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曲线运动(4题)-物理试题

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曲线运动（4题）-物理试题

例题6 看电影时,常发现银幕上小轿车虽然在开动, 但其车轮

似乎并不转动.设车轮的正面形状如图4-8所示,请通过估算来判断

此时小轿车行进的速度与你百米短跑的平均速度哪个大?

解:放映电影时,每1秒钟,银幕上依次出现24幅画面 , 即每隔

1/24秒,更换一幅画面.车轮看起来不动,这意味着, 各幅画面基本

相同,意味着在1/24秒钟的时间内,轮子转动了1/3周,或2/3周,1周,

4 /3周…….在1/24秒的时间内,轮子至少转到了1/3周,也就是,在

1/8秒的时间内,轮子至少转过了1周.轮子的周长可估计为2米. 在

1/8秒的时间内,小轿车至少行进了2米.所以小轿车的速度至少为

v＝2m/[(1/8)s]＝16m/s

国家级运动员百米短跑大约需要10s,平均速度大约为 10m/s,

中学生百米短跑的平均速度为8m/s左右.

本题所述小轿车之速度,大于人们百米短跑的速度.

例题10 如图4-14所示,一物体m从曲面上的Q点自由滑下,滑至

传送带时速度为v,然后沿着粗糙的传送带向右运动,最后落到地面

上.已知在传送带不动的情况下,落地点是P点.

(A)若皮带轮带着传送带以大于v速度向右匀速运动,那么物体

的落地点在P点右边

(B)若皮带轮带着传送带以等于v的速度向右匀速运动,那么物

体的落地点在P点右边

(C)若皮带轮带着传送带以小于v的速度向右匀速运动,那么物

体的落地点在P点左边

(D)若皮带轮带着传送带向左匀速运动,那么物体的落地点在P

点

解:传送带不动时,对向右运动的物体的滑动摩擦力向左,物体

做匀减速运动.离开传送带时的速度记为u.

如传送带向右运动的速度大于v, 那么传送带相对物体向右运

动,对物体施加向右的滑动摩擦力,使物体向右匀加速运动.匀加速

运动进行到物体离开传送带为止,或者进行到物体的速度达到传送

带的速度为止,物体接下去随传送带匀速运动.物体离开传送带时,

速度大于u,落地点在P点右边.选项(A)正确.

如传送带向右的速度等于v,那么物体沿着传送带做匀速运动,

落地点也在P点右边.选项(B)正确.

如传送带向右的速度小于v,那么传送带相对物体向左运动,传

送带对物体的滑动摩擦力向左,使物体做匀减速运动. 匀减速运动

进行到物体离开传送带为止,或者进行到物体的速度减至传送带的

速度为止,物体接下去随传送带匀速运动. 物体离开传送带时的速

度等于u或者大于u,落地点在P点或者P点右边.选项(C)错误.

如传送带向左运动,那么传送带相对物体向左运动, 传送带对

物体的滑动摩擦力向左,使物体向右作匀减速运动, 直到离开传送

带.物体离开传送带时的速度等于u,落地点在P点.选项(D)正确.

总之，选项(A)(B)(D)正确.

例题11 一个质量m＝20Kg的钢件，架在两根完全相同的、 平

行的长直圆柱上，如图4-15所示. 钢件的重心与两柱等距. 两柱

的轴线在同一水平面内. 圆柱的半径r＝0.025m，钢件与圆柱间的

动摩擦因数μ＝0.20.两圆柱各绕自己的轴线作转向相反的转动，

角速度ω＝40rad/s. 若沿平行于柱轴的方向施力，推着钢件作速

度为v0＝0.050m/s的匀速运动，推力是多大?设钢件左右受光滑导

轨限制(图中未画出),不发生横向运动.(第二届全国中学生物理竞

赛预赛试题第二部分第六题)

解:每根圆柱所受的压力等于mg/2, 每根圆柱对钢件的滑动摩

擦力为

f＝μmg/2＝20N.

f的方向,应该跟圆柱的和钢件接触的部分,相对钢件的速度的方向

相同.以钢件为参照物,圆柱的与钢件接触的部分,一方面有向左的

速度,大小为

v1＝0.050m/s,

另一方面有横向速度,大小为

v2＝ωr＝1m/s,

如图4-16,圆柱的与钢件接触的部分的速度与轴线方向的夹角θ满

足

ctgθ＝v1/v2＝0.050/1＝0.050,

从而 cosθ≈0.050 .

f跟轴线的夹角也是θ.所以f的沿轴线方向的分量为

f轴＝fcosθ＝1N.

