曲线运动练习题
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《曲线运动》专题训练1、小钢球m以初速度V0在光滑水平面上运动,后受到磁极的侧向作用力而做曲线运动,从M点运动到N点,如图所示.过轨迹上M、N两点的切线MM′和NN′将轨迹MN上方的空间划分为四个区域,由此可知,磁铁可能处在哪个区域()A.①区B.③C.②或④区D.均不可能【解析】曲线运动中,物体的运动轨迹偏向合力所指的方向;由图可知,磁铁只能在轨迹MN下方的区域内,故答案只能选D.【答案】 D2、(2012·南京模拟)一质点在xOy平面内运动的轨迹如图所示,已知质点在x方向的分运动是匀速运动,则关于质点在y方向的分运动的描述正确的是()A.匀速运动B.先匀速运动后加速运动C.先加速运动后减速运动D.先减速运动后加速运动【解析】依题意知,质点沿x轴方向做匀速直线运动,故该方向上质点所受外力Fx=0;由图象看出,沿y轴方向,质点运动的轨迹先向y轴负方向弯曲后向y轴正方向弯曲;由质点做曲线运动的条件以及质点做曲线运动时轨迹弯曲方向与所受外力的关系知,沿y轴方向,该质点先受沿y轴负方向的力,后受沿y 轴正方向的力,即质点沿y轴方向先做减速运动后做加速运动.【答案】 D3、(2013届汉中质检)一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x 方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图4-1-15所示.关于物体的运动,下列说法正确的是()A.物体做曲线运动B.物体做直线运动C.物体运动的初速度大小是50m/sD.物体运动的初速度大小是10m/s【解析】由v-t图象可以看出,物体在x方向做匀速直线运动,在y方向做匀变速直线运动,故物体做曲线运动,A正确,B错误;物体的初速度为v0= v2x+v2y= 302+ -402m/s=50m/s,C正确,D错误.【答案】AC4、(2013届高新一中检测)唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四人想划船渡过一条宽150m的河,他们在静水中划船的速度为5m/s,现在他们观察到河水的流速为4m/s,对于这次划船过河,他们有各自的看法,其中正确的是()A.唐僧说:我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船B.悟空说:我们要想节省时间就得朝着正对岸划船C.沙僧说:我们要想少走点路就得朝着正对岸划船D.八戒说:今天这种情况我们是不可能到达正对岸的【解析】当船朝正对岸运动时,渡河所用时间最短,B正确;由于船在静水中的速度大于水流速度,故船可以到达正对岸,但此时船头应斜向上游,C、D 错误.【答案】 B5、如图4-1-16为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B点的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是()A.D点的速率比C点的速率大B.A点的加速度与速度的夹角小于90°C.A点的加速度比D点的加速度大D.从A到D加速度与速度的夹角先增大后减小【解析】质点做匀变速曲线运动,合力的大小与方向均不变,加速度不变,故C错误;由B点速度与加速度相互垂直可知,合力方向与B点切线垂直且向下,故质点由C到D的过程,合力做正功,速率增大,A正确;A点的加速度方向与过A点的切线即速度方向夹角大于90°,B错误;从A到D加速度与速度的夹角一直变小,D错误.【答案】 A6、(2013届咸阳模拟)如图4-1-18所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M,长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处,在杆的中点C处拴一细绳,绕过两个滑轮后挂上重物M.C点与O点距离为l,现在对杆的另一端用力使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置(转过了90°角),此过程中下列说法正确的是()A.重物M匀速上升B.重物M匀加速上升C.重物M的最大速度是ωlD.重物M的速度先减小后增大【解析】由题意知,C点的速度大小为vC=ωl,设vC与绳之间的夹角为θ,把vC沿绳和垂直绳方向分解可得,v绳=vCcosθ,在转动过程中θ先减小到零再增大,故v绳先增大后减小,重物M做变加速运动,其最大速度为ωl,C正确.【答案】C。
