第五章《曲线运动》章末测试(2)人教必修2
人教版高中物理必修二第五章 曲线运动
(精心整理,诚意制作)第五章曲线运动一、选择题1.(20xx•上海)图为在平静海面上,两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图.A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向,A、B、C不在一条直线上.由于缆绳不可伸长,因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等,由此可知C的()A.速度大小可以介于A、B的速度大小之间B.速度大小一定不小于A、B的速度大小C.速度方向可能在CA和CB的夹角范围外D.速度方向一定在CA和CB的夹角范围内2.(20xx•海南)关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是()A.物体做速率逐渐增加的直线运动时,其所受合外力的方向一定与速度方向相同B.物体做变速率曲线运动时,其所受合外力的方向一定改变C.物体做变速率圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心D.物体做匀速率曲线运动时,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直3.(20xx•上海)小球每隔0.2s从同一高度抛出,做初速为6m/s的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰.第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为(取g=10m/s2)()A.三个 B.四个 C.五个 D.六个4.(20xx•江苏)将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比.下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象,可能正确的是()A. B. C.D.5.(20xx•上海)如图,人沿平直的河岸以速度v 行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进,此过程中绳始终与水面平行.当绳与河岸的夹角为α,船的速率为()6.(20xx•江苏)如图所示,甲、乙两同学从河中O点出发,分别沿直线游到A点和B点后,立即沿原路线返回到O点,OA、OB分别与水流方向平行和垂直,且OA=OB.若水流速度不变,两人在靜水中游速相等,则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为()A.t甲<t乙B.t甲=t乙C.t甲>t乙D.无法确定7.(20xx•广东)如图所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处,将球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上,已知底线到网的距离为L,重力加速度取g,将球的运动视作平抛运动,下列表述正确的是()C.球从击球点至落地点的位移等于LD.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关二、填空题1.(20xx•××区二模)如图所示,是小球做平抛运动中的一段轨迹,已知小球质量m=0.2kg,取重力加速度g=10m/s2,则由轨迹对应的坐标值可求得其初速度v0=_________ m/s;若以抛出点为零势能参考平面,小球经P点时的重力势能E_________ J.p=2.(20xx•××区二模)质量为100kg的小船静止在水面上,船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙,当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后,小船的速度大小为_________ m/s,方向是_________ .3.(20xx•郑州二模)某兴趣小组利用物理学知识测量某农庄喷水口的流量Q(Q=Sv,S 为出水口的横截面积,v为出水口的水流速度),方法如下:(1)先用游标卡尺测量圆形喷水口的内径d.如图为正确测量得到的结果,由此可得出水口的内径d=_________ mm.(2)打开水阀,让水从喷水口竖直向上喷出,稳定后测得水柱最高点距喷水口竖直距离为h,则喷出的水的初速度=_________(用h、g表示).(3)根据上述测量值,可得喷水口水的流量Q=_________(用d、h、g表示).4.(20xx•天津三模)(1)如图a所示,一竖直的半圆形光滑轨道与一光滑曲面在最低点平滑连接,一小球从曲面上距水平面高h处由静止释放,恰好通过半圆最高点,则半圆的半径R=_________(2)用游标卡尺测量小球的直径,如图b所示的读数是_________mm.5、18.(20xx•××区二模)如图a所示,某实验小组对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改制,在装置两侧都装上完全相同的斜槽A、B,但位置有一定高度差,白色与黑色两个相同的小球A、B都由斜槽某位置静止释放.启动闪光连拍相机对上述实验过程拍照.实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系,得到如图所示的部分小球位置示意图.(1)根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为_________s.(g=10m/s2)(2)(多选题)根据部分小球位置示意图,下列说法正确的是_________(A)白球A先释放,黑球B后释放(B)A球抛出点坐标(0,0)(C)B球抛出点坐标(0.95,0.50)(D)两小球释放位置到平抛槽口的高度差相同三、解答题1.(20xx•海南)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的圆弧轨道,两轨道相切于B点.在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力.已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度大小为g.求:(1)小球从在AB段运动的加速度的大小;(2)小球从D点运动到A点所用的时间.2.(20xx•海南)如图,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆.ab为沿水平方向的直径.若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球,小球会击中坑壁上的c点.已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半,求圆的半径.第五章曲线运动一、选择题1、解:A、B、船C沿着绳子靠向A船的同时还要绕A船转动;同理,船C沿着绳子靠向B 船的同时还要绕B船转动;先将船C的速度先沿着平行AC绳子和垂直AC绳子方向正交分解;再将船C的速度先沿着平行BC绳子和垂直BC绳子方向正交分解;由于绳子不可伸长,故每条船沿着绳子方向的分速度是相等的;由于船C的速度方向未知,可能在AC与BC绳子之间,也可能不在在AC与BC绳子之间,故两船速度大小无法比较,但从图中可以看出,两拖船速度一定小于C船速度;故A错误,B正确;C、D、由于船C的合速度方向未知,可以在AC与BC绳子之间,也可能不在在AC与BC 绳子之间,故C正确,D错误;故选:BC.2、解:A、合力的方向与加速度方向相同,与速度的方向和位移的方向无直接关系,当物体做加速运动时,加速度方向与速度方向相同;当物体做减速运动时,加速度的方向与速度的方向相反,故A正确,B、物体做变速率曲线运动时,其所受合外力的方向不一定改变,比如:平抛运动,故B 错误.C、物体做匀速圆周运动时,其所受合外力的方向一定指向圆心,若非匀速圆周运动,则合外力一定不指向圆心,故C错误.D、物体做匀速率曲线运动时,速度的大小不变,所以其所受合外力始终指向圆心,则其的方向总是与速度方向垂直,故D正确,故选AD.3、解:小球做竖直上抛运动,从抛出到落地的整个过程是匀变速运动,根据位移时间关系公式,有:代入数据,有:解得:t=0(舍去)或 t=1.2s每隔0.2s抛出一个小球,故第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为:故选C.4、解:B、D、皮球竖直向上抛出,受到重力和向下的空气阻力,根据牛顿第二定律,有:mg+f=ma根据题意,空气阻力的大小与速度的大小成正比,有:f=kv联立解得:A、C、由于速度不断减小,故加速度不断减小,到最高点速度为零,阻力为零,加速度为g,不为零,故BD均错误;,由于加速度减小,,故a-t图象的斜率不断减小,故A错误,C正确;故选:C.5、解:将人的运动速度v沿着绳子方向和垂直绳子方向正交分解,如图,由于绳子始终处于绷紧状态,因而小船的速度等于人沿着绳子方向的分速度根据此图得v船=vcosα故选C.6、解:设游速为v,水速为v0,OA=OB=l,则甲整个过程所用时间:乙为了沿OB运动,速度合成如图:则乙整个过程所用时间:t乙=∴t甲>t乙,∴选C正确,选项A、B、D错误.故选:C.7、解:网球做的是平抛运动,在水平方向上匀速直线运动:L=Vt在竖直方向上,小球做自由落体运动:代入数据解得:,所以AB正确.位移是指从初位置到末位置的有向线段,初位置是在球网正上方距地面H处,末位置是在底线上,所以位移的大小为,与球的质量无关,所以CD错误.故选AB.二、填空题1、解:在竖直方向上有:△y=gT2,横坐标为20cm点的竖直方向的分速度,经历的时间.在这段时间内水平位移x=v0t=0.2m,竖直位移,所以抛出点的横坐标为0.1-0.2=-0.1m=-10cm.纵坐标为0.15-0.20m=-0.05m=-5cm,即抛出点的坐标为(-10cm,-5cm).那么小球经P点时的重力势能E p=-mgh=-0.2×10×(0.15+0.05)=-0.4J.故答案为:2.0;-0.4.2、解:甲乙船三者组成的系统动量守恒.规定向左为正方向.设小船的速度大小为v,由动量守恒定律有:0=m甲v甲+m乙v乙+mv0=40×3-60×3+100v解得:v=0.6m/s.速度v为正值,说明方向向左.故答案为:0.6,向左.3、(20xx•郑州二模)某兴趣小组利用物理学知识测量某农庄喷水口的流量Q(Q=Sv,S 为出水口的横截面积,v为出水口的水流速度),方法如下:(1)先用游标卡尺测量圆形喷水口的内径d.如图为正确测量得到的结果,由此可得出水口的内径d=10.10 mm.(2)打开水阀,让水从喷水口竖直向上喷出,稳定后测得水柱最高点距喷水口竖直距离为h,则喷出的水的初速度=(用h、g表示).(3)根据上述测量值,可得喷水口水的流量Q=(用d、h、g表示).考点:专题:实验题;直线运动规律专题.分析:(1)游标卡尺读数由两部分组成,注意精确度和记录单位(2)喷出的水做竖直上抛运动,由匀变速规律可得初速度(3)流量为单位时间内喷出的水柱的体积,用速度乘以横截面积即可解答:解:(1)主尺读数为:1.0cm=10mm,游标尺读数为:2×0.05mm=0.10mm,出水口的内径d=10.10mm(2)喷出的水做竖直上抛运动,由竖直上抛规律得:即(3)流量为单位时间内喷出的水柱的体积,用速度乘以横截面积,故:Q=Sv0=故答案为:(1)10.10 (2)(3)点评:注意游标卡尺的读数及记录单位;注意建立物理模型,喷出的水做竖直上抛运动,根据运动的规律求解初速度,从而计算流量,此即物理与生活的联系4.(20xx•天津三模)(1)如图a所示,一竖直的半圆形光滑轨道与一光滑曲面在最低点平滑连接,一小球从曲面上距水平面高h处由静止释放,恰好通过半圆最高点,则半圆的半径R=(2)用游标卡尺测量小球的直径,如图b所示的读数是10.50mm.考点:专题:牛顿第二定律在圆周运动中的应用.分析:(1)小球恰好能通过圆弧轨道最高点,此时恰好由重力作为向心力,由向心力的公式可以求得在最高点的速度大小,从开始到到最高点的过程中,小球的机械能守恒,从而可以求得半圆的半径R.(2)此游标尺的精确度为0.05mm,游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.解答:解:(1)小球通过最高点时,由重力充当向心力,则有:mg=从开始运动到最高点的过程中,小球的机械能守恒,则得:mg(h﹣2R)=联立以上两式解得:R=h.(2)此游标尺的精确度为0.05mm,游标卡尺的主尺读数为10mm,游标读数为0.05×10mm=0.50mm,所以最终读数为:10mm+0.50mm=10.50mm.故答案为:(1);(2)10.50.点评:解决本题的关键掌握圆周运动最高点的临界条件,知道游标卡尺的读数方法:主尺读数加上游标读数.5.(20xx•××区二模)如图a所示,某实验小组对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改制,在装置两侧都装上完全相同的斜槽A、B,但位置有一定高度差,白色与黑色两个相同的小球A、B都由斜槽某位置静止释放.启动闪光连拍相机对上述实验过程拍照.实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系,得到如图所示的部分小球位置示意图.(1)根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为0.1s.(g=10m/s2)(2)(多选题)根据部分小球位置示意图,下列说法正确的是ABD(A)白球A先释放,黑球B后释放(B)A球抛出点坐标(0,0)(C)B球抛出点坐标(0.95,0.50)(D)两小球释放位置到平抛槽口的高度差相同点:专题:实验题;平抛运动专题.分析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动.根据竖直方向上在相邻的相等的时间间隔内位移之差是一恒量,即△y=gT2,求出时间间隔.即为闪光间隔.求出球在某点竖直方向上的分速度,求出运动时间,则求出水平位移和竖直位移,从而求出抛出点的坐标.比较两球在水平方向上的速度,即可知道是否从相同位置由静止释放.解答:解:(1)根据△y=gT2得:T=(2)A、由图可以看出,A球到达C点的时间比B球到达C点的时间长,而AB球同时到达C点,所以A球先释放,故A正确;B、A球水平速度为v0==1.5m/s,左边第二个球在竖直方向上的分速度vy=m/s=1m/s,运动的时间t==0.1s.此时水平位移为x=v0t=0.15m,竖直位移为y= =0.05m,可知抛出点的坐标为(0,0).故B正确.C、B球水平速度v0==1.5m/s,右边1、3两个球在竖直方向上的位移为0.3m,右边第二个球在竖直方向上的分速度vy=m/s=1.5m/s,则运动的时间t==0.15s.此时水平位移为x=v0t=0.225m,竖直位移为y==0.1125m,所以抛出点的横坐标为0.8+0.225m=1.025m.纵坐标为0.6﹣0.1125m=0.4875m.故C错误.D、两球平抛运动的初速度都是1.5m/s.所以两小球释放位置到平抛槽口的高度差相同,故D正确.故选:ABD.故答案为:(1)0.1s,(2)ABD点评:解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动.三、解答题1.(20xx•海南)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的圆弧轨道,两轨道相切于B点.在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力.已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度大小为g.求:(1)小球从在AB段运动的加速度的大小;(2)小球从D点运动到A点所用的时间.点:专题:压轴题;牛顿第二定律在圆周运动中的应用.分析:(1)物体恰好通过最高点,意味着在最高点是轨道对滑块的压力为0,即重力恰好提供向心力,这样我们可以求出C点速度,从B到C的过程中运用动能定理求出B 点速度,根据匀加速直线运动位移速度公式即可求解加速度;(2)小球离开D点做加速度为D的匀加速直线运动,根据位移时间公式即可求解时间.解答:解:(1)小滑块恰好通过最高点,则有:mg=m解得:从B到C的过程中运用动能定理得:=﹣mg•2R解得:v B=根据位移速度公式得:2aR=解得:a=(2)从C到D的过程中运用动能定理得:=mgR解得:小球离开D点做加速度为D的匀加速直线运动,根据位移时间公式得:R=解得:t=答:(1)小球从在AB段运动的加速度的大小为;(2)小球从D点运动到A点所用的时间为.点评:本题主要考查了动能定理,运动学基本公式的直接应用,物体恰好通过C点是本题的突破口,这一点要注意把握,难度适中.2.(20xx•海南)如图,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆.ab为沿水平方向的直径.若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球,小球会击中坑壁上的c点.已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半,求圆的半径.考点:专题:压轴题.分析:平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动,竖直方向上的位移已经知道了,但是水平方向的位移要用三角形的知识来求,然后才能求圆的半径.解答:解:设圆半径为r,质点做平抛运动,设水平方向的位移为x,竖直方向上的位移为y,则:x=v0t﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②过c点做cd⊥ab于d点,Rt△acd∽Rt△cbd可得cd2=ad•db即为:﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由①②③得:所以圆的半径为.点评:考查平抛运动规律的应用,但是水平方向的位移不知道,所以用的数学的知识较多,需要熟练的应用三角形的边角关系.。
