曲线运动练习题及标准答案详解
高中物理曲线运动经典练习题全集(含答案)

《曲线运动》超经典试题1、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【解析】曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向,一定是变化的,所以曲线运动一定是变速运动。
变速运动可能是速度的方向不变而大小变化,则可能是直线运动。
当物体受到的合力是大小、方向不变的恒力时,物体做匀变速运动,但力的方向可能与速度方向不在一条直线上,这时物体做匀变速曲线运动。
做变加速运动的物体受到的合力可能大小不变,但方向始终与速度方向在一条直线上,这时物体做变速直线运动。
2、质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F1,而保持F2、F3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【解析】质点在恒力作用下产生恒定的加速度,加速度恒定的运动一定是匀变速运动。
由题意可知,当突然撤去F1而保持F2、F3不变时,质点受到的合力大小为F1,方向与F1相反,故一定做匀变速运动。
在撤去F1之前,质点保持平衡,有两种可能:一是质点处于静止状态,则撤去F1后,它一定做匀变速直线运动;其二是质点处于匀速直线运动状态,则撤去F1后,质点可能做直线运动(条件是F1的方向和速度方向在一条直线上),也可能做曲线运动(条件是F1的方向和速度方向不在一条直线上)。
3、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【解析】根据速度合成的平行四边形定则可知,合速度的大小是在两分速度的和与两分速度的差之间,故合速度不一定比分速度大。
两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。
两个匀变速直线运动的合运动是否是匀变速直线运动,决定于两初速度的合速度方向是否与合加速度方向在一直线上。
《曲线运动》合成与分解经典例题及详细答案

《曲线运动》经典例题1、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【解析】曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向,一定是变化的,所以曲线运动一定是变速运动。
变速运动可能是速度的方向不变而大小变化,则可能是直线运动。
当物体受到的合力是大小、方向不变的恒力时,物体做匀变速运动,但力的方向可能与速度方向不在一条直线上,这时物体做匀变速曲线运动。
做变加速运动的物体受到的合力可能大小不变,但方向始终与速度方向在一条直线上,这时物体做变速直线运动。
2、质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F1,而保持F2、F3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【解析】质点在恒力作用下产生恒定的加速度,加速度恒定的运动一定是匀变速运动。
由题意可知,当突然撤去F1而保持F2、F3不变时,质点受到的合力大小为F1,方向与F1相反,故一定做匀变速运动。
在撤去F1之前,质点保持平衡,有两种可能:一是质点处于静止状态,则撤去F1后,它一定做匀变速直线运动;其二是质点处于匀速直线运动状态,则撤去F1后,质点可能做直线运动(条件是F1的方向和速度方向在一条直线上),也可能做曲线运动(条件是F1的方向和速度方向不在一条直线上)。
3、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【解析】根据速度合成的平行四边形定则可知,合速度的大小是在两分速度的和与两分速度的差之间,故合速度不一定比分速度大。
两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。
两个匀变速直线运动的合运动是否是匀变速直线运动,决定于两初速度的合速度方向是否与合加速度方向在一直线上。
5.1曲线运动第一课时练习(解析版)

5.1 曲线运动一、基础篇1.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【答案】C【解析】既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,故A错误;在恒力作用下,物体做匀变速曲线运动,故B错误;做曲线运动的物体,速度大小可能不变,故C正确;做曲线运动的物体一定具有加速度,因为合外力不为零,故D错误.2.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.合外力【答案】B【解析】:物体做曲线运动时,速度方向一定变化,速度大小不一定变化,即速率可能不变,但速度一定变化,故A错误,B正确。
做曲线运动的物体的合外力或加速度有可能变化,也有可能不变化,C、D错误。
