最新曲线运动分类复习题(带答案)解读
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。
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 。
高考物理最新力学知识点之曲线运动分类汇编附答案解析
高考物理最新力学知识点之曲线运动分类汇编附答案解析一、选择题1.关于曲线运动,下列说法中正确的是( )A .曲线运动的速度大小一定变化B .曲线运动的加速度一定变化C .曲线运动的速度方向一定变化D .做曲线运动的物体所受的外力一定变化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.如图所示,“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度,使其能跳到旁边等高平台上。
棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线,经最高点时速度为v 0,此时离平台的高度为h 。
棋子质量为m ,空气阻力不计,重力加速度为g 。
则此跳跃过程( )A .所用时间2h t g =B .水平位移大小22h x v g=C .初速度的竖直分量大小为2gh D 20v gh +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.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mg7.如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为,a是它边缘上的一点。
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。
曲线运动练习题(含答案)
曲线运动复习测试题1、(多选)关于曲线运动,下列说法中正确的是( )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. 曲线运动可能是匀变速运动D. 变加速运动一定是曲线运动2、质点在三个恒力F 1、F 2、F 3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F 1,而保持F 2、F 3不变,则质点( )A .一定做匀变速运动B .一定做直线运动C .一定做非匀变速运动D .一定做曲线运动 3、关于运动的合成,下列说法中正确的是( ) A. 合运动的速度一定比分运动的速度大B. 两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动C. 两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动D. 合运动的两个分运动的时间不一定相等4、如图所示,两个相对斜面的倾角分别为37°和53°,在斜面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.1:1B.4:3C.16:9D.9:165、如图,高h 的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,加速度大小为a ,车厢顶部A 点处有油滴滴下落到车厢地板上,车厢地板上的O 点位于A 点的正下方,则油滴的落地点必在O 点的 (填“左”或“右”)方,离O 点的距离为 。
6、质量m=0.2kg的物体在光滑水平面上运动,其分速度v x和v y随时间变化的图线如图所示,求:(1)物体所受的合力。
(2)物体的初速度。
(4)判断物体运动的性质。
(5)4s末物体的速度和位移。
7、如图在倾角为θ的斜面顶端A处以速度V0水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B处,设空气阻力不计,求(1)小球从A运动到B处所需的时间;(2)从抛出开始计时,经过多长时间小球离斜面的距离达到最大?8、飞机在2km的高空以360km/h的速度沿水平航线匀速飞行,飞机在地面上观察者的正上方空投一包裹。
(g取10m/s2,不计空气阻力)⑴试比较飞行员和地面观察者所见的包裹的运动轨迹。
【物理】物理曲线运动题20套(带答案)含解析
【物理】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,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.3.如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B 点脱离后做平抛运动,经过0.3s 后又恰好与倾角为045的斜面垂直相碰.已知半圆形管道的半径为1R m =,小球可看作质点且其质量为1m kg =,210/g m s =,求:(1)小球在斜面上的相碰点C 与B 点的水平距离; (2)小球通过管道上B 点时对管道的压力大小和方向. 【答案】(1)0.9m ;(2)1N 【解析】 【分析】(1)根据平抛运动时间求得在C 点竖直分速度,然后由速度方向求得v ,即可根据平抛运动水平方向为匀速运动求得水平距离;(2)对小球在B 点应用牛顿第二定律求得支持力N B 的大小和方向. 【详解】(1)根据平抛运动的规律,小球在C 点竖直方向的分速度 v y =gt=10m/s水平分速度v x =v y tan450=10m/s则B 点与C 点的水平距离为:x=v x t=10m (2)根据牛顿运动定律,在B 点N B +mg=m 2v R解得 N B =50N根据牛顿第三定律得小球对轨道的作用力大小N , =N B =50N 方向竖直向上 【点睛】该题考查竖直平面内的圆周运动与平抛运动,小球恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到是解题的关键,要正确理解它的含义.要注意小球经过B 点时,管道对小球的作用力可能向上,也可能向下,也可能没有,要根据小球的速度来分析.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.光滑水平轨道与半径为R 的光滑半圆形轨道在B 处连接,一质量为m 2的小球静止在B 处,而质量为m 1的小球则以初速度v 0向右运动,当地重力加速度为g ,当m 1与m 2发生弹性碰撞后,m 2将沿光滑圆形轨道上升,问:(1)当m 1与m 2发生弹性碰撞后,m 2的速度大小是多少?(2)当m 1与m 2满足21(0)m km k =>,半圆的半径R 取何值时,小球m 2通过最高点C 后,落地点距离B 点最远。