在地面坐标系中,钢件匀速运动,所以,

F＝2f轴＝2N.

例题12 图4-16中M、N是两个共轴圆筒的横截面,外筒半径为R

,内筒半径比R小得多,可以忽略不计,筒的两端是封闭的,两筒之间

抽成真空,两筒以相同的角速度ω绕其中心轴线(图中垂直于纸面)

作匀速转动.设从N筒内部可以通过窄缝s(与M筒的轴线平行) 不断

地向外射出两种不同速率v1和v2的微粒.从s 处射出时的初速度的

方向都是沿筒的半径方向,微粒到达N筒后就附着在N筒上,如果R、

v1和v2都不变,而ω取某一合适的值,则( ).

(A)有可能使微粒落在N筒上的位置都在a处一条与s 缝平行的

窄条上

(B)有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处如 b处一条与s

缝平行的窄条上

(C)有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处如b处和c 处

与s缝平行的窄条上

(D)只要时间足够长,N筒上将到处有微粒

(1987年高考全国卷试题)

(设微粒的初速度如果足够大, 以至微粒在两筒之间小范围的运

动可以看成直线运动.引者加.)

分析:微粒从M筒射到N筒的运动,在地面参考系中是直线运动,在圆

筒参考系中不是直线运动,而且不是容易研究的曲线运动. 所以适

合采用地面参考系,考虑这个问题.

解:微粒初速度是沿着半径方向的, 如果内外两个圆筒都是静

止的,那么微粒都落在N筒上a处窄条上.

微粒初速度是沿着半径方向的,在某个微粒从M筒运动到N筒的

时间内:如果N筒正好运动1周、2周、3周等等, 那么这个微粒仍将

落在a处,如果N筒运动整数圈加上θ角,那么微粒在 N筒上的落点,

跟s点之间的圆弧的圆心角为θ.

速度大小相等的若干微粒,运动时间都相等,各微粒运动期间,

圆筒转过的角度都相同,落点跟s点之间的圆弧的圆心角都相同,将

落在同一窄条上.

如果v1适当,使得以v1射出的微粒运动期间,圆筒转过整数圈,

如果v2适当,使得以v2射出的微粒运动期间,圆筒也转过整数圈(两

个整数不相等),那么所有微粒都落在a处.于是选项(A)正确.

如果v1适当,使得以v1射出的微粒运动期间, 圆筒转过整数圈

加上角度θ,如果v2适当,使得以v2射出的微粒运动期间,圆筒转过

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高中物理会考复习之四：曲线运动

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高二会考复习之四·曲线运动/万有引力·检测题 班级 姓名

