高考物理曲线运动复习题及答案
题型四 曲线运动问题(1)——2023届高考物理高频题型专项训练
题型四曲线运动问题(1)——2023届高考物理高频题型专项训练1.2020年受“新冠肺炎”的影响,全国人民自愿居家隔离。
小豆在家和爸爸玩“套圈”游戏,第一次扔在小黄人正前M点,不计空气阻力。
第二次扔之前小豆适当调整方案,则小豆可能仍中的措施是( )A.小豆在原处,仅增加扔套圈的水平初速度B.小豆在原处,仅减小水平扔出套圈时的高度C.小豆沿小黄人与M点连线方向后退,仅增加人和小黄人之间的距离D.小豆在原处,降低扔套圈的高度和扔套圈的水平初速度2.2022年北京冬奥会之后,我国各地掀起了滑冰运动的热潮,在水平滑冰场上沿规定的圆形滑道做圆周运动是一项基础训练。
如图所示,运动员从圆形滑道上的A点开始蹬地加速,到达B点时获得速度05m/sv=,然后保持速度大小不变继续做圆周运动。
已知运动员的质量(含装备)为50kg,做圆周运动的半径为5m。
不考虑空气阻力和冰刀与冰面间的摩擦力,不计人体倾斜对半径和速度的影响,取210m/sg=,下列说法正确的是( )A.运动员从A点加油到B点的过程中,冰面对运动员做的功为625JB.运动员做匀速圆周运动时处于平衡状态C.运动员到达B点后做匀速圆周运动需要的向心力大小为250ND.保持匀速圆周运动时,运动员的倾角(身体与冰面的夹角)为60°3.极限运动是结合了一些难度较高,且挑战性较大的组合运动项目的统称,如图所示的雪板就是极限运动的一种。
图中AB是助滑区、BC是起跳区、DE是足够长的着陆坡(认为是直线斜坡)。
极限运动员起跳的时机决定了其离开起跳区时的速度大小和方向。
忽略空气阻力,运动员可视为质点。
若运动员跳离起跳区时速度大小相等,速度方向与竖直方向的夹角越小,则运动员( )A.飞行的最大高度越大B.在空中运动的加速度越大C.在空中运动的时间越短D.着陆点距D 点的距离一定越远4.固定的足够长斜面顶端有一个质量为m 、电荷量为q 的带正电荷的小球,以速度0v 平抛。
高考必备物理曲线运动技巧全解及练习题(含答案)及解析
高考必备物理曲线运动技巧全解及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.一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(2)已知该星球的半径为为地球半径的一半,那么该星球质量为地球质量的多少倍. 【答案】(1)4m/s 2;(2)110; 【解析】(1)根据平抛运动的规律:x=v 0t 得0515x t s s v === 由h =12gt 2 得:2222222/4/1h g m s m s t ⨯=== (2)根据星球表面物体重力等于万有引力:2G M mmg R 星星= 地球表面物体重力等于万有引力:2G M mmg R '地地=则222411=()10210M gR M g R '⨯=星星地地= 点睛:此题是平抛运动与万有引力定律的综合题,重力加速度是联系这两个问题的桥梁;知道平抛运动的研究方法和星球表面的物体的重力等于万有引力.2.如图所示,水平实验台A 端固定,B 端左右可调,将弹簧左端与实验平台固定,右端 有一可视为质点,质量为2kg 的滑块紧靠弹簧(未与弹黄连接),弹簧压缩量不同时, 将滑块弹出去的速度不同.圆弧轨道固定在地面并与一段动摩擦因素为0.4的粗糙水平地面相切D 点,AB 段最长时,BC 两点水平距离x BC =0.9m,实验平台距地面髙度h=0.53m ,圆弧半径R=0.4m ,θ=37°,已知 sin37° =0.6, cos37° =0.8.完成下列问題:(1)轨道末端AB 段不缩短,压缩弹黄后将滑块弹出,滑块经过点速度v B =3m/s ,求落到C 点时速度与水平方向夹角;(2)滑块沿着圆弧轨道运动后能在DE 上继续滑行2m,求滑块在圆弧轨道上对D 点的压力大小:(3)通过调整弹簧压缩量,并将AB 段缩短,滑块弹出后恰好无碰撞从C 点进入圆弧 轨道,求滑块从平台飞出的初速度以及AB 段缩短的距离. 【答案】(1)45°(2)100N (3)4m/s 、0.3m 【解析】(1)根据题意C 点到地面高度0cos370.08C h R R m =-=从B 点飞出后,滑块做平抛运动,根据平抛运动规律:212C h h gt -= 化简则0.3t s =根据 BC B x v t = 可知3/B v m s =飞到C 点时竖直方向的速度3/y v gt m s == 因此tan 1y Bv v θ==即落到圆弧C 点时,滑块速度与水平方向夹角为45° (2)滑块在DE 阶段做匀减速直线运动,加速度大小fa g mμ== 根据222E D DE v v ax -=联立两式则4/D v m s =在圆弧轨道最低处2DN v F mg m R-= 则100N F N = ,即对轨道压力为100N .(3)滑块弹出恰好无碰撞从C 点进入圆弧轨道,说明滑块落到C 点时的速度方向正好沿着轨迹该出的切线,即0tan yv v α''= 由于高度没变,所以3/y y v v m s '== ,037α=因此04/v m s '= 对应的水平位移为01.2AC x v t m ='= 所以缩短的AB 段应该是0.3AB AC BC x x x m ∆=-=【点睛】滑块经历了弹簧为变力的变加速运动、匀减速直线运动、平抛运动、变速圆周运动,匀减速直线运动;涉及恒力作用的直线运动可选择牛顿第二定律和运动学公式;而变力作用做曲线运动优先选择动能定理,对匀变速曲线运动还可用运动的分解利用分运动结合等时性研究.3.如图所示,光滑的水平平台上放有一质量M =2kg ,厚度d =0.2m 的木板,木板的左端放有一质量m =1kg 的滑块(视为质点),现给滑块以水平向右、的初速度,木板在滑块的带动下向右运动,木板滑到平台边缘时平台边缘的固定挡板发生弹性碰撞,当木板与挡板发生第二次碰撞时,滑块恰好滑到木板的右端,然后水平飞出,落到水平地面上的A点,已知木板的长度l=10m,A点到平台边缘的水平距离s=1.6m,平台距水平地面的高度h=3m,重力加速度,不计空气阻力和碰撞时间,求:(1)滑块飞离木板时的速度大小;(2)第一次与挡板碰撞时,木板的速度大小;(结果保留两位有效数字)(3)开始时木板右端到平台边缘的距离;(结果保留两位有效数字)【答案】(1) (2)v=0.67m/s (3)x=0.29m【解析】【分析】【详解】(1)滑块飞离木板后做平抛运动,则有:解得(2)木板第一次与挡板碰撞后,速度方向反向,速度大小不变,先向左做匀减速运动,再向右做匀加速运动,与挡板发生第二次碰撞,由匀变速直线运动的规律可知木板两次与挡板碰撞前瞬间速度相等.设木板第一次与挡板碰撞前瞬间,滑块的速度大小为,木板的速度大小为v由动量守恒定律有:,木板第一与挡板碰后:解得:v=0.67m/s(3)由匀变速直线运动的规律:,,由牛顿第二定律:解得:x=0.29m.【点睛】对于滑块在木板上滑动的类型,常常根据动量守恒定律和能量守恒定律结合进行研究.也可以根据牛顿第二定律和位移公式结合求出运动时间,再求木板的位移.4.如图所示,ABCD是一个地面和轨道均光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点开始做匀加速直线运动,当它水平滑行2.5 m时到达B点,此时撤去推力F、滑块滑入半径为0.5 m且内壁光滑的竖直固定圆轨道,并恰好通过最高点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、长木板与水平地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/s2,求:(1)水平推力F的大小;(2)滑块到达D点的速度大小;(3)木板至少为多长时,滑块才能不从木板上掉下来?在该情况下,木板在水平地面上最终滑行的总位移为多少?【答案】(1)1N(2)(3)t=1 s ;【解析】【分析】【详解】(1)由于滑块恰好过C点,则有:m1g=m1从A到C由动能定理得:Fx-m1g·2R=m1v C2-0代入数据联立解得:F=1 N(2)从A到D由动能定理得:Fx=m1v D2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/s2对木板有:μ1m1g-μ2(m1+m2)g=m2a2,代入数据解得:a2=2 m/s2滑块恰好不从木板上滑下,此时滑块滑到木板的右端时恰好与木板速度相同,有:v共=v D-a1tv共=a2t,代入数据解得:t =1 s此时滑块的位移为:x 1=v D t -a 1t 2,木板的位移为:x 2=a 2t 2,L =x 1-x 2,代入数据解得:L =2.5 m v 共=2 m/s x 2=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木板在水平地面上最终滑行的总位移为:x 木=x 2+x ′=2.5 m点睛:本题考查了动能定理和牛顿第二定律、运动学公式的综合运用,解决本题的关键理清滑块和木板在整个过程中的运动规律,选择合适的规律进行求解.5.地面上有一个半径为R 的圆形跑道,高为h 的平台边缘上的P 点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O 的距离为L (L >R ),如图所示,跑道上停有一辆小车,现从P 点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计).问:(1)当小车分别位于A 点和B 点时(∠AOB=90°),沙袋被抛出时的初速度各为多大? (2)要使沙袋落在跑道上,则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内?(3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A 点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B 处落入小车中,小车的速率v 应满足什么条件?