(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°。
高考物理曲线运动题20套(带答案)含解析
高考物理曲线运动题20 套( 带答案 ) 含分析一、高中物理精讲专题测试曲线运动 1. 如图,圆滑轨道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 连结在一同,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 .轨道左边的圆滑水平川面上停着一质量 M =2kg 、长 L=0.5m 的小车,小车上表面与ab 等高.现将细绳剪断,以后A 向左滑上小车,B 向右滑动且恰巧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知足 0.1 ≤μ≤,0.3g 取 10m/ s 2,求( 1) A 、 B 走开弹簧瞬时的速率 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) 当知足0.1 ≤μ <0.2 , Q 1μ; 当知足 0.2 ≤μ≤ 0.3时 =10时, 1mA v121(m A M ) v 222【分析】【剖析】(1)弹簧恢复到自然长度时,依据动量守恒定律和能量守恒定律求解两物体的速度; (2)依据能量守恒定律和牛顿第二定律联合求解圆弧轨道的半径R ;( 3)依据动量守恒定律和能量关系求解恰巧能共速的临界摩擦力因数的值,而后议论求解热量 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= m A v A m B v B 由能量关系: E P =1m A v A 2 1m B v B 222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:m B g m B v d 2R由机械能守恒定律:1m B v B 2 =1m B v d 2 m B g 2R22解得 R=0.32m(3)设 μ =1μv,由动量守恒定律:时 A 恰巧能滑到小车左端,其共同速度为m A v A =(m A M )v 由能量关系: 1m A gL1m A v A 21m A M v 222解得 μ1=0.2议论:(ⅰ)当知足 0.1 ≤μ <0时.2, A 和小车不共速, A 将从小车左端滑落,产生的热量为Q 1 m A gL 10(J )(ⅱ)当知足0.2 ≤μ≤ 0.A3和小车能共速,产生的热量为时, Q 11m A v 121 m A M v2 ,解得 Q 2=2J222. 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,并与物块粘在一同,小球与小物 块互相作用时间极短能够忽视.不计空气阻力,重力加快度g 取 10m/s 2.求:( 1)小球粘在物块上的瞬时,小球和小物块共同速度的大小; ( 2)小球和小物块摇动过程中,细绳拉力的最大值;( 3)小球和小物块摇动过程中所能达到的最大高度.【答案】( 1) v 共 =2.0 m / s ( 2) F=15N (3)h=0.2m 【分析】(1)因为小球与物块互相作用时间极短,因此小球和物块构成的系统动量守恒.mv 0 (Mm)v 共得: v 共 =2.0 m / s(2)小球和物块将以v共开始运动时,轻绳遇到的拉力最大,设最大拉力为F ,F (M m) g ( M m)v 共2L得: F 15N(3)小球和物块将以v 共 为初速度向右摇动,摇动过程中只有重力做功,因此机械能守恒,设它们所能达到的最大高度为h ,依据机械能守恒:( m+M ) gh 1( m M )v 共 22解得 : h 0.2m综上所述本题答案是 : ( 1) v 共 =2.0 m / s ( 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)对小球和物块协力供给向心力,可求得轻绳遇到的拉力( 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.3.如下图,在竖直平面内有一绝缘“”型杆放在水平向右的匀强电场中,此中AB、 CD 水平且足够长,圆滑半圆半径为R,质量为 m、电量为 +q 的带电小球穿在杆上,从距 B 点x=5.75R 处以某初速 v0开始向左运动.已知小球运动中电量不变,小球与AB、 CD 间动摩擦因数分别为μ1=0.25、μ2=0.80,电场力Eq=3mg/4,重力加快度为g, sin37 =0°.6, cos37 °=0.8.求:(1)若小球初速度 v0=4 gR,则小球运动到半圆上 B 点时遇到的支持力为多大;(2)小球初速度 v0知足什么条件能够运动过 C 点;(3)若小球初速度v=4 gR,初始地点变成x=4R,则小球在杆上静止时经过的行程为多大.【答案】( 1)5.5mg( 2)v04gR (3) 44R【分析】【剖析】【详解】(1)加快到 B 点:-1mgx qEx 1 mv21mv0222在 B 点:N mg m v2R解得 N=5.5mg(2)在物理最高点F:tan qE mg解得α=370;过 F 点的临界条件: v F=0从开始到 F 点:-1mgx qE (x R sin ) mg ( R R cos ) 01mv02 2解得 v0 4 gR可见要过 C 点的条件为:v04gR(3)因为 x=4R<5.75R,从开始到 F 点战胜摩擦力、战胜电场力做功均小于(2)问,到F 点时速度不为零,假定过 C 点后行进 x1速度变成零,在 CD 杆上因为电场力小于摩擦力,小球速度减为零后不会返回,则:-1mgx2 mgx1-qE( x-x1 ) mg 2R 01mv02 2s x R x1解得: s(44)R4.如下图,在竖直平面内有一倾角θ=37°的传递带BC.已知传递带沿顺时针方向运转的速度 v=4 m/s , B、 C两点的距离 L=6 m。