曲线运动复习测试题1、(多选)关于曲线运动,下列说法中正确的是( )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. 曲线运动可能是匀变速运动D. 变加速运动一定是曲线运动2、质点在三个恒力F 1、F 2、F 3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F 1,而保持F 2、F 3不变,则质点( )A .一定做匀变速运动B .一定做直线运动C .一定做非匀变速运动D .一定做曲线运动 3、关于运动的合成,下列说法中正确的是( ) A. 合运动的速度一定比分运动的速度大B. 两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动C. 两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动D. 合运动的两个分运动的时间不一定相等4、如图所示,两个相对斜面的倾角分别为37°和53°,在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上。
若不计空气阻力,则A 、B 两个小球的运动时间之比为( )A.1:1B.4:3C.16:9D.9:165、如图,高h 的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,加速度大小为a ,车厢顶部A 点处有油滴滴下落到车厢地板上,车厢地板上的O 点位于A 点的正下方,则油滴的落地点必在O 点的 (填“左”或“右”)方,离O 点的距离为 。
6、质量m=0.2kg的物体在光滑水平面上运动,其分速度v x和v y随时间变化的图线如图所示,求:(1)物体所受的合力。
(2)物体的初速度。
(4)判断物体运动的性质。
(5)4s末物体的速度和位移。
7、如图在倾角为θ的斜面顶端A处以速度V0水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B处,设空气阻力不计,求(1)小球从A运动到B处所需的时间;(2)从抛出开始计时,经过多长时间小球离斜面的距离达到最大?8、飞机在2km的高空以360km/h的速度沿水平航线匀速飞行,飞机在地面上观察者的正上方空投一包裹。
(g取10m/s2,不计空气阻力)⑴试比较飞行员和地面观察者所见的包裹的运动轨迹。
一、选择题(每小题中至少有一个答案是符合题意的) 1.关于曲线运动,下列说法正确的有( )A.做曲线运动的物体速度方向在时刻改变,故曲线运动是变速运动B.做曲线运动的物体,受到的合外力方向在不断改变C.只要物体做圆周运动,它所受的合外力一定指向圆心D.物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用,就一定能做匀速圆周运动 2.洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上,则此时( ) A.衣服受重力,筒壁的弹力和摩擦力,及离心力作用 B.衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供 C.筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大D.筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少3.对于平抛运动(g 为已知),下列条件中可以确定物体初速度的是( )A.已知水平位移B.已知下落高度C.已知位移的大小和方向D.已知落地速度的大小和方向4.在一次汽车拉力赛中,汽车要经过某半径为R 的圆弧形水平轨道,地面对汽车的最大静摩擦力为车重的0.1倍,汽车要想通过该弯道时不发生侧滑,那么汽车的行驶速度不应大于( ).10g A R.B gR C D 5.质量为m 的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是v ,当小球以2v 的速度经过最高点时,对轨道的压力值为( )A.0B.mgC.3mgD.5mg6.小球做匀速圆周运动,半径为R ,向心加速度为a ,则( )A.小球的角速度为ω=B.小球的运动周期2T π=C.小球的时间t 内通过的位移s t =D.小球在时间t 内通过的位移s t =7.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02v t g=B .瞬时速率0t v =C.水平分速度与竖直分速度大小相等D.位移大小等于20/g8.如果在北京和广州各放一个物体随地球自转做匀速圆周运动,则这两个物体具有大小相同的是( )A.线速度B.角速度C.加速度D.周期9.一个物体以v=10m /s 时物体的速度与竖直方向的夹角为(g 取10m /s 2)()A.30°B. 45°C.60°D.90°10.火车以1m /s 2的加速度在水平轨道上匀加速行驶,一乘客把手伸到窗外从距地面2.5m 高处自由释放一物体,不计空气阻力,物体落地时与乘客的水平距离为( )A.0mB.0.5mC.0.25mD.1m11.如图所示的两个斜面,倾角分别为37°和53°,在顶点两个小球A 、B 以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,则A 、B 两个小球平抛运动时间之比为( )A.1:1B.4:3C.16:9D.9:1612.若已知物体运动的初速度v 0的方向及它受到的恒定的合外力F 的方向,图a 、b 、c 、d 表示物体运动的轨迹,其中正确是的( )二、计算题(解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不得分;有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
