(完整版)曲线运动综合测试题及答案详解

曲线运动综合检测

一、选择题：（本题共10小题；每小题5分，共计50分.）

1．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可能作匀加速直线运动②可能作匀速直线运动

③其轨迹可能为抛物线④可能作匀速圆周运动

A．①③B．①②③C．①③④D．①②③④

2．一只小船在静水中的速度大小始终为5m/s，在流速为3m/s的河中航行，则河岸上的人能看到船的实际航速大小可能是（）

A．1m/s B．3m/s C．8m/s D．10m/s

3．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4．某人在距地面某一高度处以初速度v水平抛出一物体，落地速度大小为2v，则它在空中飞行的时间及距地面抛出的高度为

（）

A ．

B ．

C ．

D ．

5．如图甲所示，在一个向右行驶的车厢内有一高h的货架，货架边缘有一小球。当车突然加速行驶时，小球从货架边缘脱落，若小球下落过程中未与车厢后壁相碰，则以地面为参考系，小球下落时的运动轨迹应是图乙中的

（）6．下面关于匀速圆周运动的说法正确的是

（）

A．匀速圆周运动是一种平衡状态

B．匀速圆周运动是一种匀速运动

C．匀速圆周运动是一种速度和加速度都不断改变的运动

D．匀速圆周运动是一种匀变速运动

7．两个质量不同的小球，被长度不等的细线悬挂在同一点，并在同一水平面内作匀速圆周运动，如图所示。则两个小球的：

（）

A．运动周期相等B．运动线速度相等

C．运动角速度相等D．向心加速度相等

8．时针、分针和秒针转动时，下列正确说法是

（）

A．秒针的角速度是分针的60倍B．分针的角速度是时针的60倍

C．秒针的角速度是时针的360倍D．秒针的角速度是时针的86400倍

9．一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点的速度为v，物体与轨道之间的动摩檫因数为μ，则它在最低点时受到的摩檫力为（）

A．μmg B．μmv2/R

C．μm(g+v2/R) D．μm(g-v2/R)

10．质量为m的小球，分别用长为L的细杆和细绳各自悬于固定点，且可绕固定点自由转动，要使小球刚好在竖直面内完成圆周运动，则两种情况小球在最低点的速度之

R

（ ）

A ．1：1

B ．1：2

C

．5:4

D ．4：5

二、填空题：（本题共3小题，共20分。把答案填在题中横线上或按题目要求作图。） 11．(8分) 如图是一幅平抛物体与自由落体对比的频闪照片。 ⑴从图中可以看出：尽管两个球在水平方向上的运动不同，但它们在竖直方向上的运动是相同的，这是因为 _____________， 这说明平抛物体竖直分运动是自由落体运动。仔细测量__________________________可以证明平抛运动的水平运动是匀速的。

⑵根据图中数据，试求该平抛小球的初速度v0= ________m/s

12．(6分) 小球从5m 高处，向离小球4m 远的竖直墙以8m/s 的速度水平抛出，不计空气阻力，则：小球碰墙点离地面的高度为________；要使小球不碰到墙，小球的初速度最大为________。 13． (8分) 如图所示，在轮B 上固定有同轴小轮A ，轮Ｂ通过

皮带带动轮C ，皮带和两轮之间没有滑动，Ａ、B 、C 三轮的半径依次为r1、r2和r3，绕在A 轮上的绳子，一端固定在Ａ轮边缘上，另一端系有重物Ｐ，当重物Ｐ以速率v 匀速下落时，C 轮转动的角速度为_________________ 。

三、计算题：（本大题共2小题，共30分）

14．(15分) 用闪光照相方法研究平抛运动规律时，由于某种原因，只拍到了部分方格背景及小球的三个瞬时位置（如图所示）。若已知闪光时间间隔为Δt=0.1s ，则小球运动中初速度大小为多少？小球经B 点时的竖直分速度大小多

大？g 取10m/s2，每小格边长均为L=5cm 。

15．(15分) 如图A3所示,小球A 质量为m.固定在长为L 的轻细直杆一端,并随杆一起绕杆的另一端O 点在竖直平面内做圆周运动.如果小球经过最高位置时,杆对球的作用力为拉力,拉力大小等于球的重力.求(1)球的速度大小.⑵当小球经过最低点时速度为

gL 6，杆对球的作用力的大小和球的向心

加速度大小.

1.0

4.09.016.02

5.0

36.0

49.00

4.314.92

5.53

6.1

y/10-3m

x/10-3m

1．A 2．BC 3．C 4．D 5．D 6．C 7．AC 8．A 9．C 10．C

11．在相同的时间内，落下相同的高度；平抛出去的球在相等时间里前进的水平距离；V0 =0.37m/s (0.37-0.38均给分)

12．3.75m；4m/s

13．

v r r

r

3

1

2

14．解析：由于小球在水平方向作匀速直线运动，可以根据小球位置的水平位移和闪光时间算出水平速度，即抛出的初速度。小球在竖直方向作自由落体运动，由竖直位移的变化根据自由落体的公式即可算出竖直分速度。

因A、B（或B、C）两位置的水平间距为xAB=2l=2×5cm=10cm=0.1m

时间间隔为tAB=Δt=0.1s

所以，小球抛出的初速度为

设小球运动至B点时的竖直分速度为vBy、运动至C点时的竖直分速度为vCy，B、C 间竖直位移为yBC，B、C间运动时间为tBC。根据竖直方向上自由落体运动的公式得

即()222

By BC By BC

v gt v gy

+-=

得

2

2

2

BC BC

By

BC

y gt

v

t

-

=

式中yBC=5l=5×5cm=25cm=0.25m，tBC=Δt=0.1s，代入上式得B点的竖直分速度大小

为

15．解析：(1)最高点时,杆对小球的拉力向下,设球的速度为

v1

,

由牛顿第二定律有

L

v

m

mg

2

1

2=

得

gL

v2

1

=

(2)当经过最低点时

gL

v6

2

=

,则向心加速度

g

L

gL

L

v

a6

6

2

2

2

=

=

=

又由牛顿第二定律有

L

v

m

mg

F

2

2

=

-

得

mg

F7

=