曲线运动(附答案)
曲线运动(上)1、一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内A.速度一定在不断地改变,加速度也一定不断地改变B.速度一定在不断地改变,加速度可以不变C.速度可以不变,加速度一定不断地改变D.速度可以不变,加速度也可以不变2、下列说法正确的是A.做曲线运动物体的速度必定变化B.速度变化的运动必定是曲线运动C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动D.加速度变化的运动必定是曲线运动15、关于互成角度的两个匀加速直线运动的合运动,下列判断中正确的是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.如果只有一个匀加速直线运动的初速度为零,则合运动不可能是直线运动16、一质点以一定的速度通过P点时,开始受到一个恒力F的作用,则此后该质点的运动轨迹可能是图中的()A.a B.bC.c D.d3、若已知物体的速度方向和它所受合力的方向,如图所示,可能的运动轨迹是4、一个做曲线运动的物体,速度v和恒定合外力F的方向可能正确的是()5、如图所示,一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小。
某时刻汽车的速度为v,转弯半径为r,甲、乙、丙、丁四幅图分别画出了汽车转弯时所受合力F的可能正确的四种方向,下列说法正确的是:A.甲图所画汽车受合外力F正确,此时汽车的加速度为B.乙图所画汽车受合外力F正确,此时汽车的加速度为C.丙图所画汽车受合外力F正确,此时汽车的向心加速度为D.丁图所画汽车受合外力F正确,此时汽车的向心加速度为6、在水平面上有A.B两物体,通过一根跨过滑轮的轻绳相连,现A物体以v1的速度向右匀速运动,当绳被拉成与水平面夹角分别为α.β时(如图所示),B物体的运动速度V B(绳始终有拉力)A. B.C. D.7、如下图所示,用汽车吊起重物,汽车以速度v前进,当牵绳与竖直方向夹角为时,重物上升速度为A.v B.C. D.8、如图所示,小船从A码头出发,沿垂直河岸的方向划船,若已知河宽为d,划船的速度v船恒定. 河水的流速与到河岸的最短距离x成正比,即)其中k为常量。
专题04 曲线运动-2024物理高考真题及模考题分类汇编精编
专题04曲线运动B.线速度大小相等D.角速度大小相等两点转动时属于同轴转动,故角速度大小相等,故C.荷叶c【解析】青蛙做平抛运动,水平方向匀速直线,竖直方向自由落体则有因此水平位移越小,竖直高度越大初速度越小,因此跳到荷叶c上面。
B.初速度相同D.在空中的时间相同C.2k rmC.【答案】AD【解析】小鱼在运动过程中只受重力作用,则小鱼在水平方向上做匀速直线运动,即x v 为定值,则有水平位x v t ,故A 正确,C 错误;21)22Dg h+02h x v g=B.22gSl ghH hhρη⎛++⎝D.2224 gSl gh lHh h ρη⎛+⎝【解析】设水从出水口射出的初速度为0v,取t时间内的水为研究对象,该部分水的质量为B.落地速度与水平方向夹角为10m D.轨迹最高点与落点的高度差为v v()2sin cos sin sin cos g r μθβθβμθ+(1)转椅做匀速圆周运动,设此时轻绳拉力为T ,转椅质量为m ,受力分析可知轻绳拉力沿切线方向的分量与转椅受到地面的滑动摩擦力平衡,沿径向方向的分量提供圆周运动的向心力,故可得sin mg T μα=,沿A B 和垂直A B 竖直向上的分力分别为:sin T T '=后停止。
A、B 均视为质点,取重力加速度210m/s g =。
求:(1)脱离弹簧时A、B 的速度大小A v 和B v ;(2)物块与桌面间的动摩擦因数μ;(3)整个过程中,弹簧释放的弹性势能p E ∆。
【答案】(1)1m/s,1m/s;(2)0.2;(3)0.12J 【解析】(1)对A 物块由平抛运动知识得212h gt =A A x v t=代入数据解得,脱离弹簧时A 的速度大小为A /s1m v =对AB 物块整体由动量守恒定律A A B B m v m v =解得脱离弹簧时B 的速度大小为B 1m/sv =(2)对物块B 由动能定理2B B B B102m gx m v μ-=-代入数据解得,物块与桌面的动摩擦因数为0.2μ=(3)由能量守恒定律22p A A B B A A B B 1122E m v m v m g x m g x μμ∆=++∆+∆其中A B m m =,A Bx x x ∆=∆+∆解得整个过程中,弹簧释放的弹性势能p 0.12JE ∆=一、单选题1.(2024·浙江·二模)随着“第十四届全国冬季运动会”的开展,各类冰雪运动绽放出冬日激情,下列说法正确的是()A.评委给花样滑冰选手评分时可以将运动员看作质点B.滑雪比赛中运动员做空中技巧时,处于失重状态C.22+d lhD.d d【解析】设甲此次奔跑的平均加速度大小为a,当地重力加速度大小为C.小钢球经过光电门时所需向心力为FD.在误差允许的范围内,本实验需要验证小钢球经过光电门时所受合力和所需向心力相等,即小球做圆周运动,设在最低点时(即通过光电门)速度为v,有d vt=t t>D.C.12段做斜抛运动,看成反方向的平抛运动,则有t t=,故C错误;D,联立,解得12B.所受绳子的拉力指向圆周运动的圆心D.所需向心力大小为400NB.排球做平抛运动的时间为d ggd D.排球着地时的速度大小为2gd排球做平抛运动的轨迹在地面上的投影为O E ',显然O F CQ EF EQ '==所以排球在左、右场地运动的时间之比为1∶2,设排球做平抛运动的时间为()2122g t -10dg选项A 正确、B 错误;53gdE =,选项C 错误;20331290gdv gH +=,选项D 错误。