第五章练习题1.质量为2kg 的物体在x-y 平面上作曲线运动,在x 方向的速度图象和y 方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是( )A .质点的初速度为5m/sB .质点所受的合外力为3NC .质点初速度的方向与合外力方向垂直D .2s 末质点速度大小为6m/s2.如图所示,从倾角为45的固定斜面B 点正上方,距B 点的高度为h 的A 点处,静止释放一个质量为m 的弹性小球,落在B 点和斜面碰撞,碰撞后速度大小不变,方向变为水平,经过一段时间小球落在斜面上C 点。
空气阻力不计,重力加速度为g。
则( )A.小球落到C 点时重力的瞬时功率为m ggh 2B.小球从B 点运动到C 点的时间为g h22 C.小球从B 点运动到C 点的时间为gh 22D.B 点和C 点间的高度差为4h3.如图所示,质量为m 的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动。
圆环半径为R ,小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环,则其通过最高点时( )A .小球对圆环的压力大小等于mgB .小球受到的向心力等于0C .小球的线速度大小等于gRD .小球的向心加速度大小等于g4.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端P 以速度v 0抛出一个小球,落在斜面上某处Q 点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α,若把初速度变为2v 0,小球仍落在斜面上,则以下说法正确的是( )A .夹角α将变大B .夹角α与初速度大小无关C .小球在空中的运动时间不变D .PQ 间距是原来间距的3倍5.某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已标出,下列说法正确的是( )A .物体做平抛运动的初速度为2m/sB .物体运动到b 点的速度大小为2.5m/sC .物体从a 点运动到c 点的时间为0.2sD .坐标原点O 为平抛运动的起点6.如图所示,相对的两个斜面,倾角分别为30O 和60o,在顶点两个小球A 、B 以同样大小的初速度分别向左、右两方水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,则A 、B 两小球运动时间之比为( )A .1:2B .2:1C .1:3D .3:17.一物体从某高度以初速度V 0水平抛出,落地时速度大小为V t ,则它的运动时间为( )A.gv v t 0- B.gv v t 22- C.g v v t 2202- D.gv v t 20-8.如图所示,小球m 用长为L 的细线悬挂在O 点,在O 点的正下方L/2处有一个钉子,把小球拉到水平位置释放。
物理曲线运动题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.有一水平放置的圆盘,上面放一劲度系数为k的弹簧,如图所示,弹簧的一端固定于轴O上,另一端系一质量为m的物体A,物体与盘面间的动摩擦因数为μ,开始时弹簧未发生形变,长度为l.设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力.求:(1)盘的转速ω0多大时,物体A开始滑动?(2)当转速缓慢增大到2ω0时,A仍随圆盘做匀速圆周运动,弹簧的伸长量△x是多少?【答案】(1)glμ(2)34mglkl mgμμ-【解析】【分析】(1)物体A随圆盘转动的过程中,若圆盘转速较小,由静摩擦力提供向心力;当圆盘转速较大时,弹力与摩擦力的合力提供向心力.物体A刚开始滑动时,弹簧的弹力为零,静摩擦力达到最大值,由静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律求解角速度ω0.(2)当角速度达到2ω0时,由弹力与摩擦力的合力提供向心力,由牛顿第二定律和胡克定律求解弹簧的伸长量△x.【详解】若圆盘转速较小,则静摩擦力提供向心力,当圆盘转速较大时,弹力与静摩擦力的合力提供向心力.(1)当圆盘转速为n0时,A即将开始滑动,此时它所受的最大静摩擦力提供向心力,则有:μmg=mlω02,解得:ω0=g l μ即当ω0=glμA开始滑动.(2)当圆盘转速达到2ω0时,物体受到的最大静摩擦力已不足以提供向心力,需要弹簧的弹力来补充,即:μmg+k△x=mrω12,r=l+△x解得:34mgl xkl mgμμ-V=【点睛】当物体相对于接触物体刚要滑动时,静摩擦力达到最大,这是经常用到的临界条件.本题关键是分析物体的受力情况.2.如图所示,一箱子高为H.底边长为L,一小球从一壁上沿口A垂直于箱壁以某一初速度向对面水平抛出,空气阻力不计。
