新人教版2018 2019高中物理第五章曲线运动课时自测and#8226;基础达标56向心力必修2
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5.7 生活中的圆周运动课时自测·基础达标1.(2018·万州区高一检测)以下情景描述不符合物理实际的是( )A.火车轨道在弯道处设计成外轨高内轨低,以便火车成功地转弯B.汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力小于汽车重力,但汽车通过凹面时超重C.在轨道上飞行的航天器中的物体处于“完全失重状态”,悬浮的液滴是平衡状态D.离心趋势也是可以利用的,洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水分甩掉【解析】选C。
火车轨道在弯道处设计成外轨高内轨低,靠重力和支持力的合力提供向心力,便于火车转弯,故A符合物理实际;在拱形桥的最高点,合力方向向下,可知重力大于支持力,则压力小于汽车重力,当汽车过凹面时,加速度方向向上,处于超重,故B符合物理实际;在轨道上飞行的航天器中的物体处于“完全失重状态”,悬浮的液滴不是平衡状态,故C不符合物理实际;离心趋势也是可以利用的,洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水分甩掉,故D符合物理实际。
2.(多选)(2018·三明高一检测)如图,铁路在弯道处的内、外轨道高低是不同的,已知内、外轨道连线与水平面倾角为θ,弯道处的圆弧半径为R,则关于质量m的火车转弯时的描述,正确的是( )导学号38026031A.当速度v=时,火车所需要的向心力为mgsin θB.当速度v=时,火车所需要的向心力为mgtan θC.当速度v<时,铁轨对火车的支持力大于D.当速度v<时,铁轨对火车的支持力小于【解析】选B、D。
当速度v=时,火车所需要的向心力F n=m=mgtan θ,故A项错误,B项正确;当内外轨没有挤压力时,受重力和支持力,N=,由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面,可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力,由于竖直向上的分力的作用,使支持力变小,故C项错误,D项正确。
3.城市中为了解决交通问题,修建了许多立交桥,如图所示,桥面为圆弧形的立交桥AB,横跨在水平路面上,圆弧半径为R=25 m,一辆质量为m=1 000 kg的小汽车冲上圆弧形的立交桥,到达桥顶时的速度为15 m/s。
课时作业(四)一、选择题1.(多选)关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( ) A .匀速圆周运动是变速运动 B .匀速圆周运动的速率不变 C .任意相等时间内通过的位移相等 D .任意相等时间内通过的路程相等答案 ABD解析 做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等,D 项正确,C 项错误;由线速度定义知,速度的大小不变,也就是速率不变,但速度方向时刻改变,故A 、B 项正确.2.(多选)质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( ) A .因为v =ωr ,所以线速度v 与轨道半径r 成正比 B .因为ω=vr ,所以角速度ω与轨道半径r 成反比C .因为ω=2πn ,所以角速度ω与转速n 成正比D .因为ω=2πT ,所以角速度ω与周期T 成反比答案 CD解析 公式v =rω是三个物理量的关系式,要正确理解,如线速度v 由r 和ω共同决定,当半径r 一定时,线速度v 才与角速度ω成正比,当角速度ω一定时,线速度v 才与半径r 成正比.3.(多选)如图所示,静止在地球上的物体都要随地球一起转动,a 是位于赤道上的一点,b 是位于北纬30°的一点,则下列说法正确的是( )A .a 、b 两点的运动周期都相同B .它们的角速度是不同的C .a 、b 两点的线速度大小相同D .a 、b 两点线速度大小之比为2∶ 3 答案 AD解析 地球绕自转轴转动时,地球上各点的周期及角速度都是相同的.地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面,其圆心分布在整条自转轴上,不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的,b 点半径r b =r a 32,由v =ωr ,可得v a ∶v b =2∶ 3. 4.甲沿着半径为R 的圆形跑道匀速跑步,乙沿着半径为2R 的圆形跑道匀速跑步,在相同的时间内,甲、乙各自跑了一圈,他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v 1、v 2,则( )A .ω1>ω2,v 1>v 2B .ω1<ω2,v 1<v 2C .ω1=ω2,v 1<v 2D .