高一下学期物理人教版必修2第五章 曲线运动 习题(含答案)
2021春人教物理必修二第五章曲线运动选习题含答案必修二第五章曲线运动一、选择题1、如图所示,某人用绳通过定滑轮拉小船,设人匀速拉绳的速度为v0,小船水平向左运动,绳某时刻与水平方向夹角为α,则小船的运动性质及此时刻小船的速度v x为()图A.小船做变加速运动,v x=v0 cos αB.小船做变加速运动,v x=v0cos αC.小船做匀速直线运动,v x=v0 cos αD.小船做匀速直线运动,v x=v0cos α2、关于曲线运动,下列说法正确的是()A.曲线运动可能不是变速运动B.曲线运动不可能是匀变速运动C.做曲线运动的物体速度大小可能不变D.做曲线运动的物体可能没有加速度3、(双选)关于平抛物体的运动,以下说法正确的是()A.做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大B.做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变C.平抛物体的运动是匀变速运动D.平抛物体的运动是变加速运动4、汽车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。
某国产轿车的车轮半径约为30 cm,当该型号的轿车在高速公路上行驶时,速率计的指针指在120 km/h上,可估算此时该车车轮的转速为( ) A.1 000 r/s B.1 000 r/minC.1 000 r/h D.2 000 r/s5、(双选)如图所示,一小物块以大小为a n=4 m/s2的向心加速度做匀速圆周运动,半径R=1 m,则下列说法正确的是( )A.小物块运动的角速度为2 rad/sB.小物块做圆周运动的周期为π sC.小物块在t= s内通过的位移大小为 mD.小物块在π s内通过的路程为零6、(双选)如图所示,圆盘绕竖直轴匀速转动,盘面离地高度为h,当转动的角速度为ω0时,位于圆盘边缘的物块A(可看成质点)刚好从圆盘上飞离,从飞出到落地的(水平位移刚好为h,不计空气阻力,则(假设物块与圆盘的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A. 圆盘的半径为B. 圆盘的半径为C. 物块与圆盘的动摩擦因数为ω0D. 物块与圆盘的动摩擦因数为ω07、杂技演员在表演水流星节目时,盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动,当杯子到最高点时,里面水也不流出来,这是因为( )A.水处于失重状态,不受重力的作用了B.水受平衡力作用,合力为0 C.水受的合力提供向心力,使水做圆周运动D.杯子特殊,杯底对水有吸力8、质点在一平面内沿曲线由P运动到Q,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()9、做平抛运动的物体,落地过程在水平方向通过的距离取决于()A.物体的初始高度和所受重力B.物体的初始高度和初速度C.物体所受的重力和初速度D.物体所受的重力、初始高度和初速度10、变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。
(人教版必修2)第五章章末小结知识整合与阶段检测
答案:BD
3.如图5-8所示,足够长的水平直轨道MN
上左端有一点C,右端有一点D。过MN的
竖直平面上有两点A、B,A点在C点的正上
图 5- 8
方,B点与A点在一条水平线上。不计轨道
阻力和空气阻力,下列判断正确的是( )
A.在A、C两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球,
两球一定会相遇
B.在A、C两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球, 两球一定不会相遇 C.在A点水平向右抛出一小球,同时在B点由静止释放一 小球,两球一定会相遇
图5-4
[解析] 设直杆匀速转动时, 弹簧伸长量为 x, A、B 两球水平方向受力如图 5-5 所示,其中 FT 为细绳的拉力,F 为弹簧的弹力。 对 A 球有 FT-F=Mω2L, 对 B 球有 F=mω2(2L+x), F=kx,
图 5- 5
2mω2L 解得 x= 2, k-mω
2 2 mω kL 2 FT=Mω L+ 。 k-mω2
D.在A、C两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球,
并同时在B点由静止释放一小球,三小球有可能在水平轨 道上相遇
解析:由于不计轨道阻力和空气阻力,从A点水平抛出的小 球做平抛运动,它在水平方向上是匀速直线运动,而在C点 抛出的小球沿轨道做匀速直线运动,当A点抛出的小球到达 MN轨道时,在水平方向上与C点抛出的小球水平位移相同, 它们一定相遇,A正确,B错误;在A点水平向右抛出一小球, 同时在B点由静止释放一小球,若A点抛出的小球能到达DB 直线上,两小球在竖直方向的位移相同,两球会相遇,若是 不能到达DB直线就落到轨道CD上,两球就不会相遇,C错 误;由以上分析可知:在A、C两点以相同的速度同时水平向 右抛出两小球,并同时在B点由静止释放一小球,三小球有 可能在水平轨道上相遇,D正确。 答案:AD
物理:第五章《曲线运动》单元测试2(新人教版必修2).docx
曲线运动单元测试题一、选择题1、机械运动按轨迹分为直线运动和曲线运动,按运动的性质(加速度)乂分为匀速和变速运动•下列判断正确的有( )A. 匀速运动都是直线运动c.曲线运动都是变速运动 2、白行车场地赛小,运动员骑白行车绕圆形赛道运动一周,下列说法正确的是()A.运动员通过的路程为零 B.运动员发牛的位移为零C.运动员的速度方向时刻在改变D.由于起点与经终点重合,速度方向没有改变,因此运动并非曲线运动 3、物体在力用、尺、尺的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去外力则物体的运动情况是()A.必沿着R 的方向做匀加速直线运动B.必沿着R 的方向做匀减速宜线运动7、下列哪一项不是抛体运动的例子?()A. 一只排球发过网B. 一只棒球被--根棒球棍击起C. 一只热气球飘离地面D.-名运动员在跳远 8、某同学在探究物体做平抛运动的实验吋,他猜想到平抛运动的吋间长短可能与下列因索相关,其中你认为正确的是()9、如图2枪管肋对准小球Q, A. B 、C 在同一水平面上,枪管和小球距地面 的高度为45 m«己知〃C 二100 m,当子弹射出枪口吋的速度旳=50 m/s 时, 子弹恰好能在C 下落20 m 时击中C o 现其他条件不变,只改变子弹射出枪口B.匀变速运动都是直线运动D.曲线运动不可能是匀变速运动C.不可能做匀速直线运动D.可能做直线运动,也可能做曲线运动5、 一条船沿垂直河岸的方向航行,它在静水中航行速度大小一定,当船行驶到河中心时,河水流速突然增大,这使得该船()A.渡河时间增大B.到达对岸时的速度增人 C .渡河通过的路程增人D.渡河通过的路程比位移大时,使玻璃管水平向右作匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的()A.直线pB.曲线GC.曲线D.无法确定A.抛出点距离地|衍的竖直高度B. 抛出点距离落地点的水平位移C.物体抛出时的水平速度D.物体的质最图145图2时的速度旳,则(不计空气阻力,取^=10 m/s 2)()A. ro = 60 m/s 时,了弹能击中小球B. Vo = 40 m/s 时,了弹能击中小球C. ro = 30 m/s 时,子弹能击屮小球D.以上的三个%值,子弹可能都不能击中小球10、以初速度讥冰平抛出一-个物体,经过时I'可t,速度的大小为*经过时间2 I,速度的人小的正确表达式应 是()A ・ v.+2gtB ・ v+gtC ・ 関+恣沪D ・ J/+3(gf )211、在印度洋海啸灾害中,执行救灾任务的飞机逆风做水平方向的匀速直线飞行,相隔0.5 s 先后释放开关和质量完全相同的两箱救灾物资1和2。
高中物理必修二第五章曲线运动考试(附答案)
2020年人教版新课标高中物理单元专题卷曲线运动第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12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.下列与曲线运动有关的叙述,正确的是()A.物体做曲线运动时,速度方向一定时刻改变B.物体运动速度改变,它一定做曲线运动C.物体做曲线运动时,加速度一定变化D.物体做曲线运动时,有可能处于平衡状态2.一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则()A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变3.如图甲所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,现假使三角板沿刻度尺水平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中,正确的有()A.笔尖留下的痕迹可以是一条如图乙所示的抛物线B.笔尖留下的痕迹可以是一条倾斜的直线C.在运动过程中,笔尖运动的速度方向始终保持不变D.在运动过程中,笔尖运动的加速度方向始终保持不变4.关于平抛运动的叙述,下列说法不正确的是()A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B.平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变C.平抛运动的速度大小是时刻变化的D.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小5.如图所示,某同学将一小球水平抛出,最后球落在了正前方小桶的左侧,不计空气阻力。
为了能将小球抛进桶中,他可采取的办法是()A .保持抛出点高度不变,减小初速度大小B .保持抛出点高度不变,增大初速度大小C .保持初速度大小不变,降低抛出点高度D .减小初速度大小,同时降低抛出点高度6.以初速度0v 水平抛出一个物体,经过时间t 物体的速度大小为v ,则经过时间2t ,物体速度大小的表达式正确的是( ) A .02v gt +B .v gt +C .220(2)v gt +D .202()v gt +7.如图所示,在距河面高度20 h m =的岸上有人用长绳拴住一条小船,开始时绳与水面的夹角为30︒。
人教版物理必修2第五章《曲线运动》word章末过关检测
第五章 曲线运动(时间:60分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确.)1.下列关于曲线运动的说法中,正确的是( ) A .做曲线运动的物体的加速度一定是变化的 B .做曲线运动的物体其速度大小一定是变化的C .做匀速圆周运动的物体,所受的合力不一定时刻指向圆心D .骑自行车冲到圆弧形桥顶时,人对自行车座的压力减小,这是失重造成的解析:选D.曲线运动的加速度不一定变化,如平抛运动,选项A 错误.曲线运动的速度大小可以不变,如匀速圆周运动,选项B 错误.做匀速圆周运动的物体,所受合力一定指向圆心,选项C 错误.自行车行驶至桥顶时,加速度方向向下,处于失重状态,选项D 正确.2.若河水的流速大小与水到河岸的距离有关,河中心水的流速最大,河岸边缘处水的流速最小.现假设河的宽度为120 m .河中心水的流速大小为4 m/s ,船在静水中的速度大小为3 m/s ,要使船以最短时间渡河,则( )A .船渡河的最短时间是24 sB .在行驶过程中,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为7 m/s解析:选 B.当船头的指向(即船相对于静水的航行方向)始终垂直于河岸时,渡河时间最短,且t min =1203s =40 s ,选项A 错误,选项B 正确;因河水的流速随距岸边距离的变化而变化,而小船的实际航速、航向都在变化,航向变化引起船的运动轨迹不在一条直线上,选项C 错误;船在静水中的速度一定,则水流速度最大时,船速最大,由运动的合成可知,选项D 错误.3.如图所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴O 匀速转动,a 和b 是轮边缘上的两个点,则偏心轮转动过程中a 、b 两点( )A .角速度大小相同B .线速度大小相同C .周期大小不同D .转速大小不同解析:选A.同轴转动,角速度大小相等,周期、转速都相等,选项A 正确,C 、D 错误;角速度大小相等,但转动半径不同,根据v =ωr 可知,线速度大小不同,选项B 错误.本题答案为A.4.如图所示,质量为m 的物体从半径为R 的半球形碗边向碗底滑动,滑到最低点时的速度为v .若物体滑到最低点时受到的摩擦力是F f ,则物体与碗的动摩擦因数为( )A.F fmg B.F fmg +mv 2RC.F fmg -mv 2RD.F f m v 2R解析:选B.设在最低点时,碗对物体的支持力为F N ,则F N -mg =m v 2R ,解得F N =mg +m v 2R.由F f =μF N 解得μ=F fmg +mv 2R,选项B 正确.5.如图所示,半径为R 的半圆形圆弧槽固定在水平面上,在圆弧槽的边缘A 点有一小球(可视为质点,图中未画出),今让小球对着圆弧槽的圆心O 以初速度v 0做平抛运动,从抛出到击中槽面所用时间为Rg(g 为重力加速度),则平抛的初速度可能是( ) A .v 0=2±32gRB .v 0=3±22gRC .v 0=3±32gRD .v 0=2±22gR解析:选A.小球做平抛运动,下落的高度y =12gt 2=R 2,水平位移x =R ±R 2-R2=2±32R ,所以小球做平抛运动的初速度v 0=x t =2±32gR ,选项A 正确.6.质量为m 的飞机以恒定速率v 在空中水平盘旋(如图所示),其做匀速圆周运动的半径为R ,重力加速度为g ,则此时空气对飞机的作用力大小为( )A .m v 2RB .mgC .mg 2+v 4R2D .mg 2-v 4R2解析:选C.飞机在空中水平盘旋时在水平面内做匀速圆周运动,受到重力和空气的作用力两个力的作用,其合力提供向心力F n =m v 2R.飞机受力示意图如图所示,根据勾股定理得F =mg 2+F 2n =m g 2+v 4R2.二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)7.西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节,其间若一名儿童站在自家的平房顶上,向距离他L 处的对面的竖直高墙上投掷西红柿,第一次水平抛出的速度是v 0,第二次水平抛出的速度是2v 0,则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时,有( )A .运动时间之比是2∶1B .下落的高度之比是2∶1C .下落的高度之比是4∶1D .运动的加速度之比是1∶1 解析:选ACD.由平抛运动的规律得t 1∶t 2=L v 0∶L2v 0=2∶1,故选项A 正确.h 1∶h 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12gt 21∶⎝ ⎛⎭⎪⎫12gt 22=4∶1,选项B 错误,C 正确.