【答案】(1)()2A gv L R h =-22()2B g L R v h+=(2)0((L R v L R -≤≤+(3)1(41)0,1,2,3...)2v n n π=+= 【解析】 【分析】 【详解】(1)沙袋从P 点被抛出后做平抛运动,设它的落地时间为t ,则h=12gt 2解得t =(1) 当小车位于A 点时,有x A =v A t=L-R (2)解(1)(2)得v A =(L-R当小车位于B 点时,有B B x v t ==3)解(1)(3)得Bv (2)若小车在跑道上运动,要使沙袋落入小车,最小的抛出速度为v 0min =v A =(L-R 4) 若当小车经过C 点时沙袋刚好落入,抛出时的初速度最大,有x c =v 0max t="L+R" (5)解(1)(5)得 v 0max =(L+R所以沙袋被抛出时的初速度范围为(L-R ≤v 0≤(L+R (3)要使沙袋能在B 处落入小车中,小车运动的时间应与沙袋下落时间相同 t AB =(n+14)2Rv π(n=0,1,2,3…)(6)所以t AB解得v=12(4n+1)n=0,1,2,3…). 【点睛】本题是对平抛运动规律的考查,在分析第三问的时候,要考虑到小车运动的周期性,小车并一定是经过14圆周,也可以是经过了多个圆周之后再经过14圆周后恰好到达B 点,这是同学在解题时经常忽略而出错的地方.6.如图所示,粗糙水平地面与半径 1.6m R =的光滑半圆轨道BCD 在B 点平滑连接, O 点是半圆轨道BCD 的圆心, B O D 、、三点在同一竖直线上,质量2kg m =的小物块(可视为质点)静止在水平地面上的A 点.某时刻用一压缩弹簧(未画出)将小物块沿AB 方向水平弹出,小物块经过B 点时速度大小为10m/s (不计空气阻力).已知10m AB x =,小物块与水平地面间的动摩擦因数=0.2μ,重力加速度大小210m/s g =.求:(1)压缩弹簧的弹性势能;(2)小物块运动到半圆轨道最高点时,小物块对轨道作用力的大小; (3)小物块离开最高点后落回到地面上的位置与B 点之间的距离. 【答案】(1)140J (2)25N (3)4.8m 【解析】(1)设压缩弹簧的弹性势能为P E ,从A 到B 根据能量守恒,有212P B AB E mv mgx μ=+ 代入数据得140J P E =(2)从B 到D ,根据机械能守恒定律有2211222B D mv mv mg R =+⋅ 在D 点,根据牛顿运动定律有2Dv F mg m R+=代入数据解得25N F =由牛顿第三定律知,小物块对轨道作用力大小为25N (3)由D 点到落地点物块做平抛运动竖直方向有2122R gt = 落地点与B 点之间的距离为D x v t = 代入数据解得 4.8m x =点睛:本题是动能定理、牛顿第二定律和圆周运动以及平抛运动规律的综合应用,关键是确定运动过程,分析运动规律,选择合适的物理规律列方程求解.7.如图所示,表面光滑的长方体平台固定于水平地面上,以平台外侧的一边为x 轴,在平台表面建有平面直角坐标系xoy ,其坐标原点O 与平台右侧距离为d=1.2m 。
曲线运动:曲线运动 运动的合成与分解 训练题——2023届高考物理一轮复习(word版含答案)
曲线运动:曲线运动运动的合成与分解训练题一、选择题1.如图所示,假如在弯道上高速行驶的赛车,突然后轮脱离赛车,关于脱离赛车后的车轮的运动情况,以下说法正确的是( )A.仍然沿着赛车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能2.2018珠海航展,我国第五代战机“歼-20”再次闪亮登场。
表演中,战机先水平向右,再沿曲线ab向上(如图),最后沿陡斜线直入云霄。
设飞行路径在同一竖直面内,飞行速率不变。
则沿ab段曲线飞行时,战机( )A.所受合外力大小为零B.所受合外力方向竖直向上C.竖直方向的分速度逐渐增大D.水平方向的分速度不变3.近年来,我国在军事领域取得了很多成就,特别是我国空军军事实力出现了质的飞跃。
如图为直升机在抢救伤员的情景,直升机水平飞行的同时绳索把伤员提升到直升机上,在此过程中绳索始终保持竖直,不计伤员受到的空气阻力,则下列判断正确的是( )A.直升机一定做匀速直线运动B.伤员运动的轨迹一定是一条斜线C.螺旋桨产生动力的方向一定竖直向上D.绳索对伤员的拉力大小始终大于伤员的重力4.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,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( )A.人拉绳行走的速度为sin v θB.人拉绳行走的速度为cos vθC.船的加速度为F fm - D.船的加速度为cos F fmθ- 5.如图所示,顶角60θ=︒、光滑V 字形轨道AOB 固定在竖直平面内,且AO 竖直。
一水平杆与轨道交于M N 、两点,已知杆自由下落且始终保持水平,经时间t 速度由6 m/s 增大到14 m/s (杆未触地),则在0.5t 时,触点N 沿倾斜轨道运动的速度大小为(不计空气阻力,g 取210m/s )( )A.10 m/sB.17 m/sC.20 m/sD.28 m/s6.如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,以竖直杆为参考系,猴子的v t -图像如图乙所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的x t -图像如图丙所示。
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1.一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(2)已知该星球的半径为为地球半径的一半,那么该星球质量为地球质量的多少倍. 【答案】(1)4m/s 2;(2)110; 【解析】(1)根据平抛运动的规律:x=v 0t 得0515x t s s v === 由h =12gt 2 得:2222222/4/1h g m s m s t ⨯=== (2)根据星球表面物体重力等于万有引力:2G M mmg R 星星= 地球表面物体重力等于万有引力:2G M mmg R '地地=则222411=()10210M gR M g R '⨯=星星地地= 点睛:此题是平抛运动与万有引力定律的综合题,重力加速度是联系这两个问题的桥梁;知道平抛运动的研究方法和星球表面的物体的重力等于万有引力.2.水平面上有一竖直放置长H =1.3m 的杆PO ,一长L =0.9m 的轻细绳两端系在杆上P 、Q 两点,PQ 间距离为d =0.3m ,一质量为m =1.0kg 的小环套在绳上。
杆静止时,小环靠在杆上,细绳方向竖直;当杆绕竖直轴以角速度ω旋转时,如图所示,小环与Q 点等高,细绳恰好被绷断。
重力加速度g =10m /s 2,忽略一切摩擦。
求:(1)杆静止时细绳受到的拉力大小T ;(2)细绳断裂时杆旋转的角速度大小ω; (3)小环着地点与O 点的距离D 。
【答案】(1)5N (2)53/rad s (3)1.6m 【解析】 【详解】(1)杆静止时环受力平衡,有2T =mg 得:T =5N(2)绳断裂前瞬间,环与Q 点间距离为r ,有r 2+d 2=(L -r )2 环到两系点连线的夹角为θ,有d sin L r θ=-,rcos L rθ=- 绳的弹力为T 1,有T 1sinθ=mg T 1cosθ+T 1=m ω2r 得53/rad s ω=(3)绳断裂后,环做平抛运动,水平方向s =vt竖直方向:212H d gt -=环做平抛的初速度:v =ωr小环着地点与杆的距离:D 2=r 2+s 2 得D =1.6m 【点睛】本题主要是考查平抛运动和向心力的知识,解答本题的关键是掌握向心力的计算公式,能清楚向心力的来源即可。
高考物理基础知识综合复习优化集训8曲线运动和抛体运动(含答案)
高考物理基础知识综合复习:优化集训8 曲线运动和抛体运动基础巩固1.图中虚线描述的是一位跳水运动高台跳水时头部的运动轨迹,最后运动员沿竖直方向以速度v入水,图中与入水速度方向可能相同的位置是()A.a点B.b点C.c点D.d点2.某质点在恒力F作用下,从A点沿图中曲线方向运动到B点。
经过B点时,若力的方向突然变为与原来相反,则它从B点开始可能沿图中的哪一条虚线运动()A.虚线aB.虚线bC.虚线cD.虚线d3.比赛中,某赛车在弯道处顺时针加速,下面四幅俯视图中画出了赛车转弯时所受的合力的可能情况,你认为正确的是()4.某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。
将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。
R可视为质点,则R在上升过程中运动轨迹的示意图是()5.如图所示,建筑工人常常乘坐升降机粉刷外墙。
如果在升降机沿竖直方向匀加速上升的同时,工人水平向右匀速移动,假设工人视为质点,以竖直向上为y轴正方向,水平向右为x轴正方向,则在这个过程中站在地面上的人看到工人的运动轨迹可能是()6.(2021年浙江1月选考)某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示,每次曝光的时间间隔相等。
若运动员的重心运动轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球运动轨迹重合,A、B、C和D表示重心位置,且A和D处于同一水平高度。
下列说法正确的是()A.相邻位置运动员重心的速度变化相同B.运动员在A、D位置时重心的速度相同C.运动员从A到B和从C到D的时间相同D.运动员重心位置的最高点位于B和C中间7.在影片中,某人在右边楼顶上遭遇围攻,情急之下向左急奔后跳出,恰好落在左侧大楼顶层的阳台上,得以逃生。
假设右边楼顶与左侧大楼顶层的阳台的高度差为3 m,水平距离为6.24 m,将上述“跳出”动作看成水平跳出,不考虑空气阻力,g取10 m/s2,则起跳速度大小约为()A.6 m/sB.8 m/sC.11 m/sD.13 m/s8.“套圈圈”是老少皆宜的游戏,如图,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁圈,都能套中地面上同一目标。
