曲线运动测试1
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曲线运动习题课--运动合成图像练习1、(多选)质量为m=2 kg的物体在光滑的水平面上运动,在水平面上建立xOy坐标系,t =0时物体位于坐标系的原点O.物体在x轴和y轴方向的分速度v x、v y随时间t变化的图线如图甲、乙所示.则()A.t=0时,物体速度的大小为3 m/sB.t=8 s时,物体速度的大小为4 m/sC.t=8 s时,物体速度的方向与x轴正向夹角为37°D.t=8 s时,物体的位置坐标为(24 m,16 m)2、有一个质量为2 kg的质点在x-y平面上运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是()A.质点所受的合外力为3 NB.质点的初速度为3 m/sC.质点做匀变速直线运动D.质点初速度的方向与合外力的方向垂直3、质量为2 kg的质点在x-y平面上运动,x方向的速度—时间图像和y方向的位移—时间图像分别如图所示,则质点()A.初速度为4 m/sB.所受合外力为4 NC.做匀变速直线运动D.初速度的方向与合外力的方向垂直4.(多选)如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v -t图像如图乙所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的x -t图像如图丙所示。
若以地面为参考系,下列说法正确的是()A.猴子的运动轨迹为直线B.猴子在0~2 s内做匀变速曲线运动C.t=0时猴子的速度大小为8 m/sD.猴子在0~2 s内的加速度大小为4 m/s25、(多选)在一光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从t=0时刻起,由坐标原点O(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度-时间图象如图3甲、乙所示,下列说法中正确的是()图3A.前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动B.后2 s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向C.4 s末物体坐标为(4 m,4 m)D.4 s末物体坐标为(6 m,2 m)6、(多选)质量为0.2 kg的物体在水平面上运动,它的两个正交分速度图线分别如图所示,由图可知()A.最初4 s内物体的位移为8 2 mB.从开始至6 s末物体都做曲线运动C.最初4 s内物体做曲线运动,接下来的2 s内物体做直线运动D.最初4 s内物体做直线运动,接下来的2 s内物体做曲线运动7.一个质点从水平面内的xOy坐标系的原点出发开始运动,其沿x轴正方向的分速度随时间变化的图象及沿y轴正方向的位移随时间变化的图象如图6甲、乙所示,一条直线过坐标原点、与x轴正方向成30°角,如图丙所示。
曲线运动运动的合成和分解平抛运动一:运动的合成和分解掌握:曲线运动的概念、性质、条件两个方向的直线运动的合成例1、河宽d=60m,水流速度v1=6m/s,小船在静水中的速度v2=3m/s,问:(1)要使它渡河的时间最短,如此小船应如何渡河?最短时间是多少?(2)要使它渡河的航程最短,如此小船应如何渡河?最短的航程是多少?例2、船以5m/s垂直河岸的速度渡河,水流的速度为3m/s,假设河的宽度为100m,试分析和计算:〔1〕船能否垂直达到对岸;〔2〕船需要多少时间才能达到对岸;〔3〕船登陆的地点离船出发点的距离是多少?〔4〕设此船仍是这个速率,但是假设此船要垂直达到对岸的话,船头需要向上游偏过一个角度θ,求sinθ.、例3、如下列图,人在岸上通过滑轮用绳牵引小船,假设水的阻力恒定不变,如此在小船匀速靠岸的过程中,如下说法中正确的答案是〔〕A.绳的拉力不断增大B.绳的拉力不断减小C. 船受到的浮力保持不变D.船受到的浮力不断减小例4、如下列图,在河岸上用细绳拉船,使小船靠岸,拉绳的速度为v=8m/s,当拉船头的细绳与水平面的夹角为θ=300时,船的速度大小为_________.例5、某人骑自行车向东行驶,当车速为4m/s时,他感到风从正南方吹来,当车速增加到7m/s时,他感到风从东南方向〔东偏南450〕吹来,如此风对地的速度大小为〔〕A、7m/sB、6m/sC、5m/sD、4m/s二、平抛运动掌握:平抛运动的运动性质、运动规律例1、如图,排球网高H,半场长L,扣球点高h,扣球点离网水平距离s、求水平扣球速度的取值范围。
例2、如下列图,排球场总长为18m,设球网高度为2m,运动员站在网前3m处正对球网跳起将球水平击出.(1)假设击球高度为2.5m,为使球既不触网又不出界,求水平击球的速度范围;(2)当击球点的高度为何值时,无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界?例3、如下列图,在一次空地演习中,离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反响灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为s,假设拦截成功,不计空气阻力,如此v1、v2 的关系应满足〔〕A、v1 = v2B、v1 = Hs v2 C、v1 =Hs v2 D、v1 =sH v218m3mhHs L例4、如图示,在H 高处有一小球A ,以速度v1水平抛出,与此同时地面上有一小球B ,以速度v2竖直上抛,两球在空中相遇,如此〔 〕A 、从它们抛出的到相遇的时间是H/v1B 、从它们抛出的到相遇所需的时间是H/v2C 、两球抛出时的距离是v1H/ v2D 、两球抛出时的水平距离为H例5、以100米/秒的速度沿水平方向匀速飞行的飞机上,每隔2秒钟放下一个物体.