由平抛运动的性质知,选项D 正确. 8.中央电视台《今日说法》曾报道了一起发生在某路上的离奇交通事故.家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是( )A .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动B .由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动C .公路在设计上可能内(东)高外(西)低D .公路在设计上可能外(西)高内(东)低解析:选AC.由题意知汽车在转弯时路面不能提供足够的向心力,车将做离心运动,该处的设计可能是外低内高,故选项A 、C 正确.9.如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m ,水的阻力恒为F f ,当轻绳与水平面的夹角为θ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v cos θB .人拉绳行走的速度为vcos θC .船的加速度为F cos θ-F fmD .船的加速度为F -F fm解析:选AC.船的速度产生了两个效果:一是滑轮与船间的绳缩短,二是绳绕滑轮顺时针转动,因此将船的速度进行分解如图所示,人拉绳行走的速度v 人=v cos θ,选项A 正确,选项B 错误;绳对船的拉力等于人拉绳的力,即绳的拉力大小为F ,与水平方向成θ角,因此F cosθ-F f =ma ,得a =F cos θ-F fm,选项C 正确,选项D 错误. 10.如图所示,长l =0.5 m 的轻质细杆,一端固定有一个质量为m =3 kg 的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O 点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为v =2 m/s.取g =10 m/s 2,下列说法正确的是( )A .小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24 NB .小球通过最高点时,对杆的压力大小是6 NC .小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24 ND .小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54 N解析:选BD.设小球在最高点时受杆的弹力向上,则mg -F N =m v 2l ,得F N =mg -m v 2l=6 N ,由牛顿第三定律知小球对杆的压力大小是6 N ,A 错误,B 正确;小球通过最低点时F N -mg =m v 2l ,得F N =mg +m v 2l=54 N ,由牛顿第三定律知小球对杆的拉力大小是54 N ,C 错误,D正确.三、非选择题(本题共3小题,共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)11.(10分)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O 正下方P 点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示.a 、b 、c 、d 为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s ,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,则:(1)由已知信息,可知a 点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;(2)由已知信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s 2; (3)由已知信息可以算出小球平抛的初速度是________m/s ; (4)由已知信息可以算出小球在b 点时的速度是______m/s.解析:(1)由初速度为零的匀加速直线运动经过相邻的相等的时间内通过位移之比为1∶3∶5可知a 点为抛出点;(2)由ab 、bc 、cd 水平距离相同可知,a 到b 、b 到c 、c 到d 运动时间相同,设为T ,在竖直方向有Δh =gT 2,T =0.10 s ,可求出g =8 m/s 2;(3)由两位置间的时间间隔为0.10 s ,实际水平距离为8 cm ,x =v x t ,得水平速度为0.8 m/s ;(4)b 点竖直分速度为ac 间的竖直平均速度,根据速度的合成求b 点的合速度,v yb =4×4×1×10-22×0.10 m/s =0.8 m/s ,所以v b =v 2x +v 2yb =425m/s.答案:(1)是 (2)8 (3)0.8 (4)42512.(14分)(2015·高考重庆卷改编)同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置,图中水平放置的底板上竖直地固定有M 板和N 板.M 板上部有一半径为R 的14圆弧形的粗糙轨道,P 为最高点,Q 为最低点,Q 点处的切线水平,距底板高为H ,N 板上固定有三个圆环.将质量为m 的小球从P 处静止释放,小球运动至Q 飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q 水平距离为L 处.不考虑空气阻力,重力加速度为g .求:(1)距Q 水平距离为L2的圆环中心到底板的高度;(2)小球运动到Q 点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向.解析:(1)设小球在Q 点的速度为v 0,由平抛运动规律有H =12gt 21,L =v 0t 1,得v 0=L g2H.从Q 点到距Q 点水平距离为L 2的圆环中心的竖直高度为h ,则L 2=v 0t 2,得h =12gt 22=14H .该位置距底板的高度:Δh =H -h =34H .(2)由(1)问知小球运动到Q 点时的速度大小v 0=Lg2H.设小球在Q 点受的支持力为F ,由牛顿第二定律F -mg =m v 20R ,得F =mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+L 22HR ,由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力F ′=F ,方向竖直向下.答案:见解析 13.(16分)如图所示,半径为R ,内径很小的光滑半圆管竖直放置.质量为m 的小球以某一速度进入管内,通过最高点A 时,对管壁的作用力为12mg .求:小球落地点距轨道最低点B的距离的可能值.解析:小球通过最高点A 时,对管壁的作用力为12mg ,有两种可能:一是对下管壁的压力为12mg ,二是对上管壁的压力为12mg .小球对下管壁的压力为12mg 时的受力如图.由牛顿第二定律得:mg -F N1=mv 21R又F N1=12mg解得:v 1=gR2小球对上管壁的压力为12mg 时的受力如图.由牛顿第二定律得:mg +F N2=mv 22R又F N2=12mg解得:v 2=3gR 2小球从A 到落地的时间由12gt 2=2R 得:t =2R g小球落点到B 点的距离可能值:x 1=v 1t =gR2·2Rg =2Rx 2=v 2t =3gR 2·2Rg=6R .答案:2R 或6R。
2020年春人教版高一物理必修2 第五章 曲线运动练习含答案
2020春人教物理必修(二)第五章曲线运动练习含答案必修二第五章曲线运动一、选择题1、(多选)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、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是( )A.140 s B.100 s C.84 s D.105 s3、如图所示,网球运动员对着墙壁练习打网球,假定球与墙面碰撞后以25 m/s的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10 m至15 m之间,忽略空气阻力,取g=10 m/s2,球在墙面上反弹点的高度范围是( )A.0.8~1.8 mB.0.8~1.6 mC.1.0~1.6 mD.1.0~1.8 m4、在“研究平抛运动”的实验中,已备有下列器材:有孔的硬纸片、白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需的器材有( )A. 停表B. 天平C. 重垂线D. 弹簧测力计5、(双选)下列关于匀速圆周运动的说法中,正确的是( )A.是线速度不变的运动B.是角速度不变的运动C.是周期不变的运动 D.是位移不变的运动6、(双选)一只质量为m的老鹰,以速率v在水平面内做半径为r的匀速圆周运动,则关于老鹰的向心加速度的说法正确的是( )A.大小为B.大小为g-C.方向在水平面内D.方向在竖直面内7、(双选)如图所示皮带传送装置,皮带轮O和O′上的三点A、B和C,OA=O′C=r,O′B=2r.则皮带轮转动时A、B、C三点的情况是()A. v A=v B,v B>v CB. ωA=ωB,v B>v CC. v A=v B,ωB=ωCD. ωA>ωB,v B=v C8、乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内旋转,下列说法正确的是()A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来B.人在最高点时对座仍可能产生压力,但压力一定小于mgC.人在最低点时对座位的压力等于mgD.人在最低点时对座位的压力大于mg9、[多选]下列说法中正确的是( )A.物体受到的合外力方向与速度方向相同时,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锐角时,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10、如图所示,A,B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为( )A.tB.tC.D.11、用如图所示的实验装置研究平抛运动:在水平桌面上放置一个斜面,在桌子右边有一木板,上面放一张白纸,白纸上有复写纸,以记录钢球在白纸上的落点。
人教版必修2 第五章 曲线运动 单元测试
单元测评(一)第五章本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48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,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.(多选)关于物体的运动,下列说法正确的是()A.做曲线运动的物体所受的合力一定不为0B.做曲线运动的物体有可能处于平衡状态C.做曲线运动的物体速度方向一定时刻改变D.做曲线运动的物体所受的合外力的方向可能与速度方向在一条直线上2.如图C51所示,A、B两个质点以相同的水平速度从坐标原点O沿x 轴正方向抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1,B紧贴光滑的斜面运动,落地点为P2,P1和P2对应的x轴坐标分别为x1和x2,不计空气阻力.下列说法正确的是()图C51A.x1=x2B.x1>x2C.x1<x2D.无法判断3.(多选)在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系,一个物体从t=0时刻起,由坐标原点O(0,0)开始运动,其沿x 轴和y 轴方向运动的速度—时间图像如图C 52甲、乙所示.下列说法中正确的是( )图C 52A .前2 s 内物体沿x 轴做匀加速直线运动B .后2 s 内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y 轴方向C .4 s 末物体坐标为(4 m ,4 m )D .4 s 末物体坐标为(6 m ,2 m )4.某人横渡一条河,船速和水速一定,此人过河的最短时间为T 1,若此人用最短的位移过河,则所需的时间为T 2.若船速大于水速,则船速和水速之比为( )A .T 2T 22-T 21 B .T 2T 1 C .T 1T 22-T 21D .T 1T 2 5.以初速度v 0水平抛出一个物体,经过时间t 物体的速度大小为v ,重力加速度为g ,则经过时间2t 物体速度大小的表达式是( )A .v 0+2gtB .v +gtC .v 20+(2gt )2D .v 2+2(gt )26.(多选)如图C 53所示,小物块从半球形碗的碗口下滑到碗底的过程中,如果小物块的速度大小始终不变,则( )图C 53A.小物块的加速度大小始终不变B.碗对小物块的支持力大小始终不变C.碗对小物块的摩擦力大小始终不变D.小物块所受的合力大小始终不变7.如图C54所示,轻质杆OA长l=0.5 m,A端固定一个质量为3 kg的小球,小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动.通过最高点时小球的速率是2 m/s,g取10 m/s2,则此时细杆OA()图C54A.受到6 N的拉力B.受到6 N的压力C.受到24 N的拉力D.受到54 N的拉力8.(多选)如图C55所示,摩擦轮A和B通过中介轮C进行传动,A为主动轮,A的半径为20 cm,B的半径为10 cm,则A、B两轮边缘上的点()图C55A.角速度之比为1∶2 B.向心加速度之比为1∶2C.线速度之比为1∶2 D.线速度之比为1∶19.在“运动的合成与分解”的实验中,红蜡块在长1 m的玻璃管中竖直方向能做匀速直线运动,现在某同学拿着玻璃管沿水平方向从静止开始做匀加速直线运动,并每隔一秒画出了蜡块运动所到达的位置如图C56所示.若取轨迹上的C(x,y)点作该曲线的切线(图中虚线)交y轴于A点,则A点的坐标为()图C56A.(0,0.6y) B.(0,0.5y)C.(0,0.4y) D.不能确定10.如图C57所示,从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘沿直径方向向管内水平抛入一个钢球,球与管壁多次相碰后落地(球与管壁相碰时间不计).若换一根等高但较粗的内壁光滑的钢管B,用同样的方法抛入此钢球,对比两次的运动时间,可得()图C57A.钢球在A管中的运动时间长B.钢球在B管中的运动时间长C.钢球在两管中的运动时间一样长D.无法确定钢球在哪一根管中的运动时间长11.(多选)如图C58所示,在某次自由式滑雪比赛中,一名运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上.若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为v0,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则()图C58A.如果v0不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同B.不论v0多大,该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C.运动员落到雪坡时的速度大小是v0 cosθD.运动员在空中经历的时间是2v0tanθg12.如图C59所示,OO′为竖直转轴,MN为固定在OO′上的水平光滑杆,有两个质量相同的金属球A、B套在水平杆上,AC、BC两根抗拉能力相同的细绳一端连接金属球,另一端C固定在转轴OO′上,当两绳拉直时,A、B两球转动的半径之比恒为2∶1.若转轴角速度逐渐增大,则()图C59A.AC绳先断B.BC绳先断C.两绳同时断D.不能确定哪根绳先断请将选择题答案填入下表:第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、填空和实验题(本题共2小题,13题6分,14题4分,共10分)13.在做“研究平抛运动”的实验时,只画出了如图C510所示的一部分曲线,在曲线上取A、B、C三点,测得它们的水平距离均为Δx=0.2 m,竖直距离h1=0.1 m,h2=0.2 m,则平抛物体的初速度v0=________m/s,抛出点距A 的水平距离x=________m.(g取10 m/s2)图C51014.(1)做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹,为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如下表:以下探究方案符合控制变量法的是__________.A.