备战2020年高考物理计算题专题复习《曲线运动综合题》(解析版)
《曲线运动综合题》一、计算题1.如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量的小球.现将小球拉到A点保持绳绷直由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点.地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长,B点离地高度,A、B两点的高度差,重力加速度g取,不计空气影响,求:地面上DC两点间的距离s;轻绳所受的最大拉力大小.2.质量为的小球从距水平地面高为h的位置以的速度水平抛出,小球抛出点与落地点之间的水平距离为,不计空气阻力,取求:小球在空中飞行的时间t;小球抛出时的高度h;小球下落过程中重力做的功W。
3.如图所示,半径的光滑圆弧轨道BCD与足够长的传送带DE在D处平滑连接,O为圆弧轨道BCD的圆心,C点为圆弧轨道的最低点,半径OB、OD与OC 的夹角分别为和传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动,将一个质量的煤块视为质点从B点左侧高为处的A点水平抛出,恰从B 点沿切线方向进入圆弧轨道.已知煤块与轨道DE间的动摩擦因数,重力加速度g取,,求:煤块水平抛出时的初速度大小;煤块第一次到达圆弧轨道BCD上的D点对轨道的压力大小;煤块第一次离开传送带前,在传送带DE上留下痕迹可能的最长长度.结果保留2位有效数字4.如图所示为竖直放置的四分之一圆弧轨道,O点是其圆心,半径,OA水平、OB竖直。
轨道底端距水平地面的高度。
从轨道顶端A由静止释放一个质量的小球,小球到达轨道底端B时,恰好与静止在B点的另一个相同的小球发生碰撞,碰后它们粘在一起水平飞出,落地点C与B点之间的水平距离。
忽略空气阻力,重力加速度求:两球从B点飞出时的速度大小;碰撞前瞬间入射小球的速度大小;从A到B的过程中小球克服阻力做的功。
5.如图,质量均为2m的木板A、B并排静止在光滑水平地面上,A左端紧贴固定于水平面的半径为R的四分之一圆弧底端,A与B、A与圆弧底端均不粘连。
质量为m 的小滑块C从圆弧顶端由静止滑下,经过圆弧底端后,沿A的上表面从左端水平滑上A,并在恰好滑到B的右端时与B一起匀速运动。
精选最新高考物理总复习-曲线运动专题考试题库100题(答案)
最新精选高考物理复习题库曲线运动专题(100题)学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________一、单选题1.如下图所示,两个相对的斜面,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两个小球的运动时间之比为()A.1:1 B.4:3C.16:9 D.9:162.河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,则下列说法正确的是()A.船渡河的最短时间为60 sB.要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直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是5 m/s3.下列关于运动和力的叙述中,正确的是()A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的B.物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同4.在光滑的水平桌面上,有两个小球固定在一根长为L的杆的两端,绕杆上的O点做圆周运动,如下图所示.当小球1的速度为v1时,小球2的速度为v2,则转轴O到小球2的距离是()A.L v1/(v1+v2)B.L v2/(v1+v2)C.L(v1+v2)/v1D.L(v1+v2)/v25.如下图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,则下列说法正确的是()A.小球通过最高点时的最小速度v min=g(R+r)B.小球通过最高点时的最小速度v min=0C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力6.题目文件丢失!7.如下图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动.若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是()。
(物理)高考物理曲线运动试题(有答案和解析)
(物理)高考物理曲线运动试题( 有答案和解析 )一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.以下列图,在风洞实验室中,从 A 点以水平速度 v0向左抛出一个质最为m 的小球,小球抛出后所受空气作用力沿水平方向,其大小为F,经过一段时间小球运动到 A 点正下方的 B 点处,重力加速度为 g,在此过程中求(1)小球离线的最远距离;(2) A、 B 两点间的距离;(3)小球的最大速率 v max.【答案】(1)mv22m2 gv2( 3)v0F24m2g2 0(2)0F2F F 2【解析】【解析】(1)依照水平方向的运动规律,结合速度位移公式和牛顿第二定律求出小球水平方向的速度为零时距墙面的距离;(2)依照水平方向向左和向右运动的对称性,求出运动的时间,抓住等时性求出竖直方向A、 B 两点间的距离;(3)小球到达 B 点时水平方向的速度最大,竖直方向的速度最大,则 B 点的速度最大,依照运动学公式结合平行四边形定则求出最大速度的大小;【详解】(1)将小球的运动沿水平方向沿水平方向和竖直方向分解水平方向: F=ma x2v0= 2a x x m解得:x m=mv2 2F(2)水平方向速度减小为零所需时间t1=v 0a x总时间 t= 2t1竖直方向上:y= 1 gt2= 2m2 gv022 F 2(3)小球运动到 B 点速度最大v x=v0V y=gtv max= v x2v y2=vF 24m2g 2 F【点睛】解决此题的要点将小球的运动的运动分解,搞清分运动的规律,结合等时性,运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解.2.以下列图,在竖直平面内有一倾角θ=37°的传达带BC.已知传达带沿顺时针方向运行的速度 v=4 m/s , B、 C两点的距离 L=6 m。
一质量 m=0.2kg 的滑块(可视为质点)从传达带上端 B 点的右上方比 B 点高 h=0. 45 m 处的 A 点水平抛出,恰好从 B 点沿 BC方向滑人传达带,滑块与传达带间的动摩擦因数μ,取重力加速度g=10m/s 2, sin37 = °,cos37°。
高考物理新力学知识点之曲线运动经典测试题及答案解析(3)
高考物理新力学知识点之曲线运动经典测试题及答案解析(3)一、选择题1.如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点从A到E的运动轨迹示意图,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.A点的加速度与速度的夹角小于90°C.A点的加速度比D点的加速度大D.从A到D速度先增大后减小平面内运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图2.有一个质量为4kg的物体在x y像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是()A.物体做匀变速直线运动B.物体所受的合外力为22 NC.2 s时物体的速度为6 m/s D.0时刻物体的速度为5 m/s3.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,如图,汽车通过凹形桥的最低点时()A.车的加速度为零,受力平衡B.车对桥的压力比汽车的重力大C.车对桥的压力比汽车的重力小D.车的速度越大,车对桥面的压力越小4.关于物体的受力和运动,下列说法正确的是()A.物体在不垂直于速度方向的合力作用下,速度大小可能一直不变B.物体做曲线运动时,某点的加速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向C.物体受到变化的合力作用时,它的速度大小一定改变D.做曲线运动的物体,一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用5.如图所示的皮带传动装置中,轮A和B固定在同一轴上,A、B、C分别是三个轮边缘的质点,且R A=R C=2R B,则三质点的向心加速度之比a A∶a B∶a C等于()A.1∶2∶4B.2∶1∶2C.4∶2∶1D.4∶1∶46.小船横渡一条两岸平行的河流,水流速度与河岸平行,船相对于水的速度大小不变,船头始终垂直指向河岸,小船的运动轨迹如图中虚线所示。
则小船在此过程中()A.无论水流速度是否变化,这种渡河耗时最短B.越接近河中心,水流速度越小C.各处的水流速度大小相同D.渡河的时间随水流速度的变化而改变7.如图所示,两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出,在斜面上的落点分别是a和b,不计空气阻力。
高考物理复习冲刺压轴题专项突破—曲线运动(含解析)
