曲线运动计算题
物理曲线运动题20套(带答案)及解析
物理曲线运动题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1．如图所示，BC为半径r 225=m竖直放置的细圆管，O为细圆管的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ＝0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m＝0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球过C点时速度大小不变，小球冲出C点后经过98s再次回到C点。
（g＝10m/s2）求：（1）小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为多大？（2）小球第一次过C点时轨道对小球的支持力大小为多少？（3）若将BC段换成光滑细圆管，其他不变，仍将小球从A点以v0水平抛出，且从小球进入圆管开始对小球施加了一竖直向上大小为5N的恒力，试判断小球在BC段的运动是否为匀速圆周运动，若是匀速圆周运动，求出小球对细管作用力大小；若不是匀速圆周运动则说明理由。
【答案】（1）2m/s（2）20.9N（3）2N【解析】【详解】（1）小球从A运动到B为平抛运动，有：r sin45°＝v0t在B点有：tan45°gtv=解以上两式得：v0＝2m/s（2）由牛顿第二定律得：小球沿斜面向上滑动的加速度：a14545mgsin mgcosmμ︒+︒==g sin45°+μg cos45°＝22小球沿斜面向下滑动的加速度：a24545mgsin mgcosmμ︒-︒==g sin45°﹣μg cos45°＝2m/s2设小球沿斜面向上和向下滑动的时间分别为t1、t2，由位移关系得：12a1t1212=a2t22又因为：t 1+t 298=s 解得：t 138=s ，t 234=s 小球从C 点冲出的速度：v C ＝a 1t 1＝32m/s在C 点由牛顿第二定律得：N ﹣mg ＝m 2C v r解得：N ＝20.9N（3）在B 点由运动的合成与分解有：v B 045v sin ==︒22m/s 因为恒力为5N 与重力恰好平衡，小球在圆管中做匀速圆周运动。
曲线运动计算题
1、一平板车，质量M=100kg，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度h=1.25m，一质量m=50kg的物块置于车的平板上，它到车尾端的距离b=1.00m，与车板间的动摩擦因数μ=0.20。
如图所示．今对平板车施一水平方向的恒力使车向前行驶，结果物块从车板上滑落．物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离s0=2.0m，不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦，取g=10m/s2求（1）物块刚滑离车板时平板车的速度（2）物块落地时，落地点到车尾的水平距离s．2、如图所示，在水平地面上固定一倾角、表面光滑的斜面体，物体A以的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出。
如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。
、B均可看做质点，取求：物体A上滑到最高点所用的时间t；物体B抛出时的初速度；物体A、B间初始位置的高度差h。
4、经国务院批复同意，2016年4月24日是我国首个“中国航天日”。
在当天的活动中了解到，我国将于2016年第三季度择机发射“天宫二号”空间实验室，并在随后的第四季度发射神舟十一号飞船，搭乘2名航天员与“天宫二号”对接，进行宇航员在太空中期驻留试验。
假设“天宫二号”空间实验室进入预定轨道后绕地球做匀速圆周运动，运行的周期是T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G．求：“天宫二号”空间实验室绕地球运行时离地面的高度h．5、已知在轨道上运转的某一人造地球卫星，周期T＝5.6×103s，轨道半径r=6.8×106m，已知万有引力恒量G=6.67×10-11N·m2/kg2。
试估算地球的质量(估算结果要求保留一位有效数字)6、如图所示，水平传送带以一定速度匀速运动，将质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带上的P点，物块运动到A点后被水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。
B、C为圆弧上的两点，其连线水平，已知圆弧对应圆心角θ=1060，A点距水平面的高度h=0.8m。
曲线运动习题(含答案)
一、选择题（每小题中至少有一个答案是符合题意的） 1.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.洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上，则此时( ) A.衣服受重力，筒壁的弹力和摩擦力，及离心力作用 B.衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供 C.筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大D.筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少3.对于平抛运动(g 为已知)，下列条件中可以确定物体初速度的是( )A.已知水平位移B.已知下落高度C.已知位移的大小和方向D.已知落地速度的大小和方向4.在一次汽车拉力赛中，汽车要经过某半径为R 的圆弧形水平轨道，地面对汽车的最大静摩擦力为车重的0.1倍，汽车要想通过该弯道时不发生侧滑，那么汽车的行驶速度不应大于( ).10g A R.B gR C D 5.质量为m 的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是v ，当小球以2v 的速度经过最高点时，对轨道的压力值为( )A.0B.mgC.3mgD.5mg6.小球做匀速圆周运动，半径为R ，向心加速度为a ，则( )A.小球的角速度为ω=B.小球的运动周期2T π=C.小球的时间t 内通过的位移s t =D.小球在时间t 内通过的位移s t =7.平抛物体的初速度为v 0，当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时( )A.运动的时间02v t g=B ．瞬时速率0t v =C.水平分速度与竖直分速度大小相等D.位移大小等于20/g8.如果在北京和广州各放一个物体随地球自转做匀速圆周运动，则这两个物体具有大小相同的是( )A.线速度B.角速度C.加速度D.周期9.一个物体以v=10m ／s 时物体的速度与竖直方向的夹角为(g 取10m ／s 2)()A.30°B. 45°C.60°D.90°10.火车以1m ／s 2的加速度在水平轨道上匀加速行驶，一乘客把手伸到窗外从距地面2.5m 高处自由释放一物体，不计空气阻力，物体落地时与乘客的水平距离为( )A.0mB.0.5mC.0.25mD.1m11.如图所示的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球A 、B 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 两个小球平抛运动时间之比为( )A.1:1B.4:3C.16:9D.9:1612.若已知物体运动的初速度v 0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，其中正确是的( )二、计算题（解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分；有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。
曲线运动练习题(含答案)
第五章练习题1．质量为2kg 的物体在x-y 平面上作曲线运动，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5m/sB ．质点所受的合外力为3NC ．质点初速度的方向与合外力方向垂直D ．2s 末质点速度大小为6m/s2．如图所示，从倾角为45的固定斜面B 点正上方，距B 点的高度为h 的A 点处，静止释放一个质量为m 的弹性小球，落在B 点和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间小球落在斜面上C 点。
空气阻力不计，重力加速度为ｇ。
则（ ）A.小球落到C 点时重力的瞬时功率为m ｇgh 2B.小球从B 点运动到C 点的时间为g h22 C.小球从B 点运动到C 点的时间为gh 22D.B 点和C 点间的高度差为4h3．如图所示，质量为m 的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动。
圆环半径为R ，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时（ ）A ．小球对圆环的压力大小等于mgB ．小球受到的向心力等于0C ．小球的线速度大小等于gRD ．小球的向心加速度大小等于g4．如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面顶端P 以速度v 0抛出一个小球，落在斜面上某处Q 点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α，若把初速度变为2v 0，小球仍落在斜面上，则以下说法正确的是( )A ．夹角α将变大B ．夹角α与初速度大小无关C ．小球在空中的运动时间不变D ．PQ 间距是原来间距的3倍5．某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已标出，下列说法正确的是（ ）A ．物体做平抛运动的初速度为2m/sB ．物体运动到b 点的速度大小为2.5m/sC ．物体从a 点运动到c 点的时间为0.2sD ．坐标原点O 为平抛运动的起点6．如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为30O 和60o，在顶点两个小球A 、B 以同样大小的初速度分别向左、右两方水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A 、B 两小球运动时间之比为（ ）A ．1：2B ．2：1C ．1：3D ．3：17．一物体从某高度以初速度V 0水平抛出，落地时速度大小为V t ，则它的运动时间为（ ）A.gv v t 0- B.gv v t 22- C.g v v t 2202- D.gv v t 20-8．如图所示，小球m 用长为L 的细线悬挂在O 点，在O 点的正下方L/2处有一个钉子，把小球拉到水平位置释放。
物理曲线运动专项习题及答案解析
解得：
mg=m v2p R
vP gR 100.4 2m/s
（2）物块从 D 到 P 的过程，由机械能守恒定律得：
代入数据解得：
Ep=mg（sDC+sCB）sin37°+mgR（1+cos37°）+ 1 mvP2． 2
【答案】（1）滑块 B 与小球第一次碰前的速度为 95 m/s，碰后的速度为 0；（2）滑块 B