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据B.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据C.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据D.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据图C511(2)某同学做“研究平抛运动的规律”的实验时,重复让小球从斜槽上相同位置由静止滚下,得到小球运动过程中的多个位置;根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位置的坐标(x,y),画出y-x2图像如图C511所示,图线是一条过原点的直线,说明小球运动的轨迹形状是__________;设该直线的斜率为k,重力加速度为g,则小铁块从轨道末端飞出的速度为__________.三、计算题(本题共4个小题,15、16、17题各10分,18题12分,共42分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.如图C512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.若此时小球距水平地面的高度h=5 m,重力加速度g取10 m/s2,求小球落地处到地面上P点的距离.(P点在悬点的正下方)图C51216.如图C513所示,一个光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,然后小球从轨道口B处飞出,最后落在水平面上.已知小球落地点C与B处的距离为3R,重力加速度为g,则小球通过B处时对轨道口B的压力为多大?图C51317.如图C514所示,水平转盘上放有质量为m的物块,物块随转盘做匀速圆周运动,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为0).已知物块和转盘间的最大静摩擦力是其正压力的μ倍,重力加速度为g.当转盘的角速度ω=μg2r时,求绳的拉力.图C51418.铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的,弯道处要求外轨比内轨高,其内、外轨高度差h的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率.以下表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之相对应的轨道的高度差h.(1)根据表中数据,试导出h与r关系的表达式,并求出当r=440 m时,h 的设计值.(2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内、外轨道均不向车轮施加侧面压力,已知我国铁路内、外轨的间距设计值L=1.435 m,结合表中数据,算出我国火车的转弯速率v.(路轨倾角很小时,正弦值按正切值处理,g 取10 m/s2,结果可用根式)(3)随着生活节奏加快,对交通运输的快捷提出了更高的要求,为了提高运输能力,国家对铁路不断进行提速,这就要求铁路转弯速率也得提高,请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施?单元测评(一)1.AC[解析] 由牛顿第一定律可知,若物体所受的合外力为0,则它将保持匀速直线运动状态或静止状态,不可能做曲线运动,故A正确,B错误;做曲线运动的物体速度方向沿轨迹的切线方向,因而速度方向时刻在改变,故C正确;由做曲线运动的条件可知,D错误.2.C[解析] A、B两个质点的水平初速度v0相同,因为沿x轴方向的分运动都是速度为v0的匀速运动,所以沿x轴方向的位移大小取决于运动的时间,因沿斜面滑行的加速度(a=g sinθ)小于g且沿斜面向下的位移比竖直高度大,所以落地用的时间长,故x2>x1,C正确.3.AD4.A[解析] 设船速为v1,水速为v2,河宽为d,当此人用最短时间渡河时,船头垂直于河岸,则T1=dv1;当此人用最短位移过河时,合速度v的方向垂直于河岸,如图所示,则T 2=dv =d v 21-v 22;联立解得v 1v 2=T 2T 22-T 21,故A 正确.5.C [解析] 物体做平抛运动,故经过时间2t 物体的速度v′=v 2x +v 2y =v 20+(2gt )2,A 错误,C 正确;t 时刻有v 2=v 20+(gt)2,故2t 时刻物体的速度为v′=v 2+3(gt )2,B 、D 错误.6.AD [解析] 小物块从碗口下滑到碗底的过程中,如果小物块的速度大小始终不变,则小物块做匀速圆周运动,其加速度大小始终不变,其所受的合力提供向心力,合力大小始终不变,A 、D 正确;小物块受力如图所示,则F N -G cos θ=m v 2R ,f =G sin θ,由于v 大小不变,θ变小,故F N 变大,f 变小,B 、C 错误.7.B [解析] 若小球在最高点时恰好对杆的作用力为0,此时小球的速率为v 0,则有mg =m v 20R ,其中R =l =0.5 m ,则v 0=gl = 5 m /s >2 m /s ,故题中小球实际受到支持力作用.设小球受的支持力为F N ,则对小球有mg -F N =m v 2R ,所以F N =mg -m v 2R =3×10 N -3×220.5 N =6 N .由牛顿第三定律,杆受到的压力F ′N =F N =6 N .B正确.8.ABD [解析] A 、B 两轮边缘上的点的线速度均与中介轮C 边缘上的点的线速度相同,所以v A ∶v B =1∶1,选项C 错误,D 正确;由关系式v =ωr 可得ωA r A =ωB r B ,所以ωA ωB =r B r A =12,选项A 正确;a A a B=ωA v A ωB v B =12,选项B 正确. 9.B [解析] 设红蜡块在竖直方向做匀速直线运动的速度为v 0,在水平方向做匀加速直线运动的加速度为a ,运动到C 点所用的时间为t ,则图像的切线与竖直方向的夹角的正切值tan α=at v 0,连接OC 可得OC 与y 轴的夹角的正切值为tan θ=12at 2v 0t =at 2v 0,所以tan θ=12tan α,即A 点为竖直方向上位移的中点,所以A 点的坐标为(0,0.5y),B 正确.10.C [解析] 钢球做平抛运动,平抛运动可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.钢球跟管壁碰撞中受水平方向的弹力作用,只改变水平方向的速度,而竖直方向始终仅受重力作用,保持自由落体运动,由公式h =12gt 2得t =2hg ,因A 、B 等高,故t 相同,C 正确.11.BD [解析] 如果v 0不同,则该运动员落到雪坡时的位置不同,但位移方向均沿斜坡,即位移方向与水平方向的夹角均为θ,由tan φ=2tan θ得速度方向与水平方向的夹角均为φ,选项A 错误,B 正确;将运动员落到雪坡时的速度沿水平和竖直方向分解,求出运动员落到雪坡时的速度大小为v 0cos φ,选项C 错误;由几何关系得tan θ=12gt 2v 0t ,解出运动员在空中经历的时间t =2v 0tan θg ,选项D 正确.12.A [解析] A 球受重力、支持力、拉力F A 三个力作用,拉力的分力提供向心力,得F A cos α=mr A ω2;同理,对B 球有F B cos β=mr B ω2.由几何关系可知cos α=r A AC ,cos β=r B BC ,联立解得F A F B =AC BC .由于AC >BC ,所以F A >F B ,即AC 绳先断.A 正确.13.2 0.1[解析] 由于Δx 相同,则t AB =t BC =Δt.物体在竖直方向做自由落体运动,加速度g 恒定,则有h 2-h 1=g Δt 2,水平方向则有Δx =v 0Δt ,解得v 0=2 m /s ,Δt =0.1 s .设自抛出至A 点经历了时间t 0,则抛出后经t 0+Δt 2时,竖直方向上的速度v y =h 1Δt =1 m /s =g ⎝⎛⎭⎪⎫t 0+Δt 2,解得t 0=0.05 s ,则抛出点距A 点的水平距离x =v 0t 0=2×0.05 m =0.1 m .14.(1)A (2)抛物线 g 2k 15.2 m[解析] 当小球摆到悬点正下方时,细线恰好被拉断,说明此时细线的拉力F=18 N .由F -mg =m v 2l 可求得细线拉断时小球的速度v = (F -mg )l m = (18-10)×0.51m /s =2 m /s . 细线被拉断后小球做平抛运动,由h =12gt 2可求得物体做平抛运动的时间t= 2hg =2×510 s =1 s ,则平抛运动的水平位移x =vt =2×1 m =2 m .16.14mg[解析] 设小球经过B 处时速度为v 0,则由牛顿第二定律得F +mg =m v 20R 由平抛运动规律得x =v 0t2R =12gt 2其中x 2+(2R)2=(3R)2联立解得F =14mg由牛顿第三定律得,小球对轨道口B 的压力F′=F =14mg.17.0[解析] 绳子刚好被拉直时,有μmg=mrω20所以临界角速度ω0=μg r由于ω=μg2r<ω0,所以静摩擦力未达到最大值,绳的拉力为0.18.略[解析] (1)由表格数据可知:h和r乘积为一定值,即hr=33 m2当r=440 m时,h=33440m=0.075 m.(2)转弯中火车的向心力由重力与支持力的合力提供,则mg tanθ=mv2 r因为θ较小,所以tanθ=sinθ=h L联立以上两式可得v=grhL=10×331.435m/s=15.2 m/s.(3)增大内、外轨高度差h或增大转弯半径r.。
人教版高一物理必修二单元测试(二):第五章 曲线运动 Word版缺答案
第五章 曲线运动 单元测验 2一、本题共12小题;每小题3分,共36分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个正确选项,有的小题有多个正确选项。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错的或不答的得0分。
1. 若物体以速度υ进入某空间后,受到一个逐渐减小的合外力的作用,且该合外力的方向始终是垂直于该物体的速度方向,则物体的运动将是 ( )A .速率增大,曲率半径也随之增B .速率逐渐减小,曲率半径不变C .速率不变,曲率半径逐渐增大D .速率不变,曲率半径逐渐减小2. 半径为R 的光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体m ,如图4—1所示,今给小物体一个水平初速度 , 则物体将 ( )A .沿球面滑至m 点B .先沿球面滑至某点N 再离开球面做斜下抛运动C .按半径大于R 的新圆弧轨道运动D .立即离开半球面作平抛运动3. 如图4—2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)时撞开轻质接触式开关S ,被电磁铁吸住的小球B 同时自由下落。
改变整个装置的高度 H 做同样的实验,发现位于同一高度的A 、B 两球总是同时落地,该实验一现象说明了A 球在离开轨道后 ( )A .水平方向的分运动是匀速直线运动B .水平方向的分运动是匀加速直线运动C .竖直方向的分运动是自由落体运动D .竖直方向的分运动是匀速直线运动4. 如图4—3所示,图中α、b 、c 、d 四条圆轨道的圆心均在地球的自转轴上,均绕地球做匀速圆周运动的卫星中,下列判断图中卫星可能的轨道正确说法是 ( )A . 只要轨道的圆心均在地球自转轴上都是可能的轨道,图中轨道α、b 、c 、d 都是可能的轨道gRB . 只有轨道的圆心在地球的球心上,这些轨道才是可能的轨道,图中轨道α、b 、c 、均可能C . 只有轨道平面与地球赤道平面重合的卫星轨道才是可能的轨道,图中只有α轨道是可能的D .只有轨道圆心在球心,且不与赤道平面重合的轨道,即图中轨道b 、c 才是可能的5. 2001年10月22日,欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞,命名为MCG6-30-15由于黑洞的强大引力,周围物质大量掉入黑洞,假定银河系中心仅此一个黑洞。
人教版高中物理必修二第五章:曲线运动(单元测试2,无答案)
(精心整理,诚意制作)高一物理必修2 使用时间20xx---3 班级:姓名:小组:——————————装———————订——————————线—————————————主备人:王爱国审核人:刘永志《第五章曲线运动》单元测试卷第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题:本卷共10小题,每小题4分,共40分,每小题有一个或多个选项正确,全部选对得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.关于曲线运动,下列说法正确的是( )A.做曲线运动的物体,受到的合外力一定不为零B.物体受到的合外力方向变化,一定做曲线运动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.如图所示,甲、乙两同学从河中O点出发,分别沿直线游到A点和B点后,立即沿原路线返回到O点,OA、OB分别与水流方向平行和垂直,且OA=OB。
若水流速度不变,两人在靜水中游速相等,则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为 ( )A.t甲<t乙 B.t甲=t乙C.t甲>t乙D.无法确定3.如图所示,一质点在一恒力作用下做曲线运动,从M点运动到N点时,质点的速度方向恰好改变了90°。
在此过程中,质点的速度( )A.不断增大B.不断减小C.先增大后减小D.先减小后增大4.如图所示,两个啮合齿轮,小齿轮半径为10cm,大齿轮半径为20cm,大齿轮中C点离圆心O2的距离为10cm,A、B分别为两个齿轮边缘上的点,则A、B、C三点的( )A.线速度之比为1∶1∶1 B.向心加速度之比为4∶2∶1C.角速度之比为1∶1∶1 D.转动周期之比为2∶1∶15.如图所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的( )A.运动的线速度相同 B.运动周期相同C.运动的角速度相同 D.向心加速度相同6.乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车一起在竖直平面内旋转,下列说法中正确的是()A.车在最高点时人处于倒立状态,全靠保险带拉住,没有保险带人就会掉下来B.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但是压力一定小于mgC.人在最低点时对座位的压力大于mgD.人在最低点时对座位的压力等于mg7.如图所示,一小球以v0=10 m/s的速度水平抛出,在落地之前经过空中A、B两点,在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°,在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°,(空气阻力忽略不计,g取10m/s2),以下判断正确的是()A.小球通过A、B两点间用时t=(3-1)sB.小球通过A、B两点间用时t= 3 sC.A、B两点间的高度差为h=10 mD.A、B两点间的高度差为h=15 m8.如图所示,甲、乙两船在同一条河流中同时渡河,河的宽度为L,河水流速为u,划船速度均为v,出发时两船相距2L,甲、乙船头均与岸边成60°角,且乙船恰好能直达正对岸的A点,则下列判断正确的是()A.甲、乙两船到达对岸的时间相等B.两船可能在未到达对岸前相遇C.甲船在A点左侧靠岸D.甲船也在A点靠岸9.如图所示,一圆盘可绕通过其中心且垂直于盘面的竖直轴转动,盘上距中心r处放置一个质量为m的物体,物体与盘面间滑动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
物理人教版高中必修2第五章曲线运动单元测试卷二
