第五章曲线运动测试题难题解析(含答案)
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必修二物理第五章《曲线运动》测试题一、单项选择题1.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2.狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶,以下给出的四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力F f的示意图(图中O为圆心)中正确的是()3.如图所示,岸上的人通过定滑轮用绳子拖动小船靠岸,则当人匀速运动时,船的运动情况是()A.加速运动B.减速运动C.匀速运动D.条件不足,不能判定4.如图,船从A处开出后沿直线AB到达对岸,若AB与河岸成37°角,水流速度为4 m/s,则船从A点开出的最小速度为()A.2 m/s B.2.4 m/sC.3 m/s D.3.5 m/s5.A、B两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上,现物体A以v1的速度向右匀速运动,当绳被拉成与水平面夹角分别是α、β时,如图所示.物体B的运动速度v B 为(绳始终有拉力)()A.v1sinα/sinβB.v1cosα/sinβC.v1sinα/cosβD.v1cosα/cosβ6.某人站在自动扶梯上,经过t1时间从一楼升到二楼,如果自动扶梯不运动,人沿着扶梯从一楼走到二楼的时间为t2.现使自动扶梯正常运动,人也保持原有速度沿扶梯向上走,则人从一楼到二楼的时间是()A .t 2-t 1B.t 1-t 2t 2-t 1C.t 1t 2t 1+t 2D.t 21+t 2227.如图所示,光滑水平桌面上,一小球以速度v 向右匀速运动,当它经过靠近桌边的竖直木板的ad 边正前方时,木板开始做自由落体运动.若木板开始运动时,cd 边与桌面相齐,则小球在木板上的正投影轨迹是( )二、不定项选择题8.下列关于运动和力的叙述中,正确的是( )A .做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的B .物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心C .物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动D .物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同9.质量为2 kg 的质点在x -y 平面上做曲线运动,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5 m/sB .质点所受的合外力为3 NC .质点初速度的方向与合外力方向垂直D .2 s 末质点速度大小为6 m/s10.如图所示,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联结形成转轴,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),此过程中下述说法正确的是( )A .重物M 做匀速直线运动B .重物M 做匀变速直线运动C .重物M 的最大速度是ωlD .重物M 的速度先减小后增大三、计算题11.宽9 m 的成型玻璃以2 m/s 的速度连续不断地向前进行,在切割工序处,金刚割刀的速度为10 m/s ,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,则:(1)金刚割刀的轨道应如何控制?(2)切割一次的时间多长?(3)所生产的玻璃板的规格是怎样的?12.如图所示,质量m =2.0 kg 的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为⎩⎪⎨⎪⎧x =3.0t (m )y =0.2t 2(m ),g =10 m/s 2.根据以上条件,求:(1)t =10 s 时刻物体的位置坐标;(2)t =10 s 时刻物体的速度和加速度的大小与方向.1.解析:选D.风沿水平方向吹,不影响竖直速度,故下落时间不变,A、B两项均错.风速越大时合速度越大,故C项错误D项正确.2.解析:选C.物体做匀速圆周运动的条件是物体所受的合力指向圆心,雪橇所受滑动摩擦力的方向与运动方向相反,由此判断只有C选项符合以上条件,所以C正确.3.解析:选A.如图所示,设人的速度为v人,船的速度为v船,绳子拉动的速度为v绳,某时刻绳与水平方向夹角为α,则v人=v绳①v绳=v船cosα②由①②得v船=v人cosα.在拉动过程中,α越来越大,cosα不断减小,v船越来越大,即船做加速运动,故A对,B、C、D均错.4. 解析:选B.如图所示,当v 船⊥v合时,v船最小,v船=v水sin37°=24 m/s.5. 解析:选D.设物体B的运动速度为v B,速度分解如图甲所示,则有v B=v绳Bcosβ①甲乙物体A的合运动对应的速度为v1,它的速度分解如图乙所示,则有v绳A=v1cosα②由于对应同一根绳,其长度不变,故:v绳B=v绳A ③根据①②③式解得:v B=v1cosα/cosβ.选项D正确.6.7.解析:选B.木板向下自由下落,可以逆向思维,以木板为参照物,小球向上做匀加速运动,且向右做匀速运动,可以想象成重力“向上”的平抛运动,所以B正确.8. 