湖南长郡中学2010年高一曲线运动同步练习二(含详解答案)
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高中生素质训练高一物同步测试(12)—曲线运动二一、选择题(每题4分,共40分)1.某质点绕圆轨道作匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A.因为它速度大小始终不变,所以它作的是匀速运动B.它速度大小不变,但方向时刻改变,是变速运动.该质点速度大小不变,因而加速度为零,处于平衡状态D.该质点作的是加速度变的变速运动,故它受合外力不等于零且是变力2.正常走动的钟表,时针、分针和秒针都作匀速转动,下列关于它们的说法正确的是()A.分针的周期是秒针周期的60倍 B.分针的角速度是秒针角速度的60倍.时针的周期是分针周期的24倍 D.时针的角速度是分针角速度的12倍3.乌鲁木齐和广州所在处物体具有的角速度和线速度相比较()A.乌鲁木齐处物体的角速度大,广州处物体的线速度大B.乌鲁木齐处物体的线速度大,广州处物体的角速度大.两处地方物体的角速度、线速度都一样大D.两处地方物体的角速度一样大,但广州物体的线速度比乌鲁木齐处物体线速度要大4.有一质量为的木块,由碗边滑向碗底,碗内表面是半径为R的圆弧且粗糙程度不同,由于摩擦力的作用,木块的运动速率恰好保持不变,则:()A.它的加速度为零B.它所受合力为零.它所受合外力大小一定,方向改变D.它所受合外力大小方向均一定5.关于质点做匀速圆周运动的说法正确的是()A.由=v2/r知与r成反比B.由=ω2r知与r成正比.由ω=v/r知ω与r成反比D .由ω=2丌知ω与转速成正比6.如图1所示,小物块A 与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则下列关于A 的受力情况说法正确的是A .受重力、支持力B .受重力、支持力和指向圆心的摩擦力.受重力、支持力、摩擦力和向心力D .受重力、支持力和与运动方向相同的摩擦力7.关于向心加速度的物意义,下列说法正确的是( )A .它描述的是线速度方向变的快慢B .它描述的是线速度大小变的快慢.它描述的是角速度变的快慢D .以上说法都不正确8.用长短不同、材料相同的同样粗细的绳子,各栓着一个质量相同的小球在光滑水平面上作匀速圆周运动,那么( )A .两小球以相同的线速度运动时,长绳易断图1B .两小球以相同的角速度运动时,长绳易断.两小球以相同的角速度运动时,短绳易断D .不管怎样,都是短绳易断9.如图2所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体,物体随筒一起 转动,物体所需的向心力是由下面哪个力提供( )A .重力B .弹力 .静摩擦力 D .滑动摩擦力10.如图3所示,纸质圆桶以角速度ω绕竖直轴高速转动,一颗子弹沿直径穿过圆桶。
5.1曲线运动一、选择题(每小题至少一个选项正确)1.曲线运动中,关于物体运动速度的说法下列判断正确的是( )A.曲线运动的速度大小一定改变B.曲线运动的速度方向一定改变C.曲线运动的速度可能不变D.曲线运动一定是匀变速运动2. 某物体在足够大的光滑水平面上向东运动,当它受到一个向南的恒定外力作用时,物体的运动将是( )A.曲线运动,但加速度方向不变,大小不变,是匀变速运动B.匀变速直线运动C.曲线运动,但加速度方向改变,大小不变,是非匀变速曲线运动D.曲线运动,加速度的大小和方向均改变,是非匀变速曲线运动3.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轨道的切线方向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4.(2011·台州高一检测)我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力,在2007年10月24日晚6点多发射升空.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐减小.在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的( )5.下列说法正确的是A、做曲线运动的物体速度的方向必定变化B、速度变化的运动必定是曲线运动C、加速度恒定的运动不可能是曲线运动D、加速度变化的运动必定是曲线运动6.如图,物体在恒力F 作用下沿曲线从 A 运动到B , 这时突然使它所受力反向(大小不变),则物体以后的运动情况A、能沿曲线 Ba 运动B、能沿直线 Bb 运动C、能沿曲线 Bc 运动D、能沿原曲线由 B 返回 A7.以下说法正确的是( )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、曲线运动的加速度一定不为零D、曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向8.物体在光滑水平桌面受三个水平恒力(不共线)处于平衡状态,当把其中一个水平恒力撤去时,物体将( )A、物体可能做匀加速直线运动B、物体可能做匀变速直线运动C、物体有可能做曲线运动D、物体一定做曲线运动9. 关于曲线运动,下列说法中正确的是( )A、物体所受合外力是变力;B、物体在恒力作用下不可能做曲线运动;C、物体所受合外力方向与加速度方向不在一直线上;D、物体所受合外力方向与速度方向不在一条直线上。
高一物理曲线运动试题答案及解析1.关于运动的性质,下列说法中正确的是( )A.变速运动一定是曲线运动B.曲线运动一定是变加速运动C.曲线运动一定是变速运动D.物体加速度数值,速度数值均不变的运动一定是直线运动【答案】C【解析】曲线运动速度方向为切线方向,速度的方向时时刻刻发生着改变,所以曲线运动一定是变速运动,C正确。