设小球与箱壁碰撞前后的速度大小不变,且速度方向与箱壁的夹角相等。
(1)若小球与箱壁一次碰撞后落到箱底处离C点距离为,求小球抛出时的初速度v0;(2)若小球正好落在箱子的B点,求初速度的可能值。
曲线运动1.小船渡河时,船头指向始终垂直于河岸,到达河中央恰逢上游水电站泄洪,使水流速度变大,若小船保持划船速度不变继续渡河,下列说法正确的是()A.小船要用更长的时间才能到达对岸B.小船到达对岸时间不变,但位移将变大C.因小船船头始终垂直河岸航行,故所用时间及位移都不会变化D.因船速与水速关系未知,故无法确定渡河时间及位移的变化2.(多选)如图所示,绕过定滑轮的细绳一端拴在小车上,另一端吊一物体A,若小车沿水平地面向前匀速运动,则物体( )A.向上做加速运动B.加速度不断减小C.向上做减速运动D.加速度不断增大3.(单选)辆静止在水平地面上的汽车里有一个小球从高处自由下落,下落一半高度时汽车突然向右匀加速运动,站在车厢里的人观察到小球的运动轨迹是图中的()4.(单选)小船在静水中速度为3m/s,它在一条流速为4m/s,河宽为150m的河中渡河,则A.小船可能垂直河岸正达对岸B.小船渡河时间可能为40sC.小船渡河时间至少需30sD.小船在50s时间渡河,到对岸时被冲下200m5.(单选)关于互成角度(不为0°和180°)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动,下列说法中正确的是( )A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线,也可能是曲线运动D.以上答案都不对6.(多选)快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100m远的一浮标处,已知快艇在静水中的速度vx与时间t图象和流水的速度vy与时间t图象如图所示,则()A.快艇的运动轨迹为直线B.快艇的运动轨迹为曲线C.能找到某一位置使其以最快到达浮标处的时间为20s D.最快到达浮标经过的位移为100 m7.(单选)如图所示,木块能在玻璃管的水中匀加速上升,若木块在A点匀加速上升的同时,使玻璃管水平向右作匀速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的 A .直线p B .曲线Q C .曲线R D .无法确定8.(单选)如图所示,汽车通过轻质光滑的定滑轮,将一个质量为m 的物体从井中拉出,绳与汽车连接点距滑轮顶点高h ,开始时物体静止,滑轮两侧的绳都竖直绷紧,汽车以v 向右匀速运动,运动到跟汽车连接的细绳与水平面夹角为30°,则( )A.从开始到绳与水平面夹角为30°时,拉力做功mghB.从开始到绳与水平面夹角为30°时,拉力做功283mvmgh +C.在绳与水平面夹角为30°时,拉力功率为mgvD.在绳与水平面夹角为30°时,拉力功率小于mgv 239.(单选)人用绳子通过动滑轮拉A ,A 穿在光滑的竖直杆上,当以速度 v0 匀速地拉绳使物体 A 到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,求 A 物体实际运动的速度是( )A .θcos 0vB .θsin 0vC .θcos 0v D .θsin 0v10.(单选)一人游泳渡河,以垂直河岸不变的划速向对岸游去,河水流动速度恒定.下列说法中正确的是 A .河水流动速度对人渡河无任何影响 B .人垂直对岸划水,其渡河位移是最短的 C .由于河水流动的影响,人到达对岸的时间与静水中不同 D .由于河水流动的影响,人到达对岸的位置向下游方向偏移11.(单选)降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞 A .下落的时间越短B .下落的时间越长C .落地时速度越小D .落地时速度越大12.(单选)小船在静水中速度为4m/s ,它在宽为200 m ,流速为3 m/s 的河中渡河,船头始终垂直河岸,如图所示。
《曲线运动》超经典试题1、关于曲线运动,下列说法中正确的是(AC )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. 曲线运动可能是匀变速运动D. 变加速运动一定是曲线运动【解析】曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向,一定是变化的,所以曲线运动一定是变速运动。
变速运动可能是速度的方向不变而大小变化,则可能是直线运动。