解析:选C.曲线运动是变速运动,但加速度可能是恒定的,如平抛运动,A错误;物体做变速圆周运动时,合力既改变速度方向,又改变速度大小,合力不指向圆心,B错误;运动速率增加,只能说明合力在平行速度方向的分力与速度同向,D错误;合力(加速度)与速度共线,物体做直线运动,不共线则做曲线运动.9. 解析:选AB.由x方向的速度图象可知,在x方向的加速度为1.5 m/s2,受力F x=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,A选项正确;受到的合外力为3 N,B选项正确;显然,质点初速度方向与合外力方向不垂直,C选项错误;2 s末质点速度应该为v=62+42m/s=213 m/s,D选项错误.10. 解析:选C.由题知,C点的速度大小为v C=ωl,设v C与绳之间的夹角为θ,把v C 沿绳和垂直绳方向分解可得,v绳=v C cosθ,在转动过程中θ先减小到零再反向增大,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.11.解析:(1)由题目条件知,割刀运动的速度是实际的速度,所以为合速度.其分速度的效果恰好相对玻璃垂直切割.设割刀的速度v2的方向与玻璃板速度v1的方向之间的夹角为θ,如图所示.要保证割下的均是矩形的玻璃板,则由v2是合速度得v1=v2cosθ所以cos θ=v 1v 2=15,即θ=arccos 15所以,要割下矩形板,割刀速度方向与玻璃板速度所成角度为θ=arccos 15. (2)切割一次的时间t =d v 2sin θ=910× 1-125s =0.92 s. (3)切割出的矩形玻璃板的规格为:宽度d =9 m ,长度l =v 1t =2×0.92 m =1.84 m.答案:(1)割刀速度方向与玻璃板速度方向成arccos 15角度 (2)0.92 s (3)宽9 m 、长1.84 m12. 解析:(1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为⎩⎪⎨⎪⎧ x =3.0t (m )y =0.2t 2(m ),代入时间t =10 s ,可得: x =3.0t =3.0×10 m =30 my =0.2t 2=0.2×102 m =20 m.即t =10 s 时刻物体的位置坐标为(30,20).(2)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系式⎩⎪⎨⎪⎧x =3.0t (m )y =0.2t 2(m ), 比较物体在两个方向的运动学公式⎩⎪⎨⎪⎧ x =v 0t y =12at2, 可求得:v 0=3.0 m/s ,a =0.4 m/s 2当t =10 s 时,v y =at =0.4×10 m/s =4.0 m/sv =v 20+v 2y = 3.02+4.02 m/s =5.0 m/s.tan α=v y v x =43即速度方向与x 轴正方向夹角为53°.物体在x 轴方向做匀速运动,在y 轴方向做匀加速运动,a =0.4 m/s 2,沿y 轴正方向. 答案:(1)(30,20)(2)5.0 m/s ,与x 轴正方向夹角为53° 0.4 m/s 2,沿y 轴正方向。
第五章《曲线运动》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.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2.在某一高度以6m/s的速度沿水平方向抛出一个物体,不计空气阻力,当物体的速度为10m/s时,其竖直方向的分速度为:()A.6m/s B.7m/s C.8m/s D.无法确定3.我国城市地铁发展很快,火车在铁轨上行驶不打滑,轮子转一周,火车向前行驶的距离等于车轮的周长.北京地铁的车轮直径840mm,北京地铁最高时速约265km/h,可估算出该车轮的转速约为()A.1 600r/s B.1 667 r/min C.1 000 r/h D.2 000 r/s 4.如图所示,小车匀速向右运动时,关于物体A的运动,下列说法正确的是 ( )A.物体A竖直向上做匀速直线运动B.物体A竖直向上做匀减速直线运动C.物体A竖直向上做匀加速直线运动D.物体A竖直向上做变加速直线运动5.如图所示,在光滑水平面上,两个相同的小球A、B固定在同一杆上,以O点为圆心做匀速圆周运动。
两球在运动过程中,下列物理量时刻相等的是()A.角速度B.线速度C.向心力D.向心加速度6.如图,战机在斜坡上进行投弹演练.战机水平匀速飞行,某时刻释放一颗炸弹,第一颗击中a点,经过t1释放第二颗炸弹,刚好击中b点,再经过t2释放第三颗炸弹恰好击中c点.斜坡上a、b、c、d共线,且ab=bc=cd,不计空气阻力,试分析()A.t1>t2 B.t1<t2 C.t1=t2 D.不确定7.从距地面高h处水平抛出一小石子,空气阻力不计,下列说法正确的是()A.石子运动速度与时间成正比B.石子抛出时速度越大,石子在空中飞行时间越长C.抛出点高度越大,石子在空中飞行时间越长D.石子在空中某一时刻的速度方向有可能竖直向下8.下列说法正确的是()A.加速度只与速度大小的变化量有关B.力的单位N为国际单位制中的基本单位C.曲线运动不可能为匀变速运动D.伽利略利用斜面实验检验小球的速度v与时间t成正比的猜想,并作出所有自由落体运动的加速度都相等的推论9.一个物体在两个互为锐角的恒力作用下,由静止开始运动,当经过一段时间后,突然去掉其中一个力,则物体将做()A.匀加速直线运动B.匀变速曲线运动C.匀速圆周运动D.变加速曲线运动10.把一个小球以一定的初速度从O点水平抛出,飞行一段时间后,小球经过空中P点时竖直方向的分速度等于水平分速度的4倍,不计空气阻力,则()A.从O点到P点小球的竖直方向的分位移等于水平方向的分位移的4倍B.小球在P点的速度方向与直线OP共线C.从O点到PD.下落过程中从起点到任意时刻速度方向的偏转角 与飞行时间t成正比11.如图所示,在宇宙空间有两个天体P、Q,各有一颗卫星A、B环绕它们做匀速圆周运动。