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.加速度不变的运动一定是直线运动【答案】A【解析】:做曲线运动的物体速度方向时刻变化,所以曲线运动一定是变速运动,A正确。
变速运动可能是速度的方向在变化,也可能是速度的大小在变化,所以不一定是曲线运动,B错误。
曲线运动可能是变加速曲线运动,也可能是匀变速曲线运动,C错误。
加速度不变的运动可能是匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动,D错误。
4.(多选)物体受到几个力作用而做匀速直线运动,若突然撤去其中的一个力,它可能做()A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.匀变速曲线运动【答案】BCD【解析】剩余几个力的合力恒定不为零,所以物体不可能做匀速直线运动,选项A错误.剩余的几个力的合力与撤去的力等值、反向、共线,所以这个合力恒定不变,物体一定做匀变速运动.若物体的速度方向与此合力方向相同,则物体做匀加速直线运动;若剩余的几个力的合力与物体的速度方向相反,则物体做匀减速直线运动;若剩余几个力的合力与速度不共线,物体做匀变速曲线运动,选项B、C、D正确.5.在足球场上罚任意球时,运动员踢出的足球,在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门.守门员“望球莫及”,轨迹如图所示.关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,下列说法中正确的是()A.合外力的方向与速度方向在一条直线上B.合外力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧C.合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向D.合外力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向【答案】C【解析】在曲线运动中,物体所受合外力的方向总是指向轨迹的凹侧,速度方向沿轨迹的切线方向,C正确,A、B、D错误.6.2019年4月12日~14日,F1(世界一级方程式赛车锦标赛)中国大奖赛在上海举行.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【答案】C【解析】赛车沿弯道行驶,任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向.被甩出的后轮的速度方向就是甩出点所在轨迹的切线方向.所以C选项正确.7.(多选)关于曲线运动的速度,下列说法正确的是()A.速度的大小与方向都在时刻变化B.速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化C.速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化D.质点在某一点的速度方向就是轨迹上该点的切线方向【答案】CD【解析】做曲线运动的物体,速度的大小可以不发生变化,但速度的方向一定会发生变化,故A、B错误,C正确;质点在某一点的速度方向就是轨迹上该点的切线方向,D正确.8.质点沿如图所示的轨迹从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()A B C D【答案】C【答案】根据曲线运动中合力F应指向轨迹的“凹侧”,可排除A、D项;在B项中,F的方向与v的方向成锐角,质点从A到B加速,故B错;在C项中,F的方向与v的方向成钝角,质点从A 到B减速,故C正确.9.如图所示,物体沿曲线由a点运动至b点,关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是()A.物体的速度可能不变B.物体的速度方向一定变化C.a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定大于路程答案B【解析】物体做曲线运动,速度的方向发生了变化,所以速度一定是变化的,A错误,B正确;a点速度的方向沿曲线的切线的方向,不是由a指向b,C错误;物体做曲线运动,ab段的位移大小一定小于路程,D错误.10.(多选)物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去外力F1,则物体的运动情况是()A.必沿着F1的方向做匀加速直线运动B.必沿着F1的方向做匀减速直线运动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【答案】CD【解析】:撤去外力F1后物体所受合力大小及方向恒定,故撤去外力F1后物体不可能做匀速直线运动,C正确。
5.1曲线运动含答案(人教版2019)