与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力 48N；（3）小球做完整圆周运动的次数为 10 次。 【解析】 【详解】 （1）滑块将要与小球发生碰撞时速度为 v1，碰撞后速度为 v1′，小球速度为 v2 根据能量守恒定律，得：
Ep=32.8J （3）为保证物块沿原轨道返回，物块滑到与圆弧轨道圆心等高处时速度刚好为零，根据能
量守恒定律得：
解得：
Ep=mg（sDC+s′CB）sin37°+mgR（1+cos37°）
s′CB=2.0m 点睛：本题综合考查了牛顿第二定律、机械能守恒定律的综合，关键是搞清物体运动的物
理过程；知道圆周运动向心力的来源，即径向的合力提供向心力．
mvC2 2
1 2
mvB2
代入数据解得：L=10m
2．如图所示，一质量 M=4kg 的小车静置于光滑水平地面上，左侧用固定在地面上的销钉 挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道 BC 和水平粗糙轨道 CD 组成，BC 与 CD 相切于 C，圆弧 BC 所对圆心角 θ＝37°，圆弧半径 R=2.25m，滑动摩擦因数 μ=0.48。质量 m=1kg 的小物块 从某一高度处的 A 点以 v0＝4m/s 的速度水平抛出，恰好沿切线方向自 B 点进入圆弧轨道， 最终与小车保持相对静止。取 g＝10m/s2，sin37°=0.6，忽略空气阻力，求:
高考物理曲线运动题20套(带答案)
高考物理曲线运动题20 套( 带答案 )一、高中物理精讲专题测试曲线运动1．如下图，一箱子高为H．底边长为L，一小球从一壁上沿口 A 垂直于箱壁以某一初速度向对面水平抛出，空气阻力不计。
设小球与箱壁碰撞前后的速度大小不变，且速度方向与箱壁的夹角相等。
（1）若小球与箱壁一次碰撞后落到箱底处离 C 点距离为，求小球抛出时的初速度v0；（2）若小球正好落在箱子的 B 点，求初速度的可能值。
【答案】（ 1）（ 2）【分析】【剖析】（1）将整个过程等效为完好的平抛运动，联合水平位移和竖直位移求解初速度；（2）若小球正好落在箱子的 B 点，则水平位移应当是2L 的整数倍，经过平抛运动公式列式求解初速度可能值。
【详解】（1）本题能够当作是无反弹的完好平抛运动，则水平位移为： x＝＝v0t竖直位移为： H＝ gt2解得： v0＝；（2）若小球正好落在箱子的 B 点，则小球的水平位移为：x′＝2nL（ n＝ 1.2.3 ）同理： x′＝2nL＝v′H＝20t，gt ′解得：（ n＝ 1.2.3 ）2．如下图 ,固定的圆滑平台上固定有圆滑的半圆轨道,轨道半径R=0.6m, 平台上静止搁置着两个滑块 A、B,m A=0.1kg,m B=0.2kg,两滑块间夹有少许炸药 ,平台右边有一带挡板的小车,静止在圆滑的水平川面上．小车质量为M=0.3kg,车面与平台的台面等高 ,小车的上表面的右边固定一根轻弹簧 ,弹簧的自由端在Q 点,小车的上表面左端点 P 与 Q 点之间是粗拙的 ,PQ 间距离为 L 滑块 B 与 PQ 之间的动摩擦因数为μ=0.2,Q 点右边表面是圆滑的．点燃炸药后,A、B 分别瞬时 A 滑块获取向左的速度v A=6m/s, 而滑块 B 则冲向小车．两滑块都能够看作质点,炸药的质量忽视不计,爆炸的时间极短,爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上,且g=10m/s2．求 :(1)滑块 A 在半圆轨道最高点对轨道的压力;(2)若 L=0.8m, 滑块 B 滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能；(3)要使滑块 B 既能挤压弹簧 ,又最后没有滑离小车,则小车上PQ 之间的距离L 应在什么范围内【答案】（ 1） 1N，方向竖直向上（ 2）E P0.22 J（3） 0． 675m＜ L＜1． 35m【分析】【详解】(1)A 从轨道最低点到轨道最高点由机械能守恒定律得：1m A v A21m A v2m A g 2R22在最高点由牛顿第二定律：v2m A g F N m A滑块在半圆轨道最高点遇到的压力为：F N=1NR由牛顿第三定律得：滑块对轨道的压力大小为1N，方向向上（2）爆炸过程由动量守恒定律：m A v A m B v B解得： v B=3m/s滑块 B 冲上小车后将弹簧压缩到最短时，弹簧拥有最大弹性势能，由动量守恒定律可知：m B v B（ m B M )v共由能量关系：E P 1m B v B21(m B M )v共2 - m BgL22解得 E P=0.22J(3)滑块最后没有走开小车，滑块和小车拥有共同的末速度，设为u，滑块与小车构成的系统动量守恒，有：m B v B（ m B M )v若小车 PQ 之间的距离 L 足够大，则滑块还没与弹簧接触就已经与小车相对静止，设滑块恰巧滑到 Q 点，由能量守恒定律得：m B gL11m B v B21(m B M )v2 22联立解得：L1=1.35m若小车 PQ 之间的距离L 不是很大，则滑块必定挤压弹簧，因为Q 点右边是圆滑的，滑块必定被弹回到PQ 之间，设滑块恰巧回到小车的左端P 点处，由能量守恒定律得：2 m B gL21m B v B21(m B M )v2 22联立解得：L2=0.675m综上所述，要使滑块既能挤压弹簧，又最后没有走开小车，PQ 之间的距离L 应知足的范围是 0.675m ＜L＜ 1.35m3．如下图，圆弧轨道AB 是在竖直平面内的1圆周，B点离地面的高度h=0.8m，该处切4线是水平的，一质量为m=200g 的小球（可视为质点）自 A 点由静止开始沿轨道下滑（不计小球与轨道间的摩擦及空气阻力），小球从 B 点水平飞出，最后落到水平川面上的D 点．已知小物块落地址 D 到 C点的距离为x=4m，重力加快度为g=10m/ s2．求：（1）圆弧轨道的半径（2）小球滑到 B 点时对轨道的压力．【答案】（1）圆弧轨道的半径是 5m．（2）小球滑到 B 点时对轨道的压力为 6N，方向竖直向下．【分析】（1）小球由 B 到 D 做平抛运动，有： h= 1gt22Bx=v t解得：v B xg104210m / s 2h0.8A 到B 过程，由动能定理得：1mgR= mv B2-02解得轨道半径R=5m2（2）在 B 点，由向心力公式得：N mg mv BR 解得： N=6N依据牛顿第三定律，小球对轨道的压力N =N=6N ，方向竖直向下点睛：解决本题的重点要剖析小球的运动过程，掌握每个过程和状态的物理规律，掌握圆周运动靠径向的协力供给向心力，运用运动的分解法进行研究平抛运动．4． 如下图，一半径r ＝ 0.2 m 的 1/4 圆滑圆弧形槽底端 B 与水平传递带相接，传递带的运行速度为 v 0＝ 4 m/s ，长为 L ＝1.25 m ，滑块与传递带间的动摩擦因数μ＝ 0.2， DEF 为固定于竖直平面内的一段内壁圆滑的中空方形细管， EF 段被弯成以 O 为圆心、半径 R ＝ 0.25 m的一小段圆弧，管的D 端弯成与水平传带 C 端光滑相接， O 点位于地面， OF 连线竖直．一质量为 M ＝ 0.2 kg 的物块 a 从圆弧顶端 A 点无初速滑下，滑到传递带上后做匀加快运动，事后滑块被传递带送入管 DEF ，已知 a 物块可视为质点， a 横截面略小于管中空部分的横截面，重力加快度 g 取 10 m/s 2．求：(1)滑块 a 抵达底端 B 时的速度大小 v ；B(2)滑块 a 刚抵达管顶 F 点时对管壁的压力． 【答案】（ 1） v B 2m / s （2） F N 1.2N【分析】试题剖析：（ 1）设滑块抵达B 点的速度为 v B ，由机械能守恒定律，有 M gr1Mv B 22解得： v B =2m/s（2）滑块在传递带上做匀加快运动，遇到传递带对它的滑动摩擦力，由牛顿第二定律 μMg =Ma滑块对地位移为 L ，末速度为 v C ，设滑块在传递带上向来加快由速度位移关系式 2 22Al=v C -v B得 v C =3m/s<4m/s ，可知滑块与传递带未达共速,滑块从 C 至 F ，由机械能守恒定律，有1Mv C2MgR1Mv F 222得 v F =2m/s在 F 处由牛顿第二定律 M g F Nv F 2MR得 FN =1． 2N 由牛顿第三定律得管上壁受压力为 1． 2N, 压力方向竖直向上考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律【名师点睛】物块下滑和上滑机遇械能守恒，物块在传递带上运动时，受摩擦力作用，依据运动学公式剖析滑块经过传递带时的速度，注意物块在传递带上的速度剖析．5．如下图，ABCD是一个地面和轨道均圆滑的过山车轨道模型，现对静止在 A 处的滑块施加一个水平向右的推力F，使它从 A 点开始做匀加快直线运动，当它水光滑行 2.5 m 时抵达 B 点，此时撤去推力F、滑块滑入半径为0.5 m 且内壁圆滑的竖直固定圆轨道，并恰好经过最高点C，当滑块滑过水平BD 部分后，又滑上静止在 D 处，且与ABD 等高的长木板上，已知滑块与长木板的质量分别为0.2 kg、0.1 kg，滑块与长木板、长木板与水平川面间的动摩擦因数分别为0.3、，它们之间的最大静摩擦力均等于各自滑动摩擦力，取g＝10 m/s 2，求：(1)水平推力 F 的大小；(2)滑块抵达 D 点的速度大小；(3)木板起码为多长时，滑块才能不从木板上掉下来？在该状况下，木板在水平川面上最后滑行的总位移为多少？【答案】（ 1） 1N（ 2）（3）t＝ 1 s ;【分析】【剖析】【详解】(1)因为滑块恰巧过 C 点，则有：m1g＝ m1从 A 到 C 由动能定理得：Fx－ m1g·2R＝ m1 v C2－ 0代入数据联立解得：F＝1 N(2)从 A 到 D 由动能定理得：2Fx＝ m1v D代入数据解得：v D＝ 5 m/s(3)滑块滑到木板上时，对滑块：μ1m1g＝m1a1，解得：a1＝μ1g＝ 3 m/s 2对木板有：μ1m1g－μ2(m1＋m2)g＝m2a2，代入数据解得：a2＝ 2 m/s2滑块恰巧不从木板上滑下，此时滑块滑到木板的右端时恰巧与木板速度同样，有：v 共＝ v D－ a1 tv 共＝ a2t，代入数据解得：t＝ 1 s此时滑块的位移为：x1＝ v D t－a1t2，木板的位移为：x2＝ a2t2， L＝x1－ x2，代入数据解得：L＝ 2.5 mv 共＝ 2 m/sx2＝ 1 m达到共同速度后木板又滑行x′，则有：v 共2＝ 2μ2gx′，代入数据解得：x′＝ 1.5 m木板在水平川面上最后滑行的总位移为：x 木＝ x2＋ x′＝2.5 m点睛：本题考察了动能定理和牛顿第二定律、运动学公式的综合运用，解决本题的重点理清滑块和木板在整个过程中的运动规律，选择适合的规律进行求解．6．如下图，轻绳绕过定滑轮，一端连结物块A，另一端连结在滑环 C 上，物块 A 的下端用弹簧与放在地面上的物块 B 连结， A、B 两物块的质量均为m，滑环 C的质量为M，开始时绳连结滑环 C 部分处于水平，绳恰巧拉直且无弹力，滑轮到杆的距离为L，控制滑块4C，使其沿杆迟缓下滑，当 C 下滑L 时，开释滑环C，结果滑环 C 恰巧处于静止，此时B3恰巧要走开地面，不计全部摩擦，重力加快度为g．(1)求弹簧的劲度系数；(2)若由静止开释滑环C，求当物块 B 恰巧要走开地面时，滑环 C 的速度大小．3mg（2）10(2 M m) gL【答案】（ 1）48m75ML【分析】【详解】（1）设开始时弹簧的压缩量为x，则 kx=mg设 B 物块恰巧要走开地面，弹簧的伸长量为x′，则 kx′=mg所以 x′＝ x＝mgk由几何关系得 2x＝L216 L2 2 L- L＝93求得 x=L3得 k=3mgL（2）弹簧的劲度系数为k，开始时弹簧的压缩量为x1＝当 B 恰巧要走开地面时，弹簧的伸长量mg L x2＝3k所以 A 上涨的距离为h ＝x1+x2＝2L 3C 下滑的距离H(L h)2L2＝4L3依据机械能守恒1m(vH)2 1 Mv2MgH - mgh ＝2H 2L22(2 M m)gL求得v10mg L k37．