§6.9.《曲线运动》章末测试(1)
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曲线运动一、选择题(总分41分。
其中1-7题为单选题,每题3分;8-11题为多选题,每题5分,全部选对得5分,选不全得2分,有错选和不选的得0分。
)1.关于运动的性质,以下说法中正确的是()A.曲线运动一定是变速运动 B.变速运动一定是曲线运动C.曲线运动一定是变加速运动 D.物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动2.关于运动的合成和分解,下列说法正确的是()A.合运动的时间等于两个分运动的时间之和 B.匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线C.曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上 D.分运动是直线运动,则合运动必是直线运动3.关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体,比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力),以下说法正确的是()A.速度大的时间长 B.速度小的时间长 C.一样长 D.质量大的时间长4.做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是()A.大小相等,方向相同 B.大小不等,方向不同C.大小相等,方向不同 D.大小不等,方向相同5.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2 ,转动半径之比为1∶2 ,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受外力的合力之比为()A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶166.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的受力情况是()A.绳的拉力大于A的重力 B.绳的拉力等于A的重力C.绳的拉力小于A的重力D.绳的拉力先大于A的重力,后变为小于重力7.如图所示,有一质量为M的大圆环,半径为R,被一轻杆固定后悬挂在O点,有两个质量为m的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。
两小环同时滑到大环底部时,速度都为v,则此时大环对轻杆的拉力大小为()A.(2m+2M)g B.Mg-2mv2/R C.2m(g+v2/R)+Mg D.2m(v2/R-g)+Mg8.下列各种运动中,属于匀变速运动的有()A.匀速直线运动 B.匀速圆周运动 C.平抛运动 D.竖直上抛运动9.水滴自高处由静止开始下落,至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风,则()A.风速越大,水滴下落的时间越长B.风速越大,水滴落地时的瞬时速度越大C.水滴着地时的瞬时速度与风速无关D.水滴下落的时间与风速无关10.在宽度为d的河中,水流速度为v2,船在静水中速度为v1(且v1>v2),方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船()A.可能的最短渡河时间为2dvB.可能的最短渡河位移为dC.只有当船头垂直河岸渡河时,渡河时间才和水速无关 D.不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水速均无关11.关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是()A.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的B.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力C.对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力 D.向心力的效果是改变质点的线速度大小二、填空题(每空2分,共28分。
曲线运动测试题及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】曲线运动单元测试一、选择题(总分41分。
其中1-7题为单选题,每题3分;8-11题为多选题,每题5分,全部选对得5分,选不全得2分,有错选和不选的得0分。
)1.关于运动的性质,以下说法中正确的是()A.曲线运动一定是变速运动B.变速运动一定是曲线运动C.曲线运动一定是变加速运动D.物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动2.关于运动的合成和分解,下列说法正确的是()A.合运动的时间等于两个分运动的时间之和B.匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线C.曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上D.分运动是直线运动,则合运动必是直线运动3.关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体,比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力),以下说法正确的是()A.速度大的时间长 B.速度小的时间长C.一样长 D.质量大的时间长4.做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是()A.大小相等,方向相同 B.大小不等,方向不同C.大小相等,方向不同 D.大小不等,方向相同5.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2 ,转动半径之比为1∶2 ,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受外力的合力之比为()A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9D.9∶166.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的受力情况是()Array A.绳的拉力大于A的重力B.绳的拉力等于A的重力C.绳的拉力小于A的重力D.绳的拉力先大于A的重力,后变为小于重力7.如图所示,有一质量为M 的大圆环,半径为R ,被一轻杆固定后悬挂在O 点,有两个质量为m 的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。
