,B、C两点的线速度不同,故C错误,D正确.故选:D.点评:本题关键能分清同缘传动线速度大小相等和同轴传动角速度相同,灵活应用公式v=ωr.12.(2015•广州)如图所示为一皮带传动装置,右轮半径为r,a点在它的边缘上;左轮半径为2r,b点在它的边缘上.若在传动过程中皮带不打滑,则a点与b点的向心加速度大小之比()A.a a:a b=4:1 B.a a:a b=1:4 C.a a:a b=2:1 D.a a:a b=1:2考点:向心加速度.。
高三物理《曲线运动与万有引力》测试卷一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分。
每小题只有一个选项符合题意。
1.质点仅在恒力F 的作用下,由O 点运动到A 点的轨迹如图所示,在A 点时速度的方向与轴平行,则恒力F 的方向可能沿 A .轴正方向B .轴负方向C .轴正方向D .轴负方向2.从“神舟六号”载人飞船的发射成功可以预见,随着航天员在轨道舱内停留时间的增加,体育锻炼成了一个必不可少的环节,下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是 A .哑铃 B .弹簧拉力器 C .单杠 D .跑步机3.几十亿年来,月球总是以同一面对着地球,人们只能看到月貌的59%,由于在地球上看不到月球的背面,所以月球的背面蒙上了一层十分神秘的色彩。
试通过对月球运动的分析,说明人们在地球上看不到月球背面的原因是A .月球的自转周期与地球的自转周期相同B .月球的自转周期与地球的公转周期相同C .月球的公转周期与地球的自转周期相同D .月球的公转周期与月球的自转周期相同4.某卫星在赤道上空飞行,轨道平面与赤道平面重合,轨道半径为r ,飞行方向与地球的自转方向相同.设地球的自转角速度为0ω,地球半径为R ,地球表面重力加速度为g ,在某时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方,则到它下次通过该建筑物正上方所需的时间可能为 A .)(2032ωπ-rgRB .)1(2023ωπ+gR rC .232gRr π D .)(2032ωπ+rgR5.如图1所示,弹性杆插入桌面的小孔中,杆的另一端连有一个质量为m 的小球,今使小球在水平面内作匀速圆周运动,通过传感器测得杆端对小球的作用力的大小为F,小球运动的角速度为ω,重力加速度为g 则小球圆周运动半径为A 2ωm FB 2ωm mgF - C2222ωm g m F - D2222ωm g m F +二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分,每小题有多个选项符合题意对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
高考物理曲线运动模拟试题及分析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.如下图,半径R=2.5m 的竖直半圆圆滑轨道在 B 点与水平面光滑连结,一个质量m=0.50kg 的小滑块 (可视为质点 )静止在 A 点 .一刹时冲量使滑块以必定的初速度从 A 点开始运动 ,经 B 点进入圆轨道,沿圆轨道运动到最高点C,并从 C 点水平飞出 ,落在水平面上的 D 点 .经丈量 ,D、B 间的距离s1=10m,A、B 间的距离s2=15m,滑块与水平面的动摩擦因数重力加快度.求 :,(1)滑块经过 C 点时的速度大小 ;(2)滑块刚进入圆轨道时 ,在 B 点轨道对滑块的弹力 ;(3)滑块在 A 点遇到的刹时冲量的大小 .【答案】( 1)(2) 45N(3)【分析】【详解】(1)设滑块从 C 点飞出时的速度为v c,从 C 点运动到 D 点时间为t滑块从 C 点飞出后,做平抛运动,竖直方向:2R= gt2水平方向: s1=v c t解得: v c=10m/s(2)设滑块经过 B 点时的速度为v B,依据机械能守恒定律mv B2= mv c2+2mgR解得: v B=10m/s设在 B 点滑块受轨道的压力为解得: N=45NN,依据牛顿第二定律: N-mg=m(3)设滑块从 A 点开始运动时的速度为A2B2- mvA2v,依据动能定理; -μ mgs= mv解得: v A=16.1m/s设滑块在 A 点遇到的冲量大小为I,依据动量定理I=mv A解得: I=8.1kg?m/s ;【点睛】此题综合考察动能定理、机械能守恒及牛顿第二定律,在解决此类问题时,要注意剖析物体运动的过程,选择正确的物理规律求解.2.如下图,在圆滑的圆锥体顶部用长为的细线悬挂一质量为的小球,因锥体固定在水平面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为,物体绕轴线在水平面内做匀速圆周运动,小球静止时细线与母线给好平行,已知,重力加快度g 取若北小球运动的角速度,求此时细线对小球的拉力大小。