匀变速直线运动,速度的大小变化而方向不变,是直线运动而不是曲线运动,A错误。
平抛运动的物体加速度始终为重力加速度,为匀变速曲线运动,B正确。
匀速圆周运动的物体,速度大小、加速度大小均不变,但不是直线运动,D错误。
【考点】曲线运动点评:对于这一类的题目,最好记住两种特殊的曲线运动,平抛运动和匀速圆周运动的运动特点,与选项进行对比排除。
2.小球在水平桌面上做匀速直线运动,当它受到如图所示的力的方向作用时,小球可能运动的方向是:()A.Oa B.ObC.Oc D.Od【答案】D【解析】由图可知,在没有受到外力作用时小球在水平桌面上做匀速直线运动,当有外力作用时,并且力的方向向下,应该指向圆弧的内侧,故小球的运动方向可能是Od;故选D.【考点】物体做曲线运动的条件.点评:本题主要是考查学生对曲线运动的理解,根据向心力和物体做曲线运动轨迹的弯曲方向间的关系,来判断物体的运动轨迹.3.当汽车通过桥面粗糙的拱形桥顶点的速度为10m/s时,车对桥顶的压力为车重的,如果要使汽车行驶至该桥顶时不受摩擦力作用,则汽车通过桥顶的速度应为()A.25m/s B.20m/s C.15m/s D.30m/s[【答案】B【解析】分析:车做圆周运动,车对桥的压力为重力的时,由重力和支持力的合力提供向心力可求出桥的半径,车对桥无压力时,重力恰好提供向心力,可由向心力公式列式求出车速.解答:解:车对桥顶的压力为车重的时mg-mg=m解得R===40m车在桥顶对桥面没有压力时mg=m解得===20m/sv1故选B.点评:本题关键找出向心力来源后根据向心力公式和牛顿第二定律联立列式求解!4.关于曲线运动,以下说法中正确的是()A.平抛运动的物体经过足够长的时间,末速度的方向竖直向下B.物体受到的合外力为恒力,则物体一定做直线运动C.物体受到的合外力为恒力,则物体可能做圆周运动D.运动物体的加速度大小、速度大小都不变的运动可能是曲线运动【答案】D【解析】平抛运动的物体,水平方向不受外力,所以始终做匀速直线运动,则不论经过多长时间,水平速度均不变,则末速度不可能竖直向下,故A错误物体受到的合外力为恒力,物体也不一定做直线运动,例如平抛运动,物体只受重力,故B错误物体做圆周运动,则需要向心力,向心力始终指向圆心,所以物体的合外力不可能为恒力,故C错误运动物体的加速度大小、速度大小都不变的运动可能是曲线运动,例如匀速圆周运动,故D正确故选D5. 6. 对地球同步卫星,下列说法正确的是()A.只能定点在赤道的正上方,不同的同步卫星轨道半径可以不同B.运行的角速度与地球自转角速度相同,相对地球静止C.轨道半径都相同,以第一宇宙速度运行D.可在我国的北京上空运行【答案】B【解析】略6.如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5的竖直轨道,CD段为水平轨道。
高中物理必修2第五章《曲线运动》全章新课教学课时同步强化训练汇总(附参考答案)一、《曲线运动》课时同步强化训练(附详细参考答案)二、《平抛运动》课时同步强化训练(附详细参考答案)三、《实验:研究平抛运动》课时同步强化训练(附详细参考答案)四、《圆周运动》课时同步强化训练(附详细参考答案)五、《向心加速度》课时同步强化训练(附详细参考答案)六、《向心力》课时同步强化训练(附详细参考答案)七、《生活中的圆周运动》课时同步强化训练(附详细参考答案)★★★必修2第五章《曲线运动》单元检测(附详细参考答案)§§5.1《曲线运动》课时同步强化训练班级:_________ 姓名:__________ 成绩:___________(40分钟50分)一、选择题(本题6小题,每题5分,共30分。
每题至少一个选项正确)1.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2.关于曲线运动,下面说法正确的是( )A.物体运动状态改变,它一定做曲线运动B.物体做曲线运动,它的运动状态一定在改变C.物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向一致D.物体做曲线运动时,它的加速度方向和所受到的合外力方向一致3.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( )4.如图所示,跳伞员在降落伞打开一段时间以后,在空中做匀速运动。
若跳伞员在无风时竖直匀速下落,着地速度大小是4.0 m/s。
当有正东方向吹来的风,风速大小是3.0 m/s,则跳伞员着地时的速度( )A.大小为5.0 m/s,方向偏西B.大小为5.0 m/s,方向偏东C.大小为7.0 m/s,方向偏西D.大小为7.0 m/s,方向偏东5.一只船在静水中的速度为3 m/s,它要横渡一条30 m宽的河,水流速度为4 m/s,下列说法正确的是( )A.这只船不可能垂直于河岸抵达正对岸B.这只船对地的速度一定是5 m/sC.过河时间可能是6 sD.过河时间可能是12 s6.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。