两小环同时滑到大环底部时,速度都为v ,则此时大环对轻杆的拉力大小为( )A .(2m +2M )gB .Mg -2mv 2/RC .2m (g +v 2/R )+MgD .2m (v 2/R -g )+Mg8.下列各种运动中,属于匀变速运动的有( )A .匀速直线运动B .匀速圆周运动C .平抛运动D .竖直上抛运动9.水滴自高处由静止开始下落,至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风,则( )A .风速越大,水滴下落的时间越长B .风速越大,水滴落地时的瞬时速度越大C .水滴着地时的瞬时速度与风速无关D .水滴下落的时间与风速无关10.在宽度为d 的河中,水流速度为v 2 ,船在静水中速度为v 1(且v 1>v 2),方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船( )A .可能的最短渡河时间为2d vB .可能的最短渡河位移为dC .只有当船头垂直河岸渡河时,渡河时间才和水速无关D .不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水速均无关11.关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是( )A .向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的B .向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力C .对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力D .向心力的效果是改变质点的线速度大小二、实验和填空题(每空2分,共28分。
(完整版)高一物理必修二《曲线运动》单元测试题《曲线运动》单元测试题一、选择题(每小题4分,共52分)1 .下列说法正确的是()A. 做曲线运动的物体受到的合力一定不为零B. 做曲线运动的物体的加速度一定是变化的C. 物体在恒力作用下,不可能做曲线运动D. 物体在变力作用下,可能做直线运动,也可能做曲线运动2. 关于运动的合成,下列说法正确的是()A. 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B. 两个匀速直线运动的合运动,一定是匀速直线运动C. 两个分运动是直线运动的合运动,一定是直线运动D. 两个分运动的时间,一定与它们的合运动的时间相等3. 要想在最短的时间内渡过一条河流,则小船的船头应该()A. 垂直指向对岸B .斜指向上游方向C.斜指向下游方向 D .不知水流速度无法判断4. 下列关于平抛运动的说法中正确的是()A. 平抛运动是匀变速运动B.平抛运动是变加速运动C. 任意两段时间内加速度相同D. 任意两段相等时间内速度变化相同5.在探究平抛运动规律的实验中,下列哪些因素对探究规律有影响()A.弧形轨道末端不水平.弧形轨道不光滑C.实验小球为轻质小球.坐标原点不在抛出点6. 下列物理量中既可以决定一个物体平抛运动飞行时间,又影响物体水平位移的是)A. 抛出的初速度B .抛出时的竖直高度C.抛体的质量 D .物体的质量和初速度7. 关于匀速圆周运动的说法中正确的是()A. 匀速圆周运动是匀速运动B. 匀速圆周运动是变速运动C. 匀速圆周运动的线速度不变D. 匀速圆周运动的角速度不变8. 下列说法中错误的是()A. 做匀速圆周运动的物体没有加速度B. 做匀速圆周运动的物体所受合力为零C. 匀速圆周运动的加速度保持不变D. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态9. 关于向心力的说法正确的是()A. 物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B. 向心力不改变圆周运动物体速度的大小C. 做匀速圆周运动的物体所受的合力即为其向心力D. 做匀速圆周运动的物体所受的向心力是不变的10. 关于向心力和向心加速度的说法,正确的是()A. 向心力是指向圆心方向的合力B. 向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中一种力或某种力的分力C. 向心加速度描述速度大小变化的快慢D. 向心加速度描述速度方向变化的快慢11. 用长短不同,材料相同的同样粗细的绳子,各栓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. 小球以相同的线速度运动时,长绳易断B. 小球以相同的角速度运动时,长绳易断C. 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12. 有一种大型游戏器械,它是一个圆筒型大容器,筒壁竖直,游客进入容器后靠筒壁站立,当圆筒开始转动后,转速加快到一定程度时,突然地板塌落,游客发现自己没有落下去,是因为()A. 游客受到与筒壁垂直的压力作用B. 游客处于失重状态C. 游客受到的摩擦力等于重力D. 游客随着转速的增大有沿向上滑动的趋势13. 一轻质杆一端固定一质量为m的小球,以另一端。
1.某质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡, 以后这物体将()①可能作匀加速直线运动②可能作匀速直线运动 ③其轨迹可能为抛物线 ④可能作匀速圆周运动 6•下面关于匀速圆周运动的说法正确的是( )A. 匀速圆周运动是一种平衡状态B. 匀速圆周运动是一种匀速运动C. 匀速圆周运动是一种速度和加速度都不断改变的运动D. 匀速圆周运动是一种匀变速运动D.①②③④5m/s ,在流速为3m/s 的河中航行,则河岸上)3.若物体以速度u 进入某空间后, 受到一个逐渐减小的合外力的作用,且该合外力的方向始终是垂直于该物体的速度方向,则物体的运动将是 ( )A.速率增大,曲率半径也随之增 B .速率逐渐减小,曲率半径不变C .速率不变,曲率半径逐渐增大 D.速率不变,曲率半径逐渐减小4.某人在距地面某一高度处以初速度v 水平抛出一物体,落地速度大小为 2v ,则它在空中飞行的时间及距地面抛出的高度为7•两个质量不同的小球,被长度不等的细线悬挂在同一点,并在同一水平面内作匀速 圆周运动,如图所示。