ω1=ω2,v 1=v 2答案 C解析 由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈,v 1=2πR t ,v 2=4πRt ,v 1<v 2,由v =rω,得ω=v r ,ω1=v 1R =2πt ,ω2=2πt,ω1=ω2,故C 项正确.5.(多选)图甲为磁带录音机的磁带盒,可简化为图乙所示的传动模型,A 、B 为缠绕磁带的两个轮子,两轮的半径均为r ,在放音结束时,磁带全部绕到了B 轮上,磁带的外缘半径R =3r ,现在进行倒带,使磁带绕到A 轮上.倒带时A 轮是主动轮,其角速度是恒定的,B 轮是从动轮,则在倒带的过程中下列说法正确的是( )A .倒带开始时A 、B 两轮的角速度之比为1∶3 B .倒带结束时A 、B 两轮的角速度之比为1∶3C .倒带过程中磁带的运动速度变大D .倒带过程中磁带的运动速度不变 答案 BC解析 此问题属皮带传动模型,ωA ωB =r B r A ,倒带开始时r A =13r B ,所以ωA ∶ωB =3∶1,A 项错误;倒带结束时,r A =3r B ,所以ωA ∶ωB =1∶3,B 项正确;根据v =ωr 可知倒带过程中磁带的运动速度变大,C 项正确,D 项错误.6.如图为一种“滚轮-平盘无级变速器”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,滚轮就会跟着转动.如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴转速n 1、从动轴转速n 2、滚轮半径r 以及滚轮中心与主动轴线的距离x 之间的关系是( )A .n 2=n 1xrB .n 2=n 1rxC .n 2=n 1x 2r 2D .n 2=n 1x r答案 A解析 由滚轮不会打滑,可知主动轴上的平盘与可随从动轴移动的圆柱形滚轮的接触点的线速度大小相同,所以由v 1=v 2,得x·2πn 1=r·2πn 2,所以n 2=xr ·n 1,故A 项正确.7.如图所示,测定子弹的飞行速度,在一根水平的旋转轴杆上固定着两个薄圆盘A 、B ,A 、B 平行,相距2 m ,轴杆的转速为3 600 r/min ,在薄圆盘转动不到半周的时间里,子弹穿过两盘留下两个弹孔a 、b ,测得两孔所在的半径间的夹角为30°,如图所示,则该子弹的速度是( )A .360 m/sB .720 m/sC .1 440 m/sD .1 180 m/s答案 C解析 由于圆盘转动不到半周,由时间相等关系,d v =θω,ω=2πn ,故v =ωd θ=2πndθ=2×π×60×2π6m/s =1 440 m/s.故选C 项.8.石英钟表中的分针与秒针可视为匀速转动,分针与秒针从第一次重合至第二次重合,中间经历的时间为( ) A .1 min B.5960 min C.6059 min D.6160 min 答案 C解析 分针与秒针的角速度分别为ω1、ω2,两针由第一次重合到第二次重合,所用时间为t ,则ω2t -ω1t =2π,所以t =2πω2-ω1=2π2πT 2-2πT 1=T 1T 2T 1-T 2=60×160-1min =6059 min.二、非选择题9.如图所示,男女双人花样滑冰运动中,男运动员以自己为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动.若男运动员的转速为30 r/min ,女运动员触地冰鞋的线速度为4.7 m/s ,求: (1)女运动员做圆周运动的角速度;(2)女运动员触地冰鞋做圆周运动的半径.答案 (1)3.14 rad/s (2)1.5 m解析 男运动员与女运动员转动的角速度相同, (1)角速度ω=2πn =30×2π/60 rad/s =3.14 rad/s (2)由v =ωr ,得r =v ω=4.73.14m =1.5 m.10.如图所示,半径为0.1 m 的轻滑轮,通过绕在其上的细线与重物相连,若重物由静止开始以2 m/s 2加速度匀加速下落,则当它下落高度为1 m 时,滑轮转动的角速度多大? 答案 20 rad/s解析 重物做初速度为零的匀加速直线运动,根据运动学公式 v =2ax=2×2×1 m/s =2 m/s即滑轮边缘的线速度为2 m/s ,由v =ωr ,得 ω=v r =20.1rad/s =20 rad/s.11.如图所示,小球A 在光滑的半径为R 的圆形槽内做匀速圆周运动,当它运动到图中的a 点时,在圆形槽中心O 点正上方h 处,有一小球B 沿Oa 方向以某一初速度水平抛出,结果恰好在a 点与A 球相碰.求: (1)B 球抛出时的水平速度多大? (2)A 球运动的线速度为多大? 答案 (1)Rg2h(2)n2πR g 2h(n =1,2,3,…)解析 (1)小球B 做平抛运动,其在水平方向上做匀速直线运动,设小球B 的水平速度为v 0,则R =v 0t① 在竖直方向上做自由落体运动,则h =12gt 2②由①②式,得v 0=Rt=Rg 2h(2)A 球做圆周运动,A 球刚好转过n 圈时,B 球落到a 点与A 球相碰,则A 球做圆周运动的时间正好等于B 球的飞行时间,即nT =2hg所以v A =2πR T =n2πR g2h(n =1,2,3,…)12.