高考物理复习冲刺压轴题专项突破—曲线运动(含解析)一、选择题(1-3题为单项选择题,4-10为多项选择题)1.如图所示,固定半圆弧容器开口向上,AOB 是水平直径,圆弧半径为R ,在A 、B 两点,分别沿AO 、BO 方向同时水平抛出一个小球,结果两球落在了圆弧上的同一点,从A 点抛出的小球初速度是从B 点抛出小球初速度的3倍,不计空气阻力,重力加速度为g ,则)()A .从B 点抛出的小球先落到圆弧面上B .从BC .从AD .从A 点抛出的小球落到圆弧面上时,速度的反向延长线过圆心O 【答案】BC【解析】A .由于两球落在圆弧上的同一点,因此两球做平抛运动下落的高度相同,运动的时间相同,由于同时抛出,因此一定同时落到圆弧面上,A 错误;B .由水平方向的位移关系可知,由于A 点处抛出的小球初速度是B 点处抛出小球的3倍,因此A 点处抛出小球运动的水平位移是B 点处抛出小球运动的水平位移的3倍,由于2A B x x R +=,因此B 点处小球运动的水平位移12B x R =,根据几何关系可知,两球做平抛运动下落的高度为2R,运动的时间t ==,B 正确;C .A点抛出的小球初速度32A R v ==,C 正确;D .由于O 点不在A 点抛出小球做平抛运动的水平位移的中点,D 错误.故选:BC .2.如图所示,光滑轨道由AB 、BCDE 两段细圆管平滑连接组成,其中圆管AB 段水平,圆管BCDE 段是半径为R 的四分之三圆弧,圆心O 及D 点与AB 等高,整个管道固定在竖直平面内。
现有一质量为m 。
初速度0v =的光滑小球水平进入圆管AB 。
设小球经过管道交接处无能量损失,圆管内径远小于R 。
小球直径略小于管内径,下列说法正确的是()A .小球通过E 点时对外管壁的压力大小为2mg B .小球从B 点到C 点的过程中重力的功率不断增大C .小球从E 点抛出后刚好运动到B 点D .若将DE 段圆管换成等半径的四分之一内圆轨道DE ,则小球不能够到达E 点【答案】CD【解析】A .从A 至E 过程,由机械能守恒定律得2201122E mv mv mgR =+解得E v =在E 点时2Ev mg N mR-=解得2mg N =即小球通过E 点时对内管壁的压力大小为2mg,选项A 错误;B .小球在C 点时竖直速度为零,则到达C 点时重力的瞬时功率为零,则小球从B 点到C 点的过程中重力的功率不是不断增大,选项B 错误;C .从E 点开始小球做平抛运动,则由E x v t R ==小球能正好平抛落回B 点,故C 正确;D .若将DE 段圆管换成等半径的四分之一内圆轨道DE ,则小球到达E ,由于E v =<可知,小球不能够到达E 点,选项D 正确。
考点三 :曲线运动——五年(2018-2022)高考物理真题专项汇编卷 新高考版(含答案)
考点三 :曲线运动——五年(2018-2022)高考物理真题专项汇编卷新高考版1.【2022山东卷】无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为3 m 的半圆弧BC 与长8 m 的直线路径AB 相切于B 点,与半径为4 m 的半圆弧CD 相切于C 点。
小车以最大速度从A 点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B 点,然后保持速率不变依次经过BC 和CD 。
为保证安全,小车速率最大为4 m/s ,在ABC 段的加速度最大为22m /s ,CD 段的加速度最大为21m /s 。
小车视为质点,小车从A 到D 所需最短时间t 及在AB 段做匀速直线运动的最长距离l 为( )A.7π2s,8m 4t l ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭ B.97πs,5m 42t l ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭C.2s, 5.5m t l ⎛=+= ⎝⎭D.2s, 5.5m t l ⎡==⎢⎣⎦2.【2022山东卷】如图所示,某同学将离地1.25 m 的网球以13 m/s 的速度斜向上击出,击球点到竖直墙壁的距离4.8 m 。
当网球竖直分速度为零时,击中墙壁上离地高度为8.45 m 的P 点。
网球与墙壁碰撞后,垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍,平行墙面的速度分量不变。
重力加速度g 取210m /s ,网球碰墙后的速度大小v 和着地点到墙壁的距离d 分别为( )A.5m /s v =B.m /s v =C. 3.6m d =D. 3.9m d =3.【2022广东卷】图是滑雪道的示意图。
可视为质点的运动员从斜坡上的M 点由静止自由滑下,经过水平NP 段后飞入空中,在Q 点落地。
不计运动员经过N 点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力,下列能表示该过程运动员速度大小v 或加速度大小a 随时间t 变化的图像是( )A. B.C. D.4.【2021山东卷】如图所示,粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆,一端可绕竖直光滑轴O转动,另一端与质量为m的小木块相连.木块以水平初速度v出发,恰好能完成一个完整的圆周运动.在运动过程中,木块所受摩擦力的大小为( )A.22πmvLB.24πmvLC.28πmvLD.216πmvL5.【2021广东卷】由于高度限制,车库出入口采用如图所示的曲杆道闸。
曲线运动 训练题——2023届高考物理一轮复习(word版含答案)
曲线运动训练题一、选择题(本题共15个小题,每题5分,共75分)1.生活中曲线运动随处可见,关于物体做曲线运动,下列说法正确的是( )A.速度方向有时与曲线相切,有时与曲线的切线垂直B.平抛运动是匀变速曲线运动,斜抛运动是变加速曲线运动C.物体所受合力的方向一定指向曲线的凹侧D.物体所受合力可能不变,但它的加速度一定改变2.如图所示,物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动,下列对它的运动分析正确的是( )A.因为它的速率恒定不变,故做匀速运动B.该物体受的合外力一定不等于零C.该物体受的合外力一定等于零D.它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上3.近年来,我国军事已经取得很大的发展,特别是空军军事实力出现了质的飞越,直-19和直-20等型号的自主研发直升机大大提高了空军部队综合作战能力。
如图为直升机在抢救伤员的情境,直升机水平飞行的同时用绳索把伤员提升到直升机上,在此过程中绳索始终保持竖直,不计伤员受到的空气阻力,则下列判断正确的是( )A.直升机一定做匀速直线运动B.伤员运动轨迹一定是一条斜线C.直升机螺旋桨产生动力的方向一定竖直向上D.绳索对伤员的拉力大小始终大于伤员的重力4.如图所示,质量为m的物体静置在水平光滑平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮,由地v 向右匀速运动的人拉动。
设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角面上以速度为45°处,在此过程中,人的拉力对物体所做的功为( )A.202mvB.202C.204mvD.20mv5.如图所示,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( )A.水平向左,大小为vB.竖直向上,大小为tan v θC.沿杆A 斜向上,大小为cos vθD.沿杆A 斜向上,大小为cos v θ6.在电视剧里,我们经常看到这样的画面:屋外刺客向屋里投来两只飞镖,落在墙上,如图所示。
高考物理一轮复习《曲线运动》练习题(含答案)
高考物理一轮复习《曲线运动》练习题(含答案)一、单选题1.在弯道上高速行驶的汽车,后轮突然脱离赛车,关于脱离了的后轮的运动情况,以下说法正确的是()A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能2.“旋转纽扣”是一种传统游戏。
如图,先将纽扣绕几圈,使穿过纽扣的两股细绳拧在一起,然后用力反复拉绳的两端,纽扣正转和反转会交替出现。
拉动多次后,纽扣绕其中心的转速可达50r/s,此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为()A.10m/s2B.100m/s2C.1000m/s2D.10000m/s23.如图所示,A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐,落入篮筐时的速度方向相同,下列判断正确的是()A.A比B先落入篮筐B.A、B运动的最大高度相同C.A在最高点的速度比B在最高点的速度小D.A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同4.无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为3m的半圆弧BC与长8m的直线路径AB相切于B点,与半径为4m的半圆弧CD相切于C点。
小车以最大速度从A点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B点,然后保持速率不变依次经过BC和CD。
为保证安全,小车速率最大为4m/s。
在ABC段的加速度最大为21m/s。
小车2m/s,CD段的加速度最大为2视为质点,小车从A 到D 所需最短时间t 及在AB 段做匀速直线运动的最长距离l 为( )A .7π2s,8m 4t l ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭B .97πs,5m 42⎛⎫=+= ⎪⎝⎭t lC .576π26s, 5.5m 126⎛⎫=++= ⎪⎝⎭t lD .5(64)π26s, 5.5m 122⎡⎤+=++=⎢⎥⎣⎦t l 5.如图所示,某同学用一个小球在O 点对准前方的一块竖直放置的挡板,O 与A 在同一高度,小球的水平初速度分别是123v v v 、、,不计空气阻力。
高考物理最新力学知识点之曲线运动经典测试题含解析(2)
高考物理最新力学知识点之曲线运动经典测试题含解析(2)一、选择题1.如图将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上,围绕圆盘中心摆成半径不同的两个同心圆圈(r红<r绿)。