则两个小球的:( )A.运动周期相等 B .运动线速度相等 C.运动角速度相等D .向心加速度相等&时针、分针和秒针转动时,下列正确说法是 ( )B .分针的角速度是时针的 60倍D •秒针的角速度是时针的 86400倍9.一质量为m 的物体,沿半径为R 的向下凹的圆形轨道滑行,如图所示,经过最低点 的速度为v ,物体与轨道之间的动摩檫因数为卩,则它在最低点时受到的摩檫力为A .B.c.D.h 的货架,货架边缘有一小球。
当车 则以地5•如图甲所示,在一个向右行驶的车厢内有一高 突然加速行驶时,小球从货架边缘脱落, 若小球下落过程中未与车厢后壁相碰, 面为参考系,小球下落时的运动轨迹应是图乙中的 ( ) ()A. 卩mgB.g mv2/RC. 卩 m(g+v2/R) D .g m(g-v2R)10•质量为m 的小球,分别用长为 L 的细杆和细绳各自悬于固定点,且可绕固定点自 由转动,要使小球刚好在竖直面内完成圆周运动,则两种情况小球在最低点的速度之曲线运动综合检测一、选择题:(本题共10小题;每小题5分,共计50分.) 某时刻突然撤去其中一个力,A .①③B .①②③C ①③④ 2.—只小船在静水中的速度大小始终为 的人能看到船的实际航速大小可能是(A . 1m/sB . 3m/s C. 8m/s D . 10m/sA.秒针的角速度是分针的 60倍 C.秒针的角速度是时针的360倍14. (15分)用闪光照相方法研究平抛运动规律时,由于某种原因,只拍到了部分方格背景及小球的三个瞬时位置(如图所示)。
人教版物理必修二曲线运动章末检测精选练习习题(附答案解析)时间:90分钟满分:100分第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求) 1.关于互成角度的两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动,下述说法正确的是()A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上都不对解析两个初速度为零的匀变速直线运动,即物体受到两个互成角度的恒力作用下,做初速度为零的匀加速直线运动,故A选项正确.答案 A2.一艘小船在静水中的速度为3 m/s,渡过一条宽150 m,水流速度为4 m/s 的河流,则该小船()A.能到达正对岸B.以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为200 mC.渡河的时间可能少于50 sD.以最短位移渡河时,位移大小为150 m解析由于小船在静水中的速度3 m/s小于水流的速度4 m/s,所以小船不能到达正对岸,选项A错误;当小船船头垂直河岸时,小船渡河的时间最短,t短=lv=1503s=50 s,所以小船渡河的最短时间为50 s,而小船的合运动可分解为沿垂直河岸方向1.5v1=3 m/s的匀速直线运动和沿河岸平行方向1.5v2=4 m/s 的匀速直线运动,则渡河后,小船的位移为(v1·t短)2+(v2·t短)2=250 m,故选项B错误,选项C正确;小船不能达到正对岸,则小船渡河后的位移必须大于150 m,故选项D错误.答案 C3.关于平抛运动,下列说法中正确的是()A.平抛运动是匀变速运动B.做平抛运动的物体,在任何时间内,速度改变量的方向都是竖直向下的C.平抛运动可以分解为水平的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D.平抛运动物体的落地速度和在空中运动时间只与抛出点离地面高度有关解析做平抛运动的物体只受重力作用,故加速度恒定,是匀变速曲线运动,它可以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;因为Δv =at,而a方向竖直向下,故Δv的方向也竖直向下;物体在空中的飞行时间只由高度决定,但落地速度应由高度与初速度共同来决定.答案ABC4.如图所示为一种“滚轮—平盘无极变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴转速n1、从动轴转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是()A .n 2=n 1x rB .n 2=n 1r xC .n 2=n 1x 2r 2 D .n 2=n 1 xr解析 滚轮因与平盘有摩擦的作用而转动,并且认为不打滑,所以滚轮边缘的线速度与平盘上x 处的线速度相等,即n 1x =n 2r ,所以选项A 正确.答案 A5.如图所示,可视为质点的质量为m 的小球,在半径为R 的竖直放置的光滑圆形管内做圆周运动,下列说法中正确的是( )A .小球能够通过最高点的最小速度为0B .小球能通过最高点的最小速度为gRC .如果小球在最高点时的速度大小为2gR ,则此时小球对管道有向上的作用力D .如果小球在最低点时的速度大小为gR ,则小球通过该点时与管道间无相互作用力解析 小球在管内做圆周运动,在最高点小球受到合外力可以为零,故通过最高点的最小速度为0,选项A 正确,选项B 错误;在最高点速度为2gR ,则有,F N +mg =m v 2R ,解得F N =3mg ,即管道的外轨道对小球有向内的作用力为3mg ,由牛顿第三定律可知,小球对管道有向外,即向上的作用力,选项C 正确;小球在最低点速度为gR 时,小球受到管道向上的作用力,大小为F ′N =2mg ,故选项D 错误.答案 AC6.如图所示,物块P 置于水平转盘上随转盘一起运动,图中c 沿半径指向圆心,a 与c 垂直,下列说法正确的是( )A .当转盘匀速转动时,P 受摩擦力方向为a 方向B .当转盘加速转动时,P 受摩擦力方向为b 方向C .当转盘加速转动时,P 受摩擦力方向为c 方向D .当转盘减速转动时,P 受摩擦力方向为d 方向解析 圆周运动,沿半径方向一定受力;匀速圆周运动,切向方向不受力;变速圆周运动,切向方向一定受力,加速沿a 方向,减速沿a 反方向.摩擦力即为两个方向的合力.由此可判断B 、D 正确.答案 BD7.平抛物体的初速度为v 0,当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时( )A .运动的时间t =2v 0gB .瞬时速率v t =5v 0C .水平分速度与竖直分速度大小相等D .位移大小等于22v 20/g解析 平抛运动可分解为水平匀速运动和竖直的自由落体运动,当竖直位移和水平位移大小相等时,即v 0t =12gt 2,得t =2v 0g ,故A 选项正确;物体的竖直分速度v y =gt =2v 0,则此时物体的速度v t =v 20+v 2y =5v 0,故B 选项正确,C 选项错误;物体的位移l =x 2+y 2=2(v 0t )2=22v 20g ,故D 选项正确. 