高一物理曲线运动试题答案及解析1.关于曲线运动,下列说法正确的是 ()A.恒力作用下物体可以做曲线运动B.匀速圆周运动是加速度不变的曲线运动C.曲线运动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是沿曲线上该点的切线方向【答案】ACD【解析】平抛运动是曲线运动,过程中只受重力作用,是恒力,A正确;匀速圆周运动的加速度时时刻刻指向圆心,大小不变,方向在变,B错误;匀速圆周运动是方向在变,速率恒定的曲线运动,C正确;曲线运动的速度方向沿该点的切线方向,D正确故选ACD【考点】考查了对曲线运动的理解点评:在研究曲线运动时,平抛运动,匀速圆周运动是曲线运动的特殊粒子,需要灵活掌握2.关于曲线运动下列说法中正确的是()A.物体做曲线运动时,所受合外力的方向与加速度的方向不在同一直线上B.平抛运动是一种匀变速曲线运动C.物体做圆周运动时所受的合外力就是其向心力,方向一定指向圆心D.物体做曲线运动时的加速度一定是变化的【答案】B【解析】根据牛顿第二定律可得合力和物体的加速度方向一定相同,无论是不是直线运动,A错误,平抛运动过程中只受重力作用,加速度恒定,所以为匀变速曲线运动,B正确,D错误,物体做变速圆周运动时,还有受到一个切向加速度,所以合力方向不一定都是指向圆心的,C错误故选B【考点】物体做曲线运动的条件;点评:关于圆周运动的向心力,是指向圆心的合力,只有匀速圆周运动的向心力是物体所受的合力.3.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【答案】AC【解析】根据牛顿第一定律,若物体所受合外力为0,物体静止或做匀速直线运动,不可能做曲线运动,A选项正确。
当合外力方向与速度方向在一条直线上时,物体做直线运动,当合外力方式与速度方向不在一条直线上时,物体做曲线运动,B错误。
高中物理必修二第二章《抛体运动》课后练习第一节 《运动的合成与分解》第1课时1.关于曲线运动,下述说法中正确的是()A .任何曲线运动都是变速运动B .任何变速运动都是曲线运动C .曲线运动经过某点处的速度在该点的切线方向上,因而方向是变化的D .曲线运动经过某点处的速度方向与加速度方向相同2.一物体在力1F 、2F 、3F 、…n F 共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去2F 后,则该物体()A .可能做曲线运动B .不可能继续做直线运动C .必沿2F 方向做匀加速直线运动D .必沿2F 反方向做匀减速直线运动3.下列关于曲线运动的说法中正确的是()A .可以是匀速率运动B .一定是变速运动C .可以是匀变速运动D .加速度可能恒为零4.下列说法中正确的是()A .物体在恒力作用不可能做曲线运动B .物体在变力作用下有可能做曲线运动C .做曲线运动的物体,其速度方向与合外力方向不在同一直线上D .物体在变力作用下不可能做直线运动5.关于物体做曲线运动的条件,下述说法正确的是()A .物体在恒力作用下不可能做曲线运动B .物体在变力作用下一定做曲线运动C .合力的方向与物体速度的方向既不相同、也不相反时,物体一定做曲线运动D .做曲线运动的物体所受到的力的方向一定是变化的6.物体受到几个恒定外力的作用而做匀速直线运动,如果撤掉其中一个力,保持其他力不变,它可能做 ①匀速直线运动②匀加速直线运动 ③匀减速直线运动④曲线运动 正确的说法是A .①②③B .②③C .②③④D .②④7.某质点做曲线运动时()A .在某一点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外力不可能为零D .速度的方向与合外力的方向必不在一条直线上8.某物体在一足够大的光滑平面上向东运动,当它受到一个向南的恒定外力作用时,物体运动将是()A .曲线运动,但加速度方向不变、大小不变,是匀变速运动B .直线运动且是匀变速直线运动C .曲线运动,但加速度方向改变,大小不变,是非匀变速曲线运动D .曲线运动,加速度大小和方向均改变,是非匀变速曲线运动9.一个质点受两个互成锐角的力1F 和2F 作用,由静止开始运动,若运动中保持二力方向不变,但1F 突然增大到F F ∆+1,2F 则保持不变,质点此后()A .一定做匀变速曲线运动B .在相等的时间内速度的变化一定相等C .可能做匀速直线运动D .可能做变加速曲线运动10.物体做曲线运动的条件是必须具有________,同时受到______________的作用.11.在砂轮上磨刀具,从刀具与砂轮接触处因摩擦而脱落的炽热的微粒,由于______,它们以被刚脱离时具有的速度做______运动.12.某人骑自行车以恒定速率通过一段水平弯路.是______________力使自行车的速度方向发生改变.13.一个物体在一对平衡力作用下运动.若将其中一个力保持大小不变而方向转过︒90(另一个力不变).物体将做_________________________运动.第一节《运动的合成与分解》第2课时1.关于运动合成的说法中正确的是()A.两个匀速运动的合运动可能是直线运动B.两个匀速直线运动的合运动一定不是直线运动C.一个匀速运动与一个匀变速运动的合运动有可能是直线运动D.两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等2.当船速大于水速时,关于渡船的说法中正确的是()A.船头方向斜向上游,渡河时间最短B.船头方向垂直河岸,渡河时间最短C.当水速变大时,渡河的最短时间变长D.当水速变大时,渡河的最短时间变短3.对于竖直上抛物体运动的描述,下面哪几句话是正确的?()A.竖直上抛物体的运动可以看做是向上的匀速直线运动和向下的自由落体运动的合成B.当向上的匀速直线分运动的速度小于自由落体分运动的速度时,合速度方向向下,物体向下运动.当两个分运动的速度大小相等时,合速度为零,物体不再向上运动,达到最高点C.当向上的匀速分运动的位移还大于自由落体分运动的位移时,合位移向上,物体在抛出点上面.当两个分位移大小相等,合位移为零,物体回到抛出点D.当向上的匀速分运动的速度小于自由落体分运动的速度时,物体就在抛出点的下面4.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保持不变,则船速A.