圆盘在电机带动下由静止开始转动,角速度缓慢增加。
每个石子的质量都相同,石子与圆盘间的动摩擦因数μ均相同。
则下列判断正确的是A.绿石子先被甩出B.红、绿两种石子同时被甩出C.石子被甩出的轨迹一定是沿着切线的直线D.在没有石子被甩出前,红石子所受摩擦力大于绿石子的2.如图所示,两根长度不同的细绳,一端固定于O点,另一端各系一个相同的小铁球,两小球恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则()A.A球受绳的拉力较大B.它们做圆周运动的角速度不相等C.它们所需的向心力跟轨道半径成反比D.它们做圆周运动的线速度大小相等3.小船横渡一条两岸平行的河流,水流速度与河岸平行,船相对于水的速度大小不变,船头始终垂直指向河岸,小船的运动轨迹如图中虚线所示。
则小船在此过程中()A.无论水流速度是否变化,这种渡河耗时最短B.越接近河中心,水流速度越小C.各处的水流速度大小相同D.渡河的时间随水流速度的变化而改变4.如图所示,两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出,在斜面上的落点分别是a和b,不计空气阻力。
关于两小球的判断正确的是( )A.落在b点的小球飞行过程中速度变化快B.落在a点的小球飞行过程中速度变化大C.小球落在a点和b点时的速度方向不同D.两小球的飞行时间均与初速度0v成正比5.如图所示,人用轻绳通过定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块A,人以速度v0向左匀速拉绳,某一时刻,绳与竖直杆的夹角为,与水平面的夹角为,此时物块A的速度v1为A. B.C. D.6.小明玩飞镖游戏时,从同一位置先后以速度v A和v B将飞镖水平掷出,依次落在靶盘上的A、B两点,如图所示,飞镖在空中运动的时间分别t A和t B.不计空气阻力,则()A.v A<v B,t A<t BB.v A<v B,t A>t BC.v A>v B,t A>t BD.v A>v B,t A<t B7.乘坐如图所示游乐园的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动.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,若没有保险带,人一定会掉下去B.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于mgC.人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等D.人在最低点时对座位的压力大于mg8.某电视台举办了一期群众娱乐节目,其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台的边缘上,向大平台圆心处的球筐内投篮球。
高考物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
高考物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.如图所示,在风洞实验室中,从A 点以水平速度v 0向左抛出一个质最为m 的小球,小球抛出后所受空气作用力沿水平方向,其大小为F ,经过一段时间小球运动到A 点正下方的B 点 处,重力加速度为g ,在此过程中求(1)小球离线的最远距离; (2)A 、B 两点间的距离; (3)小球的最大速率v max .【答案】(1)202mv F(2)22022m gv F (3)2220 4v F m g F【解析】 【分析】(1)根据水平方向的运动规律,结合速度位移公式和牛顿第二定律求出小球水平方向的速度为零时距墙面的距离;(2)根据水平方向向左和向右运动的对称性,求出运动的时间,抓住等时性求出竖直方向A 、B 两点间的距离;(3)小球到达B 点时水平方向的速度最大,竖直方向的速度最大,则B 点的速度最大,根据运动学公式结合平行四边形定则求出最大速度的大小; 【详解】(1)将小球的运动沿水平方向沿水平方向和竖直方向分解 水平方向:F =m a x v 02=2a x x m解得:202m mv x F= (2)水平方向速度减小为零所需时间01xv t a = 总时间t =2t 1竖直方向上:22202212m gv y gt F== (3)小球运动到B 点速度最大 v x =v 0 V y =gt222220max 4x y v v v v F m g F==++【点睛】解决本题的关键将小球的运动的运动分解,搞清分运动的规律,结合等时性,运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解.2.光滑水平面AB 与一光滑半圆形轨道在B 点相连,轨道位于竖直面内,其半径为R ,一个质量为m 的物块静止在水平面上,现向左推物块使其压紧弹簧,然后放手,物块在弹力作用下获得一速度,当它经B 点进入半圆形轨道瞬间,对轨道的压力为其重力的9倍,之后向上运动经C 点再落回到水平面,重力加速度为g .求:(1)弹簧弹力对物块做的功;(2)物块离开C 点后,再落回到水平面上时距B 点的距离;(3)再次左推物块压紧弹簧,要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道,则弹簧弹性势能的取值范围为多少? 【答案】(1) (2)4R (3)或【解析】 【详解】(1)由动能定理得W =在B 点由牛顿第二定律得:9mg -mg =m解得W =4mgR(2)设物块经C 点落回到水平面上时距B 点的距离为S ,用时为t ,由平抛规律知 S=v c t 2R=gt 2从B 到C 由动能定理得联立知,S= 4 R(3)假设弹簧弹性势能为EP,要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道,则物块可能在圆轨道的上升高度不超过半圆轨道的中点,则由机械能守恒定律知 EP≤mgR若物块刚好通过C点,则物块从B到C由动能定理得物块在C点时mg=m则联立知:EP≥mgR.综上所述,要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道,则弹簧弹性势能的取值范围为EP≤mgR 或EP≥mgR.3.如图所示,光滑的水平地面上停有一质量,长度的平板车,平板车左端紧靠一个平台,平台与平板车的高度均为,一质量的滑块以水平速度从平板车的左端滑上平板车,并从右端滑离,滑块落地时与平板车的右端的水平距离。
高考物理一轮复习课时规范练10 曲线运动 运动的合成与分解(含答案)
课时规范练10曲线运动运动的合成与分解基础对点练1.(曲线运动)(2022福建厦门期末)长传足球的轨迹如图所示,足球在P点所受的合外力和速度方向的关系可能正确的是()2.(运动性质的判定)如图所示,水平桌面上一小铁球沿直线运动。
若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁,下列关于小球运动的说法正确的是()A.磁铁放在A处时,小铁球做匀速直线运动B.磁铁放在A处时,小铁球做匀加速直线运动C.磁铁放在B处时,小铁球做匀速圆周运动D.磁铁放在B处时,小铁球做变加速曲线运动3.(合运动的性质判断)各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平运动。
现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又启动天车上的起吊电动机,使货物沿竖直方向做匀减速运动。
此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的()4.(运动的合成和图像的应用)在光滑的水平面上建立xOy平面直角坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x方向和y方向的x-t图像和v y-t图像分别如图所示,则()A.0~4 s内质点的运动轨迹为直线B.0~4 s内质点的加速度恒为1 m/s2C.4 s末质点的速度为6 m/sD.4 s末质点离坐标原点的距离为16 m5.(关联速度问题)(2022吉林长春实验中学月考)如图所示,一根长为l的轻杆,O端用铰链固定,另一端固定着一个小球A,轻杆靠在一个高为h的物块上。
不计摩擦,则当物块以速度v向右运动至轻杆与水平面的夹角为θ时,物块与轻杆的接触点为B,下列说法正确的是()A.小球A的线速度大小为vlℎB.轻杆转动的角速度为vsinθℎC.小球A的线速度大小为vlsin 2θℎD.轻杆转动的角速度为vlsin 2θℎ6.(小船过河问题)(2022春四川成都期末)如图所示,抢险队员驾驶救援船(可视为质点)以大小为v1=12 m/s、船头与上游河岸成θ=60°角的速度(在静水中的速度)从A点出发,恰好能到达正对岸B点,河宽为d=96 m。
高考物理新力学知识点之曲线运动基础测试题附答案(4)