答案 ABD8.质量为m 的物体随水平传送带一起匀速运动,A 为传送带的终端皮带轮.如图所示,皮带轮半径为r ,要使物体通过终端时能水平抛出,皮带轮的转速至少为( ) A.12πg r B.g r C.gr D.gr 2π解析 要使物体通过终端时能水平抛出,则有mg =m v 2r ,皮带转动的线速度至少为gr ,故C 选项正确.答案 C两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动.则它们的( )A .运动周期相同B .运动的线速度相同C .运动的角速度相同D .向心加速度相同解析 设细线与竖直方向的夹角为θ,水平面距悬点的高度为h ,细线的拉力与重力的合力提供向心力,则mg tan θ=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2h tan θ,解得T =2πh g ,由此可知T 与细线长无关,A 、C 正确,B 、D 错误.答案 AC10.如图所示,一质点从倾角为θ的斜面顶点以水平速度v 0抛出,重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .质点自抛出后,经时间v 0tan θg 离斜面最远B .质点抛出后,当离斜面最远时速度大小为v 0sin θC .质点抛出后,当离斜面最远时速度大小为v 0cos θD .质点抛出后,经时间v 0cot θg 离斜面最远解析 质点做平抛运动过程中,当速度与斜面平行时离斜面最远,如图所示,则v y =v 0tan θ=gt可得t =v 0tan θg ,故A 选项正确;其合速度v =v 0cos θ,故C 选项正确. 答案 AC第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、实验题(本题共2小题,共18分)11.(10分)如图甲所示,在一端封闭、长约1 m 的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做的蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动.假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是10 cm,玻璃管向右匀加速平移,每1 s通过的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点.甲乙(1)请在图乙中画出蜡块4 s内的轨迹;(2)玻璃管向右平移的加速度a=________;(3)t=2 s时蜡块的速度v2=________.解析(1)如图(2)因为Δx =aT 2,所以a =Δx T 2=5×10-212 m/s 2=5×10-2 m/s 2. (3)v y =y t =0.11m/s =0.1 m/s , v x =at =5×10-2×2 m/s =0.1 m/s ,v 2=v 2y +v 2x =0.12+0.12 m/s =0.14 m/s.答案 (1)见解析图(2)5×10-2 m/s 2(3)0.14 m/s12.(8分)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.实验器材:电磁打点计时器(50 Hz)、米尺、纸带、复写纸片.甲实验步骤:①如图甲所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;②启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点;③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量.(1)由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=________,式中各量的意义是_____________________________________.(2)某次实验测得圆盘半径r =5.50×10-2 m ,得到的纸带的一段如图乙所示,求得角速度为________.(保留两位有效数字)乙解析 (1)圆盘匀速转动,纸带匀速运动,有x 2-x 1=v t ,t =(n -1)T ,v =ωr ,由以上三式得ω=x 2-x 1T (n -1)r.T 为打点计时器打点的时间间隔,r 为圆盘半径,x 1、x 2是纸带选定的两点分别对应米尺上的刻度值,n 为选定的两点间的打点数(含两点).(2)取x1和x2对应米尺上的刻度值分别为x1=0和x2=10.5×10-2 m,数得打点数n=15个,T=0.02 s,r=5.50×10-2 m,代入公式得ω=6.8 rad/s.答案(1)x2-x1T(n-1)rT为打点计时器打点的时间间隔,r为圆盘半径,x1,x2是纸带选定的两点分别对应米尺上的刻度值,n为选定的两点间的打点数(含两点)(2)6.8 rad/s三、解答题(本题共4小题,共42分.解答应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)13.(8分)如图所示飞机以恒定的水平速度飞行,距地面高度2000 m,在飞行过程中释放一炸弹,经30 s飞行员听到了炸弹着地后的爆炸声.设炸弹着地立即爆炸,不计空气阻力,声速为320 m/s,求飞机的飞行速度v0.(g取10m/s2)解析炸弹离开飞机后做平抛运动,初速度即飞机的飞行速度,如图所示.设炸弹落地时间为t1,则声音传到飞行员的时间t2=t-t1.由平抛知识得t 1= 2hg = 2×2 00010s =20 s , 由运动的等时性知,炸弹落地时,飞机运动到落地点的正上方B 点, 故BC =v 0t 2=v 0(t -t 1)=10v 0,DC =v (t -t 1)=320×(30-20) m =3 200 m.由几何关系(DC )2=(BC )2+h 2,得3 2002=(10v 0)2+2 0002,解得v 0≈250 m/s.答案 250 m/s14.(8分)如图所示,质量m =1 kg 的小球用细线拴住,线长l =0.5 m ,细线所受的拉力达到F =18 N 时就会被拉断.当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断.若此时小球距水平地面的高度h =5 m ,重力加速度g =10 m/s 2,求小球落地处到地面上P 点的距离.