保持不变 B.逐渐增大 C.逐渐减小 D.先增大后减小5.关于运动的合成与分解有以下说法,其中正确的是()A .两个直线运动的合位移一定比分位移大B .运动的合成与分解都遵循平行四边形定则C .两个分运动总是同时进行着的D .某个分运动的规律不会因另一个分运动而改变6.两个互成θ(︒<<︒1800θ)角的初速不为零的匀加速直线运动,其合运动可能是()A .匀变速曲线运动B .匀变速直线运动C .非匀变速曲线运动D .非匀变速直线运动7.一船在静水中的速度为6m/s ,要横渡流速为8m/s 的河,下面说法正确的是()A .船不能渡过此河B .船能行驶到正对岸C .若河宽60m ,过河的最少时间为10sD .船在最短时间内过河,船对岸的速度为6m/s8.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每一个分运动的速度都大B .合运动的速度可能比每一个分运动的速度都小C .合运动的时间一定比每一个分运动的时间都长D .两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等9.河边有M 、N 两个码头,一艘轮船的航行速度恒为1v ,水流速度恒为2v ,若轮船在静水中航行MN 2的时间是t ,则()A .轮船在M 、N 之间往返一次的时间大于tB .轮船在M 、N 之间往返一次的时间小于tC .若2v 越小,往返一次的时间越短D .若2v 越小,往返一次的时间越长10.船从A 点出发过河,船头方向保持与河岸垂直,经300s 船到对岸,偏向下游600m ,若船头方向斜向上游与岸成︒37角,经500s 到达对岸,偏向上游1000m ,船速为________、水速为________、河的宽度为________11.小船在静水中的航行速度是1v ,河水的流速是2v .当小船的船头垂直于河岸横渡宽度一定的河流时,小船的合运动速度=v _______.船的实际航线与河岸所成角度=α_________,若预定渡河时间是船行至河中时,水的流速突然加倍,即222v v =',则这种情况下,小船实际渡河时间t '与预定的渡河时间t 相比较,t '__________t (填:>、<、=)12.雨点以8m/s 的速度竖直下落,雨中步行的人感到雨点与竖直方向成︒30角迎面打来,那么人行走的速度大小是_________.13.划速为1v 的船在水速为2v 的河中顺流行驶,某时刻船上一只气袋落水,若船又行驶了ts 后才发现且立即返回寻找(略去调转船头所用的时间),需再经多少时间才能找到气袋?14.玻璃生产线上,宽9m 的成型玻璃板以2m/s 的速度连续不断地向前行进,在切割工序处,金刚钻的割刀速度为10m/s ,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,金刚钻割刀的轨道应如何控制?切割一次的时间是多长?15.有一小船正在横渡一条宽为30m 的河流,在正对岸下游40m 处有一危险水域.假若水流速度为5m/s ,为了使小船在危险水域之前到达对岸.那么,小船相对于静水的最小速度为多少?第三节 平抛物体1.关于平抛运动,下面的几种说法中正确的是()A .平抛运动是一种不受任何外力作用的运动B .平抛运动是曲线运动,它的速度方向不断改变,不可能是匀变速运动C .平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D .平抛运动物体在空中运动的时间与初速度大小无关,而落地时的水平位移与抛出点的高度有关2.以速度0v 水平抛出一物体,当其竖直分位移与水平分位移大小相等时,此物体的()A .竖直分速度等于水平分速度B .瞬时速度为05vC .运动时间为g v 02D .运动的位移大小是g v 202 3.枪管AB 对准小球C ,A 、B 、C 在同一水平线上,已知m 100=BC .当子弹射出枪口B 时,C 球自由落下.若C 落下m 20时被击中,则子弹离开枪口时的速度为(取210m/s g =)A .20m/sB .30m/sC .40m/sD .50m/s4.一架飞机以150m/s 的速度在高空某一水平面上做匀速直线飞行.相隔1s 先后从飞机上落下M 、N 两物体.不计空气阻力,在运动过程中它们的位置关系是( )A .M 在N 前150mB .M 在N 后150mC .M 在N 正下方,保持4.9m 的距离D .M 在N 正下方,距离随时间增大5.决定平抛运动物体飞行时间的因素是( )A .初速度B .抛出时的高度C .抛出时的高度和初速度D .以上均不对6.甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高出h ,将甲、乙两球以速度1v 、2v 沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中可能使乙球击中甲球的是()A .同时抛出,且21v v <B .甲稍后抛出,且21v v >C .甲较早抛出,且21v v >D .甲较早抛出,且21v v <7.物体在平抛运动过程中,在相等的时间内下列哪个量是相等的( )A .位移B .加速度C .平均速度D .速度的增量8.如图所示,在向右匀速行驶的火车中,向后水平抛出一物体,站在地面上的人看来,该物体的运动轨迹可能是图中的( )A .AB .BC .CD .DE .E9.如图所示,相对的两个斜面,倾角分别为︒37和︒53,在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 两个小球运动时间之比为()A .1:1B .3:4C .9:16D .16:910.