高考物理新力学知识点之曲线运动基础测试题附答案(4)一、选择题1.如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦),在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是A.物体A也做匀速直线运动B.物体A做匀加速直线运动C.绳子对物体A的拉力等于物体A的重力D.绳子对物体A的拉力大于物体A的重力2.光滑水平面上,小球m的拉力F作用下做匀速圆周运动,若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法正确的是()A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pb做离心运动B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动C.若拉力突然变大,小球将可能沿半径朝圆心运动D.若拉力突然变大,小球将可能沿轨迹Pc做近心运动3.如图所示,两根长度不同的细绳,一端固定于O点,另一端各系一个相同的小铁球,两小球恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则()A.A球受绳的拉力较大B.它们做圆周运动的角速度不相等C.它们所需的向心力跟轨道半径成反比D.它们做圆周运动的线速度大小相等4.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,如图,汽车通过凹形桥的最低点时()A.车的加速度为零,受力平衡B.车对桥的压力比汽车的重力大C.车对桥的压力比汽车的重力小D.车的速度越大,车对桥面的压力越小5.质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动,小球的直径略小于圆管的直径,如v 图所示.已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg,则小球以速度2通过圆管的最高点时().A.小球对圆管的内、外壁均无压力mgB.小球对圆管的内壁压力等于2mgC.小球对圆管的外壁压力等于2D.小球对圆管的内壁压力等于mg6.如图所示,人用轻绳通过定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块A,人以速度v0向左匀速拉绳,某一时刻,绳与竖直杆的夹角为,与水平面的夹角为,此时物块A的速度v1为A. B.C. D.7.某质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡,某时刻突然撤去其中一个力,以后这物体将()①可能做匀加速直线运动;②可能做匀速直线运动;③其轨迹可能为抛物线;④可能做匀速圆周运动.A.①③B.①②③C.①③④D.①②③④8.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9.一条小河宽90 m,水流速度8 m/s,一艘快艇在静水中的速度为6 m/s,用该快艇将人员送往对岸,则该快艇()A.以最短位移渡河,位移大小为90 mB.渡河时间随河水流速加大而增长C.渡河的时间可能少于15 sD.以最短时间渡河,沿水流方向位移大小为120 m10.如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R:bc是半径为R的四分之一的圆弧,与ab相切于b点.一质量为m的小球.始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动,重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其他轨迹最高点,机械能的增量为A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR11.小明玩飞镖游戏时,从同一位置先后以速度v A和v B将飞镖水平掷出,依次落在靶盘上的A、B两点,如图所示,飞镖在空中运动的时间分别t A和t B.不计空气阻力,则()A.v A<v B,t A<t BB.v A<v B,t A>t BC.v A>v B,t A>t BD.v A>v B,t A<t B12.如图为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点。
新课标全国高考考前复习物理4.1 曲线运动 运动的合成与分解
新课标全国高考考前复习物理 4.1 曲线运动 运动的合成与分解1. 如图4-1-1所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点),A 、B 、C 为曲线上的三点,关于铅球在B 点的速度方向,说法正确的是( ).A .为AB 的方向B .为BC 的方向C .为BD 的方向 D .为BE 的方向解析 由于做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向,因此,铅球 在B 点的速度方向为BD 方向,C 正确. 答案 C2. 船在静水中的航速为v 1,水流的速度为v 2.为使船行驶到河正对岸的码头,则v 1相对v 2的方向应为 ( ).解析 船的实际运动方向为合运动方向,由题意知,船头应垂直于河岸,则C 项正确. 答案 C3.下列说法中正确的是( ).A .做曲线运动的质点速度一定改变,加速度可能不变B .质点做平抛运动,速度增量与所用时间成正比,方向竖直向下C .质点做匀速圆周运动,它的合外力总是垂直于速度D .质点做圆周运动,合外力等于它做圆周运动所需要的向心力解析 平抛运动就是加速度不变的曲线运动,速度增量与所用时间成正比,A 、B 正确; 只有匀速圆周运动合外力总是垂直于速度,C 正确;若质点做匀速圆周运动则合外力等 于它做圆周运动所需的向心力,若做非匀速圆周运动则合外力就不等于做圆周运动的向 心力,D 错误. 答案 ABC4.降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞图4-1-1( ).A .下落的时间越短B .下落的时间越长C .落地时速度越小D .落地时速度越大解析 风沿水平方向吹,不影响竖直速度,故下落时间不变,A 、B 两项均错.风速越大,则合速度越大,故C 项错误、D 项正确. 答案 D5. 如图4-1-2所示,一块橡皮用细线悬挂于O 点,用铅笔靠着线的左侧向右上方45°方向匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度( ).A .大小和方向均不变B .大小不变、方向改变C .大小改变,方向不变D .大小和方向均改变解析橡皮同时参与两个方向的运动,一个是水平方向的匀速直线运动,另一个是竖直 方向的匀速直线运动,由于这两个方向上的分运动都是匀速直线运动,因此这两个运动 的合运动也是匀速直线运动,即橡皮的速度大小和方向都保持不变,所以A正确. 答案 A6. 一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x 方向和y 方向上的分运动的速度随时间变化的规律如图4-1-3所示.关于物体的运动,下列说法中正确的是 ( ).A .物体做匀变速曲线运动B .物体做变加速直线运动C .物体运动的初速度大小是5 m/sD .物体运动的加速度大小是5 m/s2解析 根据运动的合成与分解v 合=v x 2+v y 2=5 m/s ,C 正确.从图图4-1-2图4-1-3像知物体的加速度大小为a =2 m/s 2,由于初速度的方向与加速度的方向不共线所以物体 做匀变速曲线运动,A 正确. 答案 AC7.如图4-1-4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,两人在静水中游速相等,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 解析 设两人在静水中的游速均为v 0,水速为v ,则t 甲=s OA v 0+v +s OA v 0-v =2v 0s OAv 02-v 2t 乙=2s OBv 02-v2=2s OAv 02-v2<2v 0s OAv 02-v 2 故A 、B 、D 错,C 对. 答案 C8.质量为2 kg 的质点在x -y 平面上做曲线运动,在x 方向的速度图像和y 方向的位移图像如图4-1-5所示,下列说法正确的是( ).图4-1-5A .质点的初速度为5 m/sB .质点所受的合外力为3 NC .质点初速度的方向与合外力方向垂直D .2 s 末质点速度大小为6 m/s解析 由v -t 图像知物体在x 轴上做初速为3 m/s 的匀加速直线运动,加速度a =1.5 m/s 2,由s -t 图知,物体在y 轴上做匀速直线运动,速度为4 m/s ,则物体初速度为v =v x 2+v y 2=32+42 m/s =5 m/s.质点所受合外力为F =ma =2×1.5 N=3 N ,故A 、B 项正确.物体初速度方向与合外力方向夹角θ的正切值tan θ=43,故C 项错.2 s 末质点的速度大小为v 1=36+16 m/s =52 m/s ,故D 项错. 答案 AB图4-1-49. 如图4-1-6所示,小船过河时,船头偏向上游与水流方向成α角,船相对于静水的速度为v ,其航线恰好垂直于河岸.现水流速度稍有增大,为保持航线不变,且准时到达对岸,下列措施中可行的是 ( ).A .减小α角,增大船速vB .增大α角,增大船速vC .减小α角,保持船速v 不变D .增大α角,保持船速v 不变 答案 B10. A 、B 、C 三物体质量分别为M 、m 、m 0,如图6所示连接在一起,绳子不可伸长,且绳子和滑轮的摩擦均不计,若B 随A 一起沿水平桌面向右做匀速运动,则可以断定( )A .物体A 与桌面之间有摩擦力,大小为m 0g 图4-1-7B .物体A 与B 之间有摩擦力,大小为m 0gC .桌面对A 、B 对A 都有摩擦力,两者方向相同,大小均为m 0gD .桌面对A 、B 对A 都有摩擦力,两者方向相反,大小均为m 0g解析:A 、B 一起匀速运动,研究A 、B 整体,桌面对A 施有摩擦力等于绳子拉力,等于m 0g ,故A 正确。
高中物理(曲线运动与守恒定律相结合考察)部分高考题和练习及解析
1.一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为 。
初始时,传送带与煤块都是静止的。
现让传送带以恒定的加速度a 0开始运动,当其速度达到v 0后,便以此速度做匀速运动。
经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。
求此黑色痕迹的长度。
解析:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a 小于传送带的加速度a 0。
根据牛顿定律,可得a=μg设经历时间t ,传送带由静止开始加速到速度等于v 0,煤块则由静止加速到v ,有v 0=a 0t v=at由于a<a 0,故v<v 0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用。