如图所示为磁带录音机倒带时的示意图,轮子1是主动轮,轮子2是从动轮,轮1和2就是磁带盒内的两个转盘,空带一边半径为r 1=0.5 cm ,满带一边半径为r 2=3 cm.已知主动轮转速不变,恒为n 1=36 r/min ,试求: (1)从动轮2的转速变化范围; (2)磁带运动的速度变化范围. 答案 (1)6 r/min<n 2<216 r/min (2)0.019 m/s<v<0.113 m/s解析 (1)因为v =ωr ,且两轮边缘上各点的线速度大小相等,所以2πn 2r 2=2πn 1r 1,即n 2=r 1r 2n 1当r 2=3 cm 时,从动轮2的转速最小,为 n 2=r 1r 2n 1=0.53×36 r/min =6 r/min.当磁带走完,即r ′2=0.5 cm ,r ′1=3 cm 时,从动轮2的转速最大,为 n ′2=r ′1r ′2n 1=30.5×36 r/min =216 r/min.故从动轮2的转速变化范围是 6 r/min<n 2<216 r/min. (2)由v =2πn 1r 1,得知当r 1=0.5 cm 时,v 1=0.5×10-2×2π×3660 m/s =0.019 m/s当r ′1=3 cm 时,v ′1=3×10-2×2π×3660m/s =0.113 m/s. 故磁带的速度变化范围是0.019 m/s<v<0.113 m/s.。
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。
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必修二第五章曲线运动单元测试一.选择题(1-4为单项选择题,5—8为多项选择题。
每题6分,共48分)1. 用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸,如图所示,已知拉绳的速度v不变,则船速()A。
逐渐增大 B.逐渐减小C.不变D.先增大后减小2. 如图所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t到达地面时,速度与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g。
下列说法正确的是( )A.小球水平抛出时的初速度大小为B.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长D.若小球初速度增大,则θ减小3.如图所示,A、B为咬合传动的两齿轮,R A=2R B,则A、B两轮边缘上两点的( )A.角速度之比为2∶1 B.向心加速度之比为1∶2C.周期之比为1∶2 D.转速之比为2∶14.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面与水平面的倾角为θ,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度小于g R,则tan( )A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压C.这时铁轨对火车的支持力等于D.这时铁轨对火车的支持力大于5.以初速度v0水平抛出一物体,当其竖直分位移与水平分位移相等时( ) A.竖直分速度等于水平分速度 B.瞬时速度为C.运动时间为2 D.速度变化方向在竖直方向上6.在高空匀速水平飞行的轰炸机,每隔1 s投放一颗炸弹,若不计空气阻力()A. 这些炸弹落地前排列在同一条竖直线上 B。
课时自测·基础达标1.(2018·大连高一检测)如图所示,在探究平抛运动规律的实验中,用小锤打击弹性金属片,金属片把P球沿水平方向弹出,同时Q球被松开而自由下落,P、Q两球同时开始运动( )A.此实验为了说明平抛运动在水平方向上做的是匀速直线运动B.此实验为了说明平抛运动在竖直方向上做的是自由落体运动C.如果加大打击力度,P球落地时间将延长D.如果调整装置距地面的高度,它们就不会同时落地【解析】选B。
根据装置图可知,两球由相同高度同时运动,P做平抛运动,Q做自由落体运动,同时落地,说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动,故A项错误,B项正确;小锤打击金属片的力越大,P球获得的水平方向初速度越大,但竖直方向运动不变,所以落地时间不变,故C项错误;无论如何调节装置距地面的高度,两球在竖直方向运动情况完全相同,总是同时落地,故D项错误。
【补偿训练】1.为了探究平抛运动的规律,将小球A和B置于同一高度,在小球A做平抛运动的同时静止释放小球B。
同学甲直接观察两小球是否同时落地,同学乙拍摄频闪照片进行测量、分析。
通过多次实验 ( )A.只有同学甲能证明平抛运动在水平方向是匀速运动B.两位同学都能证明平抛运动在水平方向是匀速运动C.只有同学甲能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动D.两位同学都能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动【解析】选D。