高一物理下学期同步练习参考答案第五章第一节 曲线运动☆随堂训练1、ACD 解析:据曲线运动的速度方向和条件可知ACD 正确2、C3、B 解析:曲线运动的轨迹夹在速度方向和合外力方向之间,且向合外力方向弯曲,故B 正确,4、D5、B6、C 解析:小船渡河时参与了顺水漂流和垂直河岸横渡两个分运,有运动的独立性和和等时性知,小船的渡河时间决定于垂直河岸的分运动,等于河的宽度与垂直河岸的分速度之比,由于船“以一定速率垂直河岸向对岸划去”,故渡河时间一定,水速大水流方向的分位移就大,合位移也就大,反之则合位移小.☆巩固提高1、B2、C3、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,4、C 解析:为使船行驶到正对岸,v 1、v 2的合速度应指向正对岸,所以C 正确☆尝试高考1、C 解析:设OA=OB=l ,人在静水中的速度和水流速度分别是1v ,2v ,间为1212=llt v v v v ++-甲即122122=l v t vv -甲,乙往复的时间为=t 乙,比较两者大小可知t t 甲乙,所以,C 对。
2、C 解析: 把人的速度v 沿着绳子方向和垂直于速度方向分解。
如右图所示。
其中αcos 1v v =,所以船的速度等于cos v α.因此C 选项正确. 3、BD 4、5,D第二节 平抛运动☆随堂训练1、D2、A3、D4、D5、A6、37.5,3.27、(1)2S ,(2)202m/s ,(3)40m8、(1)420m (2)17.65S ,124.9 m/s (3)1497.7 mv 1v 2☆巩固提高1、B2、D3、C4、D5、D 解析:物体做平抛运动,水平方向上的分运动是匀速直线运动,水平分速度为v x =v 0,水平分位移x =v 0t,竖直方向上做自由落体运动,竖直分速度v y =gt,竖直分位移为221gt y =,如右图根据平行四边形定则和几何知识得tan 02v gtxy ==θ ,tan 00v v v gty==ϕ ,所以:tan ϕ=2tan θ 6、C ☆尝试高考1、AB2、B3、C 解析:炸弹水平位移为s 时用时t =s v 1,竖直下落的高度为h 1=12gt2=12g s2v 21,要使发射的炮弹拦截成功,必须在t 时间内上升高度为h 2=H -h 1,即H -h 1=v 2t -12gt 2,代入数据解得:v 1=s H v 2,所以C 正确.4、答案:v 02H g,v 20+2gH 解析:炸弹做平抛运动,设炸弹从脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离为x .则有:x =v 0t H =12gt 2,联立以上各式解得x =v 02H g 设击中目标时的竖直速度大小为v y ,击中目标时的速度大小为v .v y =gt =2gH ,v =v 20+v 2y 联立以上各式解得v =v 20+2gH .5、(1)4m/s (2)0.36、2.4×10-4 m 3解析: 以t 表示水由喷口处到落地所用的时间,有:h=21gt 2① 单位时间由喷出的水量Q=Sv ②空中水的总量应为:V=Qt ③ 由以上各式得:V=S ·v g h /2 ④代入数值得:V=2.4×10-4 m 3第三节 实验:研究平抛运动☆随堂训练1、B2、等于,等于3、AB4、1,-10,-55、C☆巩固提高1、AC2、(1)平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动,(2)平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动。
《第五章曲线运动》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、一物体在水平面上做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A、物体的速度大小不变,但方向不断变化,因此速度是变化的B、物体的加速度大小不变,但方向始终指向圆心,因此加速度是变化的C、物体的线速度大小不变,但角速度方向不断变化,因此角速度是变化的D、物体的向心力大小不变,但方向始终指向圆心,因此向心力是变化的2、一个物体从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,经过一段时间后,它的速度-时间图像如下所示:根据图像,下列说法正确的是()A、物体在0~2秒内的加速度是3 m/s²B、物体在2~4秒内的加速度是-1 m/s²C、物体在0~4秒内的加速度是0 m/s²D、物体在4秒时的速度是8 m/s3、一物体在水平面内做匀速圆周运动,以下哪个物理量保持不变?A. 线速度大小B. 角速度C. 向心加速度大小D. 向心力4、一个物体做平抛运动,以下哪个说法是正确的?A. 物体的水平速度在整个运动过程中保持不变B. 物体的垂直速度在整个运动过程中保持不变C. 物体的水平位移与时间成正比D. 物体的垂直位移与时间成正比5、一个物体做匀速圆周运动时,下列说法正确的是:A. 物体的速度大小不变,方向也不变B. 物体的速度大小不变,但方向不断改变C. 物体的速度大小变化,但方向不变D. 物体的速度大小和方向都发生变化6、关于平抛运动,下列描述错误的是:A. 平抛物体在水平方向上不受力的作用,做匀速直线运动B. 平抛物体在竖直方向上受到重力作用,做自由落体运动C. 平抛运动的轨迹是一条抛物线D. 平抛物体落地的时间仅由初速度决定7、一个物体在水平面上以初速度v₀=10m/s开始做匀速圆周运动,已知圆周半径R=5m。