专题04 曲线运动培优押题预测A卷一、选择题(在每小题给出的4个选项中,第1-8题只有一个选项正确,第9-12题有多个选项正确)1.质量为m的石块从半径为R的半球形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石块的速度大小不变,如图所示,那么( )A.因为石块做匀速运动,所以其加速度为零B.石块下滑过程中加速度始终为零C.石块下滑过程中受的摩擦力大小不变D.石块下滑过程中的所受合外力大小不变,方向始终指向球心【答案】D2.如图所示,斜面AC与水平方向的夹角为,在底端A正上方与顶端C等高处的E点以速度v0水平抛出一小球,小球垂直于斜面落到D点,重力加速度为g,则A.小球在空中飞行时间为B.小球落到斜面上时的速度大小为C. CD与DA的比值为D.小球的位移方向垂直于AC【答案】C【解析】小球的运动轨迹图如图所示,把速度分解:A、小球垂直于斜面落到D点,所以在D点时有,解得,故A错;B、小球垂直于斜面落到D点,所以小球落到斜面上时的速度大小为 ,故B错;C、根据几何关系,,;整理得CD与DA的比值为,故C对;D、由图可知,位移不垂直与AC,故D错;综上所述本题答案是:C3.如图所示,小船以大小为 v1、方向与上游河岸成θ的速度(在静水中的速度)从 A 处过河,经过 t 时间正好到达正对岸的 B 处。
现要使小船在更长的时间内过河并且也正好到达正对岸 B 处,在水流速度不变的情况下,可采取下列方法中的哪一种( )A.只要增大 v1大小,不必改变θ角B.只要增大θ角,不必改变 v1大小C.在增大 v1的同时,也必须适当增大θ角D.在减小 v1的同时,也必须适当减小θ角【答案】D【解析】若只增大υ1大小,不改变θ角,则船在水流方向的分速度增大,因此船不可能垂直达到对岸,故A错误;若只增大θ角,不改变υ1大小,同理可知,水流方向的分速度在减小,而垂直河岸的分速度在增大,船不可能垂直到达对岸,故B错误;若在增大υ1的同时,也必须适当增大θ角,这样才能保证水流方向的分速度不变,而垂直河岸的分速度在增大,则船还能垂直达到对岸,且时间更短,故C错误;若减小υ1的同时适当减小θ角,则水流方向的分速度可以不变,能垂直到达对岸,而垂直河岸的分速度减小,则船垂直达到对岸的时间更长,故D正确。
故选D。
4.如图,斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方O点抛出,做初速为v0的平抛运动,恰落在b点。
若小球初速变为v,其落点位于c,则A.v B.v C. 2v D.v【答案】A5.如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,则下列说法中正确的是( )A.小球通过最高点时的最小速度v min=B.小球通过最高点时的最小速度v min=C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力【答案】C【解析】A、在最高点,由于内管能支撑小球,对小球产生向上的弹力,当小球的速度等于0时,内管对小球产生弹力,大小为mg,方向竖直向上,故最小速度为0,故AB错误;C、小球在水平线ab以下管道运动,由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力,所以外侧管壁对小球一定有作用力,而内侧管壁对小球一定无作用力,故C正确;D、小球在水平线ab以上管道运动,由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力,可能外侧壁对小球有作用力,也可能内侧壁对小球有作用力,故D错误。
6.关于如图 a、b、c、d所示的四种圆周运动模型,说法正确的是:A.如图a所示,汽车安全通过拱桥最高点时,车对桥面的压力大于车的重力B.如图b所示,在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力和向心力C.如图c所示,轻质细杆一端固定一小球,绕另端O在竖直面内做圆周运动,在最高点小球所受合力可能为零D.如图d所示,火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时,车轮可能对内外轨均无侧向压力【答案】CD车轮对内外轨均无侧向压力,故D正确。
故选:CD7.如图所示,一固定斜面倾角为θ,将小球 A 从斜面顶端以速率 v0水平向右抛出,击中了斜面上的 P 点;将小球 B 从空中某点以相同速率 v0水平向左抛出,恰好垂直斜面击中Q 点。
不计空气阻力,重力加速度为 g,下列说法正确的是( )A.若小球 A 在击中 P 点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ,则 tanθ=2tanφB.若小球 A 在击中 P 点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ,则 tanφ=2tanθC.小球 A、B 在空中运动的时间比为 2tan2θ∶1D.小球 A、B 在空中运动的时间比为 tan2θ∶1【答案】BC【解析】对于A球,有,得;,则有 tanφ=2tanθ.故A错误,B正确。
对于B球,,得,所以小球A、B在空中运动的时间之比为 t:t′=2tan2θ:1.故C正确,D错误。
故选BC。
8.游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目,简化后的示意图如图所示。
已知飞椅用钢绳系着,钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的圆周上。
转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。
稳定后,每根钢绳(含飞椅及游客)与转轴在同一竖直平面内。
图中P、Q两位游客悬于同一个圆周上,P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度,钢绳与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2。