5.1曲线运动一、单选题1.在水平桌面上,小钢球在弧形轨道作用下运动,如图所示,是它运动中一段轨迹,则在这段运动过程中,与a点运动方向相同的点有几处()A.1 B.2 C.3 D.42.关于曲线运动,下列说法中正确的是()A.物体只有受到变力作用才做曲线运动B.物体做曲线运动时,加速度可能不变C.做曲线运动的物体加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上D.物体做曲线运动时,有可能处于平衡状态3.如图所示,这是质点做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。
已知质点在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是()A.质点在C点的速率小于B点的速率B.质点在A点的加速度比C点的加速度大C.质点在C点的速率大于B点的速率D.从A点到C点,质点的加速度与速度的夹角先增大后减小,速率先减小后增大4.如图为一个质点从A点到E点做匀变速曲线运动的轨迹示意图。
已知质点在B点时的速度与加速度相互垂直,下列说法正确的是()A.质点运动中加速度大小始终不变,方向时刻沿轨迹的切线方向B.从A点到E点,质点的速度先减小后增大C.从A点到E点,质点的加速度与速度方向的夹角先减小后增大D.运动轨迹中AB和BC两段,质点速度变化量的方向相反5.如图,某物体在外力作用下沿曲线从E到F一直做加速运动,则途径P点时有()A.外力沿Pa方向,速度沿Pb方向B.外力沿Pb方向,速度沿Pd方向C.外力沿Pc方向,速度沿Pa方向D.外力沿Pc方向,速度沿Pd方向6.近日某中学足球队获合肥市校足球联赛冠军,如图所示,比赛进行到59分钟时李同学以一粒“香蕉球”破门赢得比赛。
下列说法正确的是()A.研究如何踢出“香蕉球”时,足球可看做质点B.足球在空中做匀变速运动C.在月球上不可能踢出“香蕉球”D.足球在空中受到李同学施加的指向轨迹内侧的力7.如图是一种创新设计的“空气伞”,它的原理是从伞柄下方吸入空气,然后将空气加速并从顶部呈环状喷出形成气流,从而改变周围雨水的运动轨迹,形成一个无雨区,起到传统雨伞遮挡雨水的作用。
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。
【物理】高考物理曲线运动专项训练100(附答案)含解析

【物理】高考物理曲线运动专项训练100( 附答案 ) 含分析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.如下图,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,水平桌面右边有一竖直搁置的圆滑轨道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 点到桌面右边边沿的水平距离为 1.5R.若用质量 m1= 0.4kg 的物块将弹簧迟缓压缩到C 点,开释后弹簧恢还原长时物块恰停止在 B 点,用同种资料、质量为m2= 0.2kg 的物块将弹簧迟缓压缩到 C 点开释,物块过 B 点后其位移与时间的关系为x= 4t﹣ 2t 2,物块从 D 点飞离桌面后恰巧由P 点沿切线落入圆轨道.g =10m/s 2,求:(1)质量为 m2的物块在 D 点的速度;(2)判断质量为 m2=0.2kg 的物块可否沿圆轨道抵达M 点:(3)质量为 m2= 0.2kg 的物块开释后在桌面上运动的过程中战胜摩擦力做的功.【答案】( 1) 2.25m/s (2)不可以沿圆轨道抵达M 点(3)2.7J【分析】【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 y2gR2 100.45 m/s=3m/svy4tan53 °v D3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 v2,R解得: v gR 3 2m/s 2物块抵达P 的速度:v P v D2v y232 2.252m/s=3.75m/s若物块能沿圆弧轨道抵达M 点,其速度为v M,由 D 到 M 的机械能守恒定律得:1m2v M21m2v P2m2g 1 cos53R22可得: v M20.3375 ,这明显是不行能的,所以物块不可以抵达M 点(3)由题意知x= 4t - 2t2,物块在桌面上过 B 点后初速度v B= 4m/s ,加快度为:a 4m/s2则物块和桌面的摩擦力:m2 g m2 a可得物块和桌面的摩擦系数 :0.4质量 m1= 0.4kg 的物块将弹簧迟缓压缩到 C 点,开释后弹簧恢还原长时物块恰停止在B点,由能量守恒可弹簧压缩到 C 点拥有的弹性势能为:E p m1gx BC0质量为 m2=0.2kg 的物块将弹簧迟缓压缩到 C 点开释,物块过 B 点时,由动能定理可得:E p m2 gx BC 1m2v B2 2可得, x BC 2m在这过程中摩擦力做功:W1m2gx BC 1.6J 由动能定理, B 到 D 的过程中摩擦力做的功:W 21m2v D21m2v02 22代入数据可得:W2= - 1.1J质量为 m2=0.2kg 的物块开释后在桌面上运动的过程中摩擦力做的功W W1W2 2.7J即战胜摩擦力做功为 2.7 J.2.如下图,圆滑的水平川面上停有一质量,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。