则该物体的向心加速度a_c为多少?A. 5 m/s²B. 10 m/s²C. 20 m/s²D. 40 m/s²二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、关于曲线运动,以下说法正确的是:A、曲线运动的速度方向一定与曲线的切线方向相同。
物理必修二-第五章曲线运动-大题练习及答案1.宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球,测出水平射程为L(这时月球表面可以看作是平坦的),则月球表面处的重力加速度是多大?2.一条河宽500 m,河水的流速是3 m/s,一只小艇以5 m/s(在静水中的速度)的速度行驶。
若小艇以最短的时间渡河,所用时间是多少?若小艇要以最短的距离渡河,所用时间是多少?3.中国铁路经过两次提速后,由北京至广州列车时速已达到100 km/h。
若已知某铁路拐弯处的圆弧半径为500 m,两轨间距离为1 435 mm,若列车过此弯道的过程中对内、外轨均无压力,则由以上所提供的数据求出此弯道内、外轨的高度差。
(g取10 m/s2)4.在各种公路上拱形桥是常见的,质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进,桥面的圆弧半径为R,求:压力。
(2)若R取160 m,试讨论汽车过桥最高点的安全速度。
(g取10 m/s2)5.质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其它力的合力提供,不含重力),今测得当飞机的水平方向的位移为l时,它的上升高度为h,如图所示,求飞机受到的升力大小。
6.(10分) 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/s2 )。
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。
7.(10分)如图所示,实线为某质点平抛运动轨迹的一部分,测得AB 、BC4.021=∆=∆s s m ,高度差25.01=∆h 35.02=∆h m ,由此可知,求:(1)质点平抛的初速度0v(2)抛出点到A 为(g 取10m/s2)8.(10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。
人教版高中物理必修2第五章《曲线运动》测试卷一、单选题(共15小题)1.如图所示,一半径为R的球体绕轴O1O2以角速度ω匀速转动,A,B为球体上两点.下列说法中正确的是()A.A,B两点具有相同的角速度B.A,B两点具有相同的线速度C.A,B两点具有相同的向心加速度D.A,B两点的向心加速度方向都指向球心2.当汽车驶向一凸形桥时,为使在通过桥顶时,减小汽车对桥的压力,司机应()A.以尽可能小的速度通过桥顶B.增大速度通过桥顶C.以任何速度匀速通过桥顶D.使通过桥顶的向心加速度尽可能小3.如图所示,某物体以水平初速度抛出,飞行一段时间s后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上,(g=10 m/s2),由此计算出物体的位移x和水平初速度v0分别是()A.x=25 m B.x=C.v0=10 m/s D.v0=20 m/s4.如图所示,一质量为m的汽车,以某一速度通过凸形路面的最高处时对路面的压力为F1,通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2,则()A.F1=mg B.F1<mg C.F2=mg D.F2<mg5.距离水平地面3米高处以2 m/s的速度抛出一个小球.若不计空气阻力,则小球落到水平地面时的速度大小为(g取10 m/s2)()A. 0 m/s B. 5.6 m/s C. 8m/s D. 32 m/s第1页共13页第 2 页 共 13 页6.如图所示,两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A 和轮B 水平放置(两轮不打滑),两轮半径rA =2rB ,当主动轮A 匀速转动时,在A 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止,若将小木块放在B 轮上,欲使木块相对B 轮能静止,则木块距B 轮转轴的最大距离为( )A .rB4 B .?rB 3C .rB2D .rB7.斜抛运动与平抛运动相比较,相同的是( ) A . 都是匀变速曲线运动B . 平抛是匀变速曲线运动,而斜抛是非匀变速曲线运动C . 都是加速度逐渐增大的曲线运动D . 平抛运动是速度一直增大的运动,而斜抛是速度一直减小的曲线运动8.