当第7个物体离开飞机时,第1个物体刚好着地.求此时第3个和第5个物体在空中的距离.(不计空气阻力,g 取10米/秒)例6、某一物体以一定的水平初速度抛出,在某一秒内其方向与水平方向由370变为530,如此此物体的初速度的大小是多少?此物体在这一秒内下落的高度是多少?例7、如下列图,墙壁上落有两只飞镖,它们是从同一位置水平射出的,飞镖A 与竖直墙壁成53角,飞镖B 与竖直墙壁成37角,两者相距为d ,假设飞镖的运动是平抛运动,求射出点离墙壁的水平距离?(sin37=0.6,cos37=0.8)例8、 在倾角为θ的斜面顶端以水平速度v0抛出一钢球,如下列图,求钢球离斜面最远时钢球的运动时间与钢球出发点到落地点的距离。
第五章第一节请同学们认真完成[练案1]合格考训练(25分钟·满分60分)一、选择题(本题共8小题,每题6分,共48分)1.做曲线运动的物体,在运动过程中一定会发生变化的物理量是(B)A.速率B.速度C.加速度D.合外力解析:匀速圆周运动的速度的大小是不变的,即速率是不变的,所以A选项错误;物体既然做曲线运动,那么它的速度方向肯定是不断变化的,所以速度一定在变化,所以B选项正确;平抛运动也是曲线运动,但是它所受的合力不变,加速度也不变,所以CD选项错误。
故选B。
2.如图所示是一位跳水运动员在空中完成动作时头部的运动轨迹,最后运动员以速度v 沿竖直方向入水。
则在轨迹的a、b、c、d四个位置中,头部的速度沿竖直方向的是(C)A.a位置B.b位置C.c位置D.d位置解析:物体做曲线运动,轨迹是曲线,任一点的切线方向为速度方向,由图可知,c点的速度方向竖直向下,故C正确。
3.(2020·山东潍坊一中高一下学期检测)物体做曲线运动的条件为(C)A.物体运动的初速度不为0B.物体所受合外力为变力C.物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上解析:当物体受到的合外力方向与速度方向不共线时,物体做曲线运动,故C正确。
4.如图所示,高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程,虚线是飞出的扑克牌的轨迹,则图中扑克牌所受合力F与速度v关系正确的是(A)解析:曲线运动的物体速度方向沿切线方向,而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由此可以判断B、C、D错误,A正确。
5.如图所示,一个质点沿曲线ABCD运动,图中画出了质点在各处的速度v和质点所受合力F的方向,其中可能正确的是(D)A.A位置B.B位置C.C位置D.D位置解析:当F=0时,物体将做直线运动,故A错误;曲线上某点的速度方向为该点的切线方向,受力的方向指向弯曲轨迹的内侧,故D正确,B、C错误。
题型四曲线运动问题(1)——2023届高考物理高频题型专项训练1.2020年受“新冠肺炎”的影响,全国人民自愿居家隔离。
小豆在家和爸爸玩“套圈”游戏,第一次扔在小黄人正前M点,不计空气阻力。
第二次扔之前小豆适当调整方案,则小豆可能仍中的措施是( )A.小豆在原处,仅增加扔套圈的水平初速度B.小豆在原处,仅减小水平扔出套圈时的高度C.小豆沿小黄人与M点连线方向后退,仅增加人和小黄人之间的距离D.小豆在原处,降低扔套圈的高度和扔套圈的水平初速度2.2022年北京冬奥会之后,我国各地掀起了滑冰运动的热潮,在水平滑冰场上沿规定的圆形滑道做圆周运动是一项基础训练。
如图所示,运动员从圆形滑道上的A点开始蹬地加速,到达B点时获得速度05m/sv=,然后保持速度大小不变继续做圆周运动。
已知运动员的质量(含装备)为50kg,做圆周运动的半径为5m。
不考虑空气阻力和冰刀与冰面间的摩擦力,不计人体倾斜对半径和速度的影响,取210m/sg=,下列说法正确的是( )A.运动员从A点加油到B点的过程中,冰面对运动员做的功为625JB.运动员做匀速圆周运动时处于平衡状态C.运动员到达B点后做匀速圆周运动需要的向心力大小为250ND.保持匀速圆周运动时,运动员的倾角(身体与冰面的夹角)为60°3.极限运动是结合了一些难度较高,且挑战性较大的组合运动项目的统称,如图所示的雪板就是极限运动的一种。
图中AB是助滑区、BC是起跳区、DE是足够长的着陆坡(认为是直线斜坡)。
极限运动员起跳的时机决定了其离开起跳区时的速度大小和方向。
忽略空气阻力,运动员可视为质点。
若运动员跳离起跳区时速度大小相等,速度方向与竖直方向的夹角越小,则运动员( )A.飞行的最大高度越大B.在空中运动的加速度越大C.在空中运动的时间越短D.着陆点距D 点的距离一定越远4.固定的足够长斜面顶端有一个质量为m 、电荷量为q 的带正电荷的小球,以速度0v 平抛。