当物体受到的合力是大小、方向不变的恒力时,物体做匀变速运动,但力的方向可能与速度方向不在一条直线上,这时物体做匀变速曲线运动。
做变加速运动的物体受到的合力可能大小不变,但方向始终与速度方向在一条直线上,这时物体做变速直线运动。
2、质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F1,而保持F2、F3不变,则质点(A )A.一定做匀变速运动B.一定做直线运动C.一定做非匀变速运动D.一定做曲线运动【解析】质点在恒力作用下产生恒定的加速度,加速度恒定的运动一定是匀变速运动。
由题意可知,当突然撤去F1而保持F2、F3不变时,质点受到的合力大小为F1,方向与F1相反,故一定做匀变速运动。
在撤去F1之前,质点保持平衡,有两种可能:一是质点处于静止状态,则撤去F1后,它一定做匀变速直线运动;其二是质点处于匀速直线运动状态,则撤去F1后,质点可能做直线运动(条件是F1的方向和速度方向在一条直线上),也可能做曲线运动(条件是F1的方向和速度方向不在一条直线上)。
3、关于运动的合成,下列说法中正确的是(C )A. 合运动的速度一定比分运动的速度大B. 两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动C. 两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动D. 合运动的两个分运动的时间不一定相等【解析】根据速度合成的平行四边形定则可知,合速度的大小是在两分速度的和与两分速度的差之间,故合速度不一定比分速度大。
两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。
两个匀变速直线运动的合运动是否是匀变速直线运动,决定于两初速度的合速度方向是否与合加速度方向在一直线上。
高考物理曲线运动题20 套( 带答案 ) 含分析一、高中物理精讲专题测试曲线运动 1. 如图,圆滑轨道abcd 固定在竖直平面内,ab水平,bcd 为半圆,在b 处与 ab 相切.在直轨道 ab 上放着质量分别为 m A =2kg 、 m B =1kg的物块 A 、 B (均可视为质点),用轻质细绳将A 、B 连结在一同,且A 、B 间夹着一根被压缩的轻质弹簧(未被拴接),其弹性势能E p =12J .轨道左边的圆滑水平川面上停着一质量 M =2kg 、长 L=0.5m 的小车,小车上表面与ab 等高.现将细绳剪断,以后A 向左滑上小车,B 向右滑动且恰巧能冲到圆弧轨道的最高点 d 处.已知 A 与小车之间的动摩擦因数μ知足 0.1 ≤μ≤,0.3g 取 10m/ s 2,求( 1) A 、 B 走开弹簧瞬时的速率 v A 、v B ;( 2)圆弧轨道的半径 R ;(3) A 在小车上滑动过程中产生的热量Q (计算结果可含有μ).【答案】( 1) 4m/s ( 2) 0.32m(3) 当知足0.1 ≤μ <0.2 , Q 1μ; 当知足 0.2 ≤μ≤ 0.3时 =10时, 1mA v121(m A M ) v 222【分析】【剖析】(1)弹簧恢复到自然长度时,依据动量守恒定律和能量守恒定律求解两物体的速度; (2)依据能量守恒定律和牛顿第二定律联合求解圆弧轨道的半径R ;( 3)依据动量守恒定律和能量关系求解恰巧能共速的临界摩擦力因数的值,而后议论求解热量 Q.【详解】(1)设弹簧恢复到自然长度时A 、B 的速度分别为 v A 、 v B , 由动量守恒定律:0= m A v A m B v B 由能量关系: E P =1m A v A 2 1m B v B 222解得 v A =2m/s ;v B =4m/s(2)设 B 经过 d 点时速度为 v d ,在 d 点:m B g m B v d 2R由机械能守恒定律:1m B v B 2 =1m B v d 2 m B g 2R22解得 R=0.32m(3)设 μ =1μv,由动量守恒定律:时 A 恰巧能滑到小车左端,其共同速度为m A v A =(m A M )v 由能量关系: 1m A gL1m A v A 21m A M v 222解得 μ1=0.2议论:(ⅰ)当知足 0.1 ≤μ <0时.2, A 和小车不共速, A 将从小车左端滑落,产生的热量为Q 1 m A gL 10(J )(ⅱ)当知足0.2 ≤μ≤ 0.A3和小车能共速,产生的热量为时, Q 11m A v 121 m A M v2 ,解得 Q 2=2J222. 一质量 M =0.8kg 的小物块,用长 l=0.8m 的细绳悬挂在天花板上,处于静止状态.一质量m=0.2kg 的粘性小球以速度 v 0=10m/s 水平射向小物块,并与物块粘在一同,小球与小物 块互相作用时间极短能够忽视.不计空气阻力,重力加快度g 取 10m/s 2.求:( 1)小球粘在物块上的瞬时,小球和小物块共同速度的大小; ( 2)小球和小物块摇动过程中,细绳拉力的最大值;( 3)小球和小物块摇动过程中所能达到的最大高度.