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。
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。
最新高考物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
最新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,质量为4kg M =的平板车P 的上表面离地面高0.2m h =,质量为1kgm =的小物块Q (大小不计,可视为质点)位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平地面上,一不可伸长的轻质细绳长为0.9m R =,一端悬于Q 正上方高为R 处,另一端系一质量也为m 的小球(大小不计,可视为质点)。
今将小球拉至悬线与竖直方向成60o 角由静止释放,小球到达最低点时与Q 的碰撞时间极短,且无机械能损失。
已知Q 离开平板车时速度大小11m/s v =,Q 与P 之间的动摩擦因数0.2μ=,重力加速度210m/s g =,计算: (1)小球与Q 碰撞前瞬间,细绳拉力T 的大小; (2)平板车P 的长度L ;(3)小物块Q 落地时与小车的水平距离s 。
【答案】(1) 20 N ;(2) 1.75 m ;(3) 0.1 m 。
【解析】 【详解】(1)设小球与Q 碰前瞬间的速度为v 0,小球在下摆过程中,由动能定理有:201(1cos60)2mgR mv -︒=在最低点有:20v T mg m R-=解得:0=v gR 、T =20 N(2)小球与Q 碰撞后,设小球与Q 的速度分别为v 0′和v Q ,在碰撞过程中由动量守恒和能量守恒有:00Q mv mv mv '=+ 22200111222Q mv mv mv '=+解得:v Q =3 m/s设Q 离开平板车时P 的速度为v 2,Q 与P 组成的系统动量守恒和能量守恒有:mv Q =mv 1+Mv 222212111222Q mv mv Mv mgL μ=++解得:v 2=0.5 m/s 、L =1.75 m(3) Q 脱离P 后做平抛运动,设做平抛运动的时间为t ,则:212h gt解得:t =0.2 sQ 落地时二者相距:s =(v 1-v 2)t =0.1 m2.如图所示,一根长为0.1 m 的细线,一端系着一个质量是0.18kg 的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,当小球的转速增加到原转速的3倍时,细线断裂,这时测得线的拉力比原来大40 N .求: (1)线断裂的瞬间,线的拉力; (2)这时小球运动的线速度;(3)如果桌面高出地面0.8 m ,线断裂后小球沿垂直于桌子边缘的方向水平飞出去落在离桌面的水平距离.【答案】(1)线断裂的瞬间,线的拉力为45N ; (2)线断裂时小球运动的线速度为5m/s ; (3)落地点离桌面边缘的水平距离2m . 【解析】 【分析】 【详解】(1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用;重力mg 、桌面弹力F N 和细线的拉力F ,重力mg 和弹力F N 平衡,线的拉力提供向心力,有: F N =F =mω2R ,设原来的角速度为ω0,线上的拉力是F 0,加快后的角速度为ω,线断时的拉力是F 1,则有:F1:F0=ω2: 2ω=9:1,又F1=F0+40N,所以F0=5N,线断时有:F1=45N.(2)设线断时小球的线速度大小为v,由F1=2vmR,代入数据得:v=5m/s.(3)由平抛运动规律得小球在空中运动的时间为:t=220.810hsg⨯==0.4s,则落地点离桌面的水平距离为:x=vt=5×0.4=2m.3.如图所示,在光滑的圆锥体顶部用长为的细线悬挂一质量为的小球,因锥体固定在水平面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为,物体绕轴线在水平面内做匀速圆周运动,小球静止时细线与母线给好平行,已知,重力加速度g取若北小球运动的角速度,求此时细线对小球的拉力大小。
高考物理力学知识点之曲线运动全集汇编及答案
高考物理力学知识点之曲线运动全集汇编及答案一、选择题1.如图所示,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则()A.b的飞行时间比c的长B.a的飞行时间比b的长C.b的水平初速度比 c的大D.a的水平速度比b的小2.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3.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体,物体随筒一起转动,物体所需的向心力由下面哪个力来提供()A.重力B.弹力C.静摩擦力D.滑动摩擦力4.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mg5.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.6.一条小河宽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 m7.