高中物理模块复习匹配完整答案专题-曲线运动1一、单选题1.在光滑水平桌面上,用细线系一小球,小球在桌面上做匀速圆周运动,当系球的线突然断掉,关于球的运动,下述说法正确的是()A.沿圆的切线方向做匀速运动B.背离圆心沿半径向外运动C.做半径逐渐变大的曲线运动D.向圆心运动2.如图所示,水平圆盘可绕通过圆心的竖直轴转动,盘上放两个小物体P和Q,它们的质量相同,与圆盘的最大静摩擦力都是,两物体中间用一根细线连接,细线过圆心,P离圆心距离为r1,Q离圆心距离为r2,且r1<r2,两物体随盘一起以角速度ω匀速转动,在ω的取值范围内P和Q始终相对圆盘无滑动,则()A.ω无论取何值,P、Q所受摩擦力都指向圆心B.ω取不同值时,Q所受静摩擦力始终指向圆心,而P所受摩擦力可能指向圆心,也可能背离圆心C.ω取不同值时,P所受静摩擦力始终指向圆心,而Q所受静摩擦力都指向圆心,也可能背离圆心D.ω取不同值时,P和Q所受静摩擦力都有可能指向圆心,也都有可能背离圆心3.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮的角速度为ω,则丙轮边缘上某点的向心加速度为()A. B. C. D.4.如图所示,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. B. C. D.5.如图所示,在光滑水平面上有一小球a以初速度v0向右运动,同时在它的正上方有小球b 以初速度v0.水平向右抛出并落在c点,则()A.两球同时到达c点B.小球a先到达c点C.小球b先到达c点D.以上情况均可能发生6.如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动,下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是()A.f的方向总是指向圆心B.圆盘匀速转动时f=0C.在物体与轴O的距离一定的条件下,f跟圆盘转动的角速度成正比D.在转速一定的条件下,f跟物体到轴O的距离成正比7.科学家们推测,太阳系的第十六颗行星就在地球的轨道上,从地球上看,它永远在太阳的背面,人类一直未能发现它,可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”.由以上信息可以确定()A.这颗行星的公转周期和地球相等B.这颗行星的半径等于地球的半径C.这颗行星的密度等于地球的密度D.这颗行星上同样存在着生命8.如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.xB.0.5xC.0.3xD.不能确定.9.中央电视台报道了一起离奇交通事故.家住公路弯处的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所示.交警以下判断,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受到离心力B.由图可知事故的原因可能是车速过快C.为尽量避免此类事故再次发生,公路在设计上应东高西低D.为尽量避免此类事故再次发生,可以减小路面弯道半径二、多选题10.如图,叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C 的质量分别为3m、2m、m,A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ,A和B、C 离转台中心的距离分别为r、1.5r。
备战2021年高考物理-一轮复习训练习题-曲线运动一、单选题1.取水平地面为重力势能零点。
一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等。
不计空气阻力。
该物块落地式的速度方向与水平方向的夹角为()A. B. C. D.2.一竖直倒立的圆锥筒,筒侧壁倾斜角度a不变,一小球在的内壁做匀速圆周运动,球与筒内壁的摩擦可忽略,小球距离地面的高度为H,则下列说法中正确的是()A.H越小,小球对侧壁的压力越大B.H越大,小球做圆周运动的线速度越大C.H越小,小球做圆周运动的向心力越小D.H越大,小球做圆周运动的周期越小3.在水平面上转弯的摩托车,向心力是()A.重力和支持力的合力B.滑动摩擦力C.静摩擦力D.重力支持力牵引力的合力4.在光滑平面中,有一转动轴垂直于此平面,交点O的上方h处固定一细绳的一端,绳的另一端固定一质量为m的小球B,绳长AB=l>h,小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,要使球不离开水平面,转动轴转速的最大值是()A. B.π C. D.2π5.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个初速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。
初速度较大的球越过球网,初速度较小的球没有越过球网。
其原因是()A.初速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大B.初速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少C.初速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大D.初速度较小的球下降相同距离所用的时间较多6.如图所示,有两条位于同一竖直平面内的水平轨道,轨道上有两个物体A和B,它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接,物体A以速率v A=10 m/s匀速运动,在绳与轨道成30°角时,物体B的速度大小v B为()A.m/sB.m/sC.5 m/sD.20 m/s7.下列说法正确的是()A.牛顿、千克、秒为力学单位制中的基本单位B.牛顿提出了万有引力定律,并通过实验测出了万有引力常量C.洗衣机脱水桶脱水时利用了离心运动D.理想实验是把实验的情况外推到一种理想状态,所以是不可靠的8.如图所示,A、B是两个摩擦传动的靠背轮,A是主动轮,B是从动轮,它们的半径,a和b两点在轮的边缘,c和d在各轮半径的中点,则各点线速度、角速度的关系下列判断正确的是()A. B. C. D.9.