图为吊扇的简易结构图,吊扇工作时是通过吊扇上的转盘转动而带动扇叶转动来工作的.A 、B 是转盘上的两点,它们到转盘中心O 的距离rA <rB .扇叶转动后,下列说法正确的是( )A .A 、B 两点的周期不等 B .A 、B 两点的线速度大小相等C .A 、B 两点的角速度大小相等D .A 、B 两点的向心加速度相等9.在高处以初速v 0水平抛出一石子,当它的速度由水平方向变化到与水平方向夹θ角的过程中,石子的水平位移的大小是( ) A .B .C .D .10.如图,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针).某段时间圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止,在这段时间内,关于橡皮块所受合力F 的方向的四种表示(俯视图)中,正确的是( )。
第五章曲线运动一、选择题:(每小题有1~2个选项正确,少选得3分,多选或错选不得分,每小题5分,共40分)1.关于质点做曲线运动,下列说法正确的是()A.曲线运动是一种变速运动B.变速运动一定是曲线运动C.质点做曲线运动,运动速度一定发生变化D.曲线运动一定不可能是匀变速2.如图5-8-3所示,汽车在—段丘陵地以恒定速率行驶时,所受支持力最大的地点可能是( )A.a点B.b点C.c点D.d点3.甲、乙两个做匀速圆周运动的质点,它们的角速度之比为3:1,线速度之比2:3,那么下列说法中正确的是()A.它们的半径之比是2:9 B.它们的半径之比是1:2C.它们的周期之比是2:3 D.它们的周期之比是1:34.从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是()A.从飞机上看,物体静止B.从飞机上看,物体做自由落体运动C.从地面上看,物体做自由落体运动D.从地面上看,物体做平抛运动5.一轻杆一端固定一质量为m 的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,以下说法正确的是()A.小球过最高点时最小速度为gRB.小球过最高点时,杆所受的弹力可以为零C.小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反,也可以与球所受重力方向相同D.小球过最高点时,杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反6.如图在匀速转动的水平转盘上,有一个相对盘静止的物体,随盘一起转动,关于它的受力情况,下列说法中正确的是()A .只受到重力和盘面的支持力的作用B .只受到重力、支持力和静摩擦力的作用C .除受到重力和支持力外,还受到向心力的作用D .受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用7.如图所示,在同一竖直平面内,小球a 、b 从高度不同的两点,分别以初速度V a 、V b 沿水平方向抛出,经过时间t a 和t b 后落到与抛出点水平距离相等的的P点,若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )A .t a =t bB .t a >t bC .V a =V bD .V a <V b8.如图,质量为m 的物块,沿着半径为R 的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直固定放置,开中向上,滑到最低点时速度大小为V ,若物体与球壳之间的动摩擦因数为u ,则物体在最低点时,下列说法正确的是( )A .受到向心力为R v m mg 2+B .受到向心力为Rv um 2C .受到的摩擦力为)(2Rv m mg u + D .受到的合力方向斜向左上方 二、实验题(每空4分,共28分)9.如图甲所示,竖直直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以0.3m/s 的速度匀速上浮。
第五章曲线运动一、选择题1.关于物体做曲线运动,下列说法中,正确的是()A.物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零B.物体所受的合外力不为零时一定做曲线运动C.物体有可能在恒力的作用下做曲线运动,如推出手的铅球D.物体只可能在变力的作用下做曲线运动2.匀速直线运动的火车上有一个苹果自由落下,关于苹果的运动下列说法正确的是()A.在火车上看苹果做自由落体运动B.在火车上看苹果在下落的同时向车后运动C.在地面上看苹果做自由落体运动D.在地面上看苹果做平抛运动3.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、加速度的方向都一定随时在改变C. 速度、加速度的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4.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θgR,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mgC.这时铁轨对火车的支持力等于θcosmgD.这时铁轨对火车的支持力大于θcos5.如图所示,轻绳的上端系于天花板上的O 点,下端系有一只小球。
将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放。