【答案】( 1) v 共 =2.0 m / s ( 2) F=15N (3)h=0.2m 【分析】(1)因为小球与物块互相作用时间极短,因此小球和物块构成的系统动量守恒.mv 0 (Mm)v 共得: v 共 =2.0 m / s(2)小球和物块将以v共开始运动时,轻绳遇到的拉力最大,设最大拉力为F ,F (M m) g ( M m)v 共2L得: F 15N(3)小球和物块将以v 共 为初速度向右摇动,摇动过程中只有重力做功,因此机械能守恒,设它们所能达到的最大高度为h ,依据机械能守恒:( m+M ) gh 1( m M )v 共 22解得 : h 0.2m综上所述本题答案是 : ( 1) v 共 =2.0 m / s ( 2) F=15N (3)h=0.2m点睛 :( 1)小球粘在物块上,动量守恒.由动量守恒,得小球和物块共同速度的大小. ( 2)对小球和物块协力供给向心力,可求得轻绳遇到的拉力( 3)小球和物块上摆机械能守恒.由机械能守恒可得小球和物块能达到的最大高度.3.如下图,在竖直平面内有一绝缘“”型杆放在水平向右的匀强电场中,此中AB、 CD 水平且足够长,圆滑半圆半径为R,质量为 m、电量为 +q 的带电小球穿在杆上,从距 B 点x=5.75R 处以某初速 v0开始向左运动.已知小球运动中电量不变,小球与AB、 CD 间动摩擦因数分别为μ1=0.25、μ2=0.80,电场力Eq=3mg/4,重力加快度为g, sin37 =0°.6, cos37 °=0.8.求:(1)若小球初速度 v0=4 gR,则小球运动到半圆上 B 点时遇到的支持力为多大;(2)小球初速度 v0知足什么条件能够运动过 C 点;(3)若小球初速度v=4 gR,初始地点变成x=4R,则小球在杆上静止时经过的行程为多大.【答案】( 1)5.5mg( 2)v04gR (3) 44R【分析】【剖析】【详解】(1)加快到 B 点:-1mgx qEx 1 mv21mv0222在 B 点:N mg m v2R解得 N=5.5mg(2)在物理最高点F:tan qE mg解得α=370;过 F 点的临界条件: v F=0从开始到 F 点:-1mgx qE (x R sin ) mg ( R R cos ) 01mv02 2解得 v0 4 gR可见要过 C 点的条件为:v04gR(3)因为 x=4R<5.75R,从开始到 F 点战胜摩擦力、战胜电场力做功均小于(2)问,到F 点时速度不为零,假定过 C 点后行进 x1速度变成零,在 CD 杆上因为电场力小于摩擦力,小球速度减为零后不会返回,则:-1mgx2 mgx1-qE( x-x1 ) mg 2R 01mv02 2s x R x1解得: s(44)R4.如下图,在竖直平面内有一倾角θ=37°的传递带BC.已知传递带沿顺时针方向运转的速度 v=4 m/s , B、 C两点的距离 L=6 m。
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。
第五章练习题1.质量为2kg 的物体在x-y 平面上作曲线运动,在x 方向的速度图象和y 方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是( )A .质点的初速度为5m/sB .质点所受的合外力为3NC .质点初速度的方向与合外力方向垂直D .2s 末质点速度大小为6m/s2.如图所示,从倾角为45ο的固定斜面B 点正上方,距B 点的高度为h 的A 点处,静止释放一个质量为m 的弹性小球,落在B 点和斜面碰撞,碰撞后速度大小不变,方向变为水平,经过一段时间小球落在斜面上C 点。
空气阻力不计,重力加速度为g。
则( )A.小球落到C 点时重力的瞬时功率为m ggh 2B.小球从B 点运动到C 点的时间为g h22 C.小球从B 点运动到C 点的时间为gh 22点和C 点间的高度差为4h3.如图所示,质量为m 的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动。
圆环半径为R ,小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环,则其通过最高点时( )A .小球对圆环的压力大小等于mgB .小球受到的向心力等于0C .小球的线速度大小等于gRD .小球的向心加速度大小等于g4.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端P 以速度v 0抛出一个小球,落在斜面上某处Q 点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α,若把初速度变为2v 0,小球仍落在斜面上,则以下说法正确的是( )A .夹角α将变大B .夹角α与初速度大小无关C .小球在空中的运动时间不变D .PQ 间距是原来间距的3倍5.某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已标出,下列说法正确的是( )A .物体做平抛运动的初速度为2m/sB .