如下图， P 为弹射器， PA、 BC为圆滑水平面分别与传递带AB 水平相连， CD为圆滑半圆轨道，其半径R=2m，传递带AB 长为 L=6m，并沿逆时针方向匀速转动．现有一质量m=1kg 的物体（可视为质点）由弹射器P 弹出后滑向传递带经BC紧贴圆弧面抵达 D 点，已知弹射器的弹性势能所有转变为物体的动能，物体与传递带的动摩擦因数为=0.2．取g=10m/s2，现要使物体恰巧能经过 D 点，求：（1）物体抵达 D 点速度大小；（2）则弹射器初始时拥有的弹性势能起码为多少．【答案】（ 1） 2 5 m/s；（2）62J【分析】【剖析】【详解】（1）由题知，物体恰巧能经过 D 点，则有：mg m v D2 R解得： v D gR 2 5 m/s（2）物体从弹射到 D 点，由动能定理得：W mgL2mgR1m v D202W E p解得： E p62J8．如下图，一质量为 m=1kg 的小球从 A 点沿圆滑斜面轨道由静止滑下，不计经过 B 点时的能量损失，而后挨次滑入两个同样的圆形轨道内侧，其轨道半径 R=10cm，小球恰能通过第二个圆形轨道的最高点，小球走开圆形轨道后可持续向 E 点运动， E 点右边有一壕沟， E、F 两点的竖直高度d=0.8m，水平距离 x=1.2m，水平轨道 CD 长为 L1=1m ， DE长为L2=3m．轨道除 CD 和 DE 部分粗拙外，其他均圆滑，小球与 CD 和 DE 间的动摩擦因数2（1）小球经过第二个圆形轨道的最高点时的速度；（2）小球经过第一个圆轨道最高点时对轨道的压力的大小；（3）若小球既能经过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球从 A 点开释时的高度的范围是多少？【答案】 (1)1m/s （ 2） 40N (3) 0.45m h0.8m 或 h 1.25m【分析】⑴小球恰能经过第二个圆形轨道最高点，有：2 mgmv 2R求得： υ2=gR =1m/s ①⑵在小球从第一轨道最高点运动到第二圆轨道最高点过程中，应用动能定理有： - μmgL 1mv 2 2 12②1=- 2mv 12求得： υ22 gL 1 = 5 m/s21=2在最高点时，协力供给向心力，即F N +mg= m 1③R2求得： F N = m(1- g)= 40NR依据牛顿第三定律知，小球对轨道的压力为：F NN′ =F=40N ④⑵若小球恰巧经过第二轨道最高点，小球从斜面上开释的高度为 h1，在这一过程中应用动能定理有： mgh 111 22⑤- μ mgL - mg 2R =mv22求得： h 112=0.45m=2R+μL +2g若小球恰巧能运动到 E 点，小球从斜面上开释的高度为h 1，在这一过程中应用动能定理有： mgh - μ mg(L+L )=0- 0 ⑥21 2求得： h 21 2=μ (L+L )=0.8m使小球停在 BC 段，应有 h 12≤ h ≤h，即： 0.45m ≤ h ≤ 0.8m若小球能经过 E 点，并恰巧超出壕沟时，则有12d⑦d = gt 2→ t == 0.4s2gEtEx⑧ x=v →υ= t =3m/s设小球开释高度为h3，从开释到运动E 点过程中应用动能定理有：mgh 3 - μ mg(L 1+L 2)= 1mv E 2- 0⑨22求得： h 3 =μ1 2E=1.25m(L+L)+2g即小球要超出壕沟开释的高度应知足： h ≥1.25m综上可知，开释小球的高度应知足：0.45m ≤h ≤0.8m 或 h ≥1.25m ⑩9． 如下图，倾角 θ=30°的圆滑斜面上，一轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端连结质量m B=0.5kg的物块B，B 经过轻质细绳越过圆滑定滑轮与质量m A=4kg的物块 A 连结，细绳平行于斜面， A 在外力作用下静止在圆心角为α=60°、半径R=lm的圆滑圆弧轨道的顶端a 处，此时绳索恰巧拉直且无张力；圆弧轨道最低端b 与粗拙水平轨道bc相切，bc与一个半径r=0.12m的圆滑圆轨道光滑连结，静止开释A，当 A 滑至b 时，弹簧的弹力与物块A 在顶端 d 处时相等，此时绳索断裂，已知bc长度为d=0.8m，求：(g取 l0m/s2)(1)轻质弹簧的劲度系数k；(2)物块 A 滑至 b 处，绳索断后瞬时，圆轨道对物块 A 的支持力大小；(3)为了让物块 A 能进入圆轨道且不脱轨，则物体与水平轨道bc间的动摩擦因数μ 应满足什么条件？【答案】（1）k5N / m（）72N（） 0.350.5或0.12523【分析】（1） A 位于 a 处时，绳无张力弹簧处于压缩状态，设压缩量为x对 B 由均衡条件能够获取：kx m B g sin当 A 滑至 b 时，弹簧处于拉伸状态，弹力与物块 A 在顶端 a 处时相等，则伸长量也为x，由几何关系可知：R 2x ，代入数据解得： k5N / m ；（2）物块 A 在 a 处和在 b 处时，弹簧的形变量同样，弹性势能同样由机械能守恒有：m A gR 1cos m B gR sin 1m A v A21m B v B2 22将 A 在 b 处，由速度分解关系有：v B v A sin代入数据解得：v A22m / s2在 b 处，对 A 由牛顿定律有：N b m A gm Av AR 代入数据解得支持力：N b72 N ．（3）物块 A 不离开圆形轨道有两种状况：①不超出圆轨道上与圆心的等高点由动能定理，恰能进入圆轨道时需要知足：1m A gd01m A v A2 2恰能到圆心等高处时需要知足条件：m A gr2 m A gd01m A v A2 2代入数据解得：10.5，2 0.35②过圆轨道最高点，则恰巧过最高点时：v 2m A g m A r由动能定理有：2m A gr3m A gd1m A v21m A v A 222代入数据解得：3 0.125为使物块 A 能进入圆轨道且不脱轨，有：0.35 0.5 或0.125 ．10． 某高中物理课程基地拟采买一种能帮助学生对电偏转和磁偏转理解的实验器械 .该器械的中心构造原理可简化为如下图 .一匀强电场方向竖直向下，以竖直线ab 、 cd 为界限，其宽度为 L ，电场强度的大小为 E3mv 02 . 在 cd 的左边有一与 cd 相切于 N 点的圆形有qL界匀强磁场，磁场的方向垂直纸面、水平向外.现有一质量为 m ，电荷量为 q 的带正电粒子自 O 点以水平初速度 v 0 正对 M 点进入该电场后，从 N 点飞离 cd 界限，再经磁场偏转后 又从 P 点垂直于 cd 界限回到电场地区，并恰能返回O 点 .粒子重力不计 .试求：1 粒子从 N 点飞离 cd 界限时的速度大小和方向；2 P 、 N 两点间的距离；3 圆形有界匀强磁场的半径以及磁感觉强度大小；4 该粒子从 O 点出发至再次回到O 点的总时间．【答案】1 2v 0 ，方向与界限 cd 成 30o角斜向下； 25 3L ， ；（ 3） 5L ，8 48 3mv 0 ； 4 3L 5 3 L5qL2v 0 18v 0【分析】【剖析】（1）利用运动的合成和分解，联合牛顿第二定律，联立刻可求出粒子从 N 点飞离 cd 界限时的速度大小，利用速度倾向角公式即可确立其方向；（ 2）利用类平抛规律联合几何关系，即可求出P、 N 两点间的距离；（3）利用洛伦兹力供给向心力联合几何关系，联立刻可求出圆形有界匀强磁场的半径以及磁感觉强度大小；（ 4）利用类平抛规律求解粒子在电场中运动的时间，利用周期公式，联合粒子在磁场中转过的圆心角求解粒子在磁场中运动的时间，联立刻可求出该粒子从O 点出发至再次回到O 点的总时间．【详解】（1）画出粒子轨迹过程图，如下图：L粒子从 O 到 N 点时间： t 1=v0粒子在电场中加快度： a= qE=3v 02 m L粒子在 N 点时竖直方向的速度：v y 10=at = 3 v粒子从 N 点飞离 cd 界限时的速度： v=2v0v y=，故=600，即速度与界限cd 成 300角斜向下．速度偏转角的正切： tanθ=3v0θL（2）粒子从 P 到 O 点时间： t2= 2v0粒子从 P 到 O 点过程的竖直方向位移：y2=1at22= 3 L28粒子从 O 到 N 点过程的竖直方向位移：y1=12=3at L 212故 P、 N 两点间的距离为： Y PN=y1+y2= 53 L8（3）设粒子做匀速圆周运动的半径为r，依据几何关系可得：r cos600 +r= 5 3L 8解得粒子做匀速圆周运动的半径：r= 53L 12依据洛伦兹力供给向心力可得：qvB=m v2 r解得圆形有界匀强磁场的磁感觉强度： B=mv8 3mv0=qr5qL依据几何关系能够确立磁场地区的半径：R=2r cos300即圆形有界匀强磁场的半径： R=5L4（4）粒子在磁场中运动的周期：2πr T=v粒子在匀强磁场中运动的时间：2 5 3πL t 3=T=318v0粒子从 O 点出发至再次回到3L 5 3πL O 点的总时间： t=t 1+t2+t 3=+2v 018v 0【点睛】本题考察带电粒子在复合场中运动，类平抛运动运用运动的合成和分解牛顿第二定律联合运动学公式求解，粒子在磁场中的运动运用洛伦兹力供给向心力联合几何关系求解，解题重点是要作出临界的轨迹图，正确运用数学几何关系，还要剖析好从电场射入磁场连接点的速度大小和方向；运用粒子在磁场中转过的圆心角，联合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间．。
曲线运动测试题(含答案)
2019-2020 学年高一物理人教必修2（第五章）章末检测（考试时间：90 分钟试卷满分：100 分）第Ⅰ卷一、选择题：本题共15 小题，每小题 4 分，共60 分。
在每小题给出的四个选项中，第1~10 题只有一项符合题目要求，第11~15 题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得 2 分，有选错的得0 分。
1．一质点做曲线运动，在运动的某一位置，它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向之间的关系是A．速度、加速度、合外力的方向有可能都相同B．加速度方向与合外力的方向一定相同C．加速度方向与速度方向一定相同D．速度方向与合外力方向可能相同，也可能不同2．如图所示，用一小车通过轻绳提升一货物，某一时刻，两段绳恰好垂直，且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为θ，此时小车的速度为v0，则此时货物的速度为A．v0/cosθ B ．v0sin θC．v0cosθ D ．v03．河宽d=60 m，水流速度v1=4 m/s 不变，小船在静水中的行驶速度为v2=3 m/s ，则A．小船能垂直直达正对岸B．若船头始终垂直于河岸渡河，渡河过程中水流速度加快，渡河时间将变长C．小船渡河时间最短为20sD．小船渡河的实际速度一定为4．如图所示，、两个小球在同一竖直面内从不同高度沿相反方向水平抛出，在P点相遇但不相碰（理想化），其平抛运动轨迹的交点为P，则以下说法正确的是A．球先落地B．、两球同时落地C．球比球先抛出D．球落地时的速度一定比球落地时的速度大5．甲、乙两球做匀速圆周运动，向心加速度 a 随半径R变化关系如图所示，由图象可知A．甲球运动时，转速大小保持不变B．甲球运动时，角速度大小保持不变C．乙球运动时，线速度大小保持不变D．乙球运动时，角速度大小保持不变6．如图所示，A、 B 为两个挨得很近的小球，并列放于光滑斜面上，斜面足够长，在释放B球的同时，将A球以某一速度v0水平抛出，当A球落于斜面上的P点时，B球的位置位于A. P 点以下B.P 点以上C.P 点D. 由于v0 未知，故无法确定7．如图所示，一箱土豆在转盘上随转盘以角速度ω做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为m，它到转轴的距离为R，则其他土豆对该土豆的作用力大小为A. mgB. mRC.D.8. 有关圆周运动的基本模型，下列说法 不正确 的是A.如图甲，汽车通过拱桥的最高点处于失重状态B. 如图乙所示是一圆锥摆，增大角θ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变C.如图丙，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A 、B 位置先后分别做匀速圆周运动，则在 A 、B 两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D. 火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用9. 质量为 m 的物块，沿着半径为 R 的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置， 开口向上，滑到最低点时速度大小为 V ，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是11. 做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是A. 速度B. 速率C. 周期D. 转速 12. 如图所示的皮带传动装置中，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、丙两轮半径 相等，乙轮半径是丙轮半径的一半。