如图所示,一物体A放在粗糙板上随板一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,且板始终保持水平,位置MN在同一水平高度上,则:()A.物体在位置MN时受到的弹力都大于重力B.物体在位置MN时受到的弹力都小于重力C.物体在位置M时受到的弹力大于重力,在位置N时受到的弹力小于重力D.物体在位置M时受到的弹力小于重力,在位置N时受到的弹力大于重力10.如图所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A、B、C三点,这三点所在处半径r A>r B =r C,则这三点的向心加速度a A、a B、a C的关系是( )A. B. C. D.二、多选题11.如图所示﹣从水平地面上a、b两点同时抛出两个物体,初速度分别为v1和v2,与水平方向所成角度分別为30°和60°.某时刻两物体恰好在ab连线上一点o(图中未画出)的正上方相遇,且此时两物体速度均沿水平方向巧不计空气阻力.则()A.v1>v2B.v1=v2C.oa>abD.oa<ab12.如图所示,物块在水平圆盘上,与圆盘一起绕固定轴匀速运动,下列说法中正确的是()A.物块处于平衡状态B.物块受二个力作用C.在角速度一定时,物块到转轴的距离越远,物块越容易脱离圆盘D.在物块到转轴距离一定时,物块运动周期越小,越容易脱离圆盘13.一小球沿半径为2m的轨道做匀速圆周运动,若周期,则()A.小球的线速率是4m/sB.经过s,经过小球的位移为πmC.经过s,小球的位移为D.经过s,小球的位移大小为4m14.在一次抗洪抢险战斗中,一位武警战士驾船把群众送到河对岸的安全地方.设河水流速为3m/s,河宽为600m,船相对静水的速度为4m/s.则下列说法正确的是()A.渡河的最短时间为120sB.渡河的最短时间为150sC.渡河的最短航程为600mD.渡河的最短航程为750m15.根据《日经新闻》的报道,日本将在2020年东京奥运会开幕之前使“无人驾驶”汽车正式上路并且投入运营.高度详细的3D地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供大量可靠的数据,这些数据可以通过汽车内部的机器学习系统进行全面的分析,以执行不同的指令.如图所示为一段公路拐弯处的3D地图,你认为以下说法正确的是()A.如果弯道是水平的,则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力B.如果弯道是水平的,则“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点,防止汽车作离心运动而发生侧翻C.如果弯道是倾斜的,3D地图上应标出内(东)高外(西)低D.如果弯道是倾斜的,3D地图上应标出外(西)高内(东)低16.在光滑水平面内有一直角坐标系xOy,在t=0时刻,质量为m=2kg的物块从直角坐标系的坐标原点O以一初速度沿y轴正方向开始运动,同时受一沿+x方向的恒力F作用,其沿x方向的位移x与x方向的速度的平方关系如图甲所示,沿y方向的位移y随时间t 的变化关系如图乙所示。
曲线运动(1)知识点1:曲线运动的基本概念1.关于曲线运动,下列说法中正确的是( )A.曲线运动不一定是变速运动 B.做曲线运动的物体受到的合外力可能是恒力C.物体受到变力作用时就做曲线运动 D.做曲线运动物体的速度方向保持不变2.关于物体的运动状态与受力关系,下列说法中正确的是( )A.物体的运动状态发生变化,物体的受力情况一定变化B.物体的运动状态保持不变,说明物体所受的合外力为零C.物体在恒力作用下,一定做匀变速直线运动D.物体做曲线运动时,受到的合外力可以是恒力3.某质点做曲线运动时,下列说法不正确的是( )A.质点运动到某一点时的速度方向是该点曲线的切线方向B.在任意时间内位移的大小总是大于路程C.在任意时刻,质点受到的合力不可能为0D.速度的方向与合力的方向必不在一条直线上4.物体做曲线运动时,一定发生变化的是( )A.速度方向 B.速度大小 C.加速度方向 D.加速度大小5.关于曲线运动,下面说法中正确的是( )A.做曲线运动的物体一定具有加速度 B.速度变化的运动一定是曲线运动C.物体在恒力作用下有可能做曲线运动D.物体在变力作用下,可能做直线运动,也可能做曲线运动6.某一物体受到几个共点力的作用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F1时,物体可能做( )A.匀加速直线运动 B.匀减速直线运动 C.匀变速曲线运动 D.变加速曲线运动7.关于做曲线运动物体的速度和加速度,下列说法中正确的是 ( )A、速度、加速度都一定随时在改变B、速度、加速度方向都一定随时在改变C、速度、加速度大小都一定随时在改变D、速度、加速度的大小可能都保持不变8.如图所示,物体在恒力的作用下沿曲线从A运动到B时突然使力反向,此后物体的运动情况是 ( )A.物体可能沿曲线Ba运动 B.物体可能沿直线Bb运动C.物体可能沿曲线Bc运动 D.物体可能沿曲线B返回A9.一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下,由静止开始运动,经过一段时间后,突然撤去F2,则物体以后的运动情况是 ( )A.物体做匀变速曲线运动 B.物体做变加速曲线运动C.物体沿F1的方向做匀加速直线运动 D.物体做直线运动10.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐增大。