第五章曲线运动单元测试卷二一、选择题(每小题4分,共40分)1.某物体在一足够大的光滑水平面上向西运动,当它受到一个向南的恒定外力作用时,物体的运动将是( ) A.直线运动且是匀变速直线运动B.曲线运动但加速度方向不变、大小不变,是匀变速曲线运动C.曲线运动但加速度方向改变、大小不变,是非匀速曲线运动D.曲线运动但加速度方向和大小均改变,是非匀变速曲线运动2.某物体的运动由水平方向和竖直方向两个分运动合成,已知水平方向的运动加速度为4m/s2,竖直方向的加速度为3m/s2,则该物体实际运动的加速度大小为( ) A.7m/s2 B.1m/s2 C.5m/s2 D.在1~7m/s2之间,具体大小不确定3.某人以一定的速率乘小船垂直河岸向对岸划去,在平时水流缓慢时,渡河所用时间为2分钟,某次由于降雨,河里的水流速度加快,若这个人仍以这一速率垂直渡河,则这次渡河的时间( )A.比2分钟时间长 B.比2分钟的时间短C.时间仍等于2分钟 D.由于水速不清,故时间不能确定4.质量为m 的物体随水平传送带一起匀速运动,A 为传送带的终端皮带轮.如图1所示,皮带轮半径为r ,要使物体通过终端时能水平抛出,皮带轮的转速至少为( )A.12π g rB.g rC.grD.gr 2π5.如图2所示,质量为m 的小球固定在长为l 的细轻杆的一端,绕细杆的另一端O 在竖直平面内做圆周运动.球转到最高点A 时,线速度的大小为gl /2,此时( )A .杆受到mg /2的拉力B .杆受到mg /2的压力C .杆受到3mg /2的拉力D .杆受到3mg /2的压力6.(2011·山东卷)甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均可视为圆轨道.以下判断正确的是( )A .甲的周期大于乙的周期B .乙的速度大于第一宇宙速度C .甲的加速度小于乙的加速度D .甲在运行时能经过北极的正上方7.木星至少有16颗卫星,1610年1月7日伽利略用望远镜发现了其中的4颗.这4颗卫星被命名为木卫1、木卫2、木卫3和木卫 4.他的这个发现对于打破“地心说”提供了重要的依据.若将木卫1、木卫2绕木星的运动看做匀速圆周运动,已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径,则它们绕木星运行时( )A.木卫2的周期大于木卫1的周期B.木卫2的线速度大于木卫1的线速度C.木卫2的角速度大于木卫1的角速度D.木卫2的向心加速度大于木卫1的向心加速度8.星球上的物体在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动所必须具备的速度v1叫做第一宇宙速度,物体脱离星球引力所需要的最小速度v2叫做第二宇宙速度,v2与v1的关系是v2=2v1.已知某星球的半径为r,它表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的1/6.若不计其他星球的影响,则该星球的第一宇宙速度v1和第二宇宙速度v2分别是( )A.v1=gr,v2=2gr B.v1=gr6,v2=gr3C.v1=gr6,v2=gr3D.v1=gr,v2=gr39.中国人自己制造的第一颗直播通信卫星“鑫诺二号”在西昌卫星发射中心发射成功,定点于东经92.2度的上空(拉萨和唐古拉山口即在东经92.2.度附近),“鑫诺二号”载有22个大功率转发器,如果正常工作,可同时支持200余套标准清晰度的电视节目,它将给中国带来1 000亿元人民币的国际市场和几万人的就业机会,它还承担着“村村通”的使命,即满足中国偏远山区民众能看上电视的愿望.关于“鑫诺二号”通信卫星的说法正确的是( )A .它一定定点在赤道上空B .它可以定点在拉萨或唐古拉山口附近的上空C .它绕地球运转,有可能经过北京的上空D .与“神舟六号”载人飞船相比.“鑫诺二号”的轨道半径大,环绕速度小10.有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动),以速度v 接近行星赤道表面匀速飞行,测出运动的周期为T ,已知万有引力常量为G ,则可得( )A .该行星的半径为vT 2πB .该行星的平均密度为3πGT 2 C .无法测出该行星的质量 D .该行星表面的重力加速度为2πv T二、填空题(每题5分,共20分)11.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:A.让小球多次从________位置上滚下,在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如图3中的a、b、c、d所示.B.按图安装好器材,注意斜槽末端________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.C.取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立平面直角坐标系,用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹.(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.(2)上述实验步骤的合理顺序是________.(3)已知图3中小方格的边长L=2.5 cm,则小球平抛的初速度为v0=________m/s,小球在b点的速率为________m/s.(取g=10m/s2)12.小明同学在学习了圆周运动的知识后,设计了一个课题,名称为:快速测量自行车的骑行速度.他的设想是:通过计算踏脚板转动的角速度,推算自行车的骑行速度.经过骑行,他得到如下的数据:在时间t内踏脚板转动的圈数为N,那么脚踏板转动的角速度ω=________;要推算自行车的骑行速度,还需要测量的物理量有________;自行车骑行速度的计算公式v=________.13.我国在1984年4月8日成功发射了第一颗试验地球同步通信卫星,1986年2月1日又成功发射了一颗地球同步通信卫星,它们进入预定轨道后,这两颗人造卫星的运行周期之比T1∶T2=________,轨道半径之比R1∶R2=________,绕地球公转的角速度之比ω1∶ω2=________.14.1969年7月21日,美国宇航员阿姆斯特朗在月球上烙下了人类第一只脚印,迈出了人类征服月球的一大步.在月球上,如果阿姆斯特朗和同伴奥尔德林用弹簧秤称量出质量为m的仪器的重力为F;而另一位宇航员科林斯驾驶指令舱,在月球表面附近飞行一周,记下时间为T,根据这些数据写出月球质量的表达式________.三、计算题(每题10分,共40分)15.(10分)水平抛出的一个石子,经过0.4 s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,sin53°=0.8,cos53°=0.6)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;(3)石子的落地点与抛出点的水平距离.16.(10分)如图6所示,一过山车在半径为R的轨道内运动,过山车的质量为M,里面人的质量为m,运动过程中人与过山车始终保持相对静止.求:(1)当过山车以多大的速度经过最高点时,人对座椅的压力大小刚好等于人的重力?此时过山车对轨道的压力为多大?(2)当过山车以6gR的速度经过最低点时,人对座椅的压力为多大?17. (10分)如图所示,在倾角为α=30°的光滑斜面顶点处固定一原长l0=0.2m的轻弹簧,弹簧另一端与放在光滑斜面体上质量m=2kg的物体C相连后,弹簧长度变为l1=0.25m.当斜面连同物体C一起绕竖直轴AB转动时,求:(1)转速n=60 r/min时弹簧的长度是多少?(2)转速为多少时,物体C对斜面无压力?(g取10m/s2)18.(10分)2008年12月,天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A*”的质量与太阳质量的倍数关系.研究发现,有一星体S2绕人马座A*做椭圆运动,其轨道半长轴为9.50×102天文单位(地球公转轨道的半径为一个天文单位),人马座A*就处在该椭圆的一个焦点上.观测得到S2星的运行周期为15.2年.(1)若将S2星的运行轨道视为半径r=9.50×102天文单位的圆轨道,试估算人马座A*的质量M A是太阳质量M S的多少倍(结果保留一位有效数字);(2)黑洞的第二宇宙速度极大,处于黑洞表面的粒子即使以光速运动,其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚.由于引力的作用,黑洞表面处质量为m的粒子具有的势能为E p=-G MmR(设粒子在离黑洞无限远处的势能为零),式中M、R分别表示黑洞的质量和半径.已知引力常量G=6.7×10-11N·m 2/kg 2,光速c =3.0×108m/s ,太阳质量M S =2.0×1030kg ,太阳半径R S =7.0×108m ,不考虑相对论效应,利用上问结果,在经典力学范围内求人马座A *的半径R A 与太阳半径R S 之比应小于多少(结果按四舍五入保留整数).参考答案:一、选择题:1、B 2、C 3、C 4、C 5、B 6、A C 7、A 8、B 9、A D 10、A B D 。
[精品]新人教版必修2高中物理第五章曲线运动章末检测检测题及答案
章末检测[时间:90分钟满分:100分]一、单项选择题(共7小题,每小题4分,共28分)1.关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是( )A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的2.关于互成角度(不为0°和180°)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是( )A.一定是直线运动B.一定是曲线运动.可能是直线,也可能是曲线运动D.以上答案都不对3.如图1所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动,和b是轮上质量相等的两个质点,则偏心轮转动过程中、b两质点( )图1A.角速度大小相同B.线速度大小相同.向心加速度大小相同D.向心力大小相同4.以初速度v0水平抛出一个物体,经过时间物体的速度大小为v,则经过时间2,物体速度大小的表达式正确的是( )A.v0+2g B.v+gD5如图2所示,质量为的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动,滑到最低点时的速度为v,若物块滑到最低点时受到的摩擦力是F f,则物块与碗的动摩擦因为( )图2A BD6.如图3所示,“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上.不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是( )图3A.A的速度比B的大B.A与B的向心加速度大小相等.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小7如图4所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )图4A.φ=θB.φ=cθ.φ=θD.φ=2θ二、多项选择题(共5小题,每小题6分,共30分)8.下列现象是为了防止物体产生离心运动的有( )A.汽车转弯时要限制速度B.转速很高的砂轮半径不能做得太大.在修筑铁路时,转弯处轨道的内轨要低于外轨D.离心水泵工作时9.一物体做平抛运动,先后在两个不同时刻的速度大小分别为v1和v2,时间间隔为Δ,那么( )A.v1和v2的方向一定不同B.v1<v2.由v1到v2的速度变量Δv的方向不一定竖直向下D.由v1到v2的速度变量Δv的大小为gΔ10如图5所示,用长为L的细绳拴着质量为的小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法中正确的是( )图5A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为D.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力11如图6所示,长05的轻质细杆,一端固定有一个质量为3g的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2/取g=10 /2,下列说法正确的是( )图6A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24NB.小球通过最高点时,对杆的压力大小是6N.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24ND.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54N12有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶,做匀速圆周运动.如图7所示,图中虚线表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为,下列说法中正确的是( )图7A.越高,摩托车对侧壁的压力将越大B.越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大.越高,摩托车做圆周运动的周期将越大D.越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大三、计算题(共4小题,共42分)13(10分)如图8所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为的小球以某一速度冲上轨道,然后小球从轨道口B处飞出,最后落在水平面上.已知小球落地点距B处的距离为3R,求小球对轨道口B处的压力为多大.图814(10分)如图9所示,从高为的斜面顶端A点以速度v0水平抛出一个小球,小球落在斜面底端B点(已知重力加速度大小为g,不计空气阻力),求:图9(1)小球从抛出到落到B点所经过的时间;(2)小球落到B点时的速度大小.15.(10分)如图10,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R=05,离水平地面的高度H=08,物块平抛落地过程水平位移的大小=04.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10/2求:图10(1)物块做平抛运动的初速度大小v0;(2)物块与转台间的动摩擦因μ16(12分)如图11所示,有一内壁光滑的试管装有质量为1g的小球,试管的开口端封闭后安装在水平轴O上,转动轴到管底小球的距离为5c,让试管在竖直平面内做匀速转动.问:(g取10/2)图11(1)转动轴达某一转速时,试管底部受到小球的压力的最大值为最小值的3倍,此时角速度多大?(2)当转速ω=10rd/时,管底对小球的作用力的最大值和最小值各是多少?答案精析章末检测1.A [平抛运动的加速度恒定,所以平抛运动是匀变速曲线运动,A正确;平抛运动水平方向做匀速直线运动,所以落地时速度一定有水平分量,不可能竖直向下,D错误;匀速圆周运动的速度方向时刻变,B错误;匀速圆周运动的加速度始终指向圆心,也就是方向时刻变,所以不是匀变速运动,错误.]2.B [两运动的合运动的速度方向在两个分运动速度方向所夹的某一方向上,而运动物体的合力沿着原匀变速直线运动的直线上也就是说运动物体的合力与它的速度方向不在同一条直线上,物体一定做曲线运动,B对,A、、D错.]3.A [同轴转动,角速度大小相等,选项A正确;角速度大小相等,但转动半径不同,根据v=ωr、=ω2r和F=ω2r可知,线速度、向心加速度和向心力大小均不同,选项B、、D错误.]4.[2时刻物体的速度v′==,正确,A错误;时刻有v2=v+(g)2,故v′=,B、D错误.]5.B [物块滑到最低点时受竖直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三个力作用,据牛顿第二定律得F N-g=,又F f=μF N,联立解得μ=,选项B正确.]6.D [因为物体的角速度ω相同,线速度v=rω,而r A<r B,所以v<v B,则A项错;根据=rω2知A<B,则B项错;如图,θ=,而BA的向心加速度较大,则B的缆绳与竖直方向夹角较大,缆绳拉力F T=,则F T A<F T B,所以项错,D项正确.]7.D [竖直速度与水平速度之比为:φ=,竖直位移与水平位移之比为:θ=,故φ=2θ,D正确.]8.AB9.ABD [平抛运动的轨迹是曲线,某时刻的速度方向为该时刻轨迹的切线方向,不同时刻方向不同,A对;v0不变,v y∝,所以v2>v1,B对;由Δv=gΔ知Δv 方向一定与g方向相同即竖直向下,大小为gΔ,错,D对.]10.D [由于不知道小球在圆周最高点时的速率,故无法确定绳子的拉力大小,A、B错误;若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率满足g=,推导可得v=,正确;小球过最低点时,向心力方向向上,故绳子的拉力一定大于小球重力,D选项正确.]11.BD [设小球在最高点时受杆的弹力向上,则g-F N=,得F N=g-=6N,故小球对杆的压力大小是6N,A错误,B正确;小球通过最低点时F N-g=,得F N=g +=54N,小球对杆的拉力大小是54N,错误,D正确.]12.B [摩托车受力如图所示.由于F N=所以摩托车受到侧壁的压力与高度无关,保持不变,摩托车对侧壁的压力F也不变,A错误;由F=gθ==ω2r知变时,向心力F不变,但高度升高,r变大,所以线速度变大,角速度变小,周期变大,选项B、正确,D错误.]13g解析设小球经过B点时速度为v0,则小球平抛的水平位移为==R,2R=g2,所以=2v===对小球过B点时由牛顿第二定律得F+g=,F=g由牛顿第三定律得F′=F=g14.(1) (2)解析(1)解决平抛运动的方法是通常把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同.设小球飞行时间为,根据平抛运动的规律,可得竖直方向上有=g2解得:=(2)设小球落到B点时的竖直速度为v y,则竖直方向上v y=g=g=根据平行四边形定则得:小球落到B点时的速度大小为v==15.(1)1/ (2)02解析(1)物块做平抛运动,竖直方向有H=g2①水平方向有=v0②联立①②两式得v0==1/③(2)物块离开转台时,最大静摩擦力提供向心力,有μg=④联立③④得μ==0216.(1)20rd/ (2)15×10-2N 0解析(1)转至最低点时,小球对管底压力最大;转至最高点时,小球对管底压力最小,最低点时管底对小球的支持力F1应是最高点时管底对小球支持力F2的3倍,即F1=3F2①根据牛顿第二定律有最低点:F1-g=rω2②最高点:F2+g=rω2③由①②③得ω==rd/=20 rd/(2)在最高点时,设小球不掉下的最小角速度为ω0,则g=rωJ,ω0==rd/≈141 rd/因为ω=10rd/<ω0=141 rd/,故管底转到最高点时,小球已离开管底,因此管底对小球作用力的最小值为F′=0当转到最低点时,管底对小球的作用力最大为F1′,根据牛顿第二定律知F′-g=rω2,则F1′=g+rω2=15×10-2N1。