高中物理必修二曲线运动经典例题
高中物理必修二曲线运动经典例题1.关于曲线运动，正确的说法是曲线运动可能是匀变速运动。
2.当质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，撤去F1后保持F2、F3不变，则质点会做曲线运动。
3.关于运动的合成，正确的说法是两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动。
4.对于质量为0.2kg的物体在光滑水平面上运动，根据速度-时间图可得：1) 物体所受的合力为0.2m/s²。
2) 物体的初速度为2m/s。
3) 物体做匀变速直线运动。
4) 4s末物体的速度为2m/s，位移为8m。
5.在静水中的速率为v1=4m/s的船要渡过一条河，河宽为d=100m，河水的流动速度为v2=3m/s，方向与河岸平行。
分析可得：1) 欲使船以最短时间渡过河去，航向应沿着河岸方向，最短时间为100/5=20s，到达对岸的位置应在河对岸的垂线上，船发生的位移为400m。
2) 欲使船渡河过程中的航行距离最短，船的航向应与河流方向垂直，渡河所用时间为100/4=25s。
7.根据小球在平抛运动途中的几个位置可得，小球平抛的初速度为v=5Lg=6.125m/s。
9.油滴的落地点必在O点的左方，离O点的距离为h/2.11.对于在倾角为θ的斜面顶端A处以速度V水平抛出一小球，落在斜面上的某一点B处，空气阻力不计，可得：1) 小球从A运动到B处所需的时间为t=B/(Vcosθ)。
2) 从抛出开始计时，经过时间t/2小球离斜面的距离达到最大。
13.对于皮带传动装置中，右边两轮固定在一起同轴转动，A、B、C三轮的半径关系为rA=rC=2rB，皮带不打滑，则三轮边缘上的一点线速度之比.4、根据分速度vx和vy随时间变化的图线可知，物体在x轴上的分运动是匀加速直线运动，在y轴上的分运动是匀速直线运动。
从两图线中求出物体的加速度与速度的分量，然后再合成。
1) 由图象可知，物体在x轴上分运动的加速度大小ax=1m/s²，在y轴上分运动的速度为，因此物体的合加速度大小为a=1m/s²，方向沿x轴正方向。
第五章 曲线运动 单元检测(word版含答案)
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。
(完整版)曲线运动测试题及答案
曲线运动单元测试一、选择题（总分41分。
其中1-7题为单选题，每题3分；8-11题为多选题，每题5分，全部选对得5分，选不全得2分，有错选和不选的得0分。
）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∶4B ．2∶3C ．4∶9D ．9∶166．如图所示，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 ）gB ．Mg －2mv 2/RC ．2m (g +v 2/R )+MgD ．2m (v 2/R －g )+MgAv（第10题）（第11题）8．下列各种运动中，属于匀变速运动的有（ ）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 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（ ） 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（ ）A ．可能的最短渡河时间为2dv B ．可能的最短渡河位移为dC ．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（ ） 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二、实验和填空题（每空2分，共28分。
高中物理曲线运动试题(有答案和解析)含解析
高中物理曲线运动试题( 有答案和分析 ) 含分析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1． 有一水平搁置的圆盘，上边放一劲度系数为 k 的弹簧，如下图，弹簧的一端固定于轴O 上，另一端系一质量为m 的物体 A ，物体与盘面间的动摩擦因数为μ，开始时弹簧未发生形变，长度为 l ．设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力．求：（1）盘的转速ω 多大时，物体 A 开始滑动？（2）当转速迟缓增大到2 ω 时， A 仍随圆盘做匀速圆周运动，弹簧的伸长量△x 是多少？【答案】（ 1）g 3 mgl （ 2） 4 mglkl 【分析】【剖析】（1）物体 A 随圆盘转动的过程中，若圆盘转速较小，由静摩擦力供给向心力；当圆盘转速较大时，弹力与摩擦力的协力供给向心力．物体A 刚开始滑动时，弹簧的弹力为零，静摩擦力达到最大值，由静摩擦力供给向心力，依据牛顿第二定律求解角速度 ω0 ．（ 2）当角速度达到 2 ω0 时，由弹力与摩擦力的协力供给向心力，由牛顿第二定律和胡克定律求解弹簧的伸长量 △x ． 【详解】若圆盘转速较小，则静摩擦力供给向心力，当圆盘转速较大时，弹力与静摩擦力的协力供给向心力．（ 1）当圆盘转速为 n 0 时， A 马上开始滑动，此时它所受的最大静摩擦力供给向心力，则有：μmg ＝ ml ω02，解得： ω0=g ．l即当 ω0g时物体 A 开始滑动．＝l（ 2）当圆盘转速达到 2 ω0 时，物体遇到的最大静摩擦力已不足以供给向心力，需要弹簧的弹力来增补，即： μmg +k △x ＝ mr ω12， r=l+△x解得： Vx ＝3 mglkl 4 mg【点睛】当物体相关于接触物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大，这是常常用到的临界条件．此题重点是剖析物体的受力状况．2．如下图 ,固定的圆滑平台上固定有圆滑的半圆轨道,轨道半径R=0.6m, 平台上静止搁置着两个滑块A、B,m A=0.1kg,m B=0.2kg,两滑块间夹有少许炸药,平台右边有一带挡板的小车,静止在圆滑的水平川面上．小车质量为M=0.3kg,车面与平台的台面等高,小车的上表面的右边固定一根轻弹簧 ,弹簧的自由端在Q 点,小车的上表面左端点 P 与 Q 点之间是粗拙的,PQ 间距离为 L 滑块 B 与 PQ 之间的动摩擦因数为μ=0.2,Q 点右边表面是圆滑的．点燃炸药后,A、B 分别瞬时 A 滑块获取向左的速度v A=6m/s, 而滑块 B 则冲向小车．两滑块都能够看作质点,炸药的质量忽视不计 ,爆炸的时间极短 ,爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上,且g=10m/s2．求 :(1)滑块 A 在半圆轨道最高点对轨道的压力;(2)若 L=0.8m, 滑块 B 滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能；(3)要使滑块 B 既能挤压弹簧 ,又最后没有滑离小车,则小车上PQ 之间的距离L 应在什么范围内【答案】（ 1） 1N，方向竖直向上（2）E P0.22 J （3）0．675m＜L＜1．35m【分析】【详解】(1)A 从轨道最低点到轨道最高点由机械能守恒定律得：1m A v A21m A v2m A g 2R22在最高点由牛顿第二定律：m A g F N m A滑块在半圆轨道最高点遇到的压力为：F N=1N v2 R由牛顿第三定律得：滑块对轨道的压力大小为1N，方向向上（2）爆炸过程由动量守恒定律：m A v A m B v B解得： v B=3m/s滑块 B 冲上小车后将弹簧压缩到最短时，弹簧拥有最大弹性势能，由动量守恒定律可知：m B v B（ m B M )v共由能量关系：E P 1m B v B21(m B M )v共2 - m BgL22解得 E P=0.22J(3)滑块最后没有走开小车，滑块和小车拥有共同的末速度，设为u，滑块与小车构成的系统动量守恒，有：m B v B（ m B M )v若小车 PQ 之间的距离 L 足够大，则滑块还没与弹簧接触就已经与小车相对静止，设滑块恰巧滑到 Q 点，由能量守恒定律得：m B gL11m B v B21(m B M )v2 22联立解得：L1=1.35m若小车 PQ 之间的距离 L 不是很大，则滑块必定挤压弹簧，因为Q 点右边是圆滑的，滑块必定被弹回到PQ 之间，设滑块恰巧回到小车的左端P 点处，由能量守恒定律得：2 m B gL21m B v B21(m B M )v2 22联立解得：L2=0.675m综上所述，要使滑块既能挤压弹簧，又最后没有走开小车，PQ 之间的距离L 应知足的范围是 0.675m ＜L＜ 1.35m3．如下图，水平长直轨道AB 与半径为R=0.8m 的圆滑1 竖直圆轨道BC 相切于B， BC 4与半径为r=0.4m 的圆滑1 竖直圆轨道CD相切于C，质量m=1kg 的小球静止在 A 点，现用4F=18N 的水平恒力向右拉小球，在抵达AB 中点时撤去拉力，小球恰能经过球与水平面的动摩擦因数μ=0.2，取 g=10m/s 2．求：D 点．已知小（1）小球在 D 点的速度 v D大小；（2）小球在 B 点对圆轨道的压力 N B大小；（3） A、B 两点间的距离 x．【答案】 (1) v D2m / s（ 2）45N (3)2m【分析】【剖析】【详解】（1）小球恰巧过最高点D，有：mg m v D2r解得： v D2m/s（2）从 B 到 D ，由动能定理：mg(R r )1mv D 21mv B 222设小球在 B 点遇到轨道支持力为 N ，由牛顿定律有：N mgmN B =Nv 2BR联解③④⑤得： N=45N（3）小球从 A 到 B ，由动能定理：Fxmgx1mv B 222解得： x 2m故此题答案是： (1) v D 2m / s （ 2） 45N (3)2m 【点睛】利用牛顿第二定律求出速度，在利用动能定理求出加快阶段的位移，4． 如下图，在圆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，重力加快度 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。