曲线运动习题课--速度突变(力、速度)练习1.(多选)一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方L/2处钉有一颗钉子,如图4-3-6所示,将悬线沿水平方向拉直无初速释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间O LA.小球线速度没有变化B.小球的角速度突然增大到原来的2倍C.小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D.悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍2、(多选)一小车带一轻支架,支架上通过细线连接小球,一起向前匀速运动,当突然遇到前面障碍物瞬间,则A.小球速度没有变化B.小球受到的拉力变大,C.小球速度变小D.小球受到的拉力不变。
3、如图所示:摆球的质量为m,从偏离水平方向30°的位置由静止释放,设绳子为理想轻绳,已知绳长为L,重力加速度为g,求30o(1)小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多少?(2)从小球静止释放到最低点A的过程中,此系统中产生的总热量是多少?4. 如图所示,质量为m的小球用长为L的细绳系于O点,把小球拿到O点正上方且使细绳拉直的位置A后,以的速度水平向右弹出(空气阻力不计)(1)小球从弹出至下落到与O点等高的位置这一过程中,小球做什么运动,请说明理由;(2)求小球到达最低点时细绳上的拉力大小。
5.现有一根长L=1 m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5 kg的小球(可视为质点),将小球提至O点正上方的A点处,此时绳刚好伸直且无张力。
不计空气阻力,取g=10 m/s2。
(1)在小球以速度v1=4 m/s水平向右抛出的瞬间,绳中的张力大小为多少?(2)在小球以速度v2=1 m/s水平向右抛出的瞬间,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。
(3)接(2)问,当小球摆到最低点时,绳子拉力的大小是多少?6、物体做圆周运动时所需的向心力F需由物体运动情况决定,合力提供的向心力F供由物体受力情况决定.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,物体将做近心运动.现有一根长L=1 m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5 kg的小球(可视为质点),将小球提至O点正上方的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10 m/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)在小球以速度v1=4 m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?(3)在小球以速度v2=1 m/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.曲线运动习题课--速度突变(力、速度)练习答案1.(多选)一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方L/2处钉有一颗钉子,如图4-3-6所示,将悬线沿水平方向拉直无初速释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间O LA.小球线速度没有变化B.小球的角速度突然增大到原来的2倍C.小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D.悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍答案:ABC 解析在小球通过最低点的瞬间,水平方向上不受外力作用,沿切线方向小球的加速度等于零,因而小球的线速度不会发生变化,故A 正确;在线速度不变的情况下,小球的半径突然减小到原来的一半,由v =ωr 可知角速度增大为原来的2倍,故B 正确;由a =v 2/r ,可知向心加速度突然增大到原来的2倍,故C 正确;在最低点,F -mg =ma ,可以看出D 不正确2、一小车带一轻支架,支架上通过细线连接小球,一起向前匀速运动,当突然遇到前面障碍物瞬间,则A .小球速度没有变化B .小球受到的拉力变大,C .小球速度变小D .小球受到的拉力不变。
5.1 曲线运动一、基础篇1.关于曲线运动,下列说法正确的是()A.曲线运动可能不是变速运动B.曲线运动不可能是匀变速运动C.做曲线运动的物体速度大小可能不变D.做曲线运动的物体可能没有加速度【答案】C【解析】既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,故A错误;在恒力作用下,物体做匀变速曲线运动,故B错误;做曲线运动的物体,速度大小可能不变,故C正确;做曲线运动的物体一定具有加速度,因为合外力不为零,故D错误.2.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是()A.速率B.速度C.加速度D.合外力【答案】B【解析】:物体做曲线运动时,速度方向一定变化,速度大小不一定变化,即速率可能不变,但速度一定变化,故A错误,B正确。
做曲线运动的物体的合外力或加速度有可能变化,也有可能不变化,C、D错误。