在图甲的实验中,改变高度和平抛小球的初速度大小,发现两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。
不能得出水平方向上的运动规律。
在图乙的实验中,通过频闪照片,发现自由落体运动的小球与平抛运动的小球任何一个时刻都在同一水平线上,知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同,所以平抛运动竖直方向上做自由落体运动。
频闪照片显示小球在水平方向相等时间内的水平位移相等,知水平方向做匀速直线运动,故D项正确,A、B、C项错误。
2.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。
(精心整理,诚意制作)大杨树三中20xx年高一下学期物理第五章曲线运动检测一.选择题(每题4分,共40分,1-7为单选,8-10为不定项选择,少选得2分,错选不得分。
)1.若已知物体的速度方向和它所受合力的方向,可能的运动轨迹是( )2.如图1所示,把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动,有关小球的受力说法正确的是( )A.重力和向心力B.重力和支持力C.支持力和向心力D.重力、支持力和向心力3.下列说法正确的是( )A.做曲线运动的物体速度沿切线方向,合力的方向与速度在一条直线上B.平抛运动可分解为水平方向的匀加速直线运动和竖直方向的自由落体运动C.做匀速圆周运动的物体线速度和角速度保持不变D.做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心4.如图2所示,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。
两轮在转动过程中,下列说法正确的是( )A.A、B两点的周期相等B.A、B两点的线速度大小不相等C.A、B两点的角速度相等D.A、B两点的线速度大小相等5.家用台式计算机上的硬磁盘的磁道如图3所示,O点为磁道的圆心,A、B两点位于不同的磁道上,硬盘绕O点匀速转动时,有关A、B两点的说法正确的是( )A.A点角速度小于B点角速度B.A点线速度小于B点线速度C.A点向心加速度大于B点向心加速度D.A、B两点向心加速度方向相同6.甲、乙两物体都在做匀速圆周运动,下面四种情况中乙的向心加速度比较大的是( )A.它们的线速度相等,乙的半径小B.它们的周期相等,甲的半径大C.它们的角速度相等,乙的线速度小D.它们的线速度相等,在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙大。
人教版2018高一物理必修二第五章5.1:曲线运动课时作业(含答案)第五章第一节基础夯实一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)1.关于曲线运动,有下列说法:①曲线运动一定是变速运动;②曲线运动一定是匀速运动;③在平衡力作用下,物体可以做曲线运动;④在恒力作用下,物体可以做曲线运动,其中正确的是()A.①④B.①③C.②③D.②④答案:A2.在地面观察下列物体的运动,物体一定做曲线运动的是()A.向东运动的质点受到一个向西的力的作用B.正在竖直上升的气球突然遭遇一阵北风C.河水匀速流动,正在河里匀速驶向对岸如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,下列图象可能正确的是()答案:D解析:做曲线运动的物体,其速度方向就是曲线上那一点的切线方向,曲线运动的轨迹向合外力的方向弯曲,而合外力的方向就是加速度的方向,故只有D项正确。
5.已知河水自西向东流动,流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2>v1,用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置,虚线表示小船过河的路径,则下图中可能正确的是()答案:CD解析:小船的路径应沿合速度方向,不可能与船头指向相同,故A、B错误,C、D正确。
6.如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断,其中正确的有()A.笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线B.笔尖留下的痕迹是一条抛物线C.在运动过程中,笔尖的速度方向始终保持不变D.在运动过程中,笔尖的加速度方向始终保持不变答案:BD解析:笔尖实际参与的是水平向右的匀速直线运动和向上的初速度为零的匀加速度直线运动的合运动,合运动是类平抛运动,其运动轨迹为抛物线,A错,B对;笔尖做曲线运动,在运动过程中,笔尖的速度方向不断变化,C错;笔尖的加速度方向始终向上,D对。