曲线运动练习题
曲线运动练习题曲线运动练习题曲线运动是物理学中一个重要的概念，它涉及到物体在空间中运动的轨迹和速度的变化。
通过解决一些曲线运动练习题，我们可以更好地理解和应用这个概念。
本文将给出一些曲线运动练习题，并逐步解答，帮助读者加深对曲线运动的理解。
题目一：小球的自由落体一个小球从高处自由落下，下落的过程中受到重力的作用。
已知小球下落的时间为2秒，求小球下落的距离。
解答一：根据物体自由落体的运动规律，下落的距离可以用公式 s = 1/2 * g * t^2 来计算，其中 s 为下落的距离，g 为重力加速度，t 为时间。
已知 t = 2 秒，g 取9.8 m/s^2，代入公式计算得到 s = 1/2 * 9.8 * 2^2 = 19.6 米。
所以小球下落的距离为19.6米。
题目二：车辆的匀速直线运动一辆汽车以每小时60公里的速度匀速行驶，求汽车在5小时内行驶的距离。
解答二：匀速直线运动的速度可以用公式 v = s / t 来计算，其中 v 为速度，s 为距离，t为时间。
已知 v = 60 公里/小时，t = 5 小时，代入公式计算得到 s = v * t = 60 * 5 = 300 公里。
所以汽车在5小时内行驶的距离为300公里。
题目三：物体的抛体运动一个物体以速度20 m/s的初速度被抛出，抛出角度为45度，求物体的最大高度和飞行的时间。
解答三：抛体运动可以分解为水平方向和垂直方向的运动。
首先，我们求物体的最大高度。
物体的垂直方向运动可以用公式h = (v^2 * sin^2θ) / (2g) 来计算，其中 h 为最大高度，v 为初速度，θ 为抛出角度，g 为重力加速度。
已知 v = 20 m/s，θ = 45度，g 取9.8 m/s^2，代入公式计算得到 h = (20^2 * sin^2(45)) / (2 * 9.8) ≈ 10.10 米。
所以物体的最大高度约为10.10米。
接下来，我们求物体的飞行时间。
曲线运动练习题及标准答案详解
第五章曲线运动同步测试卷一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题选项中至少有一个选项正确，全部选对得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。
请将答案填入后面的表格中）1、下列说法正确的是（）A、物体受到的合外力方向与速度方向相同，物体做加速直线运动B、物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时，物体做曲线运动C、物体受到的合外力方向与速度方向成钝角时，物体做减速直线运动D、物体受到的合外力方向与速度方向相反时，物体做减速直线运动2、关于运动的合成和分解，说法正确的是（）A、合运动的方向就是物体实际运动的方向B、由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小C、两个分运动是直线运动，则它们的合运动一定是直线运动D、合运动与分运动具有等时性3、一个质点受到两个互成锐角的力F1和F2作用，由静止开始运动，若运动中保持二力方向不变，但F1突然增大到F1+ΔF，则质点以后（）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、可能做变加速直线运动4、河宽420 m，船在静水中速度为4 m／s，水流速度是3 m／s，则船过河的最短时间（）A．140 s B．105 s C．84 s D．s5、对于平抛运动，下列条件可以确定飞行时间的是（不计阻力，g为已知）（）A、已知水平位移B、已知水平初速度C、已知下落高度D、已知合位移和初速度6、以速度水平抛出一物体，当其竖直分位移等于其水平分位移时，此物体的（）A．竖直分速度等于其水平分速度 B．瞬时速度为C．运动时间为D．发生的位移为7．如图1所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止．则（）A、物体受到4个力的作用．B、物体所受向心力是重力提供的．C、物体所受向心力是弹力提供的．D、物体所受向心力是静摩擦力提供8.如图所示，匀速转动的水平圆盘上在离转轴某一距离处放一滑块，该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不产生相对滑动，则在改变下列何种条件的情况下，滑块仍能与圆盘保持相对静止（）A.增大圆盘转动的角速度B.增大滑块到转轴的距离C.增大滑块的质量mD.改变上述任一条件都不可能保持相对静止一、选择题答题卡（48分）9、如图5-3-2所示，小球从平台A水平抛出落到平台B上，已知AB的高度差为h=1.25m，两平台的水平距离为s＝5m，则小球的速度至少为___________m／s时，小球才能够落到平台B上，(g取10m/s2)10.某同学按右图安装好器材，进行实验，记下小球穿过卡片孔的一系列位置A、B、C、D、E（图中未标出），取下白纸，分析发现小球抛出点O没有记下，于是他用平滑曲线将A、B、C、D、E点连起来并延长到纸边缘，把抛物线与纸边缘的交点定为O点，以O点为原点，正确建立坐标系，测出曲线上某点的坐标x和y，利用v0=，求出小球平抛初速度v0.（1）该装置有一处错误，就是；（2）假设该同学描出的小球做平抛运动的轨迹是准确的，由于装置上的错误，带来他这样测得的v0值比真实值（填“偏大”“偏小”“相等”）.11、一辆质量为4t的汽车驶过半径为50m的凸形桥面时，始终保持5m/s的速率，汽车所受阻力为车与桥面间压力的0.05倍，求通过最高点时汽车对桥面的压力为，此时汽车的牵引力大小为三、计算题（本题共3小题，12、13每小，14题12分共32分。
物理曲线运动专题练习(及答案)含解析
物理曲线运动专题练习(及答案)含解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1．一质量M =0.8kg 的小物块，用长l =0.8m 的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态．一质量m =0.2kg 的粘性小球以速度v 0=10m/s 水平射向小物块，并与物块粘在一起，小球与小物块相互作用时间极短可以忽略．不计空气阻力，重力加速度g 取10m/s 2．求：（1）小球粘在物块上的瞬间，小球和小物块共同速度的大小； （2）小球和小物块摆动过程中，细绳拉力的最大值； （3）小球和小物块摆动过程中所能达到的最大高度． 【答案】（1）=2.0/v m s 共 （2）F=15N (3)h=0.2m 【解析】（1）因为小球与物块相互作用时间极短，所以小球和物块组成的系统动量守恒．0)(mv M m v =+共得:=2.0/v m s 共（2）小球和物块将以v 共 开始运动时，轻绳受到的拉力最大，设最大拉力为F ，2()()v F M m g M m L-+=+共 得:15F N =（3）小球和物块将以v 共为初速度向右摆动，摆动过程中只有重力做功，所以机械能守恒，设它们所能达到的最大高度为h ，根据机械能守恒：21+)()2m M gh m M v =+共（解得:0.2h m =综上所述本题答案是: （1）=2.0/v m s 共 （2）F=15N (3)h=0.2m 点睛:（1）小球粘在物块上，动量守恒．由动量守恒，得小球和物块共同速度的大小． （2）对小球和物块合力提供向心力，可求得轻绳受到的拉力（3）小球和物块上摆机械能守恒．由机械能守恒可得小球和物块能达到的最大高度．2．如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A 点，自然状态时其右端位于B 点．D 点位于水平桌面最右端，水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP ，其形状为半径R ＝0.45m 的圆环剪去左上角127°的圆弧，MN 为其竖直直径，P 点到桌面的竖直距离为R ，P 点到桌面右侧边缘的水平距离为1.5R ．若用质量m 1＝0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B 点，用同种材料、质量为m 2＝0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点释放，物块过B 点后其位移与时间的关系为x ＝4t ﹣2t 2，物块从D 点飞离桌面后恰好由P 点沿切线落入圆轨道．g ＝10m/s 2，求：（1）质量为m 2的物块在D 点的速度；（2）判断质量为m 2＝0.2kg 的物块能否沿圆轨道到达M 点：（3）质量为m 2＝0.2kg 的物块释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功. 【答案】（1）2.25m/s （2）不能沿圆轨道到达M 点 （3）2.7J 【解析】 【详解】（1）设物块由D 点以初速度v D 做平抛运动，落到P 点时其竖直方向分速度为：v y 22100.45gR =⨯⨯m/s ＝3m/sy Dv v =tan53°43=所以：v D ＝2.25m/s（2）物块在内轨道做圆周运动，在最高点有临界速度，则mg ＝m 2v R，解得：v 322gR ==m/s 物块到达P 的速度：22223 2.25P D y v v v =+=+＝3.75m/s若物块能沿圆弧轨道到达M 点，其速度为v M ，由D 到M 的机械能守恒定律得：()22222111cos5322M P m v m v m g R =-⋅+︒ 可得：20.3375M v =-，这显然是不可能的，所以物块不能到达M 点（3）由题意知x ＝4t -2t 2，物块在桌面上过B 点后初速度v B ＝4m/s ，加速度为：24m/s a =则物块和桌面的摩擦力：22m g m a μ= 可得物块和桌面的摩擦系数: 0.4μ=质量m 1＝0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B 点，由能量守恒可弹簧压缩到C 点具有的弹性势能为：p 10BC E m gx μ-=质量为m 2＝0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点释放，物块过B 点时，由动能定理可得：2p 2212BC B E m gx m v μ-=可得，2m BC x = 在这过程中摩擦力做功：12 1.6J BC W m gx μ=-=-由动能定理，B 到D 的过程中摩擦力做的功：W 2222201122D m v m v =- 代入数据可得：W 2＝-1.1J质量为m 2＝0.2kg 的物块释放后在桌面上运动的过程中摩擦力做的功12 2.7J W W W =+=-即克服摩擦力做功为2.7 J .3．如图所示，BC 为半径r 225=m 竖直放置的细圆管，O 为细圆管的圆心，在圆管的末端C 连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ＝0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m ＝0.5kg 的小球从O 点正上方某处A 点以v 0水平抛出，恰好能垂直OB 从B 点进入细圆管，小球过C 点时速度大小不变，小球冲出C 点后经过98s 再次回到C 点。
高中物理曲线运动题20套(带答案)含解析