再经过时间t',煤块的速度由v 增加到v 0,有v=v+at'此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹。
设在煤块的速度从0增加到v 0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s 0和s ,有s 0=12 a 0t 2+v 0t' s=v 022a传送带上留下的黑色痕迹的长度 l =s 0-s 由以上各式得 l =v 02(a 0-μg)2μa 0g2.甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9 mis 的速度跑完全程:乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的,为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记,在某次练习中,甲在接力区前S 0-13.5 m 处作了标记,并以V-9 m/s 的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒,已知接力区的长度为L=20m. 求:(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a.(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离.解析:(1)设经过时间t ,甲追上乙,则根据题意有vt-vt/2=13.5将v=9m/s 代入得到:t=3s, 再有 v=at 解得:a=3m/s 2(2)在追上乙的时候,乙走的距离为s, 则:s=at 2/2 代入数据得到 s=13.5m所以乙离接力区末端的距离为∆s=20-13.5=6.5m3.如图所示,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=12m的金恪示并挂悬挂。
高考物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
高考物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)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,带有14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)023v gR = (2)123gRv =,253gR v =【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 0,AB 相碰过程中动量守恒,设碰后AB 总体速度u ,由02mv mu =,解得02v u =C 滑到最高点的过程: 023mv mu mu +='222011123222mv mu mu mgR +⋅=+'⋅ 解得023v gR =(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01222mv mu mv mv +=+22220121111222222mv mu mv mv +⋅=+⋅ 解得:123gRv =,253gR v =3.如图所示,光滑轨道CDEF 是一“过山车”的简化模型,最低点D 处入、出口不重合,E 点是半径为0.32R m =的竖直圆轨道的最高点,DF 部分水平,末端F 点与其右侧的水平传送带平滑连接,传送带以速率v=1m/s 逆时针匀速转动,水平部分长度L=1m .物块B 静止在水平面的最右端F 处.质量为1A m kg =的物块A 从轨道上某点由静止释放,恰好通过竖直圆轨道最高点E ,然后与B 发生碰撞并粘在一起.若B 的质量是A 的k 倍,A B 、与传送带的动摩擦因数都为0.2μ=,物块均可视为质点,物块A 与物块B 的碰撞时间极短,取210/g m s =.求:(1)当3k =时物块A B 、碰撞过程中产生的内能; (2)当k=3时物块A B 、在传送带上向右滑行的最远距离;(3)讨论k 在不同数值范围时,A B 、碰撞后传送带对它们所做的功W 的表达式.【答案】(1)6J (2)0.25m (3)①()21W k J =-+②()221521k k W k +-=+【解析】(1)设物块A 在E 的速度为0v ,由牛顿第二定律得:20A A v m g m R=①,设碰撞前A 的速度为1v .由机械能守恒定律得:220111222A A A m gR m v m v +=②, 联立并代入数据解得:14/v m s =③;设碰撞后A 、B 速度为2v ,且设向右为正方向,由动量守恒定律得()122A A m v m m v =+④;解得:21141/13A AB m v v m s m m ==⨯=++⑤;由能量转化与守恒定律可得:()22121122A AB Q m v m m v =-+⑥,代入数据解得Q=6J ⑦; (2)设物块AB 在传送带上向右滑行的最远距离为s ,由动能定理得:()()2212A B A B m m gs m m v μ-+=-+⑧,代入数据解得0.25s m =⑨; (3)由④式可知:214/1A A B m v v m s m m k==++⑩;(i )如果A 、B 能从传送带右侧离开,必须满足()()2212A B A B m m v m m gL μ+>+,解得:k <1,传送带对它们所做的功为:()()21J A B W m m gL k μ=-+=-+; (ii )(I )当2v v ≤时有:3k ≥,即AB 返回到传送带左端时速度仍为2v ; 由动能定理可知,这个过程传送带对AB 所做的功为:W=0J ,(II )当0k ≤<3时,AB 沿传送带向右减速到速度为零,再向左加速, 当速度与传送带速度相等时与传送带一起匀速运动到传送带的左侧. 在这个过程中传送带对AB 所做的功为()()2221122A B A B W m m v m m v =+-+, 解得()221521k k W k +-=+; 【点睛】本题考查了动量守恒定律的应用,分析清楚物体的运动过程是解题的前提与关键,应用牛顿第二定律、动量守恒定律、动能定理即可解题;解题时注意讨论,否则会漏解.A 恰好通过最高点E ,由牛顿第二定律求出A 通过E 时的速度,由机械能守恒定律求出A 与B 碰撞前的速度,A 、B 碰撞过程系统动量守恒,应用动量守恒定律与能量守恒定律求出碰撞过程产生的内能,应用动能定理求出向右滑行的最大距离.根据A 、B 速度与传送带速度间的关系分析AB 的运动过程,根据运动过程应用动能定理求出传送带所做的功.4.如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道,外圆ABCD 光滑,内圆的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑.一质量m=0.2kg 的小球从轨道的最低点A 处以初速度v 0向右运动,球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径R=0.2m ,取g=10m/s 2.(1)若要使小球始终紧贴着外圆做完整的圆周运动,初速度v 0至少为多少? (2)若v 0=3m/s ,经过一段时间小球到达最高点,内轨道对小球的支持力F C =2N ,则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少?(3)若v 0=3.1m/s ,经过足够长的时间后,小球经过最低点A 时受到的支持力为多少?小球在整个运动过程中减少的机械能是多少?(保留三位有效数字) 【答案】(1)0v 10m/s (2)0.1J (3)6N ;0.56J 【解析】 【详解】(1)在最高点重力恰好充当向心力2Cmv mg R= 从到机械能守恒220112-22C mgR mv mv =解得010m/s v =(2)最高点'2-CC mv mg F R= 从A 到C 用动能定理'22011-2--22f C mgR W mv mv =得=0.1J f W(3)由0=3.1m/s<10m/s v 于,在上半圆周运动过程的某阶段,小球将对内圆轨道间有弹力,由于摩擦作用,机械能将减小.经足够长时间后,小球将仅在半圆轨道内做往复运动.设此时小球经过最低点的速度为A v ,受到的支持力为A F212A mgR mv =2-AA mv F mg R= 得=6N A F整个运动过程中小球减小的机械能201-2E mv mgR ∆=得=0.56J E ∆5.如图,AB 为倾角37θ=︒的光滑斜面轨道,BP 为竖直光滑圆弧轨道,圆心角为143︒、半径0.4m R =,两轨道相切于B 点,P 、O 两点在同一竖直线上,轻弹资一端固定在A 点另一自由端在斜面上C 点处,现有一质量0.2kg m =的小物块(可视为质点)在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D 点后(不栓接)静止释放,恰能沿轨道到达P 点,已知0.2m CD =、sin370.6︒=、cos370.8︒=,g 取210m/s .求:(1)物块经过P 点时的速度大小p v ;(2)若 1.0m BC =,弹簧在D 点时的弹性势能P E ; (3)为保证物块沿原轨道返回,BC 的长度至少多大. 【答案】(1)2m/s (2)32.8J (3)2.0m 【解析】 【详解】(1)物块恰好能到达最高点P ,由重力提供圆周运动的向心力,由牛顿第二定律得:mg=m 2p v R解得:100.42m/s P v gR ==⨯=(2)物块从D 到P 的过程,由机械能守恒定律得:E p =mg (s DC +s CB )sin37°+mgR (1+cos37°)+12mv P 2. 代入数据解得:E p =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:E p =mg (s DC +s ′CB )sin37°+mgR (1+cos37°)解得: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.6.如图所示,长为3l 的不可伸长的轻绳,穿过一长为l 的竖直轻质细管,两端分别拴着质量为m 、2m 的小球A 和小物块B ,开始时B 静止在细管正下方的水平地面上。