人教版高中物理必修2第五章曲线运动习题含答案
2020春人教版物理必修二第五章曲线运动习题含答案必修二第五章曲线运动一、选择题1、(双选)如图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B点的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是()A.D点的速率比C点的速率大B.B点的速率比A点的速率大C.A点的加速度比D点的加速度大D.从B点到E点加速度与速度的夹角一直减小2、在“嫦娥三号”落月前的接近段几乎是沿着一条倾斜的直线运动。
现假设“嫦娥三号”匀减速地靠近月面并忽略它的质量变化,如图所示。
你认为在接近段,“嫦娥三号”所携带的喷气发动机的喷气方向应为图中的( )A.竖直向下的A方向B.斜向下的B方向C.沿接近段轨迹的C方向D.平行月面向前的D方向3、物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列相等的物理量是( )A.位移B.下落高度C.平均速度D.速度的变化量4、(双选)某同学在“研究平抛物体的运动”实验中得到A、B、C、D、E五个实验点,如图所示,则关于产生较大偏差的B点的形成原因,可能是A. 小球开始滚下的高度较其他各点高B. 小球开始滚下的高度较其他各点低C. 小球离开斜槽后与白纸有接触D. 小球开始滚下时具有了一个初速度5、(双选)如图所示为某一皮带传动装置。
主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2。
已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑。
下列说法正确的是( )A.从动轮做顺时针转动 B.从动轮做逆时针转动C.从动轮的转速为r1r2n D.从动轮的转速为r2r1n6、A、B两个质点分别做匀速圆周运动,若在相等时间内,转过的圆心角之比为θA ∶θB=3∶2,它们通过的弧长之比为sA∶sB=4∶3,则( )A.它们角速度之比为ωA ∶ωB=2∶3B.它们的线速度之比为vA ∶vB=4∶3C.它们周期之比为TA ∶TB=3∶2D.它们的向心加速度之比为aA ∶aB=2∶37、一质量为m的质点绕圆心做匀速圆周运动,其所受向心力大小为F,运动周期为T,则它在时间内的平均速度大小为()A. B. C. D.8、质量为m的小球,用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动,小球到达最高点时的速度为v,到达最低点时的速变为24vgR ,则两位置处绳子所受的张力之差是()A.6mg B.5mg C.4mg D.2mg9、在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人。
人教版物理必修2第五章曲线运动(练习册含单元测评)
第五章曲线运动1曲线运动知识点一曲线运动条件和性质1.(多选)关于曲线运动的条件,以下说法正确的是()A.物体受变力作用才可能做曲线运动B.物体受恒力作用也可能做曲线运动C.物体所受的合外力为0,则不可能做曲线运动D.只要所受的合外力不为0,物体就一定做曲线运动2.下列说法正确的是()A.判断物体是否做曲线运动,应看合外力方向与速度方向是否在一条直线上B.判断物体是否做曲线运动,应看合外力是否恒定C.物体在恒定的外力作用下一定做直线运动D.物体在变化的外力作用下一定做曲线运动3.物体做曲线运动,在其运动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.与物体在这一点时所受的合外力方向垂直C.与物体在这一点的速度方向一致D.与物体在这一点的速度方向的夹角一定不为04.一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条直线上的恒力作用时,物体()A.继续做直线运动B.一定做曲线运动C.可能做直线运动,也可能做曲线运动D.运动的形式不能确定5.某物体在一个足够大的光滑水平面上向西运动,当它受到一个向南的恒定外力作用时,物体的运动将是()A.匀变速直线运动B.匀变速曲线运动,加速度的方向和大小均不变C.非匀变速曲线运动,加速度的方向改变而大小不变D.非匀变速曲线运动,加速度的方向和大小均改变知识点二曲线运动的速度方向6.下列关于曲线运动的叙述正确的是()A.物体的速度大小一定变化B.物体的速度方向一定变化C.物体的加速度大小一定变化D.物体的加速度方向一定变化7.关于曲线运动的速度,下列说法中正确的是()A.在曲线运动中速度的方向是沿着曲线的B.在曲线运动中速度的方向是垂直于曲线的C.在曲线运动中速度的方向是不断改变的D.在曲线运动中速度的大小是不断改变的8.(多选)自行车场地赛中,运动员骑自行车绕圆形赛道运动一周,下列说法正确的是()A.运动员通过的路程为0B.运动员运动的位移为0C.运动员的速度方向时刻在改变D.由于起点与终点重合,速度方向没有改变,因此运动员并非做曲线运动知识点三曲线运动轨迹分析9.小钢球m以初速度v0在光滑水平面上运动,后受到磁极的侧向作用力而做如图L511所示的曲线运动经过D点.由图可知,磁极的位置及极性可能是()图L511A.磁极在A位置,极性一定是N极B.磁极在B位置,极性一定是S极C.磁极在C位置,极性一定是N极D.磁极在B位置,极性无法确定10.(多选)电动自行车绕图L512所示的400米标准跑道运动,车上的时速表指针一直指在36 km/h处不动.下列说法中正确的是()图L512A.电动车的速度一直保持不变B.电动车沿弯道BCD运动过程中,车一直具有加速度C.电动车绕跑道一周需40 s,此40 s内的平均速度等于零D.电动车在弯道BCD上运动时合外力方向不可能沿切线方向11.物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定的水平向右的风力的影响,但着地前一段时间风突然停止,则其运动的轨迹可能是图L513中的()图L51312.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是()A. 物体做曲线运动,其加速度一定在变化B. 物体做曲线运动,其加速度可能不变C. 物体在恒力作用下运动,其速度方向一定不变D. 物体在恒力作用下运动,其加速度方向可能改变13.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L514中的a、b、c、d表示物体运动的轨迹,其中正确的是()图L51414.质点沿如图L515所示的轨迹从A点运动到B点,已知其速度逐渐减小,图中能正确表示质点在C点处受力的是()图L51515.一个质点受到两个互成锐角的恒力F1和F2的作用,由静止开始运动.若运动中让F1突然增大到F1+ΔF,但F1的方向不变,请判断质点此后的运动状态.习题课:运动的合成与分解知识点一合运动与分运动1.在学习运动的合成与分解时我们做过如图LX11所示的实验.在长约80 cm、一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个用红蜡做成的小圆柱体(小圆柱体恰能在管中匀速上浮),将玻璃管的开口端用胶塞塞紧.然后将玻璃管竖直倒置,在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平向右匀加速移动,你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是图LX12中的()图LX11图LX122.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是() A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C .可能是直线运动,也可能是曲线运动D .以上说法都不正确3.质点在水平面内运动,水平面内有xOy 直角坐标系,质点的坐标(x ,y)随时间t 变化的规律是:x =34t +15t 2(m ),y =94t +35t 2(m ),则质点的运动是( )A .匀速直线运动B .匀加速直线运动C .非匀变速直线运动D .非匀变速曲线运动4.如图LX 13所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升机A 用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B.在直升机A 和伤员B 以相同的水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某段时间内A 、B 之间距离以l =H -t 2(式中H 为直升机A 离地面的高度,各物理量均为国际单位制单位)的规律变化,则在这段时间内伤员B 的受力情况和运动轨迹应是( )图LX 13图LX 14知识点二 渡河问题5.游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡,当水速突然增大时,对运动员横渡经历的位移、时间产生的影响是( )A .位移增加,时间增加B .位移增加,时间缩短C .位移增加,时间不变D .位移、时间均与水速无关6.已知河宽为420 m ,船在静水中的速度为4 m /s ,水流速度为3 m /s ,则船过河的最短时间是( )A .140 sB .105 sC .84 sD .60 s7.小船在静水中速度为3 m /s ,它在一条水流速度为4 m /s 、河宽为150 m 的河中渡河,则( ) A .小船渡河时间可能为40 s B .小船渡河时间至少需30 sC .小船不可能垂直河岸正达对岸D .小船在用50 s 时间渡河的情况下,到对岸时被沿河岸冲下250 m知识点三 关联速度问题8.(多选)如图LX 15所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m ,水的阻力恒为f ,当轻绳与水面的夹角为θ时,船的速度为v ,此时人的拉力大小为F ,则此时( )图LX 15A .人拉绳行走的速度为v cos θB .人拉绳行走的速度为vcos θC .船的加速度为F cos θ-fmD .船的加速度为F -fm9.如图LX 16所示,水平面上固定一个与水平面夹角为θ的斜杆A ,另一竖直杆B 以速度v 水平向左做匀速直线运动,则从两杆开始相交到最后分离的过程中,两杆交点P 的速度方向和大小分别为( )图LX 16A .水平向左,大小为vB .竖直向上,大小为v tan θC .沿A 杆斜向上,大小为vcos θD .沿A 杆斜向上,大小为v cos θ10.(多选)甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河,河宽为H ,河水流速为v 0,划船速度均为v ,出发时两船相距为23 3H ,甲、乙两船船头均与河岸成60°角,如图LX 17所示,已知乙船恰好能垂直到达对岸A 点,则下列判断正确的是( )图LX 17A .甲、乙两船到达对岸的时间不同B .v =2v 0C .两船可能在未到达对岸前相遇D .甲船也在A 点靠岸11.如图LX 18所示,船从A 处出发渡河,如果船头保持沿与河岸垂直的方向匀速航行,那么出发后经10 min 到达对岸C 处,而C 位于A 的正对岸B 处下游100 m 处.如果保持船速不变,船头沿与A 、B 连线成α角的方向匀速航行,那么经过12.5 min 到达B 处.求:(1)船在静水中的速度大小;(2)河的宽度.图LX1812.有一小船欲从A处渡河,如图LX19所示,已知河宽为400 m,其下游300 m处是暗礁浅滩的危险水域,水流速度恒为5 m/s,欲使小船能安全到达对岸,则船相对静水的最小速度应是多少?此时船头的指向与河岸的夹角又是多大?图LX192平抛运动知识点一平抛运动性质1.(多选)关于平抛运动的性质,以下说法中正确的是()A.变加速运动B.匀变速运动C.匀速率曲线运动D.不可能是两个匀速直线运动的合运动2.下列哪一个选项中的物体做抛物线运动()A.水平击出的垒球B.绕地球运行的太空飞船C.树上掉下的树叶D.飞鸟掉下的羽毛3.关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是()A.物体只受重力作用,是a=g的匀变速运动B.初速度越大,物体在空中运动的时间越长C.物体落地时的水平位移与初速度无关D.物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关4.从一架水平匀速飞行的飞机上每隔1 s释放一个铁球,先后共释放四个.若不计空气阻力,则这四个球()A.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的B.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的C.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的D.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的知识点二平抛运动规律的应用5.在同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两个小球A和B,其运动轨迹如图L521所示,不计空气阻力.要使两球在空中相遇,则必须()图L 521A .同时抛出两球B .先抛出A 球C .先抛出B 球D .使两球质量相等6.一个物体以初速度v 0水平抛出,经过时间t ,竖直方向的速度大小也变为v 0,重力加速度为g ,则t 为( )A .v 0gB .2v 0gC .v 02gD .2v 0g7.在一次飞越黄河的表演中,汽车在空中飞经最高点后在对岸着地,已知汽车从最高点至着地点经历的时间约为1 s ,忽略空气阻力,则最高点与着地点的高度差约为(g 取10 m /s 2)( )A .8.0 mB .5.0 mC .3.2 mD .1.0 m8.以v 0的速度水平抛出一个物体,当其水平分位移与竖直分位移相等时,下列说法中错误的是( )A .运动的位移是2 2v 20gB .竖直分速度的大小等于水平分速度的大小C .运动的时间是2v 0gD .瞬时速度的大小是5v 09.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由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10.如图L 522所示,蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平瞄准它,就在子弹射出枪口时,开始逃跑,松鼠可能的逃跑方式有:①自由落下;②竖直上跳;③迎着枪口,沿AB 方向水平跳离树枝;④背着枪口,沿AC 方向水平跳离树枝.在这四种逃跑方式中,松鼠不能逃脱厄运而被击中的是(设树枝足够高)( )图L 522A .①②③B .②③④C .①③④D .①②④11.(多选)如图L 523所示,相距l 的两小球A 、B 位于同一高度h(l 、h 均为定值).