高中物理曲线运动题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1．如图，光滑轨道abcd 固定在竖直平面内，ab 水平，bcd 为半圆，在b 处与ab 相切．在直轨道ab 上放着质量分别为m A =2kg 、m B =1kg 的物块A 、B （均可视为质点），用轻质细绳将A 、B 连接在一起，且A 、B 间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接），其弹性势能E p =12J ．轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量M =2kg 、长L =0.5m 的小车，小车上表面与ab 等高．现将细绳剪断，之后A 向左滑上小车，B 向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d 处．已知A 与小车之间的动摩擦因数µ满足0.1≤µ≤0.3，g 取10m /s 2，求（1）A 、B 离开弹簧瞬间的速率v A 、v B ； （2）圆弧轨道的半径R ；（3）A 在小车上滑动过程中产生的热量Q （计算结果可含有µ）．【答案】（1）4m/s （2）0.32m(3) 当满足0.1≤μ<0.2时，Q 1=10μ ；当满足0.2≤μ≤0.3时，22111()22A A m v m M v -+ 【解析】 【分析】（1）弹簧恢复到自然长度时，根据动量守恒定律和能量守恒定律求解两物体的速度； （2）根据能量守恒定律和牛顿第二定律结合求解圆弧轨道的半径R ；（3）根据动量守恒定律和能量关系求解恰好能共速的临界摩擦力因数的值，然后讨论求解热量Q. 【详解】（1）设弹簧恢复到自然长度时A 、B 的速度分别为v A 、v B ， 由动量守恒定律：0=A A B B m v m v - 由能量关系：2211=22P A A B B E m v m v -解得v A =2m/s ；v B =4m/s（2）设B 经过d 点时速度为v d ，在d 点：2dB B v m g m R=由机械能守恒定律：22d 11=222B B B B m v m v m g R +⋅ 解得R=0.32m（3）设μ=μ1时A 恰好能滑到小车左端，其共同速度为v,由动量守恒定律：=()A A A m v m M v +由能量关系：()2211122A A A A m gL m v m M v μ=-+ 解得μ1=0.2讨论：（ⅰ）当满足0.1≤μ<0.2时，A 和小车不共速，A 将从小车左端滑落，产生的热量为110A Q m gL μμ== （J ）（ⅱ）当满足0.2≤μ≤0.3时，A 和小车能共速，产生的热量为()22111122A A Q m v m M v =-+，解得Q 2=2J2．如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A 点，自然状态时其右端位于B 点．D 点位于水平桌面最右端，水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP ，其形状为半径R ＝0.45m 的圆环剪去左上角127°的圆弧，MN 为其竖直直径，P 点到桌面的竖直距离为R ，P 点到桌面右侧边缘的水平距离为1.5R ．若用质量m 1＝0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B 点，用同种材料、质量为m 2＝0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点释放，物块过B 点后其位移与时间的关系为x ＝4t ﹣2t 2，物块从D 点飞离桌面后恰好由P 点沿切线落入圆轨道．g ＝10m/s 2，求：（1）质量为m 2的物块在D 点的速度；（2）判断质量为m 2＝0.2kg 的物块能否沿圆轨道到达M 点：（3）质量为m 2＝0.2kg 的物块释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功. 【答案】（1）2.25m/s （2）不能沿圆轨道到达M 点 （3）2.7J 【解析】 【详解】（1）设物块由D 点以初速度v D 做平抛运动，落到P 点时其竖直方向分速度为：v y 22100.45gR =⨯⨯m/s ＝3m/sy Dv v =tan53°43=所以：v D ＝2.25m/s（2）物块在内轨道做圆周运动，在最高点有临界速度，则mg ＝m 2v R，解得：v 322gR ==m/s 物块到达P 的速度：22223 2.25P D y v v v =+=+＝3.75m/s若物块能沿圆弧轨道到达M 点，其速度为v M ，由D 到M 的机械能守恒定律得：()22222111cos5322M P m v m v m g R =-⋅+︒ 可得：20.3375M v =-，这显然是不可能的，所以物块不能到达M 点（3）由题意知x ＝4t -2t 2，物块在桌面上过B 点后初速度v B ＝4m/s ，加速度为：24m/s a =则物块和桌面的摩擦力：22m g m a μ= 可得物块和桌面的摩擦系数: 0.4μ=质量m 1＝0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B 点，由能量守恒可弹簧压缩到C 点具有的弹性势能为：p 10BC E m gx μ-=质量为m 2＝0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点释放，物块过B 点时，由动能定理可得：2p 2212BC B E m gx m v μ-=可得，2m BC x = 在这过程中摩擦力做功：12 1.6J BC W m gx μ=-=-由动能定理，B 到D 的过程中摩擦力做的功：W 2222201122D m v m v =- 代入数据可得：W 2＝-1.1J质量为m 2＝0.2kg 的物块释放后在桌面上运动的过程中摩擦力做的功12 2.7J W W W =+=-即克服摩擦力做功为2.7 J .3．儿童乐园里的弹珠游戏不仅具有娱乐性还可以锻炼儿童的眼手合一能力。
(物理)物理曲线运动题20套(带答案)及解析
(1)铁球运动到圆弧轨道最高点 D 点时的速度大小 vD； (2)若铁球以 vC=5.15m/s 的速度经过圆弧轨道最低点 C，求此时铁球对圆弧轨道的压力大小 FC；（计算结果保留两位有效数字） (3)铁球运动到 B 点时的速度大小 vB； (4)水平推力 F 作用的时间 t。
【答案】(1)铁球运动到圆弧轨道最高点 D 点时的速度大小为 5 m/s；
F
x 2
mgx
1 2
mvB2
解得： x 2m
故本题答案是：(1) vD 2m / s （2）45N (3)2m
【点睛】
利用牛顿第二定律求出速度，在利用动能定理求出加速阶段的位移，
5．一宇航员登上某星球表面，在高为 2m 处，以水平初速度 5m/s 抛出一物体，物体水平 射程为 5m，且物体只受该星球引力作用 求： （1）该星球表面重力加速度
F=18N 的水平恒力向右拉小球，在到达 AB 中点时撤去拉力，小球恰能通过 D 点．已知小 球与水平面的动摩擦因数 μ=0.2，取 g=10m/s2．求： （1）小球在 D 点的速度 vD 大小； （2）小球在 B 点对圆轨道的压力 NB 大小； （3）A、B 两点间的距离 x．
【答案】(1) vD 2m / s （2）45N (3)2m
（1）小球由 B 到 D 做平抛运动，有：h= 1 gt2 2
x=vBt
解得： vB x
g 4 2h
10 10m / s 2 0.8
A 到 B 过程，由动能定理得：mgR= 1 mvB2-0 2
解得轨道半径 R=5m
（2）在 B 点，由向心力公式得： N mg m vB2 R
解得：N=6N 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力 N =N=6N，方向竖直向下
03.曲线运动计算专题及答案
03.曲线运动计算专题11年至今福建省各个地市理综试题之物理试题分类汇编1.如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从Ｏ点水平飞出，经过3.0ｓ落到斜坡上的Ａ点。
已知Ｏ点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m=50kg.不计空气阻力。
（取sin37°=0.60，cos37°=0.80；g 取10m/s 2）q 求（1）A 点到O 点的距离；（2）运动员离开O 点时的速度大小； （3）运动员落到A 点时的动能。
2.跳台滑雪是一种极为壮观的运动，运动员穿着滑雪板，从跳台水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，如图所示。
设运动员连同滑雪板的总质量m =50 kg ，从倾角θ=37°的坡顶A 点以速度0v =20m/s 沿水平方向飞出，恰落到山坡底的水平面上的B 处。
（g=10m/s 2，sin37°=0.6,cos37°=0.8）求：（1）运动员在空中飞行的时间t 和AB 间的距高s ； （2）运动员落到水平面上的B 处时顺势屈腿以缓冲，使他垂直于水平面的分速度在△t =0.20s 的时间内减小为零。
试求缓冲过程中滑雪板对水平面的平均压力。
3.如图所示，质量为m = 10kg 的小车，静止在光滑的水平地面上，车长为L 0 = 1m ， 小车高度不计。
现给小车施加一个水平向右的恒力F ，使小车向右做匀加速运动。
与此同时，在距离小车正前方S 0 = 4m 的正上方H = 5m 高处，将一个可视为质点的小球以m/s 10=v 的速度水平向右抛出。
如要使小球能落到小车上，求恒力F的取值范围（空气阻力不计，取2m/s 10=g ）。
4.某水上游乐场举办了一场趣味水上比赛．如图所示，质量m＝50kg的参赛者（可视为质点），在河岸上A点紧握一根长L＝5.0m的不可伸长的轻绳，轻绳另一端系在距离水面高H＝10.0m的O 点，此时轻绳与竖直方向的夹角为θ＝37°，C点是位于O点正下方水面上的一点，距离C点x＝4.8m处的D点固定着一只救生圈，O、A、C、D各点均在同一竖直面内．若参赛者抓紧绳端点，从台阶上A点沿垂直于轻绳斜向下以一定的初速度跃出，当摆到O点正下方的B点时松开手，此后恰能落在救生圈内．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，6.312=，96.g=10m/s2）（1）求参赛者经过B点时速度的大小v；（2）参赛者从台阶上A点跃出时的动能E k为多大？5.如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯的由半圆形APB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知半圆形APB的半径R=1.0m，BC 段L=1.5m。
高考物理曲线运动题20套(带答案)及解析