(P 点在悬点的正下方)解析 由向心力公式F -mg =m v 2l 得v =2 m/s ,又由平抛运动的知识x =v 0 2hg =2 m.答案 2 m(13分)如图所示,有一水平放置的圆盘,上面放有一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧的一端固定于轴O点,另一端拴一质量为m的物体,物体与盘面间最大静摩擦力为其重力的μ倍,开始时弹簧处于自然长度,长为R,求:(1)盘的转速n0多大时,物体开始滑动?(2)当转速达到2n0时,弹簧的伸长量Δx是多大?(结果用μ、m、R、k、g 表示)解析(1)当圆盘开始转动时,物体所需向心力较小,当未滑动时,由静摩擦力提供向心力,设最大静摩擦力对应的最大角速度为ω0,则μmg=mRω20,又ω0=2πn0,所以物体开始滑动时的转速n0=12πμg R.(2)转速增大到2n0时,由最大静摩擦力和弹力的合力提供向心力,由牛顿第二定律有:μmg+kΔx=mω2r,此时r=R+Δx,ω=4πn0,由以上各式解得Δx=3μmgRkR-4μmg.答案(1)12πμgR(2)3μmgRkR-4μm g16.(13分)如图所示,一根长0.1 m的细线,一端系着一个质量为0.18 kg 的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,当小球的转速增加到原转速3倍时,测得线拉力比原来大40 N,此时线突然断裂.求:(1)线断裂的瞬间,线的拉力;(2)线断裂时小球运动的线速度;(3)如果桌面高出地面0.8 m,线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方?(g取10m/s2)解析(1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用,重力mg、桌面弹力F N和线的拉力F.重力mg和弹力F N平衡.线的拉力提供向心力,F向=F=mω2R.设原来的角速度为ω0,线的拉力是F0,加快后的角速度为ω,线断时的拉力是F.则F F 0=ω2ω20=由题意知F=F0+40 N,解得F0=5 N,F=45 N.(2)设线断时小球的线速度为v,由F =m v 2R得v = FRm = 45×0.10.18m/s =5 m/s. (3)由平抛运动规律得小球在空中运动的时间 t = 2hg = 2×0.810s =0.4 s. 小球落地处离开桌面的水平距离s =v t =5×0.4 m =2 m. 答案 (1)45 N (2)5 m/s (3)2 m。
章末综合测评(一) 曲线运动(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.如图所示,一物体以速度v向左运动.从A位置开始受到恒定的合力F作用.四位同学画出物体此后的运动轨迹AB和物体在B点的速度方向,四种画法中正确的是( )A B C DA [物体做曲线运动时,轨迹夹在速度方向和合力方向之间,合力大致指向轨迹凹的一侧,轨迹不可能与力的方向相交,故A正确,B、C、D错误.]2.“神舟十号”飞船绕地球的运行可视为匀速圆周运动,神舟十号航天员在“天宫一号”展示了失重环境下的物理实验或现象,下列四个实验可以在“天宫一号”舱内完成的有( )A B C DA.用台秤称量重物的质量B.用水杯喝水C.用沉淀法将水与沙子分离D.给小球一个很小的初速度,小球就可能在竖直面内做圆周运动D [重物处于完全失重状态,对台秤的压力为零,无法通过台秤测量物体的质量,故A 错误;水杯中的水处于完全失重状态,水不会因重力而倒入嘴中,故B错误;沙子处于完全失重状态,不能通过沉淀法与水分离,故C错误;小球处于完全失重状态,给小球很小的初速度,小球在拉力作用下在竖直平面内做匀速圆周运动,故D正确.]3.如图所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的.其原理可简化为图中所示的模型.A、B是转动的齿轮边缘的两点,则下列说法中不正确的是( )A .A 、B 两点的线速度大小相等B .A 、B 两点的角速度大小相等C .A 点的周期大于B 点的周期D .A 点的向心加速度小于B 点的向心加速度B [同缘传动时,边缘点的线速度相等,即v A =v B ;根据v =ωr ,可知半径大的角速度小,即ωA <ωB ,根据T =2πω,则有T A >T B ,根据a =v 2r,可知半径大的向心加速度小,则有a A <a B ,故A 、C 、D 正确,B 不正确.]4.如图所示,一艘炮艇沿河由西向东快速顺水行驶,要使炮艇上发射的炮弹击中北岸的目标,射击方向应( )A .偏向目标的西侧B .偏向目标的东侧C .对准目标D .无论对准哪个方向都无法击中目标A [炮弹的实际速度方向沿目标方向,该速度是船的速度与射击速度的合速度,根据平行四边形定则,知射击的方向偏向目标的西侧,故A 正确,B 、C 、D 错误.]5.在某高度处平抛一物体,当抛出2 s 后它的速度方向与水平方向成45°角,落地时的速度方向与水平方向成60°角,g 取10 m/s 2,则下列说法正确的是( )A .物体水平射程40 mB .物体初速度为15 m/sC .物体落地速度25 m/sD .物体飞行时间为2 3 sD [由题可知,2 s 后竖直方向上的分速度v y 1=gt =20 m/s ,tan 45°=v y 1v x=1 则v 0=v x =v y 1=20 m/s 故物体抛出时的初速度为v 0=20 m/s则落地时速度v方向与水平成60°角,所以cos 60°=v0v则落地速度为:v=v0cos 60°=2012m/s=40 m/s落地时竖直方向分速度为:v y2=v sin 60°=40×32m/s=20 3 m/s根据竖直方向自由落体运动:v y2=gt′,则落地时间为:t′=v y2g=20310s=2 3 s 则由于水平方向做匀速运动,则水平位移即水平射程为:x=v0t′=20×2 3 m=40 3 m,故选项A、B、C错误,选项D正确.]6.如图所示,一名运动员在参加跳远比赛,他腾空过程中离地面的最大高度为L,成绩为4L,假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为α,运动员可视为质点,不计空气阻力,则有( )A.tan α=2 B.tan α=1C.tan α=12D.tan α=14B [腾空过程中离地面的最大高度为L,落地过程中,做平抛运动,根据运动学公式:L =12gt2,解得:t=2Lg,运动员在空中最高点的速度即为运动员起跳时水平方向的分速度,根据分运动与合运动的等时性,则水平方向的分速度为:v x=2Lt=2gL,根据运动学公式,在最高点竖直方向速度为零,那么运动员落到地面时的竖直分速度为:v y=gt=2gL,运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角的正切值为:tan α=v yv x=2gL2gL=1,故B正确,A、C、D错误.]7.如图所示,粗糙的斜面上有一个滑块在运动,它们之间的动摩擦因数为μ,滑块经P 点时的速度方向沿水平方向,运动到Q点时速度方向沿斜面向下.滑块在此过程中沿斜面水平方向的运动、沿斜面向下方向的运动说法正确的是( )A.滑块沿斜面水平方向做加速度增加的减速运动。