2018年高一物理人教版必修二:第五章曲线运动单元检测注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷(选择题)一、选择题(题型注释)1.关于运动的性质,以下说法中正确的是()A. 物体加速度不变的运动一定是直线运动B. 曲线运动一定是变速运动C. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动D. 曲线运动的加速度一定是变化的2.在水平面上,小猴拉着小滑块做匀速圆周运动,O点为圆心,能正确地表示小滑块受到的牵引力及摩擦力F f的图是( )A. B. C. D.3.如图所示,汽车向右沿水平面做匀速直线运动,通过绳子提升重物M.若不计绳子质量和绳子与滑轮间的摩擦,则在提升重物的过程中,下列有关判断正确的是()A. 重物M加速上升B. 重物M减速上升C. 绳子张力等于M的重力D. 绳子张力小于M的重力4.以速度v0水平抛出一小球,忽略空气阻力,当小球的水平速度与竖直速度大小相等时,水平位移与竖直位移的比值是()A. 1:1B. 2:1C. 1:2D. 1:45.两个物体做平抛运动的初速度之比为2∶1,若它们的水平射程相等,则它们抛出点离地面高度之比为()A. 1∶2B. 1∶C. 1∶4D. 4∶16.如图,从固定斜面顶端将小球分别以v0和2v0水平抛出,小球仍落在斜面上,两次小球平抛运动时间分别为t1、t2,水平位移分别为x1、x2,竖直下落高度分别为ℎ1、ℎ2.则下列关系正确的是()A. 4t1=t2B. 4x1=x2C. ℎ1=ℎ2D. 2ℎ1=ℎ27.如图所示,一个小球绕圆心O做匀速圆周运动,圆周半径为r,小球运动的线速度为v,则它运动的角速度ω为 ( )A. v rB. vrC. v2rD. vr28.如图1所示,靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,大轮半径是小轮半径的2倍。
A、B分别为大、小轮边缘上的点,C为大轮上一条半径的中点。
则A. 两轮转动的角速度相等B. 大轮转动的角速度是小轮的2倍C. 质点加速度a A=2a BD. 质点加速度a B=4a C9.如图所示,为工厂中的行车示意图,设钢丝长4m,用它吊着质量为20kg的铸件,行车以2m/s的速度匀速行驶,当行车突然刹车停止运动时,钢丝中受到的拉力大小为(g= 10m/s2)()A. 250NB. 220NC. 200ND. 180N10.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球A、B,细线上端固定在同一点,绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动.已知A球细线L1跟竖直方向的夹角为30∘,B球细线L2跟竖直方向的夹角为60∘,下列说法正确的是()A. 细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为√3:1B. 小球A和B的向心力大小之比为1:3C. 小球A和B的角速度大小之比为1:1D. 小球A和B的线速度大小之比为1:√311.如图所示,质量为m的汽车,沿半径为R的半圆形拱桥运动,当汽车通过拱桥最高点B时速度大小为v,则此时( )A. 汽车对拱桥的压力大小等于汽车的重力大小B. 汽车对拱桥的压力大小小于汽车的重力大小C. 汽车速度越大,汽车对拱桥的压力越小D. 汽车速度越大,汽车对拱桥的压力越大12.如图所示,高为ℎ=1.25m的平台上,覆盖一层薄冰,现有一质量为60kg的滑雪爱好者,以一定的初速度v向平台边缘滑去,着地时的速度方向与水平地面的夹角为45∘(取重力加速度g=10m/s2).由此可知正确的是()A. 滑雪者离开平台边缘时的速度大小是5.0m/sB. 滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.5mC. 滑雪者在空中运动的时间为0.5sD. 滑雪者着地的速度大小为5√2m/s第II卷(非选择题)二、解答题2的水平速度抛出的物体,飞行一段时间后垂直撞在倾角为0θ=37∘的斜面上,空气阻力不计,求:(1)物体飞行的时间;(2)物体下落的高度?(g取10m/s2)14.如图所示,倾角为37°的斜面长L=1.9 m,在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3 m/s的速度水平抛出,同时从斜面顶端由静止释放一滑块,经过一段时间后小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块。