将A 向B 水平抛出的同时,B 自由下落.A 、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变,方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则( )图L 523A .A 、B 在第一次落地前能否相碰,取决于A 的初速度 B .A 、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰C .A 、B 不可能运动到最高处相碰D .A 、B 一定能相碰12.如图L 524所示,飞机距地面高度H =500 m ,水平飞行速度v 1=100 m /s ,追一辆速度为v 2=20 m /s 的同向行驶的汽车,欲使炸弹击中汽车,飞机应在距汽车水平距离多远处投弹?(g 取10 m /s 2)图L 52413.在亚丁湾某次护航任务中,为了驱赶索马里海盗,我护航官兵从空中直升机上水平向海盗船发射了一颗警告弹,6 s 后官兵看到警告弹在海盗船附近爆炸,若爆炸时警告弹的运动方向与水平方向的夹角为30°,空气阻力不计,g 取10 m /s 2,求:(1)发射警告弹时直升机的高度; (2)警告弹的初速度大小;(3)发射警告弹时直升机到海盗船的距离.习题课:平抛运动规律的应用知识点一 斜面上的平抛运动1.如图LX 21所示,一个物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )图LX 21A .tan φ=sin θB .tan φ=cos θC .tan φ=tan θD .tan φ=2tan θ2.(多选)一个水平抛出的小球落到一个倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图LX 22中虚线所示.则此时小球( )图LX 22A .水平速度与竖直速度之比为tan θB .水平速度与竖直速度之比为1tan θC .水平位移与竖直位移之比为2tan θD .水平位移与竖直位移之比为12tan θ知识点二 多体平抛运动问题3.如图LX 23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 和v b沿水平方向抛出,经时间t a 和t b 后落到与两抛出点水平距离相等的P 点,若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )图LX 23A .t a >t b v a <v bB .t a >t b v a >v bC .t a <t b v a <v bD .t a <t b v a >v b4.甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置,甲比乙高h ,如图LX 24所示,将甲、乙两球分别以v 1、v 2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是( )图LX 24A .同时抛出,且v 1<v 2B .甲迟抛出,且v 1>v 2C .甲早抛出,且v 1>v 2D .甲早抛出,且v 1<v 25.如图LX 25所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O 点分别以水平初速度v 1、v 2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A 点和B 点,已知OA 与OB 互相垂直,且OA 与竖直方向成α=37°角;且sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则两小球初速度之比v 1v 2为( )图LX 25A .0.6B .38 3C .3 34D .0.86.(多选)如图LX 26所示,在水平地面上O 点正上方不同高度的A 、B 两点分别水平抛出一小球,如果两球均落在同一点C 上,不计空气阻力,则两小球( )图LX 26A .落地的速度大小可能相等B .落地的速度方向可能相同C .落地的速度大小不可能相等D .落地的速度方向不可能相同知识点三 平抛运动和其他运动形式的综合7.如图LX 27所示,在光滑的水平面上有一小球a 以速度v 0运动,同时刻在它的正上方有一小球b 也以v 0的速度水平抛出,并落于c 点,则( )图LX 27A .小球a 先到达c 点B .小球b 先到达c 点C .两球同时到达c 点D .不能确定8.(多选)在高处以初速度v 1水平抛出一个带刺飞镖,在离开抛出点水平距离l 、2l 处有A 、B 两个小气球以速度v 2匀速上升,先后被飞镖刺破(认为飞镖质量很大,刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹).则下列判断正确的是( )图LX 28A .飞镖刺破A 气球时,飞镖的速度大小为v A =g 2l 2v 21B .飞镖刺破A 气球时,飞镖的速度大小为v A =v 21+g 2l 2v 21C .A 、B 两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中,高度差为3gl 22v 21+v 2lv 1D .A 、B 两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中,高度差为3gl 22v 219.如图LX 29所示,A 、B 两质点从同一点O 分别以相同的水平速度v 0沿x 轴正方向抛出,A 在竖直平面内运动,落地点为P 1,B 沿光滑斜面运动,落地点为P 2,P 1和P 2在同一水平面上,不计阻力,则下列说法正确的是( )图LX29A.A、B的运动时间相同B.A、B沿x轴方向的位移相同C.A、B运动过程中的加速度大小相同D.A、B落地时速度大小相同10.两相同高度的斜面倾角分别为30°、60°,两小球分别由斜面顶端以相同水平速率v抛出,如图LX210所示,假设两球能落在斜面上,则分别向左、右两侧抛出的小球下落高度之比为()图LX210A.1∶2 B.3∶1C.1∶9 D.9∶111.如图LX211所示,水平台面AB距地面高度h=0.80 m.有一滑块从A点以v0=6.0 m/s的初速度在台面上做匀变速直线运动,滑块与水平台面间的动摩擦因数μ=0.25.滑块运动到平台边缘的B点后水平飞出.已知AB=2.2 m,不计空气阻力,g取10 m/s2,结果保留两位有效数字.求:(1)滑块从B点飞出时的速度大小;(2)滑块落地点到平台边缘的水平距离.图LX21112.如图LX212所示,一个小球自平台上水平抛出,恰好无碰撞地落在邻近平台的一个倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并沿光滑斜面下滑.已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:(1)小球水平抛出的初速度v0的大小;(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x.图LX2123实验:研究平抛运动1.在“研究平抛运动”的实验中,为了减小空气阻力对小球的影响,选择小球时应选择() A.实心小钢球B.空心小钢球C.实心小木球D.以上三种球都可以2.做“研究平抛运动”的实验时,下列做法可以减小实验误差的是()A.使用密度大、体积小的钢球B.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦C.实验时,让钢球每次都从同一高度由静止开始滚下D.使斜槽末端的切线保持水平3.在“研究平抛运动”的实验中,如果小球每次从斜槽上不同的位置释放,则各次平抛过程相比相同的是()A.小球的初速度B.小球的运动轨迹C.小球的下落时间D.小球通过相同水平位移所用的时间4.在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,你认为正确的是() A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置可以不同C.每次必须由静止释放小球D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触F.将小球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线5.为了研究平抛物体的运动,我们做如下的实验:如图L531所示,A、B两球处于同一高度处静止.用锤打击弹性金属片,A球就沿水平方向飞出做平抛运动,同时B球被松开做自由落体运动,观察到的现象是______________,这个实验现象说明__________________________.图L5316.根据学过的平抛运动知识,用直尺、装有固定器的支架测玩具手枪射出的子弹的速度,其方法是让子弹从某一高度水平射出,请回答:(1)应测量的物理量:________________________________________________________________________;(2)计算子弹速度的公式:________________________________________________________________________.7.下列因素会使“研究平抛运动”的实验的误差增大的是()A.小球与斜槽之间有摩擦B.安装斜槽时其末端不水平C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上选取的计算点离原点O较远8.在探究平抛运动的规律时,可以选用如图L532所示的各种装置,以下说法正确的是()图L532A.选用装置1研究平抛物体的水平分运动,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B .选用装置2要获得稳定的细水柱显示的平抛轨迹,竖直管上端A 一定要低于水面C .选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球D .除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的照片获得平抛轨迹 9.试根据平抛运动原理设计“测量弹射器的弹丸出射初速度”的实验方案,提供的实验器材为弹射器(含弹丸,如图L 533所示)、铁架台(带有夹具)、米尺.图L 533(1)画出实验示意图;(2)在安装弹射器时应注意____________________________________________________; (3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为________________________________________________________________________;(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相同,在实验中应采取的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; (5)计算公式为__________________________________.10.实验室有斜槽等器材,装配图如图L 534甲所示.钢球从斜槽上滚下,经过水平槽飞出后做平抛运动.每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下,钢球在空中做平抛运动,设法用铅笔描出钢球经过的位置,通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹.图L 534(1)某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误,他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示.他的错误之处是__________________________________________________.(2)该同学根据自己所建立的坐标系,在描出的平抛运动轨迹图上任取一点(x ,y),运用公式v 0=xg2y求小球的初速度v 0,这样测得的平抛初速度值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”).11.图L 53-5为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为5 cm ,g 取10 m /s 2,求:(1)照相机的闪光频率;(2)小球运动中水平分速度的大小; (3)小球经过B 点时的速度大小.图L 5354圆周运动知识点一初步描述圆周运动的物理量1.下列关于匀速圆周运动的说法中正确的是()A.是线速度不变的运动B.是角速度不变的运动C.是角速度不断变化的运动D.是相对圆心位移不变的运动2.(多选)质点做匀速圆周运动,则它在任意相等的时间内()A.通过相同的弧长B.通过相同的位移C.转过相同的角度D.速度的变化相同3.(多选)由于地球在自转,关于地球上的物体的角速度、线速度的大小,以下说法正确的是()A.在赤道上的物体的线速度最大B.在两极处的物体的线速度最大C.在赤道上的物体的角速度最大D.在北京和南京的物体的角速度大小相等4.(多选)如图L541所示,一球绕中心线OO′以角速度ω转动,则()图L541A.A、B两点的角速度相等B.A、B两点的线速度相等C.若θ=30°,则v A∶v B=3∶2D.以上都不对5.做匀速圆周运动的物体在10 s内沿半径为2 m的圆周运动了100 m,它的角速度为() A.2 rad/s B.10 rad/sC.5 rad/s D.5 m/s6.(多选)下列说法中错误的是()A.曲线运动一定是变速运动B.平抛运动一定是匀变速运动C.匀速圆周运动一定是速度不变的运动D.当物体受到的合外力减小时,物体的速度大小一定减小7.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下列说法中正确的是() A.线速度大的角速度一定大B .线速度大的周期一定小C .角速度大的半径一定小D .角速度大的周期一定小知识点二 涉及圆周运动的传动问题8.(多选)图L 542为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r 1,从动轮的半径为r 2.已知主动轮顺时针转动,转速为n 1,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是( )图L 542A .从动轮顺时针转动B .从动轮逆时针转动C .从动轮的转速为r 1r 2n 1D .从动轮的转速为r 2r 1n 19.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图L 543所示,其半径分别为r 1、r 2、r 3,若甲轮的角速度为ω,则丙轮的角速度为( )图L 543A .ωr 1r 3B .ωr 3r 1C .ωr 3r 2D .ωr 1r 2知识点三 涉及圆周运动的周期性问题10.如图L 544所示,一位同学做飞镖游戏,已知圆盘的直径为d ,飞镖距圆盘的距离为L ,且对准圆盘上边缘的A 点水平抛出,初速度为v 0,飞镖抛出的同时,圆盘绕垂直圆盘过圆心O 的水平轴匀速转动,角速度为ω.若飞镖恰好击中A 点,则下列关系式正确的是( )图L 544A .dv 20=L 2gB .ωL =π(1+2n)v 0(n =0,1,2,3,…)C .v 0=ωd2D .d ω2=g π2(1+2n)2(n =0,1,2,3,…)11.(多选)直径为d 的纸筒以角速度ω绕中心轴匀速转动,将枪口垂直指向圆筒轴线,使子弹穿过圆筒,结果发现圆筒上只有一个弹孔,则子弹的速度可能是( )A .dωπB .dω2πC .dω3πD .dω4π12.如图L 545所示,直径为d 的纸制圆筒以角速度ω绕轴O 匀速转动,子弹沿直径穿过圆筒.若在圆筒旋转不到半周时子弹在圆筒上留下a 、b 两个弹孔,已知aO 、bO 夹角为φ,求子弹的速度大小.图L 54513.如图L 546所示,半径为R 的水平圆板绕竖直轴匀速转动,当半径OB 转到某一方向时,在圆板中心正上方h 高处平行于OB 方向水平抛出一小球,重力加速度为g ,小球抛出时的速度及圆板转动的角速度为多大时,小球与圆板只碰一次且相碰点为B?图L 54614.如图L 547所示,固定的竖直圆筒内壁光滑,底面圆半径为R ,圆筒顶部有入口A ,在A 的正下方h 处有出口B.一个小球从入口A 处沿圆筒壁切线方向水平射入圆筒内,要使球从出口B 处飞出,小球进入时的速度v 0应满足什么条件?图L 5475 向心加速度知识点一 向心加速度的理解1.(多选)下列关于向心加速度的说法中正确的是( ) A .向心加速度的方向始终与圆周运动的速度方向垂直 B .在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的 C .做圆周运动时,向心加速度一定指向圆心 D .地球自转时,各点的向心加速度都指向地心2.(多选)关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小,下列说法正确的是 ( ) A .在赤道上,向心加速度最大。