3.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.加速度不变的运动一定是直线运动【答案】A【解析】:做曲线运动的物体速度方向时刻变化,所以曲线运动一定是变速运动,A正确。
变速运动可能是速度的方向在变化,也可能是速度的大小在变化,所以不一定是曲线运动,B错误。
曲线运动可能是变加速曲线运动,也可能是匀变速曲线运动,C错误。
加速度不变的运动可能是匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动,D错误。
4.(多选)物体受到几个力作用而做匀速直线运动,若突然撤去其中的一个力,它可能做()A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.匀变速曲线运动【答案】BCD【解析】剩余几个力的合力恒定不为零,所以物体不可能做匀速直线运动,选项A错误.剩余的几个力的合力与撤去的力等值、反向、共线,所以这个合力恒定不变,物体一定做匀变速运动.若物体的速度方向与此合力方向相同,则物体做匀加速直线运动;若剩余的几个力的合力与物体的速度方向相反,则物体做匀减速直线运动;若剩余几个力的合力与速度不共线,物体做匀变速曲线运动,选项B、C、D正确.5.在足球场上罚任意球时,运动员踢出的足球,在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门.守门员“望球莫及”,轨迹如图所示.关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,下列说法中正确的是()A.合外力的方向与速度方向在一条直线上B.合外力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧C.合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向D.合外力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向【答案】C【解析】在曲线运动中,物体所受合外力的方向总是指向轨迹的凹侧,速度方向沿轨迹的切线方向,C正确,A、B、D错误.6.2019年4月12日~14日,F1(世界一级方程式赛车锦标赛)中国大奖赛在上海举行.假如在弯道上高速行驶的赛车,突然后轮脱离赛车,关于脱离赛车后的车轮的运动情况,以下说法正确的是()A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能【答案】C【解析】赛车沿弯道行驶,任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向.被甩出的后轮的速度方向就是甩出点所在轨迹的切线方向.所以C选项正确.7.(多选)关于曲线运动的速度,下列说法正确的是()A.速度的大小与方向都在时刻变化B.速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化C.速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化D.质点在某一点的速度方向就是轨迹上该点的切线方向【答案】CD【解析】做曲线运动的物体,速度的大小可以不发生变化,但速度的方向一定会发生变化,故A、B错误,C正确;质点在某一点的速度方向就是轨迹上该点的切线方向,D正确.8.质点沿如图所示的轨迹从A点运动到B点,已知其速度逐渐减小,图中能正确表示质点在C 点处受力的是()A B C D【答案】C【答案】根据曲线运动中合力F应指向轨迹的“凹侧”,可排除A、D项;在B项中,F的方向与v的方向成锐角,质点从A到B加速,故B错;在C项中,F的方向与v的方向成钝角,质点从A 到B减速,故C正确.9.如图所示,物体沿曲线由a点运动至b点,关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是()A.物体的速度可能不变B.物体的速度方向一定变化C.a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定大于路程答案B【解析】物体做曲线运动,速度的方向发生了变化,所以速度一定是变化的,A错误,B正确;a点速度的方向沿曲线的切线的方向,不是由a指向b,C错误;物体做曲线运动,ab段的位移大小一定小于路程,D错误.10.(多选)物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去外力F1,则物体的运动情况是()A.必沿着F1的方向做匀加速直线运动B.必沿着F1的方向做匀减速直线运动C.不可能做匀速直线运动D.可能做直线运动,也可能做曲线运动【答案】CD【解析】:撤去外力F1后物体所受合力大小及方向恒定,故撤去外力F1后物体不可能做匀速直线运动,C正确。
曲线运动
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∶16
6.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 -2mv 2/R
C .2m (g +v 2/R )+Mg
D .2m (v 2/R -g )+Mg
8.下列各种运动中,属于匀变速运动的有(双项)( ) 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
A v
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(双项)( ) 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(双项)( )