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。
物理曲线运动专题练习(及答案)含解析

物理曲线运动专题练习(及答案)含解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.一质量M =0.8kg 的小物块,用长l =0.8m 的细绳悬挂在天花板上,处于静止状态.一质量m =0.2kg 的粘性小球以速度v 0=10m/s 水平射向小物块,并与物块粘在一起,小球与小物块相互作用时间极短可以忽略.不计空气阻力,重力加速度g 取10m/s 2.求:(1)小球粘在物块上的瞬间,小球和小物块共同速度的大小; (2)小球和小物块摆动过程中,细绳拉力的最大值; (3)小球和小物块摆动过程中所能达到的最大高度. 【答案】(1)=2.0/v m s 共 (2)F=15N (3)h=0.2m 【解析】(1)因为小球与物块相互作用时间极短,所以小球和物块组成的系统动量守恒.0)(mv M m v =+共得:=2.0/v m s 共(2)小球和物块将以v 共 开始运动时,轻绳受到的拉力最大,设最大拉力为F ,2()()v F M m g M m L-+=+共 得:15F N =(3)小球和物块将以v 共为初速度向右摆动,摆动过程中只有重力做功,所以机械能守恒,设它们所能达到的最大高度为h ,根据机械能守恒:21+)()2m M gh m M v =+共(解得:0.2h m =综上所述本题答案是: (1)=2.0/v m s 共 (2)F=15N (3)h=0.2m 点睛:(1)小球粘在物块上,动量守恒.由动量守恒,得小球和物块共同速度的大小. (2)对小球和物块合力提供向心力,可求得轻绳受到的拉力(3)小球和物块上摆机械能守恒.由机械能守恒可得小球和物块能达到的最大高度.2.如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A 点,自然状态时其右端位于B 点.D 点位于水平桌面最右端,水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP ,其形状为半径R =0.45m 的圆环剪去左上角127°的圆弧,MN 为其竖直直径,P 点到桌面的竖直距离为R ,P 点到桌面右侧边缘的水平距离为1.5R .若用质量m 1=0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B 点,用同种材料、质量为m 2=0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点释放,物块过B 点后其位移与时间的关系为x =4t ﹣2t 2,物块从D 点飞离桌面后恰好由P 点沿切线落入圆轨道.g =10m/s 2,求:(1)质量为m 2的物块在D 点的速度;(2)判断质量为m 2=0.2kg 的物块能否沿圆轨道到达M 点:(3)质量为m 2=0.2kg 的物块释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功. 【答案】(1)2.25m/s (2)不能沿圆轨道到达M 点 (3)2.7J 【解析】 【详解】(1)设物块由D 点以初速度v D 做平抛运动,落到P 点时其竖直方向分速度为:v y 22100.45gR =⨯⨯m/s =3m/sy Dv v =tan53°43=所以:v D =2.25m/s(2)物块在内轨道做圆周运动,在最高点有临界速度,则mg =m 2v R,解得:v 322gR ==m/s 物块到达P 的速度:22223 2.25P D y v v v =+=+=3.75m/s若物块能沿圆弧轨道到达M 点,其速度为v M ,由D 到M 的机械能守恒定律得:()22222111cos5322M P m v m v m g R =-⋅+︒ 可得:20.3375M v =-,这显然是不可能的,所以物块不能到达M 点(3)由题意知x =4t -2t 2,物块在桌面上过B 点后初速度v B =4m/s ,加速度为:24m/s a =则物块和桌面的摩擦力:22m g m a μ= 可得物块和桌面的摩擦系数: 0.4μ=质量m 1=0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B 点,由能量守恒可弹簧压缩到C 点具有的弹性势能为:p 10BC E m gx μ-=质量为m 2=0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到C 点释放,物块过B 点时,由动能定理可得:2p 2212BC B E m gx m v μ-=可得,2m BC x = 在这过程中摩擦力做功:12 1.6J BC W m gx μ=-=-由动能定理,B 到D 的过程中摩擦力做的功:W 2222201122D m v m v =- 代入数据可得:W 2=-1.1J质量为m 2=0.2kg 的物块释放后在桌面上运动的过程中摩擦力做的功12 2.7J W W W =+=-即克服摩擦力做功为2.7 J .3.如图所示,BC 为半径r 225=m 竖直放置的细圆管,O 为细圆管的圆心,在圆管的末端C 连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面,一质量为m =0.5kg 的小球从O 点正上方某处A 点以v 0水平抛出,恰好能垂直OB 从B 点进入细圆管,小球过C 点时速度大小不变,小球冲出C 点后经过98s 再次回到C 点。