当绳摆到竖直位置时,与钉在O 点正下方P 点的钉子相碰。
在绳与钉子相碰瞬间前后,以下物理量的大小没有发生变化的是( )A .小球的线速度大小B .小球的角速度大小C .小球的向心加速度大小D .小球所受拉力的大小6.如图所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O 点的水平轴自由转动,现给小球一初速度,使其做圆周运动,图中a 、b 分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对球的作用力可能是( )A .a 处为拉力,b 处为拉力B .a 处为拉力,b 处为推力C .a 处为推力,b 处为拉力D .a 处为推力,b 处为推力7.将甲物体从高h 处以速度v 水平抛出,同时将乙物体从同一高度释放,使其自由下落,不计空气阻力,在它们落地之前,关于它们的运动的说法正确的是( )A .两物体在下落过程中,始终保持在同一水平面上B .甲物体先于乙物体落地C .两物体的落地速度大小相等,方向不同D .两物体的落地速度大小不相等,方向也不相同8.汽车在水平地面上转弯,地面对车的摩擦力已达到最大值。
第五章曲线运动测试题难题解析曲线运动1.一个物体以初速度v 0从A 点开始在光滑水平面上运动,一个水平力作用在物体上,物体的运动轨迹如图3中的实线所示,图中B 为轨迹上的一点,虚线是过A 、B 两点并与轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划分5个区域,则关于施力物体的位置,下面说法正确的是()图3A .如果这个力是引力,则施力物体一定在④区域B .如果这个力是引力,则施力物体一定在②区域C .如果这个力是斥力,则施力物体可能在②区域D .如果这个力是斥力,则施力物体一定在④区域2.如图所示,光滑均匀细棒CD 可以绕光滑的水平轴D 在竖直平面内转动,细杆AB 也可以绕光滑的水平轴B 在竖直平面内转动,细棒搁在A 点上并与细杆在同一竖直平面内,B 、D 在同一水平面上,且BD=AB。
现推动细杆使细棒绕D 点沿逆时针方向缓慢转动,从图示实线位置转到虚线位置的过程中,细杆对细棒的作用力 ( )(A)减小 (B)不变 (C)先增大后减小 (D)先减小后增大 3.一列以速度V 匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上的A 处有一小球。
若车厢中的旅客突然发现小球沿如图中(俯视图)的虚线从A 点运动到B 点。
由此可以判断列车的运行情况是()A .减速行驶,向北转弯; B.减速行驶,向南转弯;C .加速行驶,向南转弯; D.加速行驶,向北转弯。
4. 如图所示,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联结形成转轴,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) ,此过程中下述说法中正确的是 ( )A .重物M 做匀速直线运动B .重物M 做匀变速直线运动C .重物M 的最大速度是ωl D .重物M 的速度先减小后增大 5.抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L 、网高h ,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g )(1)若球在球台边缘O 点正上方高度为h 1处以速度v 1,水平发出,落在球台的P 1点(如图实线所示) ,求P 1点距O 点的距离x1。
曲线运动测试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.汽车在一段圆弧形水平公路上由M向N行驶,速度逐渐增大.下列各图画出了汽车转弯时所受合力F的方向(A选项中F的方向指向圆心),正确的是()A.B.C.D.2.如图所示,人在岸上拉一只质量为m的船,设水的阻力恒为f F,当轻绳与水平面的夹角为 时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则此时A .人拉绳行走的速度为vsin θB .人拉绳行走的速度为cos v θC .船的加速度为fFcos F m θ- D .船的加速度为fF F m- 3.如图是波轮式洗衣机甩干桶的原理图,一圆筒绕其中心轴1OO 匀速转动,一件衣服紧贴在筒内壁上相对筒无滑动与筒一起转动(如图所示),则对衣服进行受力分析可知,衣服受到的力有()A .衣服的重力,筒对衣服的弹力B .衣服的重力、摩擦力C .衣服的重力、摩擦力,筒对衣服的弹力D .衣服的重力、摩擦力,筒对衣服的弹力、向心力4.如图所示,一小球从一半圆轨道左端A 点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点.O 为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R ,OB 与水平方向夹角为60°,重力加速度为g ,则小球抛出时的初速度为( )A BC D 5.如图所示,一球体绕轴O 1O 2以角速度ω匀速旋转,A 、B 为球体上两点,下列几种说法中正确的是( )A.A、B两点具有相同的角速度B.A、B两点具有相同的线速度C.A、B两点的向心加速度的方向都指向球心D.A、B两点的向心加速度之比为2:16.如图所示,某跳伞员正在沿竖直方向匀速降落时,突然受到水平方向的风力作用,忽略降落伞和人在竖直方向受力的变化,下列说法正确的是A.受到水平方向的风力,跳伞员仍做直线运动B.受到水平方向的风力越大,跳伞员落地的时间越长C.受到水平方向的风力越小,跳伞员落地的速度越大D.受到水平方向的风力越大,跳伞员落地的加速度越大7.如图所示,两个质量均为m的小球A、B套在半径为R的圆环上,圆环可绕竖直方向的直径旋转,两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。