《曲线运动》章末检测时间:90分钟满分:100分第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求)1.关于互成角度的两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动,下述说法正确的是( )A.一定是直线运动B.一定是曲线运动.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上都不对解析两个初速度为零的匀变速直线运动,即物体受到两个互成角度的恒力作用下,做初速度为零的匀加速直线运动,故A选项正确.答案 A2.一艘小船在静水中的速度为3 /,渡过一条宽150 ,水流速度为4 /的河流,则该小船( )A.能到达正对岸B.以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为200.渡河的时间可能少于50D.以最短位移渡河时,位移大小为150解析由于小船在静水中的速度3 /小于水流的速度4 /,所以小船不能到达正对岸,选项A错误;当小船船头垂直河岸时,小船渡河的时间最短,短===50 ,所以小船渡河的最短时间为50 ,而小船的合运动可分解为沿垂直河岸方向15v1=3 /的匀速直线运动和沿河岸平行方向15v2=4 /的匀速直线运动,则渡河后,小船的位移为=250 ,故选项B错误,选项正确;小船不能达到正对岸,则小船渡河后的位移必须大于150 ,故选项D错误.答案3.关于平抛运动,下列说法中正确的是( )A.平抛运动是匀变速运动B.做平抛运动的物体,在任何时间内,速度改变量的方向都是竖直向下的.平抛运动可以分解为水平的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D.平抛运动物体的落地速度和在空中运动时间只与抛出点离地面高度有关解析做平抛运动的物体只受重力作用,故加速度恒定,是匀变速曲线运动,它可以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;因为Δv=,而方向竖直向下,故Δv的方向也竖直向下;物体在空中的飞行时间只由高度决定,但落地速度应由高度与初速度共同决定.答案AB4.如图所示为一种“滚轮—平盘无极变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴转速1、从动轴转速2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离之间的关系是( )A.2=1错误!未定义书签。
曲线运动单元测试一、选择题(总分41分。
其中1-7题为单选题,每题3分;8-11题为多选题,每题5分,全部选对得5分,选不全得2分,有错选和不选的得0分。
)1.关于运动的性质,以下说法中正确的是( ) A .曲线运动一定是变速运动 B .变速运动一定是曲线运动 C .曲线运动一定是变加速运动D .物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动 2.关于运动的合成和分解,下列说法正确的是( ) A .合运动的时间等于两个分运动的时间之和 B .匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线 C .曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上 D .分运动是直线运动,则合运动必是直线运动3.关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体,比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力),以下说法正确的是( )A .速度大的时间长B .速度小的时间长C .一样长D .质量大的时间长 4.做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是( )A .大小相等,方向相同B .大小不等,方向不同C .大小相等,方向不同D .大小不等,方向相同5.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2 ,转动半径之比为1∶2 ,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受外力的合力之比为( )A .1∶4B .2∶3C .4∶9D .9∶166.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A 的受力情况是( )A .绳的拉力大于A 的重力B .绳的拉力等于A 的重力C .绳的拉力小于A 的重力D .绳的拉力先大于A 的重力,后变为小于重力7.如图所示,有一质量为M 的大圆环,半径为R ,被一轻杆固定后悬挂在O 点,有两个质量为m 的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。