位于同一地区、同一高度的两个质量不同的物体,一个沿水平方向抛出的同时,另一个自由落下,则它们的运动过程中()A .加速度不同、相同时刻速度不同B .加速度相同、相同时刻速度相同C .加速度不同、相同时刻速度相同D .加速度相同、相同时刻速度不同11.如图所示是一小环做平抛运动的闪光照片的一部分,其中A 、B 、C 是小球在不同时刻在照片上的位置.图中背景方格的边长均为5cm ,如果取210m/s g =,则小球的初=0v _______m/s .12.如图所示,A 、B 两块竖直放置的薄纸片,子弹m 以水平初速度穿过A 后再穿过B ,在两块纸片上穿的两个洞高度差为h ,A 、B 间距离为L ,则子弹的初速度是_________.13.如图倾角为θ的斜面长为L ,在顶端A 点水平抛出一石子,它刚好落在这个斜面底端B 点,则抛出石子的初速度=0v _______.14.以800m/s 的速度水平射出一粒子弹,分别计算射击水平距离为80m 和400m 的目标时,弹着点与瞄准点的高度差.(210m/s g =)15.如图所示,小球从离地m 5=h 高、离竖直墙水平距离m 4=s 处,以m/s 80=v 的初速度向墙水平抛出、不计空气阻力,则小球碰墙点离地面高度是多少m ?若要使小球不碰到墙,则它的初速度应满足什么条件?(210m/s g =)。
高中物理曲线运动练习题及答案及解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.光滑水平面AB 与竖直面内的圆形导轨在 B 点连接,导轨半径R= 0.5 m,一个质量m= 2 kg 的小球在 A 处压缩一轻质弹簧,弹簧与小球不拴接.用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能 Ep= 49 J,如图所示.放手后小球向右运动脱离弹簧,沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C, g 取 10 m/s 2.求:(1)小球脱离弹簧时的速度大小;(2)小球从 B 到 C 克服阻力做的功;(3)小球离开 C 点后落回水平面时的动能大小.【答案】(1)7m / s( 2)24J( 3)25J【解析】【分析】【详解】(1)根据机械能守恒定律E p=1mv12 ?①212Ep=7m/s ②v =m(2)由动能定理得- mg·2R- W f=1mv221mv12③22小球恰能通过最高点,故mg m v22④R由②③④得W f=24 J(3)根据动能定理:mg 2R E k 1mv22 2解得: E k25J故本题答案是:( 1)7m / s( 2)24J( 3)25J【点睛】(1)在小球脱离弹簧的过程中只有弹簧弹力做功,根据弹力做功与弹性势能变化的关系和动能定理可以求出小球的脱离弹簧时的速度v;(2)小球从 B 到 C 的过程中只有重力和阻力做功,根据小球恰好能通过最高点的条件得到小球在最高点时的速度 ,从而根据动能定理求解从 B 至 C 过程中小球克服阻力做的功 ;(3)小球离开 C 点后做平抛运动 ,只有重力做功,根据动能定理求小球落地时的动能大小2.如图所示,带有1 光滑圆弧的小车A 的半径为R,静止在光滑水平面上.滑块 C 置于4木板 B 的右端, A、 B、 C 的质量均为m, A、 B 底面厚度相同.现 B、 C 以相同的速度向右匀速运动, B 与 A 碰后即粘连在一起, C 恰好能沿 A 的圆弧轨道滑到与圆心等高处.则: (已知重力加速度为g)(1)B、C 一起匀速运动的速度为多少?(2)滑块 C 返回到 A 的底端时AB 整体和 C 的速度为多少?【答案】(1)v023gR (2)v1 2 3gR53gR, v233【解析】本题考查动量守恒与机械能相结合的问题.(1)设 B、 C 的初速度为v , AB 相碰过程中动量守恒,设碰后AB 总体速度 u,由mv02mu ,解得 u v0 2C 滑到最高点的过程:mv02mu3mu1mv0212mu213mu 2mgR222解得v0 2 3gR(2)C从底端滑到顶端再从顶端滑到底部的过程中,满足水平方向动量守恒、机械能守恒,有 mv02mu mv12mv21mv0212mu21mv1212mv222222解得:v123gR ,v253gR333.如图所示,半径为R 的四分之三圆周轨道固定在竖直平面内,O 为圆轨道的圆心,D 为圆轨道的最高点,圆轨道内壁光滑,圆轨道右侧的水平面BC 与圆心等高.质量为m 的小球从离 B 点高度为h 处(3 R2h3R )的 A 点由静止开始下落,从 B 点进入圆轨道,重力加速度为g ).(1)小球能否到达D点?试通过计算说明;(2)求小球在最高点对轨道的压力范围;(3)通过计算说明小球从 D 点飞出后能否落在水平面BC 上,若能,求落点与 B 点水平距离 d 的范围.【答案】(1)小球能到达 D 点;(2) 0F3mg ;(3)2 1 R d 2 21 R【解析】【分析】【详解】(1)当小球刚好通过最高点时应有:mg mv D2R由机械能守恒可得:mg h R mv D 22联立解得 h 3R ,因为3R h3R ,小球能到达 D 点;2h 的取值范围为2(2)设小球在D点受到的压力为 F ,则F mg mv D2 Rmg h R mv D2 2联立并结合 h 的取值范围 3 R h3R 解得: 0F3mg2据牛顿第三定律得小球在最高点对轨道的压力范围为:0 F 3mg (3)由( 1)知在最高点D速度至少为v D min gR此时小球飞离 D 后平抛,有:R 1 gt22xmin vD mint联立解得x min2R R ,故能落在水平面BC 上,当小球在最高点对轨道的压力为3mg 时,有:mg3mg m v D2maxR解得v D max 2gR 小球飞离 D 后平抛 R 1gt 2,2x max vD maxt联立解得x max 2 2R故落点与 B 点水平距离 d 的范围为: 2 1 R d 2 2 1 R4.如图所示,在光滑的圆锥体顶部用长为的细线悬挂一质量为的小球,因锥体固定在水平面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为,物体绕轴线在水平面内做匀速圆周运动,小球静止时细线与母线给好平行,已知,重力加速度g 取若北小球运动的角速度,求此时细线对小球的拉力大小。