A'C'D CB A曲線運動——難題分析1.一個物體以初速度v0從A點開始在光滑水平面上運動,一個水準力作用在物體上,物體の運動軌跡如圖3中の實線所示,圖中B為軌跡上の一點,虛線是過A、B兩點並與軌跡相切の直線,虛線和實線將水平面劃分5個區域,則關於施力物體の位置,下麵說法正確の是(AC )A.如果這個力是引力,則施力物體一定在④區域B.如果這個力是引力,則施力物體一定在②區域C.如果這個力是斥力,則施力物體可能在②區域D.如果這個力是斥力,則施力物體一定在④區域2.如圖所示,光滑均勻細棒CD可以繞光滑の水準軸D在豎直平面內轉動,細杆AB也可以繞光滑の水準軸B在豎直平面內轉動,細棒擱在A點上並與細杆在同一豎直平面內,B、D在同一水平面上,且BD=AB。
現推動細杆使細棒繞D點沿逆時針方向緩慢轉動,從圖示實線位置轉到虛線位置の過程中,細杆對細棒の作用力 (B )(A)減小 (B)不變(C)先增大後減小 (D)先減小後增大3.一列以速度V勻速行駛の列車內有一水準桌面,桌面上のA處有一小球。
若車廂中の旅客突然發現小球沿如圖中(俯視圖)の虛線從A點運動到B點。
由此可以判斷列車の運行情況是( B )A.減速行駛,向北轉彎;B.減速行駛,向南轉彎;C.加速行駛,向南轉彎;D.加速行駛,向北轉彎。
4.如圖所示,用一根長杆和兩個定滑輪の組合裝置來提升重物M,長杆の一端放在地上通過鉸鏈聯結形成轉軸,其端點恰好處於左側滑輪正下方O點處,在杆の中點C處拴一細繩,繞過兩個滑輪後掛上重物M.C點與O點距離為l.現在杆の另一端用力.使其逆時針勻速轉動,由豎直位置以角速度ω緩緩轉至水準位置(轉過了90°角),此過程中下述說法中正確の是()A.重物M做勻速直線運動B.重物M做勻變速直線運動C.重物Mの最大速度是ωl D.重物Mの速度先減小後增大4.解析:由題知,C點の速度大小為v C=ωl,設v C與繩之間の夾角為θ,把v C沿繩和垂直繩方向分解可得,v繩=v C cosθ,在轉動過程中θ先減小到零再反向增大,故v繩先增大後減小,重物M做變加速運動,其最大速度為ωl,C正確.5、從離地面高H處以水準速度v0拋出一石塊A,又在地面上某處以足夠大の初速v0′豎直向上拋出一石塊B,問當符合什麼條件時,兩石塊才能在空中相碰.解析;兩石塊在空間相遇應滿足の條件為:图3 AB北V南可得: t B =202200v d g v g v -±, △ t=|t A -t B |=)2(202200v d g H g v v d +-±. 式中t A >t B ,則表示A 先拋出; t A <t B ,則表示A 後拋出。
兩個解則是由於B 可在上升時與A 相遇,也可以是B 在下降時與A 相遇。
6.拋體運動在各類體育運動專案中很常見,如乒乓球運動.現討論乒乓球發球問題,設球臺長2L 、網高h ,乒乓球反彈前後水準分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反,且不考慮乒乓球の旋轉和空氣阻力.(設重力加速度為g )(1) 若球在球臺邊緣O 點正上方高度為h1處以速度 ,水準發出,落在球臺のP1點(如圖實線所示),求P1點距O 點の距離x1。
(2) 若球在O 點正上方以速度 水準發出,恰好在最高點時越過球網落在球臺のP2(如圖虛線所示),求 の大小.(3)若球在O 正上方水準發出後,球經反彈恰好越過球網且剛好落在對方球臺邊緣P 3,求發球點距O 點の高度h 3.6.解析7、兩質點在空間同一點處,同時水準拋出,速度分別是米/秒向左和米/秒向右。
則兩個質點速度相互垂直時,它們之間の距離為;當兩質點位移相互垂直時,它們之間の距離為。
(g取10米/秒)2在同一水平面上。
兩質點速度相垂直時如圖14所示。
設豎直下落速度為,由題意可知8.沿水準方向向一堵豎直光滑の牆壁拋出一個彈性小球A , 拋出點離水準地面の高度為h ,距離牆壁の水準距離為s , 小球與牆壁發生彈性碰撞後,落在水準地面上,落地點距牆壁の水準距離為2s ,如圖7—1所示. 求小球拋出時の初速度.8.解析:因小球與牆壁發生彈性碰撞, 故與牆壁碰撞前後入射速度與反射速度具有對稱性, 碰撞後小球の運動軌跡與無牆壁阻擋時小球繼續前進の軌跡相對稱,如圖7—1—甲所示,所以小球の運動可以轉換為平拋運動處理, 效果上相當於小球從A ′點水準拋出所做の運動.根據平拋運動の規律:⎪⎩⎪⎨⎧==2021gt y t v x 因為拋出點到落地點の距離為3s ,拋出點の高度為h代入後可解得:hg s y g x v 2320== 9.