课时作业(一)一、选择题1.(多选)关于曲线运动,下列说法正确的是( )A.曲线运动是一种变速运动B.做曲线运动的物体受的合外力一定不为零C.做曲线运动的物体所受加速度一定是变化的D.曲线运动不可能是一种匀变速运动答案AB解析曲线运动中速度方向时刻在改变,曲线运动是变速运动,合外力一定不为零,但大小、方向是否变化并不是曲线运动的决定因素.当做曲线运动的物体所受合力不变时,加速度不变,做匀变速曲线运动;当所受合力变化时,做非匀变速曲线运动.所以A、B项正确,C、D两项错误.2.如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,此时突然使它所受的力反向,则物体( )A.可能沿曲线Ba运动B.可能沿曲线Bb运动C.可能沿曲线Bc运动D.可能沿原曲线由B返回A答案 C解析根据物体的合力指向轨迹弯曲的凹侧判断.3.(2015·浙江大联考二联)2014年5月,有多个不明飞行物落入黑龙江境内,如图甲所示.图乙所示是一目击者画出的不明飞行物临近坠地时的运动轨迹,则( )A.轨迹上每一点的切线方向,就是不明飞行物的运动方向B.不明飞行物受到的合力方向可能与速度方向相同C.不明飞行物在运动过程中的加速度不变D.在研究不明飞行物的运动轨迹时,不能把其视为质点答案 A解析根据曲线运动的速度方向的特点,轨迹上每一点的切线方向就是不明飞行物的运动方向,A项正确;物体做曲线运动,受到的合力方向与速度方向不在一条直线上,B项错误;由于受到重力和空气阻力的作用,不明飞行物的加速度会改变,C项错误;研究不明飞行物做曲线运动的轨迹时,其尺寸可以忽略,可将其视为质点,D项错误.4.(多选)一个物体在力F1、F2、F3等几个力的共同作用下,做匀速直线运动.若突然撤去力F1后,则物体( )A.可能做曲线运动B.可能继续做直线运动C.必然沿F1的方向做直线运动D.必然沿F1的反方向做匀加速直线运动答案AB解析物体做匀速直线运动的速度方向与F1的方向关系不明确,可能是相同、相反或不在同一条直线上.因此,撤去F1后物体所受合外力的方向与速度v的方向关系不确定,所以A、B两项是正确的.5.(2016·浙江东阳月考)下列关于力与运动的关系的说法中正确的是( )A.物体在变力作用下可能做直线运动B.物体在变力作用下一定做曲线运动C.物体在恒力作用下一定做直线运动D.物体在恒力作用下可能做匀速圆周运动答案 A解析如果力的方向与物体运动方向在一条直线上,即使力的大小发生变化,只要方向不变,物体仍做直线运动,A项正确,B项错误;如果力的方向与速度方向不在一条直线上,即使力为恒力,物体也做曲线运动,例如平抛运动,所受的重力就是恒力,C项错误;匀速圆周运动的合外力时刻指向圆心,即合外力的方向时刻在改变,合外力不可能是恒力,D项错误.6.(宿迁市联考)关于曲线运动的说法正确的是( )A.速率不变的曲线运动加速度为0B.做曲线运动的物体所受合外力可能为0C.变速运动一定是曲线运动D.曲线运动一定是变速运动答案 D解析曲线运动的速度方向时刻改变,所以曲线运动一定是变速运动,加速度(合外力)不可能为0,故A、B项错误,D项正确;显然C项错误.7.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轨迹的切线方向.所以C项正确.8.(多选)对曲线运动中的速度的方向,下列说法正确的是( )A.在曲线运动中,质点在任一位置的速度方向总是与这点的切线方向相同B.在曲线运动中,质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向C.旋转雨伞时.伞面上的水滴由内向外做螺旋运动,故水滴速度方向不是沿其切线方向的D.旋转雨伞时,伞面上的水滴由内向外做螺旋运动,水滴速度方向总是沿其轨道的切线方向答案AD解析本题主要考查物体做曲线运动时的速度方向,解此题只要把握一点:不论在任何情况下,曲线运动速度方向总是与其轨道的切线方向一致的,所以本题应该选择A、D项.9.关于运动的叙述,下列说法不正确的是( )A.做曲线运动的物体,速度方向时刻变化,但曲线运动可能是匀变速运动B.物体在一恒力作用下只可能做直线运动C.所有曲线运动都一定是变速运动D.物体的加速度在减小,速度在增加是可能的答案 B解析物体在恒力作用下,可以做匀变速曲线运动,A项正确,B项错误;做曲线运动的物体速度方向一定变化,所以曲线运动一定是变速运动,C项正确;物体可以做加速度减小的加速运动,D项正确.10.在越野赛车时,一辆赛车在水平公路上减速转弯,从俯视图中可以看到赛车沿曲线由M 向N行驶.下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为正确的是( )答案 C解析汽车运动的速度方向沿其轨迹的切线方向,由于速度减小,则合力方向与速度方向间的夹角大于90°,且合力指向弯曲的内侧方向.故选C项.11.若已知物体运动的初速度v0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,其中正确的是( )答案 B解析合外力F与初速度v0不共线,物体一定做曲线运动,C项错误.物体的运动轨迹向合外力F方向偏转,且介于F与v0的方向之间,A、D项错误,B项正确.二、非选择题12.一物体做速率不变的曲线运动,轨迹如图所示,物体运动到A、B、C、D四点时,图中关于物体速度方向和受力方向的判断,哪些点可能是正确的?答案A、D两点是正确的解析质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向,力指向凹的一侧.本文档仅供文库使用。