不计钢绳的重力。
下列判断正确的是A.P、Q两个飞椅的线速度大小相同B.无论两个游客的质量分别有多大,θ1一定大于θ2C.如果两个游客的质量相同,则有θ1等于θ2D.如果两个游客的质量相同,则Q的向心力一定小于P的向心力【答案】BD9.如图所示为赛车场的一个水平U形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r.一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线,有图中所示的①②③三条路线,其中路线③是以O′为圆心的半圆,OO′=r.赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为F max.选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则( )A.选择路线①,赛车经过的路程最短B.选择路线②,赛车的速率最小C.选择路线③,赛车所用的时间最短D.①②③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等【答案】ACD【解析】A、选择路线①,经历的路程s1=2r+πr,选择路线②,经历的路程s2=2πr+2r,选择路线③,经历的路程s3=2πr,知选择路线①赛车经过的路程最短,故A正确.B、根据得,,选择路线①,轨道半径最小,则速率最小,B错误.故选ACD.二、计算题:(写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
)10.静电喷漆技术具有效率高,浪费少,质量好,有利于工人健康等优点,其装置如图所示.A、B为两块平行金属板,间距d=0.40m,两板间有方向由B指向A,大小为E=1.0×103N/C的匀强电场.在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒,油漆微粒的初速度大小均为v0=2.0m/s,质量m=5.0×10-15kg、带电量为 q=-2.0×10-16C.微粒的重力和所受空气阻力均不计,油漆微粒最后都落在金属板B上.试求:(1)微粒打在B板上的动能;(2)微粒到达B板所需的最短时间;(3)微粒最后落在B板上所形成的图形的面积大小.【答案】(1)9.0×10-14J。
(2)0.1s。
(3)0.25m2。
【解析】(1)电场力对每个微粒所做的功为:W=q Ed=2.0×10-16×1.0×103×0.40J=8.0×10-14J微粒从A板到B板过程,根据动能定理得 W=E kt-E k0则得:E kt=W+E k0=W+mv02=(8.0×10-14+×5.0×10-15×2.02)J=9.0×10-14J(2)微粒初速度方向垂直于极板时,到达B板时间最短。
由E kt=mv t2得:根据运动学公式得:所以微粒到达B板所需的最短时间为:(3)根据对称性可知,微粒最后落在B板上所形成的图形是圆形。
由牛顿第二定律得:由类平抛运动规律得:R=v0t1h=at12则圆形面积为:11.一转动装置如图甲所示,两根足够长轻杆OA、OB固定在竖直轻质转轴上的O点,两轻杆与转轴间夹角均为30º。
小球a、b分别套在两杆上,小环c套在转轴上,球与环质量均为m.c与a、b间均用长为L的细线相连,原长为L的轻质弹簧套在转轴上,一端与轴上P点固定,另一端与环c相连。
当装置以某一转速转动时,弹簧伸长到1.5L,环c静止在O处,此时弹簧弹力等于环的重力,球、环间的细线刚好拉直而无张力。
弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g。
求:(1)细线刚好拉直而无张力时,装置转动的角速度ω1;(2)如图乙所示,该装置以角速度ω2(未知)匀速转动时,弹簧长为L/2,求此时杆对小球的弹力大小和角速度ω2。
【答案】(1)(2)【解析】(1) 对a或b小球分析,根据牛顿第二定律得解得:;对a或b球分析,竖直方向根据平衡条件得:得:水平方向根据牛顿第二定律得。
12.某高中兴趣学习小组成员,在学习完必修1与必修2后设计出如图所示的实验为一水平弹射器,弹射口为为一光滑曲管,其中AB水平,BC为竖直杆长度可调节,CD为四分之一圆环轨道各连接处均圆滑连接,其圆心为,半径为的正下方E开始向右水平放置一块橡皮泥板EF,长度足够长现让弹射器弹射出一质量的小环,小环从弹射口A射出后沿光滑曲杆运动到D处飞出,不计小环在各个连接处的能量损失和空气阻力已知弹射器每次弹射出的小环具有相同的初速度某次实验中小组成员调节BC高度弹出的小环从D处飞出,现测得小环从D处飞出时速度,求:弹射器释放的弹性势能及小环在D处对圆环轨道的压力;小环落地点离E的距离已知小环落地时与橡皮泥板接触后不再运动;若不改变弹射器弹性势能,改变BC间高度h在之间,求小环下落在水平面EF上的范围.【答案】(1)7N(2)(3)【解析】根据机械能守恒定律得:对小环在最高点D受力分析,由牛顿第二定律得:解得:由牛顿第三定律知,小环对圆轨道的压力大小为7N,方向竖直向上小环离开轨道后做平抛运动,由平抛运动规律得:解得:小环平抛运动时间为得:可得,当时水平位移最大,最大位移,故小环落地点范围在离E点向右的范围内。
13.如图所示,在竖直平面内有一倾角θ=37°的传送带,两皮带轮AB轴心之间的距离L=3.2m,沿顺时针方向以v0=2m/s匀速运动。