两小环同时滑到大环底部时,速度都为v ,则此时大环对轻杆的拉力大小为( )A .(2m +2M )gB .Mg -2mv 2/RC .2m (g +v 2/R )+MgD .2m (v 2/R -g )+MgAv(第10题)(第11题)8.下列各种运动中,属于匀变速运动的有( )A .匀速直线运动B .匀速圆周运动C .平抛运动D .竖直上抛运动 9.水滴自高处由静止开始下落,至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风,则( ) A .风速越大,水滴下落的时间越长 B .风速越大,水滴落地时的瞬时速度越大C .水滴着地时的瞬时速度与风速无关D .水滴下落的时间与风速无关10.在宽度为d 的河中,水流速度为v 2 ,船在静水中速度为v 1(且v 1>v 2),方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船( )A .可能的最短渡河时间为2dv B .可能的最短渡河位移为dC .只有当船头垂直河岸渡河时,渡河时间才和水速无关D .不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水速均无关11.关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是( ) A .向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的 B .向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力 C .对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力 D .向心力的效果是改变质点的线速度大小二、实验和填空题(每空2分,共28分。
R O 中线一、选择题 《曲线运动》单元测试二1. 中央电视台《今日说法》栏目曾报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交 通事故.家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲撞进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图 2 所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是( )A. 由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作离心运动B .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作向心运动C .公路在设计上可能内(东)高外(西)低D .公路在设计上可能外(西)高内(东)低2. 一质点在 x -y 平面上运动,在x 方向的速度图象如图 3 甲所示,在图y 方2 向的位移图象如图 3 乙所示,质点的质量为4kg ,下列说法正确的是( )图 3A .质点做匀变速直线运动B .质点的初速度为 7m/sC .质点所受的合外力为 6ND .质点初速度的方向与合外力的方向垂直做匀速圆周运动3. “空投”是抗洪救灾的一个重要手段,空投物资落点的准确性是空投成败的关键,因此必须对物资下落姿态有一个预判,已知空投物资在空中受到水平风力及降落伞的阻力影响,最终会做匀速直线运动,下列图中关于空投物资做匀速运动时姿态及运动方向和风向关系正确的是( )4. 在水平地面上一滑板运动员以一定速度向前滑行,在横杆前起跳,人与滑板分离后,分别从杆的上、下通过,运动员越过杆后仍落在滑板上,忽略人和滑板运动中受到的阻力。
则下列说法中错误的是 ( )A .运动员起跳后做斜抛运动,滑板做匀速运动B .运动员与滑板分离后,在水平方向的分速度与滑板的速度总相同C .运动员起跳时脚对滑板的作用力斜向后D .运动员起跳时脚对滑板的作用力应竖直向下5. 如图 5 所示,用一连接体的一端与一小球相连,绕过 O 点的水平轴在竖直平面内做 圆周运动,设轨道半径为 r ,图中 P 、Q 两点分别表示小球轨道的最高点和最低点,则以下说法正确的是( )A. 若连接体是轻质细绳时,小球到达 P 点的速度可以为零B .若连接体是轻质细杆时,小球到达 P 点的速度可以为零C .若连接体是轻质细绳时,小球在 P 点受到细绳的拉力不可能为零D .若连接体是轻质细杆时,小球在 P 点受到细杆的作用力为拉力,在Q 点 受 到 细 杆 的 作 用 力 为 推 力6.关于物体的运动,下列说法中正确的是( )A .物体在恒力作用可能做曲线运动B .物体在恒力作用不可能做圆周运动C .物体在变力作用下一定作圆周运动D .物体在变力作用下不可能做直线运动7. 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查。
§《曲线运动》章节检测
一、选择题
1、小球以水平速度v 0向竖直墙抛出,小球抛出点与竖直墙的距离为L ,在抛出点处有一点光源,在小球未打到墙上前,墙上出现小球的影子向下运动,则影子的运动是:( ) A 、匀速运动 B 、匀加速运动,加速度是g C 、匀加速运动,加速度大于g D 、匀加速运动,加速度小于g
2、火车以0982
./ms 的加速度在平直轨道上加速行驶,车厢中一乘客把手伸出窗外从距地面高2.5m 处自由释放一物体,不计空气阻力,物体落地时与乘客的水平距离为:( ) A 、0 B 、0.25m C 、0.50m D 、因不知火车速度无法判断
3、从离地面高为h 处,以水平速度v 0抛出一物体,物体落地时的速度与竖直方向所成的夹角为θ,取下列四组h 和v 0的值时,能使θ角最大的一组数据是:( ) A 、h m v m s ==5100,/ B 、h m v m s ==5150,/ C 、h m v m s ==1050,/ D 、h m v m s ==10200
,/ 4、匀速圆周运动中的向心加速度是描述:( )
A 、线速度大小变化的物理量
B 、线速度大小变化快慢的物理量
C 、线速度方向变化的物理量
D 、线速度方向变化快慢的物理量
5、飞机驾驶员最多可承受9倍的重力加速度带来的影响,当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲时速度为v ,则圆弧的最小半径为:( )
A 、v g 29
B 、v g 28
C 、v g
27 D 、v g 2
6、如图7所示。
a 、b 两质点从同一点O 分别以相同的水平速度v 0沿x 轴正方向被抛出,
A 在竖直平面内运动,落地点为P 1,
B 沿光滑斜面运动,落地点为P 2。
P 1和P 2在同一水平面上,不计空气阻力。
则下面说法中正确的是:( )
A .a 、b 的运动时间相同
B .a 、b 沿x 轴方向的位移相同
C .a 、b 落地时的动量相同
D .a 、b 落地时的动能相同
7、把甲物体从2h 高处以速度V 水平抛出,落地点的水平距离为L,把乙物体从h 高处以速度2V 水平抛出,落地点的水平
距离为S,比较L 与S,可知:( ) A 、L=S/2 B 、L=2S C 、L S =
1
2
D 、L S =2 8、下图是物体做平抛运动的x-y 图象,物体从O 点抛出,x 、y 分别为其水平和竖直位移,在物体运动的过程中,经某一点P(x,y)时,其速度的反向延长线交于x 轴上的A 点,则OA 的长为:( ) A 、x B 、0.5x C 、0.3x D 、不能确定.