湖南省长沙市长郡中学人教版高一物理必修二单元测试:第五章曲线运动注意事项: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从斜面上的A点沿图示方向向上运动,小球从斜面上的B点沿图示虚线向上运动,两球落在斜面上同一点P且速度均水平.若A、B 两点距离等于B、P两点距离的3倍.不计空气阻力,下列说法正确的是()A. 小球1和小球2的初速度方向不同B. 小球1和小球2在空中运动的时间相同C. 小球1和小球2在P点速度之比为2:1D. 小球1和小球2离斜面最远距离之比为2:12.如图所示,长为L的轻直棒一端可绕固定轴O转动,另一端固定一质量为m的小球,小球搁在水平升降台上,升降平台以速度v匀速上升,下列说法正确的是( )A. 小球做匀速圆周运动B. 当棒与竖直方向的夹角为α时,小球的速度为vLcosαC. 棒的角速度逐渐增大D. 当棒与竖直方向的夹角为α时,棒的角速度为vLsinα3.一杂技演员把三个球依次竖直向上抛出,形成连续的循环。
他每抛出一个球后,再过一段与刚才抛出的球刚才在手中停留的时间相等的时间,又接到下一个球,这样,在总的循环中,便有形成有时空中有三个球,有时空中有两个球,而演员手中则有一半时间内有一个球,有一半时间内没有球。
设每个球上升的最大高度为1. 25 m ,(g取10m/s2)则每个球在手中停留的时间是()A. △t=0.4sB. △t=0.3sC. △t=0.2sD. △t=0.1s4.如图所示,在A点有一个小球,紧靠小球的左方有一个点光源S.现将小球从A点正对着竖直墙水平抛出,不计空气阻力,则打到竖直墙之前,小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是()A. 匀速直线运动B. 自由落体运动C. 变加速直线运动D. 匀减速直线运动5.将一个小球从光滑水平地面上一点抛出,小球的初始水平速度为u ,竖直方向速度为v ,忽略空气阻力,小球第一次到达最高点时离地面的距离为h .小球和地面发生第一次碰撞后,反弹至离地面ℎ4 的高度.以后每一次碰撞后反弹的高度都是前一次的14 (每次碰撞前后小球的水平速度不变),小球在停止弹跳时所移动的总水平距离的极限是( )A. uv gB.2uv g C. 3uv gD.4uv g 6.(多选)飞机在高空中水平匀速直线飞行,相同时间△t 先后投下三颗炸弹.分别落在迎面的山坡上A 、B 、C 三点(空气阻力不计),如图所示,炸弹落在A 、B 两点的时间间隔为t 1,落在B 、C 两点的时间间隔为t 2,A 、B 两点的间距为S AB ,B 、C 两点的间距为S BC .则有( )A. △t >t 1>t 2B. △t >t 2>t 1C. S AB <S BCD. S AB >S BC7.如图所示,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 小很多,可以忽略不计,筒的两端是封闭的,两筒之间抽成真空。
曲线运动单元测试(二)一、选择题(共10小题,每小题4分,满分40分) 1.(4分)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.(4分)关于向心力的下列说法中正确的是( )A .向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B .做匀速圆周运动的物体,其向心力是不变的C .做圆周运动的物体,所受合力一定等于向心力D .做匀速圆周运动的物体,所受的合力为零3.(4分)雨滴由高层建筑的屋檐边自由下落,遇到水平方向吹来的风。
关于雨滴的运动,下列判断正确的是( )A .风速越大,雨滴下落的时间越长B .无论风速多大,雨滴下落的时间不变C .风速越大,雨滴落地时的速度越大D .无论风速多大,雨滴落地时的速度都不变4.(4分)某人在距地面某一高处以初速度0v 水平抛出一物体,落地速度大小为02v ,则它在空中的飞行时间及抛出点距地面的高度为( )A .032v g,2094v gB ,2034v gC .0g ,2032v gD .0v g,202v g5.(4分)如图所示,在水平地面上做匀速直线运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为1v 和2v ,则下面说法正确的是( )A .物体做匀速运动,且21v v =B .物体做加速运动,且21v v >C .物体做加速运动,且21v v <D .物体做减速运动,且21v v <6.(4分)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的速度为1v ,摩托艇在静水中的速度为2v ,如图所示。
战士救人地点A 离岸边最近处的距离为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 .0B .12dv vC .12dv v D .21dv v 7.(4分)有一种玩具结构如图所示,竖直放置的光滑铁圆环的半径为20R cm =,环上穿有一个带孔的小球m ,仅能沿环做无摩擦滑动。