高考物理曲线运动题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1．有一水平放置的圆盘，上面放一劲度系数为k的弹簧，如图所示，弹簧的一端固定于轴O上，另一端系一质量为m的物体A，物体与盘面间的动摩擦因数为μ，开始时弹簧未发生形变，长度为l．设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力．求：（1）盘的转速ω0多大时，物体A开始滑动？（2）当转速缓慢增大到2ω0时，A仍随圆盘做匀速圆周运动，弹簧的伸长量△x是多少？【答案】（1）glμ（2）34mglkl mgμμ-【解析】【分析】（1）物体A随圆盘转动的过程中，若圆盘转速较小，由静摩擦力提供向心力；当圆盘转速较大时，弹力与摩擦力的合力提供向心力．物体A刚开始滑动时，弹簧的弹力为零，静摩擦力达到最大值，由静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求解角速度ω0．（2）当角速度达到2ω0时，由弹力与摩擦力的合力提供向心力，由牛顿第二定律和胡克定律求解弹簧的伸长量△x．【详解】若圆盘转速较小，则静摩擦力提供向心力，当圆盘转速较大时，弹力与静摩擦力的合力提供向心力．（1）当圆盘转速为n0时，A即将开始滑动，此时它所受的最大静摩擦力提供向心力，则有：μmg＝mlω02，解得：ω0=g l μ即当ω0＝glμA开始滑动．（2）当圆盘转速达到2ω0时，物体受到的最大静摩擦力已不足以提供向心力，需要弹簧的弹力来补充，即：μmg+k△x＝mrω12，r=l+△x解得：34mgl xkl mgμμ-V＝【点睛】当物体相对于接触物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大，这是经常用到的临界条件．本题关键是分析物体的受力情况．2．如图所示，一箱子高为H．底边长为L，一小球从一壁上沿口A垂直于箱壁以某一初速度向对面水平抛出，空气阻力不计。
设小球与箱壁碰撞前后的速度大小不变，且速度方向与箱壁的夹角相等。
（1）若小球与箱壁一次碰撞后落到箱底处离C点距离为，求小球抛出时的初速度v0；（2）若小球正好落在箱子的B点，求初速度的可能值。
(完整版)曲线运动练习题
曲线运动一、曲线运动的条件：1、具有初速度；2、所受合外力方向与初速度方向不共线。
二、曲线运动的特点：1、运动质点在某一点的瞬时速度方向就是这一点的曲线方向（切线方向）；2、曲线运动是变速运动，（速度方向是不断变化的）；3、质点所受合外力一定不为零，一定具有加速度。
三、运动的合成与分解：1、物体的实际运动往往是由几个独立的分运动合成的；2、由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成；3、由已知的合运动求跟它们等效的分运动叫做运动的分解。
四、运动的合成与分解基本关系：1、分运动的独立性2、运动的等效性3、运动的等时性4、运动的矢量性五、互成角度的两个分运动的合成的几种可能情况：1、两个匀速直线运动的合运动是：2、一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动是：3、两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动是：4、两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动是：1、AC2、B3、 B4、D5、 D6、B7、B8、C9、C 10、 B 11、D 12、C 13、C 14、B25．＞；＜；＞ 26． v ≤．2(v mg +m Rμ） 28．2倍 答案：()21d k ωπθ+-，k ＝0、1、2．．．曲线运动1．下列说法中正确的是 （ ）A 、某点瞬时速度的方向就在曲线上该点的切线上B 、变速运动一定是曲线运动C 、曲线运动一定是变速运动D 、曲线运动不一定是变速运动 2．做曲线运动的物体在运动的过程中一定发生变化的物理量是 （ ） A 、速率 B 、速度 C 、加速度 D 、合外力3．一个做匀速直线运动的物体，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，物体运动为 （ ）A 、继续做直线运动B 、一定做曲线运动C 、不可能做匀变速运动D 、与运动形式不能确定4．做曲线运动的物体，在其轨迹上某一点的加速度方向 （ ）A、为通过该点的曲线的切线方向B、与物体在这点所受的合外力方向垂直C、与物体在这点速度方向一致D、与物体在这点速度方向的夹角一定不为零5．关于运动的合成有下列说法，不正确的是（）A、合运动的位移为分运动位移的矢量和B、合运动的速度为分运动速度的矢量和C、合运动的加速度为分运动加速度的矢量和D、合运动的时间为分运动的时间之和6．如果两个不在同一直线上的分运动一个是匀速直线运动，另一个是匀变速直线运动,则合运动 ( )A、一定是直线运动B、一定是曲线运动C、可能是匀速运动D、不可能是匀变速运动7．关于运动的合成,下列说法中正确的是 ( )A、只要两个互成角度的分运动是直线运动，那么合运动也一定是直线运动B、两个互成角度的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动C、两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动D、合运动的速度一定比每一个分运动的速度大8．一轮船以船头指向始终垂直于河岸方向以一定的速度向对岸行驶，水匀速流动，则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系，下列说法中正确的是（）A、水流速度越大，路程越长，时间越长B、水流速度越大，路程越短，时间越短C、水流速度越大，路程越长，时间不变D、路程和时间都与水流速度无关9．平抛物体的运动可以看成（）A、水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成B、水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成C、水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成D、水平方向的匀加速运动和竖直方向的自由落体运动的合成10．关于平抛物体的运动，下列说法中不正确的是 ( )A、物体只受重力的作用，是a=g的匀变速曲线运动B、初速度越大，物体在空中的飞行时间越长C、平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同D、物体落地时的水平位移与抛出点的高度有关11．对于平抛运动（不计空气阻力，g为已知），下列条件中可以确定物体初速度的是( )A、已知水平位移B、已知下落高度C、已知飞行时间D、已知落地速度的大小和方向12．从同一高度以不同的速度水平抛出的两个物体落到地面的时间（）A、速度到的物体时间长B、速度小的物体时间长C、落地时间一定相同D、由质量大小决定13、水平匀速飞行的飞机投弹，若不计空气阻力和风的影响，下列说法中正确的是（）A、炸弹落地时飞机的位置在炸弹的前上方B、炸弹落地点的距离越来越大C、炸弹落地时飞机的位置在炸弹的正上方D、炸弹落地点的距离越来越小14．如图所示，气枪水平对准被磁铁吸住的钢球，并在子弹射出枪口的同时，电磁铁的电路断开，释放钢球自由下落，则（设离地高度足够大）（A、子弹一定从空中下落的钢球上方飞过B、子弹一定能击中空中下落的钢球C、子弹一定从空中下落的钢球下方飞过D、只有在气枪离电磁铁某一距离时，子弹才能能击中空中下落的钢球15．物体做一般圆周．．．．运动时，关于向心力的说法中欠准确的是 ( )①向心力是产生向心加速度的力②向心力是物体受到的合外力③向心力的作用是改变物体速度的方向④物体做匀速圆周运动时，受到的向心力是恒力A.① B．①③ C．③ D.②④16．一作匀速圆周运动的物体，半径为R，向心加速度为a，则下列关系中错误．．的是（）A．线速度v =aRB．角速度ω=Ra/C．周期T=2πaR/D．转速n=2πRa/17．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止．则（）A．物体受到4个力的作用．B．物体所受向心力是物体所受的重力提供的．C．物体所受向心力是物体所受的弹力提供的．D．物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的18．水平匀速转动的圆盘上的物体相对于圆盘静止，则圆盘对物体的摩擦力方向是 ( )A．沿圆盘平面指向转轴 B．沿圆盘平面背离转轴C．沿物体做圆周运动的轨迹的切线方向 D．无法确定19．质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动，经过最高点而刚好不脱离轨道时速度为v，则当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道内侧竖直向上压力的大小为( ) A．0 B．mg C．3mg D．5mg20．物块沿半径为R的竖直的圆弧形轨道匀速率下滑的过程中，正确的说法是（）A．因为速度大小不变，所以加速度为零B．因为加速度为零，所以所受合力为零C．因为正压力不断增大，所以合力不断增大D．物块所受合力大小不变，方向不断变化21．火车转弯做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A．如果外轨和内轨一样高，火车通过弯道时向心力是外轨的水平弹力提供的，所以铁轨的外轨容易磨损B．如果外轨和内轨一样高，火车通过弯道时向心力是内轨的水平弹力提供的，所以铁轨的内轨容易磨损C．为了减少铁轨的磨损，转弯处内轨应比外轨高D．为了减少铁轨的磨损，转弯处外轨应比内轨高22．长l的细绳一端固定，另一端系一个小球，使球在竖直平面内做圆运动．那么（）A．小球通过圆周上顶点时的速度最小可以等于零B．小球通过圆周上顶点时的速度最小不能小于glC．小球通过圆周上最低点时，小球需要的向心力最大D．小球通过最低点时绳的张力最大23．如上图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们由相同材料制成，A的质量为 2m，B、C的质量各为m，如果OA=OB=R，OC=2R，当圆台旋转时，（设A，B，C都没有滑动）．下述结论中不正确．．．的是（）A．C物的向心加速度最大；B．B物的静摩擦力最小；C．当圆台旋转速度增加时，B比C先开始滑动；M mA B CD ．当圆台旋转速度增加时，A 比B 先开始滑动。
曲线运动测试题及答案
《曲线运动》单元测试题一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分）1．下列说法正确的是（）A．做曲线运动的物体一定有加速度B．平抛运动是匀变速运动，任意相等时间内速度的变化都相同C．匀速圆周运动虽然不是匀变速运动，但任意相等时间内速度的变化仍相同D．当物体受到的合外力为零时，物体仍可以做曲线运动2．关于合运动和分运动的概念，下列说法中正确的有（）A.合运动一定指物体的实际运动B.合运动的时间比分运动的时间长C.合运动与分运动的位移、速度、加速度的关系都一定满足平行四边形定则D.合运动与分运动是相对来说的，可以相互转化3. 关于匀速圆周运动的向心力，下列说法错误的是（）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的方向4．小船在静水中的速度为5m/s，它要渡过一条宽为50m的河，河水流速为4m/s，则（）A．这只船过河位移不可能为50mB．这只船过河时间不可能为10sC．若河水流速改变，船过河的最短时间一定不变D．若河水流速改变，船过河的最短位移一定不变5．如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，关于小球在最高点的速度v0下列说法中错误的是（）A．v的最小值为gRB．v由零逐渐增大，向心力也逐渐增大C．当v由gR值逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大D．当v由gR值逐渐增小时，杆对小球的弹力也仍然逐渐增大6．横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示。
它们的竖直边长都是底边长的一半．现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其落点分别是a、b、c。