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曲线运动复习题
一、选择题:(每题3分,共36分)
1.物体在几个外力的作用下做匀速直线运动,如果撤掉其中的一个力,它不可能做()A.匀速直线运动B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动D.曲线运动
2.下列关于力和运动的说法中正确的是()A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B.物体在变力作用下不可能做直线运动
C.物体在变力作用下可能做曲线运动
D.物体在受力方向与它的速度方向不在一条直线上时,有可能做直线运动
3.关于运动的分解,下列说法中正确的是()A.初速度为v0的匀加速直线运动,可以分解为速度为v0的匀速直线运动和一个初速度为零的匀加速直线运动
B.沿斜面向下的匀加速直线运动,不能分解为水平方向的匀加速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动这两个分运动
C.任何曲线运动都不可能分解为两个直线运动
D.所有曲线运动都可以分解为两个直线运动
4.运动员掷出铅球,若不计空气阻力,下列对铅球运动性质的说法中正确的是()A.加速度的大小和方向均不变,是匀变速曲线运动
B.加速度大小和方向均改变,是非匀变速曲线运动
C.加速度大小不变,方向改变,是非匀变速曲线运动
D.若水平抛出是匀变速曲线运动,若斜向上抛出则不是匀变速曲线运动
5.小船在水速较小的河中横渡,并使船头始终垂直河岸航行,到达河中间时突然上游来水使水流速度加快,则对此小船渡河的说法正确的是()A.小船要用更长的时间才能到达对岸
B.小船到达对岸的时间不变,但位移将变大
C.因小船船头始终垂直河岸航行,故所用时间及位移都不会变化
D.因船速与水速关系未知,故无法确定渡河时间及位移的变化
6.从高为h处以水平速度v0抛出一个物体,要使物体落地速度与水平地面的夹角最大,则h 与v0的取值应为下列的()A.h=30 m,v0=10 m/s B.h=30 m,v0=30 m/s
C.h=50 m,v0=30 m/s D.h=50 m,v0=10 m/s
7.雨滴由静止开始下落,遇到水平方向吹来的风,下述说法中正确的是()
①风速越大,雨滴下落时间越长②风速越大,雨滴着地时速度越大
③雨滴下落时间与风速无关④雨滴着地速度与风速无关
A.①②B.②③C.③④D.①④
8.如图1所示一架飞机水平地匀速飞行,飞机上每隔1s释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,则落地前四个铁球在空中的排列情况是()
9.竖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0.1 m/s 的速度匀速上浮.现当红蜡块从玻璃管的下端
匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速向右运动,测得红蜡块实
际运动方向与水平方向成30°角,如图2所示。
若玻璃管的长
度为1.0 m ,则可知玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距
离为 ( )
A .0.1 m/s ,1.7 m
B .0.17 m/s ,1.0 m
C .0.17 m/s ,1.7 m
D .0.1 m/s ,1.0 m
10.在平面上运动的物体,其x 方向分速度v x 和y 方向分速度v y 随时间t 变化的图线如图3中的(a )和(b )所示,则图4中最能反映物体运动轨迹的是 ( )
11.一物体的运动规律是x =3t 2 m ,y =4t 2 m ,则下列说法中正确的是( )
①物体在x 和y 方向上都是做初速度为零的匀加速运动
②物体的合运动是初速为零、加速度为5 m/s 2的匀加速
直线运动
③物体的合运动是初速度为零、加速度为10 m/s 2的匀加
速直线运动
④物体的合运动是做加速度为5 m/s 2的曲线运动
A .①②
B .①③
C .②
D .④
12.如图5所示,正以速度v 匀速行驶的车厢,突然改为加速度为a 匀加速运动,则高为h 的高架上的小球将落下,落地点距架子的水平距离为 ( )
A .0
B .g a ·h
C .g h 2
D .v a
h 2 二、填空题:(每题4分,共20分)
13.如图6所示,MN 为竖直屏幕,
从O 点一小球以某一速度水平抛出打在A 点正下方B 点,A 点与O 点在同一水平高度,在小球抛出后的运动过程中,若加竖直向下的平行光,则小球的影子在水平地面上的运动是 运动;若加水平向左方向的平行光,则小球的影子在MN 上的运动是 运动;若在小球抛出的同时,在O 点有一点光源,则小球的影子在AB 之间的运动是 运动。
14.船以4 m/s 的速度垂直河岸渡河,水流速度为5 m/s ,河宽为120 m ,则船到达对岸所用的时间为___________s ,船登陆点离出发点的距离为___________m.
15.如图7中,将物体以10 m/s 的水平速度抛出,物体飞行一段时间后,垂直撞上倾角θ=30°(a) (b)
图3
v x v y
t t 0 0
的斜面,则物体在空中的飞行时间为___________(g =10 m/s 2).
16.如图8所示,在河岸上利用定滑轮拉绳使小船靠岸,拉绳速度为v ,当船头绳长方向与水平方向夹角为θ时,船的速度为。
17.在“研究平抛物体运动”的实验中,可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度.实验简要步骤如下:
A .让小球多次从___________位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置.
B .安装好器材,注意___________,记下斜槽末端O 点和过O 点的竖直线.
C .测出曲线上某点的坐标x 、y ,用v =________算出该点的瞬时速度.
D .取下白纸,以O 为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹.
(2)上述实验步骤的合理顺序是___________.
三、计算题:(共44分)
18.排球场总长18 m ,网高2.25 m ,如图9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/s 2)
(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.
19.(9分)光滑水平面上,一个质量为0.5 kg 的物体从静止开始受水平力而运动.在前5 s 内受到一个正东方向、大小为1 N 的水平恒力作用,第5 s 末该力撤去,改为受一个正北方向、大小为0.5 N 的水平恒力,作用10 s 时间,问:
(1)该物体在前5 s 和后10 s 各做什么运动?(2)第15 s 末的速度大小及方向各是什么?
20.(9分) (2001年全国新课程卷)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,水流速度为v 1,摩托艇在静水中的航速为v 2,战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d .如战士在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为多少?
21.(9分) 如图10所示,从倾角为θ的斜面顶点A 将一小球以v 0初速水平抛出,小球落在图6 图7
h
2.25m 18m 3m
斜面上B 点,求:
(1)AB 的长度?
(2)小球落在B 点时的速度为多少?
22.(9分) 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?
答案
1、A
2、C
3、A
4、A
5、B
6、D
7、B
8、B
9、B 10、C 11、C 12、B
13、匀速直线、自由落体、匀速直线14、30;192.1 15、3 s 16、v /cos θ
17、(1)A. 同一 B.让斜槽末端切线水平 C.
gy y
gx 222+ (2) BADC 18、(1)13.4 m/s <v ≤17 m/s (2)h <2.4 m 19、(1)前5 s 做匀加速直线运动,后做匀变速曲线运动.(2)102 m/s ,东偏北45°
20、解:战士要在最短时间内将人送上岸,必须驾驶摩托艇正对
着岸开.由于洪水沿江向下以v 1速度运动,所以摩托艇相对岸参与
两种运动.根据运动的合成知识,摩托艇实际上沿着v 合方向匀速运
动,如图所示.假设摩托艇登陆地离O 点的距离为s ,由几何图形
可求得tan θ=d s v v =21,所以s =2
1v dv . 图11
岸 A P O v v 2 v 合 θ d
21、解:(1)设AB =L ,将小球运动的位移分解,如图所示.
由图得:L cos θ=v 0t v 0t tan θ=21gt 2 解得:t =g v θtan 20 L =θ
θcos tan 20g v (2)B 点速度分解如右图所示. v y =gt =2v 0tan θ 所以v B =220y v v +=v 0θ22tan 41+
tan α=2tan θ,即方向与v 0成角α=arctan2tan θ.
22、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4
34030tan ==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 /3/4
35sin 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。