曲线运动同步练习二(含详解答案)1.质量为60 kg 的体操运动员,做“单臂大回环”,用一只手抓住单图31杠,伸展身体,以单杠为轴做圆周运动.如图31所示,此过程中,运动员到达最低点时手臂受的拉力至少约为(忽略空气阻力,g =10 m/s 2)( )A .600 NB .2400 NC .3000 ND .3600 N解析:运动员达最低点时受力满足F -mg =m v 2R ,v 最小时F 最小,所以有mg ·2R =12m v 2,所以F =5mg =3000 N.答案:C图322.如图32所示为A 、B 两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象,其中A 为双曲线的一个分支,由图32可知( )A .A 物体运动的线速度大小不变B .A 物体运动的角速度大小不变C .B 物体运动的线速度大小不变D .B 物体运动的角速度与半径成正比解析:对于物体A 有a A ∝1r ,与a =v 2r相比较,则v A 大小不变,所以A 物体的线速度大小不变.对于物体B 有a B ∝r ,与a =rω2相比较,则ωB 不变,故选项A 正确.答案:A图333.质量为m 的小球(可看作质点)在竖直放置的光滑圆环轨道内运动,如图33所示,小球在最高点时的速度为v 0=2gR ,其中R 为圆环的半径,下列说法中正确的是( )A .小球经过最低点时的速度等于6gRB .小球经过最低点时的速度等于5gRC .小球在最低点对圆环的压力等于mgD .小球在最低点对圆环的压力等于5mg解析:小球在竖直放置的光滑轨道内运动,机械能守恒,则mg 2R +12m v 20=12m v 2得v =6gR ,A 正确,B 错.小球在最低点时,F N -mg =m v 2R则F N =7mg ,选项C 、D 错. 答案:A图344.(2009年兰州模拟)如图34所示,半径为R 的圆筒绕竖直中心轴OO ′转动,小物块A 靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的动摩擦因数为μ,现要使A 不下落,则圆筒转动的角速度ω至少为(小物块A 与筒的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A.μg /RB.μgC.g /RD.g /μR解析:如图35所示,以A 为研究对象,A 受三个力作用:重力mg ,静摩擦力f 和支持力N ,其中重力和静摩擦力平衡,所以f =mg ①图35支持力N 提供向心力,有:N =mω2R ②要使A 刚好不下落,则静摩擦力为最大值,f =μN ③ 由①②③式,得A 刚好不下落时,圆筒的角速度为ω0=gμR所以A 不下落时圆筒转动的角速度ω≥ω0=gμR,故选项D 正确.答案:D图365.如图36所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗,放在不同高度的水平面上,使两碗口处于同一水平面,现将质量相同的两个小球(小球半径远小于碗的半径),分别从两个碗的边缘由静止释放,当两球分别通过碗的最低点时( )A .两球的速度大小相等B .两球的速度大小不相等C .两球对碗底的压力大小相等D .两球对碗底的压力大小不相等解析:小球下滑时机械能守恒,由mgR =12m v 2得v =2gR ,因半径不等,故速度大小不相等,故B 正确,A 错误.由N -mg =m v2R,N =3mg 与R 无关,C 正确,D 错误.答案:BC图376.在光滑的圆锥漏斗的内壁,两个质量相同的小球A 和B ,分别紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动,其中小球A 的位置在小球B 的上方,如图37所示.下列判断正确的是( )A .A 球的速率大于B 球的速率 B .A 球的角速度大于B 球的角速度C .A 球对漏斗壁的压力大于B 球对漏斗壁的压力D .A 球的转动周期大于B 球的转动周期图38解析:此题涉及物理量较多,当比较多个量中两个量的关系时,必须抓住不变量,而后才能比较变量.先对A 、B 两球进行受力分析,两球均只受重力和漏斗给的支持力N .如图38所示,对A 球据牛顿第二定律:N A sin α=mg ①N A cos α=m v 2Ar A=mr A ω2A ② 对B 球据牛顿第二定律:N B sin α=mg ③N B cos α=m v 2Br B=mr B ω2B ④ 由两球质量相等可得N A =N B ,C 项错. 由②④可知,两球所受向心力相等. m v 2A r A =m v 2Br B ,因为r A >r B ,所以v A >v B ,A 项正确. mω2A r A =mω2B r B ,因为r A >r B ,所以ωA <ωB ,B 项错误.又因为ω=2πT,所以T A >T B ,D 项是正确的.答案:AD图397.如图39所示,一轻杆一端固定质量为m 的小球,以另一端O 为圆心,使小球做半径为R 的圆周运动,以下说法正确的是( )A .小球过最高点时,杆所受的弹力可以等于零B .小球过最高点时的最小速度为gRC .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D .小球过最高点时,杆对球作用力一定与小球所受重力方向相反 解析:因为小球用轻杆支持,所以过最高点的v 临界=0,故B 选项不正确;当v =gR 时,F =0,故A 选项正确;当0<v <gR 时,mg >F >0,F 为支持力,故C 选项正确;当v >gR 时,F >0,F 为拉力,故D 选项不正确.答案:AC图408.无级变速在变速范围内任意连续地变换速度,性能优于传统的挡位变速,很多种高档汽车都应用了无级变速.