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 B8.关于曲线运动,以下说法中正确的是()A.做匀速圆周运动的物体,所受合力是恒定的B.物体在恒力作用下不可能做曲线运动C.平抛运动是一种匀变速运动D.物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动9.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mg10.小船横渡一条河,船本身提供的速度大小方向都不变.已知小船的运动轨迹如图所示,则河水的流速()A.越接近B岸水速越大B.越接近B岸水速越小C.由A到B水速先增后减D.水流速度恒定11.如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OC水平、OB竖直,一个质量为m的小球自C的正上方A点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。
高考物理力学知识点之曲线运动解析含答案(4)
高考物理力学知识点之曲线运动解析含答案(4)一、选择题1.在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,则小球在随后的运动中A .速度和加速度的方向都在不断变化B .速度与加速度方向之间的夹角一直减小C .在相等的时间间隔内,速率的改变量相等D .在相等的时间间隔内,动能的改变量相等2.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3.如图所示,小孩用玩具手枪在同一位置沿水平方向先后射出两粒弹珠,击中竖直墙上M 、N 两点(空气阻力不计),初速度大小分别为v M 、v N ,、运动时间分别为t M 、t N ,则A .v M =v NB .v M >v NC .t M >t ND .t M =t N4.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 .若战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为( ) A 22221v v B .0C .21dv vD .12dv v5.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6.一条小河宽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 m B .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 m7.如图所示,P是水平地面上的一点,A、B、C、D在同一条竖直线上,且AB=BC=CD.从A、B、C三点分别水平抛出一个物体,这三个物体都落在水平地面上的P点.则三个物体抛出时的速度大小之比为v A∶v B∶v C为()A.2:3:6B.1:2:3C.1∶2∶3D.1∶1∶18.如图所示,在竖直平面内,直径为R的光滑半圆轨道和半径为R的光滑四分之一圆轨道水平相切于O点,O点在水平地面上。
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.(2013·太原模拟)如下图所示,某种变速自行车有六个飞轮和三个链轮,链轮和飞轮的齿数如下表所示.前后轮直径为660 mm,人骑自行车行进速度为4 m/s时,脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为()
C.6.5 rad/s D.7.1 rad/s
2.(2013·上海华师大附中八校联考)
在轨道上稳定运行的空间站中,有如图所示的装置,半径分别为r和R(R>r)的甲、乙两个光滑的圆形轨道在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD相连,宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过粗糙的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,那么下列说法正确的是()
A.小球在CD间由于摩擦力而做减速运动
B.小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大。
高中物理《曲线运动》练习题(附答案解析)
高中物理《曲线运动》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________ 一、单选题1.下列关系式中不是利用物理量之比定义新的物理量的是()A.FEq=B.pEqϕ=C.Fam=D.tθω=2.一船以恒定的速率渡河,水速恒定(小于船速)。
要使船垂直河岸到达对岸,则()A.船应垂直河岸航行B.船的航行方向应偏向上游一侧C.船不可能沿直线到达对岸D.河的宽度一定时,船垂直到对岸的时间是任意的3.如图所示,一杂技演员驾驶摩托车沿半径为R的圆周做线速度大小为v的匀速圆周运动。
若杂技演员和摩托车的总质量为m,其所受向心力大小为()A.mvRB.2mvRC.22mvRD.2mvR4.如图所示,细线一端固定在A点,另一端系着小球。