物体运动到b 点的速度大小为sC .物体从a 点运动到c 点的时间为D .坐标原点O 为平抛运动的起点6.如图所示,相对的两个斜面,倾角分别为30O 和60o,在顶点两个小球A 、B 以同样大小的初速度分别向左、右两方水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,则A 、B 两小球运动时间之比为( )A .1:2B .2:1C .1:3D .3:17.一物体从某高度以初速度V 0水平抛出,落地时速度大小为V t ,则它的运动时间为( )A.gv v t 0- B.gv v t 22- C.g v v t 2202- D.gv v t 20-8.如图所示,小球m 用长为L 的细线悬挂在O 点,在O 点的正下方L/2处有一个钉子,把小球拉到水平位置释放。
当摆线摆到竖直位置碰到钉子时,以下说法不正确...的是A .小球的线速度保持不变B .小球的角速度突然增加为原来的2倍C .细线的拉力突然变为原来的2倍D .细线的拉力一定大于重力9.质量为m 的小球由轻绳a 和b 系于一轻质木架上的A 点和C 点,如图所示。
当轻杆绕轴BC 以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内作匀速圆周运动,绳a 在竖直方向、绳b 在水平方向。
当小球运动到图示位置时.绳b 被烧断,同时杆也停止转动,则( ) A 、小球仍在水平面内作匀速圆周运动B 、在绳被烧断瞬间,a 绳中张力突然增大C 、若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC 的竖直平面内摆动D 、若角速度ω较大,小球可以在垂直于平面ABC 的竖直平面内作圆周运动10.小船横渡一条两岸平行的河流,船本身提供的速度(即静水速度)大小不变、船身方向垂直于河岸,水流速度与河岸平行,已知小船的运动轨迹如图所示,则( )A .越接近河岸水流速度越小B .越接近河岸水流速度越大C .无论水流速度是否变化,这种渡河方式耗时最短D .该船渡河的时间会受水流速度变化的影响11.如图所示,河的宽度为L ,河水的流速为u ,甲、乙两船均以静水中的速度大小v 同时渡河。
出发时两船相距为2L ,甲、乙船头均与河岸成60°角,且乙船恰好能直达正对岸的A 点。
则下列说法正确的是( )A.甲船也正好在A 点靠岸B.甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇C.船速和河水的流速之间的关系为v=2uD.甲船的渡河时间为233LvωA a mb B C12.如图所示,在光滑的水平面上有两个质量相同的球A和球B,A、B之间以及B球与固定点O之间分别用两段轻绳相连,以相同的角速度绕着O点做匀速圆周运动.(1)画出球A、B的受力图.(2)如果OB=2AB,,求出两段绳子拉力之比T AB:T OB13.如图所示为圆弧形固定光滑轨道,a点切线方向与水平方向夹角53o,b点切线方向水平。
一小球以水平初速度6m/s做平抛运动刚好能沿轨道切线方向进入轨道,已知轨道半径1m,小球质量1kg。
(sin53o=,cos53o=,g=10m/s2)求(1)小球做平抛运动的飞行时间。
(2)小球到达b点时,轨道对小球压力大小。
14.如图所示,一架装载救援物资的飞机,在距水平地面h=500m的高处以v=100m/s的水平速度飞行。
地面上A、B两点间的距离x=100m,飞机在离A点的水平距离x0=950m时投放救援物资,不计空气阻力,g取10m/s2.①求救援物资从离开飞机到落至地面所经历的时间。
②通过计算说明,救援物资能否落在AB区域内。
15.如图所示,两绳系一质量为0.1kg的小球,两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处,上面绳长2m,两绳拉直时与轴的夹角分别为30°和45°,问球的角速度在什么范围内两绳始终有张力?(g取10m/s2)16.质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑.B、C为圆弧的两端点,其连线水平.已知圆弧半径R=圆弧对应圆心角θ=1060,轨道最低点为O,A点距水平面的高度h=.小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动,后经过D点,物块与斜面间的滑动摩擦因数为μ1=(g=10m/s2,sin37°=,cos37°=)试求:(1)小物块离开A点的水平初速度v1(2)小物块经过O点时对轨道的压力(3)斜面上CD间的距离(4)假设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ2=,传送带的速度为5m/s,则PA间的距离是多少?17.