人教版高一物理必修二单元测试:第五章+曲线运动+.doc
曲线运动习题一、选择正确答案:1、关于运动性质的说法正确的是A.变速运动一定是曲线运动B.曲线运动一定是变速运动C.曲线运动一定是变加速运动D.曲线运动一定是加速度不变的匀变速运动2、正在水平匀速飞行的飞机,每隔1秒钟释放一个小球,先后共释放5个。
不计阻力则A.这5个球在空中排成一条直线B.这5个球在空中处在同一抛物线上C.在空中,第1、2两球间的距离保持不变D.相邻两球的落地点间距离相等3、物体从某一高处平抛,其初速度为v v,落地速度为,不计阻力,则物体在空中飞行时间为A.v vg222-B.v vg22-C.v vg-2D.v vg2-4、A、B、C三个物体放在旋转的水平圆台上,A的质量是2m,B、C质量各为m;C离轴心的距离是2r,A、B离轴心距离为r,当圆台匀速转动时,A、B、C都没发生滑动,则A.A受的向心力最小B.B受的向心力最小C.C受的向心力最小D.它们受的向心力一样大5、如图所示,小球从水平位置静止释放,设小球通过最低点时的速度为v,角速度为ω,加速度为a,绳的拉力为T,那么随着绳子L的增长A.v、a都增大B.ω、a都减小C.T不变,ω增大D.v增大,ω减小二、填空题:6、把一颗质量为2t的人造地球卫星送入环绕地球运行的圆形轨道,已知地球质量为6×1024kg,半径为6.4×103km。
这颗卫星运行的周期是_______h7、地球自转的周期是____;地球的半径为6400km,放在赤道上的物体随地球自转运动的线速度是_____。
8、如图所示,一皮带传动装置,皮带与轮不打滑,左边为主动轮,R R R R A C A B ∶∶∶∶==1223,,在传动中A 、B 、C 点的线速度之比v v v A B C ∶∶= ,角度之比 ωωωA B C ∶∶= ,加速度之比 a a a A B C ∶∶=。
9、质量为M 的人抓住长为l 的轻绳,绳的另一端系着质量为m 的小球,现让小球在竖直平面内做圆运动,当球通过最高点时速度为v ,则此时人对地面的压力为 。
人教版《曲线运动》全章练习题-高一物理必修2
《曲线运动》练习一1.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.合力2.质点做曲线运动时()A.速度的大小一定在时刻变化B.速度的方向一定在时刻变化C.可能速度大小和方向都在变化D.它可能是速率不变的运动3.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.曲线运动可以是匀变速运动4.关于力和运动,下列说法中正确的是()A.物体在恒力作用下可能做曲线运动B.物体在变力作用下不可能做直线运动C.物体在恒力作用下不可能做曲线运动D.物体在变力作用下可能做直线运动5.关于曲线运动,下列说法正确的是()A.任何曲线运动都是变速运动B.曲线运动在某一点处的速度方向在该点的切线方向上C.匀速圆周运动是匀速运动D.曲线运动在某点处的加速度方向在该点的切线方向上6.关于曲线运动,下列说法正确的是()A.做曲线运动的物体所受合力一定不为零B.做曲线运动的物理所受合外力一定在曲线的内侧C.做曲线运动的物体一定有加速度D.做曲线运动的物理所受加速度一定在曲线的内侧7.关于曲线运动的下列说法正确是:()A.物体在不垂直与速度方向的合力作用下,速度大小一定变化B.物体做曲线运动时,某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向C.做曲线运动的物体,一定受到与速度不在同一直线上的外力作用D.作曲线运动的物体,物体所受的合外力方向与速度的方向不在同一直线上,必有加速度8.关于曲线运动的说法正确是()A.物体运动的初速度不为零且物体所受的合外力为变力B.物体所受的合外力方向与加速度的方向不在同一直线上C.物体不受力或受到的合外力为零时,可能作曲线运动D.作曲线运动的物体不可能处于平衡状态9.下列关于运动状态与受力关系的说法中,正确的是()A.物体运动状态发生变化,物体受力情况一定发生变化B.物体在恒力作用下的运动,一定是匀变速直线运动C.物体运动状态保持不变,说明物体受到的合力为零D.物体在做曲线运动的过程中,受到的合力不可能是恒力10.下列说法正确的是()A.做曲线运动的物体的加速度一定是变化的B.做曲线运动的物体受到的合力一定不为零C.物体在变力作用下,可能做直线运动也可能做曲线运动D.运动物体的加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动11.关于曲线运动,下列说法中正确的是()A.初速度为零的物体在恒力作用下,不可能做曲线运动B.做曲线运动的物体加速度一定不为零C.初速度为零的物体在变力作用下,有可能做曲线运动D.做曲线运动的物体加速度可能为零12.下列关于曲线运动的描述中正确的是()A.曲线运动可以是匀速率运动B.曲线运动一定是变速运动C.曲线运动可以是匀变速运动D.曲线运动的加速度可能为零13.关于互成角度的两个恒力作用于同一物体上,物体由静止开始运动,经过一段时间后,若撤去一个力,那么物体做()A.匀加速直线运动B.变速直线运动C.匀减速直线运动D.以上都不正确14.如图所示,一质点做曲线运动,从M点到N点。
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§5 《曲线运动》章节测试题(二)一、选择题1、关于轮船渡河,正确的说法是:( ) A 、水流的速度越大,渡河的时间越长B 、欲使渡河时间越短,船头的指向应垂直河岸C 、欲使轮船垂直驶达对岸,则船相对水的速度与水流速度的合速度应垂直河岸D 、轮船相对水的速度越大,渡河的时间一定越短2、一架飞机水平地匀速飞行.从飞机上每隔1秒钟释放一个铁球,先后共释放4个.若不计空气阻力,则四个球:( )A 、在空中任何时刻总是排成抛物线;它们的落地点是等间距的.B 、在空中任何时刻总是排成抛物线;它们的落地点是不等间距的.C 、在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线;它们的落地点是等间距的.D 、在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线;它们的落地点是不等间距的. 3、如果两个不在同一直线上的分运动都是匀速直线运动,对其合运动的描述中正确的是:( )A 、合运动一定是曲线运动B 、合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动C 、合运动一定是匀速直线运动D 、只有当两个分运动的速度数值相等时,合运动才为匀速直线运动4、如图所示,质量为M 的物体穿在离心机的水平光滑滑杆上,M 用绳子与另一质量为m 的物体相连。
当离心机以角速度ω旋转时,M 离转轴轴心的距离是r 。
当ω增大到原来的2倍时,调整M 离转轴的距离,使之达到新的稳定状态,则:( ) A 、M 受到的向心力增大 B 、M 的线速度减小到原来的1/2 C 、M 离转轴的距离是 r/2 D 、M 离转轴的距离是r/45、如图所示,用同样材料做成的A 、B 、c 三个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起绕竖直轴转动.已知三物体质量间的关系m a =2m b =3m c ,转动半径之间的关系是r C =2r A =2r B ,那么以下说法中错误的是:( ) A .物体A 受到的摩擦力最大 B .物体B 受到的摩擦力最小 C .物体C 的向心加速度最大 D .转台转速加快时,物体B 最先开始滑动6、如图,在电机距轴O 为r 的处固定一质量为m 的铁块,电机启动后,铁块以角速度ω绕O 轴匀速转动,则电机对地面最大压力和最小压力之差为:( )A 、2m ω2 rB 、m ω2 rC 、mg+2m ω2 rD 、2mg+2m ω2r 7、 物体作平抛运动时,描述物体在竖直方向的分速v ,(取向下为正)随时间变化的图线是:( )8、 a 、b 、c 三球自同一高度以相同速度抛出,a 球竖直上抛,b 球水平抛出,c 球竖直下抛。
设三球落地时的速率分别为v v v a b c 、、,则( ) A 、 v v v a b c >> B 、 v v v a b c =>C 、 v v v a b c >=D 、 v v v a b c ==9、有一质量为m 的小木块,由碗边滑向碗底,碗的内表面是半径为R 的圆弧,由于摩擦力的作用,木块运动的速率不变,则木块:( ) A 、 运动的加速度为零 B 、 运动的加速度恒定C 、 所受合外力为零D 、 所受合外力大小不变,方向随时间不断改变10、火车轨道在转弯处外轨高于内轨,起高度差由转弯半径与火车速度确定。
若在某转弯处规定行驶速度为v ,则下列说法中正确的是:( )①当以v 的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力②当以v 的速度通过此弯路时,火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力③当速度大于v 时,轮缘挤压外轨 ④当速度小于v 时,轮缘挤压外轨 A 、 ①③ B ①④ C 、②③ D 、②④ 11、小球做匀速圆周运动,半径为R ,向心加速度为 a ,则下列说法错误..的是:( ) A. 小球的角速度Ra =ω B. 小球运动的周期aR T π2= C. t 时间内小球通过的路程t aR S = D. t 时间内小球转过的角度t a R =ϕ12、河边有M 、N 两个码头,一艘轮船的航行速度恒为v 1,水流速度恒为v 2,若轮船在静水中航行2MN 的时间是t ,则:( ) A 、轮船在M 、N 之间往返一次的时间大于t B 、轮船在M 、N 之间往返一次的时间小于t C 、若v 2越小,往返一次的时间越短 D 、若v 2越小,往返一次的时间越长13、如图2—3所示,蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它,就在子弹出枪口时,松鼠开始运动,下述各种运动方式中,松鼠不能逃脱厄运而被击中的是(设树枝足够高):( )①自由落下 ②竖直上跳Av yOt OOOBC Dv yv y v yttt③迎着枪口,沿AB 方向水平跳离树枝 ④背着枪口,沿AC 方向水平跳离树枝 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④二、填空题14、如右图所示,一小球由距地面高为H 处自由下落,当它下落了距离为h 时与斜面相碰,碰后小球以原来的速率水平抛出。
当h=____H 时,小球落地时的水平位移有最大值。
15、图7中圆弧轨道AB 是在竖直平面内的1/4圆周,在B 点轨道的切线是水平的,一质点自A 点从静止开始下滑,不计滑块与轨道间的摩擦和空气阻力,则在质点刚要到达B 点时的加速度大小为_____,刚滑过B 点时的加速度大小为_____。
16、一质量为m 的物体,沿半径为R 的圆形向下凹的轨道滑行,如图8所示,经过最低点的速度为v ,物体与轨道之间的滑动摩擦因数为μ,则它在最低点时所受到的摩擦力为_____17、为了测量子弹射出枪口的速度,两人用如图所示的装置进行测量,重木板用细线悬于高处,甲同学持枪在距板水平距离100m 的地方射击,枪口水平并瞄准木板的中心O ,乙同学用剪刀剪断细线后,甲立即开枪,设两人总的反应时间为0.1s (即剪断细线到子弹射出的时间),结果木板上的弹孔在O 点正上方的A 点,测得OA 距离为15cm ,则子弹离开枪口的速度为_________m/s 。
18、质量为1.0kg 的物体放在可绕竖直轴转动的水平圆盘上,物体与转轴间用轻弹簧相连.物体与转盘问最大静摩擦力是重力的0.1倍,弹簧的劲度系数为600 N /m ,原长为4cm ,此时圆盘处于静止状态,如图2—13所示.圆盘开始转动后,要使物体与圆盘保持相对静止,圆盘的最大角速度ω0=5rad/s (2)当角速度达到2ω0时,弹簧的伸长量X= .(g 取10m /s 2)三、计算题19、 有一小船正在渡河,如图11所示,在离对岸30 m时,其下游40m处有一危险水域.假若水流速度为5 m/s ,为了使小船在危险水域之前到达对岸,那么,小船从现在起相对于静水的最小速度应是多大?图1120、 有A 、B 、C 三个小球,A 距地面较高,B 其次,C 最低,A 、C 两球相距10m ,并且在同一竖直平面上,三球同时开始运动,C 作竖直上抛,B 作平抛,A 作竖直下抛,三个球初速度相同,5s 后三个球相遇,不计空气阻力,求: (1)三个球的初速度各多大?(2)开始运动时,B 球与C 球的水平距离和竖直距离各是多少?21、如图在绕竖直轴OO ’做匀速转动的水平圆盘上,沿同一半径方向放着可视为质点的A 、B 两物体,同时用长为l 的细线将这两物连接起来,一起随盘匀速转动。
已知A 、B 两物体质量分别为m A =0.3kg 和m B =0.1kg ,绳长l=0.1m ,A 到转轴的距离r=0.2m,A 、B 两物体与盘面之间的最大静摩擦力均为其重力的0.4倍,g 取10m/s 2。
⑴若使A 、B 两物体相对于圆盘不发生相对滑动,求圆盘的角速度。
⑵当圆盘转速增加到A 、B 两物体即将开始滑动时烧断细线,则A 、B 两物体的运动情况如何?A 物体所受摩擦力时多大?22、如图所示,光滑圆管形轨道AB 部分平直,BC圆,圆管截面半径r R ,有一质量m ,半径比r 略小的光滑小球以水平初速v 0射入圆管。
(1)若要小球能从C 端出来,初速v 0多大?(2)在小球从C 端出来瞬间,对管壁压力有哪几种典型情况。
初速v 0各应满足什么条件?23、排球场总长18 m,网高2.25 m,如图所示.设对方飞来一球,刚好在3 m线正上方被我方运动员后排强攻击回.假设排球被击回的初速度方向是水平的,那么可认为排球被击回时做平抛运动.(g取10 m/s2)(1)若击球的高度h=2.5 m,球被击回的水平速度与底线垂直,球既不能触网又不出底线,则球被击回的水平速度在什么范围内?(2)若运动员仍从3 m线处起跳,起跳高度h满足一定条件时,会出现无论球的水平初速多大都是触网或越界,试求h满足的条件.《曲线运动》章节检测(二)参考答案14、1/2, 15、2g ;g , 16、um(g+v 2 /R) 17、 1000m/s 18、 5rad/s ; 0.006m三、计算题19、解:设小船到达危险水域前,恰好到达对岸,则其合位移方向如图所示,设合位移方向与河岸的夹角为α,则 434030tan ==α,即α=37°,小船的合速度方向与合位移方向相同,根据平行四边形定则知,当船相对于静水的速度 v 1垂直于合速度时,v 1最小,由图可知,v 1的最小值为s m s m v v /3/435sin 2min 1=⨯==α,这时v 1的方向与河岸的夹角β=90°-α=53°.即从现在开始,小船头指向与上游成53°角,以相对于静水的速度3 m/s 航行,在到达危险水域前恰好到达对岸。
20、解:按题意画出A 、C 两球的位置,因A 、C 两球相距10m ,且在同时抛出后5s 相遇,所以A 、C 两球的相遇点必在C 球正下方D 点,可先确定D 点位置,然后再由B 球的平抛运动特点确定B 球距D 点的水平距离和竖直距离,可得出B 球距C 球初始位置的水平距离和竖直距离(1)设三个小球在D 点相遇h v t gth v t gt A D C D =+=-+⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪02021212则:h h h v t AC AD CD =-=201025100=⨯→=v v m s /(2)s v t m BC x ==⨯=0155s h h gt v t gt v t m m BC y BD y C D =-=--+==⨯=12121552020()21、答案:N B A s rad 07.1F /31040A =≤<物体做离心运动不动;⑵⑴ω22、解:(1)小球从A 端射入后,若刚好能达到管顶,则v C =0,由机械能守恒:12202m v m g R =⋅得v gR 04=0 0因此,要求小球能从C 端出来,必须使v C >0,所以入射速度应满足条件: (2)小球从C 端出来的瞬间,可有三种典型情况: (1)刚好对管壁无压力,此时需满足条件: m g m v R m v m g R m v v Rg C==⋅+⎫⎬⎪⎪⎭⎪⎪⇒=2020********(2)对下管壁有压力,此时相应的入射速度为:450Rg v Rg <<(3)对上管壁有压力,相应的入射速度为v Rg 05>23、(1)13.4 m/s <v ≤17 m/s (2)h <2.4 m。