给小球一个初速度,使小球在水平面内做匀速圆周运动,关于该小球的受力情况,下列说法中正确的是()A.受重力、向心力作用B.受细线拉力、向心力作用C.受重力、细线拉力作用D.受重力、细线拉力和向心力作用5.下列现象或措施中,与离心运动有关的是()A.汽车行驶过程中,乘客要系好安全带B.厢式电梯张贴超载标识C.火车拐弯处设置限速标志D.喝酒莫开车,开车不喝酒6.把地球设想成一个半径为地球半径R=6 400km的拱形桥,如图所示,汽车在最高点时,若恰好对“桥面”压力为0,g=9.8m/s2,则汽车的速度为()A.7.9m/s B.7.9m/h C.7.9km/s D.7.9km/h7.光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O,v与x轴正方向成α角(如图所示),与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy,则()A.因为有Fx,质点一定做曲线运动B.如果Fy>Fx,质点向y轴一侧做曲线运动C.质点不可能做直线运动D.如果Fy<Fx tanα,质点向x轴一侧做曲线运动8.在2022年2月5日北京冬奥会上,我国选手运动员在短道速滑比赛中的最后冲刺阶段如图所示,设甲、乙两运动员在水平冰面上恰好同时到达虚线PQ,然后分别沿半径为r1和r2(r2>r1)的滑道做匀速圆周运动,运动半个圆周后匀加速冲向终点线。
高考物理曲线运动题20套(带答案)含解析
高考物理曲线运动题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.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,固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道,轨道半径R =0.6m,平台上静止放置着两个滑块A 、B ,m A =0.1kg,m B =0.2kg,两滑块间夹有少量炸药,平台右侧有一带挡板的小车,静止在光滑的水平地面上.小车质量为M =0.3kg,车面与平台的台面等高,小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q 点,小车的上表面左端点P 与Q 点之间是粗糙的,PQ 间距离为L 滑块B 与PQ 之间的动摩擦因数为μ=0.2,Q 点右侧表面是光滑的.点燃炸药后,A 、B 分离瞬间A 滑块获得向左的速度v A =6m/s,而滑块B 则冲向小车.两滑块都可以看作质点,炸药的质量忽略不计,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/s 2.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,又最终没有滑离小车,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)0.22P E J =(3)0.675m <L <1.35m 【解析】 【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:2211222A A A A m v m v m g R -=⨯ 在最高点由牛顿第二定律:2A N A v m g F m R+=滑块在半圆轨道最高点受到的压力为:F N =1N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:A AB B m v m v =解得:v B =3m/s滑块B 冲上小车后将弹簧压缩到最短时,弹簧具有最大弹性势能,由动量守恒定律可知:)B B B m v m M v =+共(由能量关系:2211()-22P B B B B E m v m M v m gL μ=-+共 解得E P =0.22J(3)滑块最终没有离开小车,滑块和小车具有共同的末速度,设为u ,滑块与小车组成的系统动量守恒,有:)B B B m v m 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, 设滑块恰好滑到Q 点,由能量守恒定律得:22111()22B B B B m gL m v m M v μ=-+联立解得:L 1=1.35m若小车PQ 之间的距离L 不是很大,则滑块必然挤压弹簧,由于Q 点右侧是光滑的,滑块必然被弹回到PQ 之间,设滑块恰好回到小车的左端P 点处,由能量守恒定律得:222112()22B B B B m gL m v m M v μ=-+ 联立解得:L 2=0.675m综上所述,要使滑块既能挤压弹簧,又最终没有离开小车,PQ 之间的距离L 应满足的范围是0.675m <L <1.35m3.如图所示,质量为4kg M =的平板车P 的上表面离地面高0.2m h =,质量为1kg m =的小物块Q (大小不计,可视为质点)位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平地面上,一不可伸长的轻质细绳长为0.9m R =,一端悬于Q 正上方高为R 处,另一端系一质量也为m 的小球(大小不计,可视为质点)。
曲线运动复习题及答案
曲线运动阶段测试题命题人:林乐章一、选择题(每道题只有一个正确答案,多选或错选都不得分,每小题3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/sC.h=50 m,v0=30 m/s D.h=50 m,v0=10 m/s7.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.①④8.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.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 ( )10.一物体的运动规律是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 .①②B .①③C .②D .④二、填空题:(每题4分,共20分)11.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)12.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.13.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v1,摩托艇在静水中的航速为v2,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O14.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11。