如图所示,河宽d=120 m,设船在静水中的速度为v1,河水的流速为v2,小船从A点出发,在渡河时,船身保持平行移动,若出发时船头指向河对岸的上游B点处,经过10 min,小船恰好到达河正对岸的C点,若出发时船头指向河正对岸的C点,经过8 min小船到达C点下游的D点处,求:(1)小船在静水中的速度v1的大小;(2)河水的流速v2的大小;(3)在第二次渡河中小船被冲向下游的距离S CD:参考答案1.AB 【解析】试题分析:由x 方向的速度图象可知,在x 方向的加速度为22063/ 1.5?/2v v a m s m s t --===,受力F x ═ma=2×1.5N=3 N ,由y 方向的位移图象可知在y 方向做匀速直线运动,速度为v y =4 m/s ,受力F y =0.因此质点的初速度为5 m/s ,受到的合外力为3 N ,故A B 正确.合外力方向在x 轴方向上,所以质点初速度方向与合外力方向不垂直.故C 错误.2 s末质点速度应该为//v s s ==,D 选项错误.故选AB .考点:运动的合成 2.CD【解析】A →B :221B mv mgh =解得gh v B 2= 在B 点:gh v v B 20==B →C :002022145tan v gt t v gt x y ===解得ghg v t 2220==所以h gt h BC 4212==gh gt v y 22== gh mg v mg p y 22=⋅= 可见AB 错误,CD 正确。
【答案】CD 【解析】试题分析:因为小球刚好在最高点不脱离圆环,则轨道对球的弹力为零,所以小球对圆环的压力为零,故A 错误;根据牛顿第二定律得,2v mg m m Ra ==,知向心力不为零,线速度v =a g =,故B 错误,C .D 正确。
考点:向心力、牛顿第二定律【名师点睛】小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环,知轨道对小球的弹力为零,靠重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出小球的速度。
4.B 【解析】试题分析:水平抛出后,小球做平抛运动,水平方向,竖直方向,根据抛出的和落地均在斜面上可得,无论小球平抛的初速度多大,落地只要在斜面上,就满足0tan 2y gt x v θ==,由于斜面倾角θ不变,当初速度变为02v 时,则运动时间变为原来二倍即2t ,选项C 错。
水平位移0x v t =,当初速度变为02v ,运动时间变为2t 时,则水平位移'4x x =,PQ 间距'4cos cos x xθθ=,变为原来的4倍,选项D 错。
根据末速度与斜面的夹角可得平抛运动末速度方向与水平夹角为σθ+,可得0tan()2tan gt v σθθ+==,即末速度夹角和初速度无关,是一个定值,选项A 错B 对。
考点:平抛运动 5.BC 【解析】试题分析:根据图和竖直方向为匀加速直线运动的规律可判断出,坐标原点O 不是抛出点,D 错误;根据2gT y =∆可知,s s g y T 1.0101.02.0=-=∆=,平抛初速度为s m Txv 20=∆=,A 错误;水平方向上可判断出物体从a 点运动到c 点的时间为2T=,C 正确;b 点在竖直方向的分速度为s m T cmv y 5.1230==,b 点速度为s m v v v y b 5.2202=+=,B 正确。
考点:平抛运动实验 6.C【解析】本题考查平抛运动中飞行时间和水平射程的关系,由飞行时间t =水平射程0s v t =,h s tg θ=⋅,则13A AB B t tg t tg θθ===;正确答案为C 。
7.B 【解析】试题分析:物体落地时的竖直速度为:y v =,根据v y =gt 可得运动的时间为:故选项B 正确;考点: 8.C 【解析】试题分析:把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放,当悬线碰到钉子的前后瞬间,由于重力与拉力都与速度垂直,所以小球的线速度大小不变,根据vrω=知,半径变为一半,则角速度变为2倍,选项AB 正确;根据牛顿第二定律得,F −mg =m 2v r 知,F=mg+m 2vr,知悬线的拉力增大,但不是2倍的关系,故D 正确,C 错误.本题选不正确的,故选:C .考点:牛顿第二定律;圆周运动的规律. 9.BCD 【解析】试题分析:A 、小球原来在水平面内做匀速圆周运动,绳b 被烧断后,小球在垂直于平面ABC 的竖直平面内摆动或圆周运动;错误B 、绳b 被烧断前,小球在竖直方向没有位移,加速度为零,a 绳中张力等于重力,在绳b 被烧断瞬间,a 绳中张力与重力的合力提供小球的向心力,而向心力竖直向上,绳b 的张力将大于重力,即张力突然增大;正确C 、若角速度ω较小,小球原来的速度较小,小球在垂直于平面ABC 的竖直平面内摆动;正确D 、若角速度ω较大,小球原来的速度较大,小球可能在垂直于平面ABC 的竖直平面内做圆周运动;正确 故选BCD考点:圆周运动的应用点评:注意物体做圆周运动时,外界必须提供向心力.C 、D 两项还可根据机械能守恒与向心力知识求解小球在垂直于平面ABC 的竖直平面内摆动或圆周运动角速度的范围。