A .可能的最短渡河时间为2d
v
B .可能的最短渡河位移为d
C .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(双项)( ) 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
12.一物体在水平面内沿半径 R = 20cm 的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v = 0.2m/s ,那么,它的向心加速度为______m/s 2 ,它的周期为______s 。
13.在一段半径为R = 15m 的圆孤形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的0.70倍,则汽车拐弯时的最大速度是 m/s 。
14.如图所示,将质量为m 的小球从倾角为θ的光滑斜面上A 点以速度v 0水平抛出(即v 0∥CD ),小球运动到B 点,已知A 点的高度h ,则小球到达B 点时的速度大小为______。
15.一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,米尺,纸 带,复写纸片。
实验步骤:
(1)如图所示,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,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
a.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_____________________________________________________。
b.某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m ,得到纸带一段如下图所示。
求得角速度为__ __。
16.(1)在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。
实验简要步骤如下:
A .让小球多次从 位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;
B .安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O 点和过O 点的竖直线,检测斜槽末端水平的方法是 。
C .测出曲线上某点的坐标x 、y ,用v 0 = 算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v 0的值,然后求它们的平均值。
D .取下白纸,以O 为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹。
上述实验步骤的合理顺序是______ _____(只排列序号即可)。
(2)如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长l=1.25cm 。
若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a 、b 、c 、d 所示,则小球平抛的初速度的计算式为v o = (用l 、g 表示),其值是 (取g=9.8m/s2),小球在b 点的速率是 。
17水平抛出的一个石子,经过0.4s 落到地面,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53° ,(g 取10m/s 2 )。
试求:(1)石子的抛出点距地面的高度;(2)石子抛出的水平初速度。
18在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为L ,绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ ,试求小球做圆周运动的周期。
19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)
20、 如图所示,半径R = 0.4m 的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A 点,质量为 m = 1kg 的小物
体(可视为质点)在水平拉力F 的作用下,从C 点运动到A 点,物体从A 点进入半圆轨道的同时撤去外力F ,物体沿半圆轨道通过最高点B 后作平抛运动,正好落在C 点,已知AC = 2m ,F = 15N ,g 取10m/s2,试求:
(1)物体在B 点时的速度以及此时半圆轨道对物体的弹力.
高一下学期曲线运动检测试卷答案 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案
A
B
C
A
C
A
C
CD
BD
Bd
AB
二、填空题
12、0.2,6.28; 13、10.25; 14、2
02V gh + 15、
n
S nTR
n S 为n 个时间间隔的距离,T 为 打点计时器的打点周期,R 为圆盘半径;6.76~6.81rad/s ;16、同一;将小球放在水平槽中若能静止则可认为水平;2g
x
h
;BADC ;2gl ;0.7m/s ;0.875m/s 三、计算题 17、0.8m ;3m/s 18、cos 2L g
θ
π
19、2m
20、5m/s ;52.5N (方向竖直向下);-9.5J。