5.1曲线运动一、选择题(每小题4分,共24分)1.物体在几个外力的作用下做匀速直线运动,如果撤掉其中的一个力,它不可能做()A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.曲线运动2.下列关于力和运动的说法中正确的是()A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下不可能做直线运动C.物体在变力作用下可能做曲线运动D.物体在受力方向与它的速度方向不在一条直线上时,有可能做直线运动3.运动会上,运动员掷出铅球,若不计空气阻力,下列对铅球运动性质的说法中正确的是()A.加速度的大小和方向均不变,是匀变速曲线运动B.加速度大小和方向均改变,是非匀变速曲线运动C.加速度大小不变,方向改变,是非匀变速曲线运动D.若水平抛出是匀变速曲线运动,若斜向上抛出则不是匀变速曲线运动4.如图所示为人造卫星在地球引力F作用下绕地球做圆周运动的示意图,若卫星的速度大小不变,则()A.它做的是匀速运动B.它做的是匀变速曲线运动C.它做的是非匀变速曲线运动D.因为不知道加速度大小是否变化,无法确定它是否做匀变速运动5.物体运动时,若其加速度的大小和方向都不变,则()A.一定做匀变速直线运动B.一定做曲线运动C.可能做曲线运动D.可能做匀速圆周运动6.一质点做曲线运动,它的轨迹由上到下(如下图所示曲线),关于质点通过轨迹中点时的速度v的方向和加速度a的方向可能是图中的()二、非选择题(7、8题各5分,9、10题各8分,共26分)7.火车转弯时,它的运动是______________.8.曲线运动中,根据加速度是否变化,可分为___________和___________.9.如图所示,质量为m的物体在3个共点力的作用下正在做匀速直线运动,速度方向与F1同向,则(1)若只撤去F1,则物体将做什么运动,加速度大小和方向是什么?(2)若只撤去F2,它将做什么运动,加速度大小和方向是什么?(3)若3个力同时撤去,它将做什么运动,加速度大小和方向是什么?10.如何判断一物体是否将做曲线运动?参考答案一、曲线运动1.A2.C3.A4.C5.C6.B7.曲线运动8.匀变速曲线运动;非匀变速曲线运动9.(1)匀减速直线;F1/m;F1的反方向(2)匀变速曲线;F2/m;F2的反方向(3)匀速直线;0;无10.看F合(或a)的方向与v的方向是否在一直线上,若不在,将做曲线运动2。
5.6 向心力
课时自测·基础达标
1.(多选)(2018·宁德高一检测)对于做匀速圆周运动的物体所受的合力,下列判断正确的是 ( )
A.大小不变,方向一定指向圆心
B.大小不变,方向也不变
C.产生的效果既改变速度的方向,又改变速度的大小
D.产生的效果只改变速度的方向,不改变速度的大小
【解析】选A、D。
做匀速圆周运动的物体所受合外力提供向心力,合力的大小不变,方向始终指
向圆心,方向时刻改变,故A项正确,B项错误;做匀速圆周运动的物体所受合外力提供向心力,合
力只改变速度的方向,不改变速度的大小,故C项错误,D项正确。
2.(2018·大连高一检测)系在细线上的小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。
若小球做匀速圆周运动的轨道半径为R,细线的拉力等于小球重力的n倍,则小球的( )
v= B.A.线速度线速度v=
=ω =D.角速度角速度C.ω
:v=,故A即为、:nmg=m,解得B,C【解析】选。
细线的拉力等于小球重力的
n倍
故C项正确、D::nmg=mR根据拉力提供向心力可得ω,解得ω项错误。
= ;项错误【补偿训练】2,
如图所示,小球在一细绳的牵引下,在光滑水平桌面上绕绳的另一端O做匀速圆周运动。
关于) ( 下列说法中正确的是,小球的受力情
况.
A.只受重力和支持力的作用
B.只受重力和向心力的作用
C.只受重力、支持力和拉力的作用
D.只受重力、支持力、拉力和向心力的作用
【解析】选C。
小球受到重力、桌面的支持力和绳的拉力,竖直方向小球没有位移,重力和支持力平衡,绳的拉力提供向心力,故A、B、D项错误,C项正确。
3.(多选)(2018·黄冈高一检测)如图所示,置于竖直面内的光滑金属圆环半径为r,质量为m的带孔小球穿于环上,同时有一长为r的细绳一端系于圆环最高点,当圆环以角速度ω(ω≠0)绕竖直
直径转动时 ( )
A.细绳对小球的拉力可能为零
B.细绳和金属圆环对小球的作用力大小可能相等
C.细绳对小球拉力与小球的重力大小不可能相等
=时,金属圆环对小球的作用力为零D.当ω
【解析】选C、D。
以小球为研究对象,可能受到重力、支持力和拉力作用,受力情况如图所示。
如果细绳对小球的拉力为零,则小球受到的重力与支持力的合力不可能提供向心力,故A项错误;细绳和金属圆环对小球的作用力大小如果相等,二者在水平方向的合力为零,则向心力为零,故B 项错误;将拉力F和支持力N进行正交分解,根据平衡条件可得:竖直方向:Fcos60°+Ncos60°=mg,
水平方向:
22,
ωmr:F=mg+联立解得r,=°R=rsin60其中,ω=mR°-Nsin60°Fsin60.