9、如图所示,在皮带传动装置中,主动轮A 和从动轮B 半径不等,皮带与轮之间无相对滑动,则下列说法中正确的是:( ) A .两轮的角速度相等 B .两轮边缘的线速度大小相同
A B
C .两轮边缘的向心加速度大小相同
D .两轮转动的周期相同 10、用细线拴着一个小球,在光滑水平面上作匀速圆周运动,下列说法中正确的是:( ) A 、小球线速度大小一定时,线越长越容易断 B 、小球线速度大小一定时,线越短越容易断 C 、小球角速度一定时,线越长越容易断 D 、小球角速度一定时,线越短越容易断
11、冰面对滑冰运动员的最大摩擦力为其重力的k 倍,在水平冰面上沿半径为R 的圆周滑行的运动员,若仅依靠摩擦力来提供向心力而不冲出圆形滑道,其运动的速度应满足:( )
A.v kRg ≥ B .v kRg ≤ C.2v kRg ≤ D ./2v kRg ≤
12、雨伞半径R 高出地面h ,雨伞以角速度ω旋转时,雨滴从伞边缘飞出,则以下说法中正确的是:( )
A 、雨滴沿飞出点的半径方向飞出,做平抛运动
B 、雨滴沿飞出点的切线方向飞出,做平抛运动
C 、雨滴落地后在地面形成一个和伞半径相同的圆
D 、雨滴落地后形成半径为g
h R r 2
21ω+=的圆
13、关于圆周运动的下列说法中正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,在任何相等的时间内通过的位移都相等
B.做匀速圆周运动的物体,在任何相等的时间内通过的路程都相等
C.做圆周运动的物体的加速度一定指向圆心
D.做圆周运动的物体的加速度不一定指向圆心
14、如下图所示,将完全相同的两个小球A 、B ,用长L =0.8 m 的细绳悬于以v =4 m /s 向右匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止运动,此时悬线的拉力之比F B ∶F A 为(g =10 m /s 2)( )
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.1∶4
二、填空题
15、如图4-21所示,半径为r 的圆形转筒,绕其竖直中心轴OO’转动,小物块a 靠在圆筒的内壁上,它与圆筒间的动摩擦因数为μ,现要使小物块不下落,圆筒转动的角速度ω至少为 16、如图4-22所示,长为2L 的轻绳,两端分别固定在一根竖直棒上相距为L 的A 、B 两点,一个质量为m 的光滑小圆环套在绳子上,当竖直棒以一定的角速度转动时,圆环以A 为圆心在水平面上作匀速圆周运动,则此时轻绳上的张力大小为 ;竖直棒转动的角速度为 。
17、电风扇在闪光灯下运动,闪光灯每秒闪光30次,风扇的三个叶片互成1200角安装在转轴上.当风扇转动时,若观察者觉得叶片不动,则这时风扇的转速至少是 转/分;若观察者觉得有了6
0/ a
图4-21
A
B 0 图
个叶片,则这时风扇的转速至少是转/分。
18、水平抛出一物体,在(t-1)s时的速度方向与水平面成300角,在ts时速度方向与水平面成450角,则时间t= s.
19、如图所示,水平面上有一物体,人通过定滑轮用绳子拉它,在图示位置时,若人的速度为5 m/s,则物体的瞬时速度为___________m/s.
三、计算题
20、轻杆长l=0.2米,一端固定于O点,另一端连质量为m=0.5千克的小球,绕O点在竖直平面内做圆周运动.当小球以速率V=1米/秒通过最高点A时,杆受到小球的作用力是拉力还是压力?将轻杆换成细绳,且细绳能承受的最大拉力为35牛,则小球能够到达A点并且绳子不被拉断,经过A点时的速率范围是多少?(g取10米/秒2).
21、下图是一种高速喷射流测速器,金属环的半径为R,以角速度ω旋转,当狭缝P经过喷射口时,粒子就进入圆环,如果环不转动,粒子应沿直径打在A点,由于环高速转动,因此粒子将O'与OA间夹角为θ,则喷射流的速度为多少?。
(重力和空气阻力不计) 落到A'点. A
22、在海边高45m的悬崖上,海防部队进行实弹演习,一平射炮射击离悬崖水平距离为1000m,正以10m/s的速度迎面开来的靶舰,击中靶舰(g取10m/s2)试求:
(1)炮弹发射的初速度;(2)靶舰中弹时距离悬崖的水平距离
23、光滑水平面上,一个质量为0.5 kg的物体从静止开始受水平力而运动.在前5 s内受到一个正东方向、大小为1 N的水平恒力作用,第5 s末该力撤去,改为受一个正北方向、大小为0.5 N的水平恒力,作用10 s时间,问:
(1)该物体在前5 s和后10 s各做什么运动?
(2)第15 s末的速度大小及方向各是什么?
24、如图所示,一个人用一根长1 m,只能承受46 N拉力的绳子,拴着一个质量为1 kg 的小球,在竖直平面内做圆周运动.已知圆心O离地面h=6 m,转动中小球在最低点时绳子断了.求:(1)绳子断时小球运动的角速度多大?
(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离
.
《曲线运动》章节检测(一)参考答案
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A
C
C
D
B
D
C
B
B
BC
B
BD
BD
C
二、填空题
15、ur g 16、(45mg;L g 38) 17、600;300
18、
23
3+ 19、53 三、计算题
20、①压力 ②s m V s m A /4/2≤≤ 21、V R n
=
+⋅22ω
θπ
22、(1)323.3m/s (2)970m 23、(1)前5 s 做匀加速直线运动,后10 s 做匀变速曲线运动. (2)102 m/s ,方向东偏北45° 24、(1)6 rad/s (2)6 m。