一、填空题：

1．当运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在 ，物体就做曲线运动。

2．做曲线运动的物体，它的加速度的方向跟它的速度方向也不在 上。

3．小汽船在静水中的速度为3m/s，河水流速是4m/s，则：当小汽艇垂直于河岸航行时，小汽船的速度为 m/s。

4．平抛运动可分成：（1）水平方向的匀速直线运动，其运动规律为：vX= ，x= ；

(2)竖直方向的自由落体运动，运动规律为：vy= ，y= 。

5．匀速圆周运动的线速度为v= ，角速度ω= ，周期T与频率的关系式为 ，周期与线速度的关系式为 ，周期与角速度的关系式为 。

6．匀速圆周运动所需的向心力大小为 或 或 。

7．匀速圆周运动所需的向心加速度大小为 或 或 。

8．质量为m的汽车经过凸拱桥顶点时的速度为v，桥面的圆弧半径为r，则汽车受地面的支持力的大小为 。

9．开普勒第三定律认为：所有行星的轨道的半长轴的 跟公转周期的 的比值都相等，写成公式为 。

10．万有引力定律的公式为 。

11．引力常量由 首次利用 装置测定。它的值一般取 。

12．第一宇宙速度为 m/s，第二宇宙速度为 m/s，第三宇宙速度为 m/s。

高中物理精题：4曲线运动、圆周运动、天体运动含解析

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百度文库

-

让每个人平等地提升自我

- 1 - 【灵犀一指】

求解航天器变轨问题时的五点注意

1．卫星的a、v、ω、T是彼此联系的，其中一个量发生转变，其他各量也随之发生转变．

2．a、v、ω、T均与卫星的质量无关，只由轨道半径r和中心天体质量一路决定．

3．卫星变轨时半径的转变，按照万有引力和所需向心力的大小关系判断；稳定在新轨道上的运行速度转变由v＝GMr 判断．

4．航天器在不同轨道上运行机会械能不同，轨道半径越大，机械能越大．

5．航天器通过不同轨道相交的同一点时加速度相等．

【精题百萃】

一．选择题

1．（2016年北京市海淀区高三年级第一学期期中练习）在2016年的夏日奥运会上，我国跳水运动员取得多枚奖牌，为祖国博得荣誉。高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各类动作，最后沿竖直方向进入水中。若此进程中运动员头部持续的运动轨迹示用意如图2中虚线所示， a、b、c、d为运动轨迹上的四个点。关于运动员头部通过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是

A．通过a、b、c、d四个点的速度方向都可能竖直向下

B．只有通过a、c两个点的速度方向可能竖直向下

C．只有通过b、d两个点的速度方向可能竖直向下

D．只有通过c点的速度方向可能竖直向下 百度文库 - 让每个人平等地提升自我

- 2 -

2．（2016-2017学年北京市临川学校高三第一次月考）河水的流速随与河岸的距离的转变关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则（ ）

A．船渡河的最短时间是60s

B．船在行驶进程中，船头始终与河岸垂直

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5m/s

3．（2016-2017学年北京市临川学校高三第一次月考）如图所示，从倾角为θ的斜面上某点前后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上，当抛出的速度为v1时，小球抵达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1；当抛出速度为v2时，小球抵达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2，则（ ）

高考物理曲线运动试题汇编

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平抛运动：

(xx年全国理综)19．在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为1v，摩托艇在静水中的航速为2v，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d，如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为

A．21222vvdv B．0 C．21vdv D．12vdv

（xx年天津理综）16．在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地．若不计空气阻力，则

A．垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定

B．垒球落地时瞬时速度的方向仅击球点离地面的高度决定

C．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定

D．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定

(xx年上海物理)16．（4分）右图为用频闪摄影方法拍摄的研究物体作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运动的轨迹；BB/为B球以速度v被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：

。

答案：作平抛运动的物体在水平方向作匀速直线运动，在竖直方向作自由落体运动（或平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成）。

(xx年春季物理)13．质量为10.0mkg的小钢球以100vm/s的水平速度抛出，下落0.5hm时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角_____________．刚要撞击钢板时小球动量的大小为_________________．（取2/10smg）

(xx年全国物理)10．图为一空间探测器的示意图， P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间一固定坐标系的ｘ轴平行，P2、P4的连线与y轴平行，每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动，开始时，探测器以恒定的速率v0向正x方向平动，要使探测器改为向正x偏负y 60ｏ的方向以原来的速率v0平动，则可

高考物理二轮专题强化练习4电场和磁场中的曲线运动试题及答案

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专题强化练习4

电场和磁场中的曲线运动

一、选择题(1～5题为单项选择题，6～9题为多项选择题)

1.

如图所示，正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出．下列说法正确的是( )

A．粒子带正电

B．粒子在b点的速率大于在a点的速率

C．若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出

D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短

2.

如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘沿垂直电场方向射入匀强电场，电子恰好从正极板边缘飞出，现保持负极板不动，正极板在竖直方向移动，并使电子入射速度变为原来的2倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板间距离变为原来的( )

A．2倍 B．4倍

C.12 D.14

3.

如图所示，两个水平平行放置的带电极板之间存在匀强电场，两个相同的带电粒子从两侧同一高度同时水平射入电场，经过时间t在电场中某点相遇．以下说法中正确的是( )

A．若两粒子入射速度都变为原来的两倍，则两粒子从射入到相遇经过的时间为12t

B．若两粒子入射速度都变为原来的两倍，则两粒子从射入到相遇经过的时间为14t

C．若匀强电场的电场强度大小变为原来的两倍，则两粒子从射入到相遇经过的时间为12t

D．若匀强电场的电场强度大小变为原来的两倍，则两粒子从射入到相遇经过的时间为14t

4.

[2020·武汉武昌区5月调研]如图所示，真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在(含边界)，两圆的半径分别为R、3R，圆心为O.一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速率v1射入磁场，其运动轨迹如图所示，轨迹所对的圆心角为120°.若将该带电粒子从P点射入的速率变为v2时，不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，则v1v2至少为( )

A.233 B.3

C.433 D．23