如图40是截锥式无级变速模型示意图,两个锥轮之间有一个滚轮,主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动.以下判断中正确的是( )A .当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从右向左移动时从动轮转速降低,滚轮从左向右移动时从动轮转速增加B .当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速降低,滚轮从右向左移动时从动轮转速增加C .当滚轮位于主动轮直径为D 1、从动轮直径为D 2的位置上时,则主动轮转速为n 1、从动轮转速为n 2之间的关系为:n 2=n 1D 1D 2D .当滚轮位于主动轮直径为D 1、从动轮直径为D 2的位置上时,则主动轮转速为n 1、从动轮转速为n 2之间的关系为:n 2=n 1D 2D 1解析:设某一时刻,滚轮位于主动轮直径为D 1、从动轮直径为D 2的位置上,三个轮的轮缘的线速度相等,得n 1D 1=n 2D 2,即n 2=n 1D 1D 2,故C 选项正确,D 选项错误;当位于主动轮与从动轮之间的滚动轮从左向右移动时,D 1变小,D 2变大,在n 1不变的情况下,n 2变小,反之,当滚轮从右向左移动时,D 1变大,D 2变小,在n 1不变的情况下,n 2变大,故B 选项正确,A 选项错误.答案:BC图419.如图41所示,半径为R 的圆板匀速转动,当半径OB 转动到某一方向时,在圆板中心正上方高h 处以平行于OB 方向水平抛出一小球,要使小球与圆板只碰撞一次,且落点为B ,求:(1)小球的初速度大小; (2)圆板转动的角速度.解析:(1)小球平抛运动的水平位移:R =v 0t ①小球的竖直位移:h =12gt 2②由②得t =2hg,代入①得v 0=R t =R 2h /g=R g 2h .(2)小球在运动时间内,圆板转了n 圈,其角速度为:ω=2πn t =2πn 2h /g=πn 2g h (n =1,2,3…)答案:(1)R g 2h (2)πn 2gh(n =1,2,3…)10.(2009年海淀区模拟)如图42所示,左图是游乐场中过山车的实物图片,右图是过山车的原理图.在原理图中半径分别为R1=2.0 m和R2=8.0 m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为α=37°斜轨道面上的Q、Z两点,且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接.现使小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动.已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=124,g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.问:图42(1)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处,则其在P点的初速度应为多大?(2)若小车在P点的初速度为10 m/s,则小车能否安全通过两个圆形轨道?解析:(1)小车恰好过A点,故有v A=gR1小车由P到A的过程,由动能定理有-μmg cosα·s PQ=12m v2A-12m v2由几何关系可得s PQ=R1(1+cosα)sinα代入数据可得v0=2 6 m/s(2)小车以v=10 m/s的初速度从P点下滑时,因为有v=10 m/s>v0=2 6 m/s,所以,小车可以通过圆形轨道O1.设小车能够通过B点,则P到B由动能定理得-μmg cosα·s PZ=12m v2B-12m v2其中s PZ=R2(1+cosα)sinα代入数据可得v B=84 m/s而车恰好能过B点时,在B点的速度为v B′=gR2=80 m/s因为v B=84 m/s>v B′,所以小车可以通过圆形轨道O2.答案:(1)2 6 m/s(2)能图4311.如图43所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为m的小物体A、B,它们到转轴的距离分别为r A=20 cm,r B=30 cm,A、B与盘面间最大静摩擦力均为重力的0.4倍,试求:(1)当细线上开始出现张力时,圆盘的角速度ω0.(2)当A开始滑动时,圆盘的角速度ω.(3)当A即将滑动时,烧断细线,A、B运动状态如何?(g取10 m/s2)解析:最初圆盘转动角速度较小,A、B随圆盘做圆周运动所需向心力较小,可由A、B 与盘面间静摩擦力提供.由于r B>r A,由公式F=mω2r可知,B所需向心力较大;当B与盘面间静摩擦力达到最大值时(此时A与盘面间静摩擦力还没有达到最大),若继续增大转速,则B将做离心运动而拉紧细线,使细线上出现张力,转速越大,细线上张力越大,使得A 与盘面间静摩擦力增大.当A与盘面间静摩擦力也达到最大时,A将开始滑动.(1)kmg=mω20r Bω0=kgr B=0.4×100.3rad/s=3.65 rad/s图44(2)分析此时A、B受力情况如图44所示,根据牛顿第二定律有:对A:f静m-T=mω2r A①对B:f静m+T=mω2r B②其中f静m=kmg③联立①②③解得ω=2kgr A+r B=2×0.4×100.2+0.3rad/s=4 rad/s(3)烧断细线,T消失,A与盘面间静摩擦力减小后继续随圆盘做圆周运动,而B由于f 静m不足以提供向心力而做离心运动.答案:(1)3.65 rad/s(2)4 rad/s(3)A随圆盘做圆周运动,B做离心运动。