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1、一平板车，质量M=100kg，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度h=1.25m，一质量m=50kg的物块置于车的平板上，它到车尾端的距离b=1.00m，与车板间的动摩擦因数μ=0.20。
如图所示．今对平板车施一水平方向的恒力使车向前行驶，结果物块从车板上滑落．物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离s0=2.0m，不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦，取g=10m/s2求（1）物块刚滑离车板时平板车的速度（2）物块落地时，落地点到车尾的水平距离s．2、如图所示，在水平地面上固定一倾角、表面光滑的斜面体，物体A以的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出。
如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。
、B均可看做质点，取求：物体A上滑到最高点所用的时间t；物体B抛出时的初速度；物体A、B间初始位置的高度差h。
4、经国务院批复同意，2016年4月24日是我国首个“中国航天日”。
在当天的活动中了解到，我国将于2016年第三季度择机发射“天宫二号”空间实验室，并在随后的第四季度发射神舟十一号飞船，搭乘2名航天员与“天宫二号”对接，进行宇航员在太空中期驻留试验。
假设“天宫二号”空间实验室进入预定轨道后绕地球做匀速圆周运动，运行的周期是T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G．求：“天宫二号”空间实验室绕地球运行时离地面的高度h．5、已知在轨道上运转的某一人造地球卫星，周期T＝5.6×103s，轨道半径r=6.8×106m，已知万有引力恒量G=6.67×10-11N·m2/kg2。
试估算地球的质量(估算结果要求保留一位有效数字)6、如图所示，水平传送带以一定速度匀速运动，将质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带上的P点，物块运动到A点后被水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。
B、C为圆弧上的两点，其连线水平，已知圆弧对应圆心角θ=1060，A点距水平面的高度h=0.8m。
小物块到达C点时的速度大小与B点相等，并沿固定斜面向上滑动，小物块从C点到第二次经过D点的时间间隔为0.8s，已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ=，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）小物块从A到B的运动时间；（2）小物块离开A点时的水平速度大小；（3）斜面上C、D点间的距离。
7、如图所示,水平传送带的速度为,它的右端与等高的光滑水平平台相接触.将一质量为的工件(可看成质点)轻轻放在传送带的左端,工件与传送带间的动摩擦因数,经过一段时间工件从光滑水平平台上滑出,恰好落在静止在平台下的小车的左端,小车的质量为,小车与地面的摩擦可忽略.已知平台与小车的高度差,小车左端距平台右端的水平距离为,取,求:(1)工件水平抛出的初速度v0是多少;(2)传送带的长度L是多少;(3)若工件落在小车上时水平方向的速度无损失,并最终与小车共速,则工件和小车最终的速度v是多少.8、天文观测上的脉冲星就是中子星，其密度比原子核还要大，中子星表面有极强的磁场，由于处于高速旋转状态，使得它发出的电磁波辐射都是“集束的”，像一个旋转的“探照灯”（如图所示）。
假设中子星每旋转一圈向外辐射一个电磁波脉冲，中子星自转周期为T，中子星半径为r，万有引力常量为G。
(1)为保证该中子星赤道上任意质点不会飞出，求该中子星的最小密度表达式；(2)推导中子星上极点A的重力加速度g表达式。
9、如图所示，水平传送带的长度L=7.5m，皮带轮的半径R=0.1m，皮带轮以角速度ω顺时针匀速转动。
现有一小物体（视为质点）从A点无初速度滑上传送带，到B 点时速度刚好达到传送带的速度v0，越过B点后做平抛运动，落地时物体的速度与竖直方向的夹角为θ=37°。
已知B点到地面的高度h=5m，g=10m/s2，求：（1）小物体越过B点后经多长时间落地及平抛的水平位移s；（2）皮带轮的角速度ω；（3）物体与传送带间的动摩擦因数μ。
10、如图甲所示，长为L的轻质细杆一端固定在水平转轴O上，另一端固定一小球（视为质点）。
让小球在竖直平面内做圆周运动，小球通过最高点时的速度大小为v，此时小球受到杆的弹力大小为N，且N—v2的变化关系如图乙所示（图中的、b 均为已知量）。
（1）请分析并判断表示小球受到的弹力竖直向下的是题图乙中的图线1还是图线2；（2）求当地的重力加速度大小g以及小球的质量m。
11、如图所示，长为L的绳子下端连着一质量为m的小球，上端悬于天花板上，当把绳子拉直时，绳子与竖直线的夹角θ＝60°，此时小球静止于光滑的水平桌面上.(1)当小球以角速度ω1＝做圆锥摆运动时，绳子张力F T1为多大？桌面受到的压力F N1为多大？(2)当小球以角速度ω2＝做圆锥摆运动时，绳子的张力F T2及桌面受到的压力F N2分别为多大？12、物体做圆周运动时，所需的向心力F需由运动情况决定，提供的向心力F供由受力情况决定．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，物体将做向心运动．现有一根长L=1m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=0.5kg的小球（可视为质点），将小球提至正上方的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10m/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）若小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？（3）若小球以速度v2=1m/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？13、图示为一个四星系统，依靠四颗星间的相互作用，维持稳定的运动状态。
其中三颗质量均为m的星体A、B、C等间隔分布在半径r的圆轨道上并做同向的圆周运动，质量为M的星体D在圆轨道上的圆心上，该星体的半径为R，引力常量为G，其它三颗星体的半径可以忽略不计，求：（1）星体C做圆周运动的向心力大小；（2）星体C做圆周运动的周期。
14、“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。
做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上。
现将球拍和太极球简化成如图甲所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势。
A为圆周的最高点,C为最低点,B、D与圆心O等高。
设球的重力为1 N,不计拍的重力。
则:(1)健身者在C处所需施加的力比在A处大多少?(2)设在A处时健身者需施加的力为F,当球运动到B、D位置时,板与水平方向需有一定的夹角θ,请作出tan θ-F的关系图象。
15、如图所示，细绳一端系着质量M＝0.6kg的物体，静止在水平平台上，另一端通过光滑的小孔吊着质量m＝0.3kg的物体，M与圆孔距离r=0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2N。
现使此平面绕中心轴线转动，问角速度ω在什么范围m会处于静止状态？（g=l0m／s2）16、如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m＝1 kg的小物块(可视为质点)，当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC＝37°的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面上的长木板，圆弧轨道C 端的切线水平。
已知长木板的质量M＝4 kg，A、B两点距C点的高度分别为H＝0.6 m、h＝0.15 m，圆弧轨道半径R＝0.75 m，物块与长木板间的动摩擦因数μ1＝0.7，长木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.2，g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)小物块在B点时的速度大小；(2)小物块滑至C点时，对圆弧轨道的压力大小；(3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。
参考答案四、计算题1、【答案】以m为研究对象进行分析，m在水平方向只受一个摩擦力f的作用，f=μmg，根据牛顿第二定律知f=ma1a1=μg=0.20×10m/s2=2m/s2如图，m从A点运动到B点，做匀加速直线运动，s AB=s0-b=1.00m，运动到B点的速度υB为：υB=m/s=2 m/s物块在平板车上运动时间为t1=s=1s，在相同时间里平板车向前行驶的距离s0=2.0m，则s0=，所以平板车的加速度m/s2此时平板车的速度为v2=a2t1=4×1=4m/sm从B处滑落时，以υB为初速度做平抛运动，落到C的水平距离为s1，下落时间为t2，则h=ss1=v B t2=2×0.5m=1.0 m对平板车M，在m未滑落之前，水平方向受二力作用，即F和物块对平板车的摩擦力f，二者方向相反，平板车加速度为a2，由牛顿第二定律得：F-f=Ma2则有：F=Ma2+f=（100×4+0.2×50×10）N=500N当m从平板车的B点滑落以后，平板车水平方向只受F作用，而做加速度为a3的匀加速运动，由牛顿第二定律得：F=Ma3即m/s2在m从B滑落到C点的时间t=0.5s内，M运动距离s2为m物块落地时，落地点到车尾的水平距离s为s=s2-s1=（2.625-1）m=1.625m【解析】2、【答案】（1）1s（2）2.4m/s（3）6.8m【解析】（1）物体A上滑的过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma代入数据得：a=6m/s2设经过t时间B物体击中A物体，由速度公式得：0=v1-at代入数据得：t=1s（2）A的水平位移和平抛物体B的水平位移相等：B做平抛运动，水平方向上是匀速直线运动，所以平抛初速度为：（3）物体A、B间初始位置的高度差等于A上升的高度和B下降的高度的和，所以物体A、B间的高度差为：点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住与A运动的时间相等，水平位移相等，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．3、【答案】22(1)60,=10320(2)45,=1031)3103//3/,((1)2B yB yB xB B y BxAyA yAxB y A yAB OVB tag VVV V VVtagm sm sm sA BVVV Vsx V ttmg---==+==------=•=---==---分小球通过点运动时间为：分在点：得在A点：得分【解析】4、【答案】【解析】设地球质量为M，飞船质量为m，对飞船m，万有引力提供向心力：对地表上物体，重力等于万有引力：由以上二式，解得飞船离地面的高度5、【答案】6×1024kg【解析】根据万有引力提供向心力解得：。