在距半徑為R の圓形跑道之圓心(O )L の地方有一高為h の平臺,如圖所示,一輛小車以速率v 在跑道上運動,從平臺上以大小為v 0の水準速度向跑道拋出一小沙袋(沙袋所受空氣阻力不計)(1)當v 0取值在何範圍內,小沙袋才有落入小車の可能? (2)小車在跑道上沿逆時針方向運動,當小車經過跑道上A 點時,將小沙袋以某一速率v 0瞄準跑道上B 點水準拋出(∠AOB =90°),為確保沙袋能在B 處落入小車,則小車の速率v 應滿足什麼條件?9. (1)h g R L v h g R L 2)(2)(0+≤≤-;(2)hg R n 221)(4π+=(n =0,1,2,3……) 分析:(1)小車分別位於A 點和B 點時,沙袋從P 點開始做の都是平拋運動,根據在豎直方向上の自由落體運動,可以求得運動の時間,根據水準方向上の勻速直線運動可以求得沙袋の初速度の大小;(2)小車在A 點時水準の位移最小,此時の初速度也是最小の,當小車在B 點時,水準の位移最大,此時の初速度是最大の,沙袋被拋出時の初速度應該在AB 兩點の初速度之間;(3)要使沙袋能在B 處落入小車中,在沙袋落到B 點時,小車要剛好到達B 位置,小車可以是經過1/4圓周到達B 點,也可以是經過整數個圓周之後再1/4過圓周到達B 點,根據它們の時間相同可以求得小車速度の關係.解答:(1)沙袋從P 點被拋出後做平拋運動,設它の落地時間為t ,則h=1/2gt 2解得 t=2h/ g (1)當小車位於A 點時,有x A =v A t=L-R (2) 解(1)、(2)得當小車位於B 點時,有(3)解(1)、(3)得R A B L h O(2)若小車在跑道上運動,要使沙袋落入小車,最小の拋出速度為(4)若當小車經過C 點時沙袋剛好落入,拋出時の初速度最大,有x c =v 0m i n t=L+R (5) 解(1)、(5)得所以沙袋被拋出時の初速度範圍為(3)要使沙袋能在B 處落入小車中,小車運動の時間應與沙袋下落時間相同t A B =(n+1/4)2πR/ v (n=0,1,2,3…)(6)所以t A B =t= 解得v=1/2(4n+1)πR (n=0,1,2,3…).點評:本題是對平拋運動規律の考查,在分析第三問の時候,要考慮到小車運動の週期性,小車並一定是經過1/4圓周,也可以是經過了多個圓周之後再經過1/4圓周後恰好到達B 點,這是同學在解題時經常忽略而出錯の地方.10.如圖甲所示,水準拋出の物體,抵達斜面上端P 處時速度恰好沿著斜面方向,緊貼斜面PQ 無摩擦滑下;圖乙為物體沿x 方向和y 方向運動の位移-時間圖象及速度-時間圖象,其中可能正確の是AD11、如圖19所示,S 為頻閃光源,每秒鐘閃光30次,AB 弧對O 點の張角為600,平面鏡以O 點為軸順時針勻速轉動,角速度ω=3πrad/s,問在AB 弧上光點個數最多不超過多少?分析與解:根據平面鏡成像特點及光の反射定律可知,當平面鏡以ω轉動時,反射光線轉動の角速度為2ω。
因此,光線掃過AB 弧の時間為t=0.5S,則在AB 弧上光點個數最多不會超過15個。
12.如圖所示, M 、N 是兩個共軸圓筒の橫截面,外筒半徑為R ,內筒半徑比R 小很多,可以忽略不計,筒の兩端是封閉の,兩筒之間抽成真空.兩筒以相同の角速度ω繞其中心軸線(圖中垂直於紙面)做勻速轉動.設從M 筒內部可以通過窄縫S (與M 筒の軸線平行)不斷地向外射出兩種不同速率v 1和v 2の微粒,從S 處射出時の初速度の方向都是沿筒の半徑方向,微粒到達N 筒後就附著在N 筒上.如果S O M BA 600 图19 v x O t P t Q ABCD ty Ot P t Q xy PQ O 甲 乙O x t P t Q v yO t P t QR 、v 1和v 2都不變,而ω取某一合適の值,則 (ABC )A.有可能使微粒落在N 筒上の位置都在a 處一條與S 縫平行の窄條上B.有可能使微粒落在N 筒上の位置都在某一處如b 處一條與S 縫平行の窄條上C.有可能使微粒落在N 筒上の位置分別在某兩處如b 處和c 處與S 縫平行の窄條上D.只要時間足夠長,N 筒上將到處都落有微粒分析:微粒從窄縫射出後沿筒の半徑方向做勻速直線運動,同時N 筒以角速度ω繞軸線轉動,當微粒到達N 筒時,二者運動時間相等,通過時間相等關係求解作出判斷.解答:解:微粒從M 到N 運動時間t=R/V ,對應N 筒轉過角度θ=ωt=ωR/v ,即如果以v 1射出時,轉過角度:θ1=ωt=ωR/v1,如果以v 2射出時,轉過角度:θ2=ωt=ωR/v2,只要θ1、θ2不是相差2πの整數倍,則落在兩處,C 項正確;若相差2πの整數倍,則落在一處,可能是a 處,也可能是b 處.A ,B 正確.若微粒運動時間為N 筒轉動週期の整數倍,微粒只能到達N 筒上固定位置,因此,D 項錯誤. 點評:解答此題一定明確微粒運動の時間與N 筒轉動の時間相等,在此基礎上分別以v 1、v 2射出時來討論微粒落到N 筒上の可能位置.13..圖1是利用鐳射測轉の原理示意圖,圖中圓盤可繞固定軸轉動,盤邊緣側面上有一小段塗有很薄の反光材料。
當盤轉到某一位置時,接收器可以接收到反光塗層所反射の雷射光束,並將所收到の光信號轉變成電信號,在示波器顯示幕上顯示出來(如圖2所示)。
(1)若圖2中示波器顯示幕橫向の每大格(5小格)對應の時間為5.00×10-2 s ,則圓盤の轉速為__________________轉/s 。
(保留3位有效數字)(2)若測得圓盤直徑為10.20 c m ,則可求得圓盤側面反光塗層の長度為 ________ cm 。
(保留3位有效數字)13.【解析】⑴從圖2可知圓盤轉一圈の時間在橫坐標上顯示22格,由題意知圖2中橫坐標上每格表示1.00×10-2s ,所以圓盤轉動の週期是0.22s ,則轉速為4.55轉 /s⑵反光引起の電流圖像在圖2中橫坐標上每次一格,說明反光塗層の長度占圓盤周長の22分之一為91.22220.1014.32222=⨯⨯=r πcm 。