ωC项正确;当mrN=mg-ω,所以细绳对小球拉力与小球的重力大小不可能相等,故2=
项正确。
所以此时金属圆环对小球的作用力为零,故时,N=mg-mrω=0,
2 D
4.如图所示,半球形金属壳竖直固定放置,开口向上,半径为R,质量为m的物块,沿着金属壳内壁滑下,滑到最低点时速度大小为v,若物块与球壳之间的动摩擦因数为μ,则物块在最低点时,下
列说法正确的是 ( )
mg+m A.受到向心力为
mg+m受到的支持力为 B.mg
受到的摩擦力为μC.D.受到的摩擦力方向为水平向右
=m,故A项错误。
向心力的大小为B F;物块在最低点时,根据牛顿第二定律【解析】选n
(mg+m),故B项正确N=,:N=mg+m所以滑动摩擦力为:f=μμ,C项错,得:N-mg=m则有误;物块相对于金属壳向右,则物块受到的滑动摩擦力方向水平向左,故D项错误。
利用如图实验装置可验证做匀速圆周运动的物体所受合外力与所需)滨州高一检测·5.(2018.向心力的“供”“需”关系,启动小电动机带动小球做圆锥摆运动,不计一切阻力,移动水平圆盘,当盘与球恰好相切时关闭电动机,让球停止运动,悬线处于伸直状态。
利用弹簧秤水平径向向外拉小球,使小球恰好离开圆盘且处于静止状态时,测出水平弹力的大小F。
(1)为算出小球做匀速圆周运动时所需的向心力,还应该进行的操作有__________。
A.用秒表测出小球运动周期T
B.用刻度尺测出小球做匀速圆周运动半径r
C.用刻度尺测出小球到绳的悬点的竖直高度h
D.用天平测出小球质量m
(2)小球做匀速圆周运动时,所受重力与绳拉力的合力大小________(选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧秤测出F大小。
(3)当所测物理量满足__________________关系式时,则做匀速圆周运动的物体所受合外力与所需向心力的“供”“需”平衡。
=mr分析知,为算出小球做匀速圆周运动时B、D。
根据向心力公式F、【解析】(1)选A n所需的向心力,需要测出小球的运动周期T、小球做匀速圆周运动的半径r和小球的质量m,故A、B、D项正确,C项错误。
(2)据题,小球静止时,F等于绳拉力的水平分力,即有F=mgtanθ,θ是小球做匀速圆周运动时绳与竖直方向的夹角,由重力与绳拉力的合力提供向心力,重力与绳拉力的合力大小 F合 =F F。
=mgtan θ,则合
mr=F时,做匀速圆周运动的物体所受合外力与所需向心力的=F(3)当F,即“供”“需”合n平衡。
(3)mr=F
等于(2)D 、B、(1)A:答案.
【补偿训练】
(2018·眉山高一检测)用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
两个变速轮塔通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的钢球做匀速圆周运动。
横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。
(1)在该实验中应用了____________(选填“演绎法”“控制变量法”或“等效替代法”)来探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
(2)如图是探究过程中某次实验时装置的状态,若皮带连接的两轮半径之比R∶R=3∶1,则21这两轮边缘的线速度大小之比为v∶v=__________,两轮塔的角速度之比为21ω∶ω=____________,标尺1和标尺2显示的向心力之比应为F∶F=______________。
(已2211知两钢球质量相等,运动半径相等)
,F=mrω知,(1)【解析】根据 ,该实2需控制小球的要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系
验采用的是控制变量法。
质量和半径不变。
由前面分析可知1 ∶∶v=1故有(2)和皮带接触的各点线速度大小相等,:v21:== 故有可知角速度与半径成反比,根据v=ωr2 9。
∶∶r根据F=mω可知:FF=1219 3 1∶ (1)答案:控制变量法(2)11 ∶ 1∶。