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一、曲线运动的条件1.质点在三个恒力F 1、F 2、F 3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F 1,而保持F 2、F 3不变,则质点( A )A .一定做匀变速运动B .一定做直线运动C .一定做非匀变速运动D .一定做曲线运动 2.关于运动的合成,下列说法中正确的是( C ) A. 合运动的速度一定比分运动的速度大B. 两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动C. 两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动D. 合运动的两个分运动的时间不一定相等 3.关于曲线运动,下列说法中正确的是( AC )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. 曲线运动可能是匀变速运动D. 变加速运动一定是曲线运动 4.如图所示,一质点在一恒力作用下做曲线运动,从M 运动到点N 点时,质点的速度方向恰好改变了90°。
在此过程中,质点的速率( C ) A. 不断减小 B.不断增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小5.如下图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v -t 图象如图乙所示.人顶杆沿水平地面运动的s -t 图象如图丙所示.若以地面为参考系,下列说法中正确的是 ( BD)A .猴子的运动轨迹为直线B .猴子在2 s 内做匀变速曲线运动C .t =0时猴子的速度大小为8 m/sD .t =2 s 时猴子的加速度为4 m/s 2二、运动的合成和分解1.骑车人以5m/s 的速率向东走时,他感到风从正北方向吹来。
当他骑车速度加倍时,则感到风从东北方向吹来,则 ( AD )A .风从西北方向吹来B .风从东南方向吹来C .风的速率为103m/sD .风的速率为52m/s2.在玻璃生产线上,宽L=4.8m 的成型玻璃以v 1=1.2m/s 的速度连续不断地水平向右移动,在切割工序处,割刀相对玻璃的切割速度v 2=1.6m/s ,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,则下列说法正确的是AC A .割刀运动的对地速度为2m/s B .割刀运动的对地速度为752m/s C .完成切割一次矩形玻璃板的时间为3s D .一次切割时间内玻璃板的位移是2.88m3.民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上,弯弓放箭射向一侧的固定目标. 假设运动员骑马奔驰的速度为v 1,运动员静止时射出的箭速度为v 2,跑道离固定目标的最近距离为d. 要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则BCA .运动员放箭处离目标的距离为v 1v 2dB .运动员放箭处离目标的距离为v 21+v 22v 2dC .箭射到靶的最短时间为d v 2D .箭射到靶的最短时间为dv 22-v 214.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 ,则此时( AC) ( )A .人拉绳行走的速度为v cos θB .人拉绳行走的速度为v /cos θC .船的加速度为F cos θ-f mD .船的加速度为F -fm5.如图6所示,一块橡皮用细线悬挂于O 点,用钉子靠着线的左侧,沿与水平方向成30°角的斜面向右以速度v 匀速运动,运动中始终保持悬线竖直,下列说法正确的是( BC) A .橡皮的速度大小为2vB .橡皮的速度大小为3v6.如图为在平静海面上,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( BD )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 7.如图所示,重物M 沿竖直杆下滑,并通过绳带动小车m 沿斜面升高.则当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角,且重物下滑的速率为v 时,小车的速度为 .8.小船过河时,船头偏向上游与水流方向成α角,船相对水的速度为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( B ) A .减小α角,增大船速v B .增大α角,增大船速v C .减小α角,保持船速v 不变 D .增大α角,保持船速v 不变9.如图所示,河的宽度为L ,河水流速为u ,甲、乙两船均以静水中的速度v 同时渡河。
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。
则下列说法中正确的是 ( C )(A )甲船正好也在A 点靠岸 (B )甲船在A 点下游侧靠岸(C )甲乙两船到达对岸的时间相等 (D )甲乙两船可能在未到达对岸前相遇10.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,两人在静水中游速相等,则他们所用时间t 甲、t 乙的大小关系为( C )A .t 甲<t 乙B .t 甲=t 乙C .t 甲>t 乙D .无法确定11.小船匀速横渡一条河流.若船头垂直于对岸航行,在出发后10 min 到达对岸下游120 m 处;若船头保持与河岸成α角向上游航行,出发后12.5 min 到达正对岸.求: (1)水流的速度;0.2m/s (2)船在静水中的速度;1/3m/s (3)河的宽度;200m(4)船头与河岸间的夹角α.53060°60°甲 LA 乙三、平抛运动1.如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。
整个雪道由倾斜的助滑雪道AB 和着陆雪道CD ,以及水平的起跳平台BC 组成,AB 与BC 圆滑连接。
运动员从助滑雪道AB 上由静止开始下滑,到达C 点后水平飞出,以后落到F 点。
E 是运动轨迹上的某一点,在该点运动员的速度方向与轨道CD 平行,E ′点是E 点在斜面上的垂直投影。
设运动员从C 到E 与从E 与F 的运动时间分别为t CE 和t EF 。
则关于t CE 和t EF 以及CE ′和E ′F 的比例关系可能正确的是 ( A )(A )t CE : t EF =1:1 CE ′:E ′F =1:2 (B )t CE : t EF =1:2 CE ′:E ′F =1:2 (C )t CE : t EF =1:1 CE ′:E ′F =1:3 (D )t CE : t EF =1:2CE ′:E ′F =1:32.如图所示,两个相对的斜面的倾角分别为37°和53°,在斜面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( D )A .1:1B .1:3C .16:9D .9:163.如图所示,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角,则两小球初速度之比v 1 :v 2 为( C ) A .tanα B .cosα C .ααtan tan D . cosα sinα4.如右图所示,AB 为半圆环ACB 的水平直径,C 为环上的最低点,环半径为R.一个小球从A 点以速度v 0水平抛出,不计空气阻力.则下列判断正确的是( AD)A .要使小球掉到环上时的竖直分速度最大,小球应该落在C 点C .若v 0取值适当,可以使小球垂直撞击半圆环D .无论v 0取何值,小球都不可能垂直撞击半圆环5.如图所示,在斜面上O 点先后以υ0和2υ0的速度水平抛出A 、B 两小球,则从抛出至第一次着地,两小球的水平位移大小之比可能为( ABC ) A .1 :2 B .1 :3 C .1 :4 D .1 :56.如图所示,斜面体ABC 静止在地面上,AC 边高为3H ,斜面AB 光滑,斜面倾角为θ,一小球从顶端A 静止开始释放沿斜面滚下,斜面上有两点C 、D 把斜面分成三等分。
某时刻,在斜面低端B 点正上方与A 点等高的E 点水平抛出第一个小球,与斜面上滚下的小球在C 点相遇(假设相遇不影响斜面上小球的运动),过一会儿,在E 点再水平抛第二个小球,结果与斜面上滚动的小球在D 点相遇,则(AD ) A .从E 点前后水平抛出的两个球的初速度之比为1:22B .从E 点前后水平抛出的两个球落到斜面前运动的时间之比为2:1C .要使从E 点水平抛出的第一个小球与斜面上的小球在C 点相遇,第一个球必须在斜面上的球释放前抛出D .E 点前后水平抛出的两个球的时间间隔为gH)22)(1sin 1(--θABCDF E v EE ′O7.如图所示,足够长的斜面上有a 、b 、c 、d 、e 五个点,ab=bc=cd=de ,从a 点水平抛出一 个小球,初速度为v 时,小球落在斜面上的b 点,落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为θ;不计空气阻力,初速度为2v 时( BD )A .小球可能落在斜面上的c 点与d 点之间B .小球一定落在斜面上的e 点C .小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角大于θD .小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为θ8.在水平地面上固定一倾角θ=37°表面光滑的斜面体,物体A 以v 1=6m/s 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(A 、B 均可看作质点, g 取10m/s2)求:(1)物体A 上滑到最高点所用的时间t ; 1s(2)物体B 抛出时的初速度V 2; 2.4m/s(3)物体A,B 间初始位置的高度差h 6.8m9.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)若小车在跑道上运动,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? (1)hg R L v A 2)(-= h g R L v B 222+=(2)()hgR L V h g R L 22)(+≤≤- (3)0123(22)14(=+=n hgRn v π)10.如图所示,一弹丸从离地高度H =1.95 m 的A 点以v 0=8.0 m/s 的初速度水平射出,恰以平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C 处的一木块中,并立即与木块具有相同的速度(此速度大小为弹丸进入木块前一瞬间速度的110)共同运动,在斜面下端有一垂直于斜面的挡板,木块与它相碰没有机械能损失,碰后恰能返回C 点.已知斜面顶端C 处离地高h =0.15 m ,求: (1)A 点和C 点间的水平距离. (2)木块与斜面间的动摩擦因数.(3)木块从被弹丸击中到再次回到C 点的时间t .[答案] (1)4.8 m (2)0.125 (3)0.44 s11.如图所示,排球场总长为18m ,设球网高度为2m ,运动员站在网前3m 处正对球网跳起将球水平击出。