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第五章曲线运动同步测试卷
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题选项中至少有一个选项正确,全部选对得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。
请将答案填入后面的表格中)
1、下列说法正确的是()
A、物体受到的合外力方向与速度方向相同,物体做加速直线运动
B、物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时,物体做曲线运动
C、物体受到的合外力方向与速度方向成钝角时,物体做减速直线运动
D、物体受到的合外力方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动
2、关于运动的合成和分解,说法正确的是()
A、合运动的方向就是物体实际运动的方向
B、由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小
C、两个分运动是直线运动,则它们的合运动一定是直线运动
D、合运动与分运动具有等时性
3、一个质点受到两个互成锐角的力F1和F2作用,由静止开始运动,若运动中保持二力方向不变,但F1突然增大到F1+ΔF,则质点以后()
A、.一定做匀变速曲线运动
B、在相等的时间内速度的变化一定相等
C、可能做匀速直线运动
D、可能做变加速直线运动
4、河宽420 m,船在静水中速度为4 m/s,水流速度是3 m/s,则船过河的最短时间()
A.140 s B.105 s C.84 s D.s
5、对于平抛运动,下列条件可以确定飞行时间的是(不计阻力,g为已知)()
A、已知水平位移
B、已知水平初速度
C、已知下落高度
D、已知合位移和初速度
6、以速度水平抛出一物体,当其竖直分位移等于其水平分位移时,此物体的()
A.竖直分速度等于其水平分速度 B.瞬时速度为
C.运动时间为D.发生的位移为
7.如图1所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,物体相对桶壁静止.则()
A、物体受到4个力的作用.
B、物体所受向心力是重力提供的.
C、物体所受向心力是弹力提供的.
D、物体所受向心力是静摩擦力提供
8.如图所示,匀速转动的水平圆盘上在离转轴某一距离处放一滑块,该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不产生相对滑动,则在改变下列何种条件的情况下,滑块仍能与圆盘保持相
对静止()
A.增大圆盘转动的角速度
B.增大滑块到转轴的距离
C.增大滑块的质量m
D.改变上述任一条件都不可能保持相对静止
一、选择题答题卡(48分)
9、如图5-3-2所示,小球从平台A水平抛出落到平台B上,已知AB的高度差为h=1.25m,两平台的水平距离为s=5m,则小球的速度至少为___________m/s时,小球才能够落到平台B上,(g取10m/s2)
10.某同学按右图安装好器材,进行实验,记下小球穿过卡片孔的一系列位置A、B、C、D、E(图中未标出),取下白纸,分析发现小球抛出点O没有记下,于是他用平滑曲线将A、B、C、D、E点连起来并延长到纸边缘,把抛物线与纸边缘的交点定为O点,以O点为原点,
正确建立坐标系,测出曲线上某点的坐标x和y,利用v0=,求出小球平抛初速度v0.
(1)该装置有一处错误,就是;
(2)假设该同学描出的小球做平抛运动的轨迹是准确的,由于装置上的错误,带来他这样测得的v0值比真实值(填“偏大”“偏小”“相等”).
11、一辆质量为4t的汽车驶过半径为50m的凸形桥面时,始终保持5m/s的速率,汽车所受阻力为车与桥面间压力的0.05倍,求通过最高点时汽车对桥面的压力为,此时汽车的牵引力大小为
三、计算题(本题共3小题,12、13每小,14题12分共32分。
说明:解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)12.一物体做平抛运动,在落地前1 s内,它的速度与水平方向的夹角由37°变为53°
求(1)物体抛出时的初速度(5分)(2)物体在这一秒内下落的高度.(5分)(g=10 m/s2)
13.在“研究平抛物体运动”的实验中,某同学记录了运动轨迹上三点A、B、C,如右图所示,以A为坐标原点,建立坐标系,各点坐标值已在图中标出.求:
(1)小球平抛初速度大小; (5分)
(2)小球做平抛运动的初始位置坐标. (5分)
14、如图所示,长度为L=1.0m的绳,栓着一质量m=1kg小球在竖直面内做圆周运动,小球半径不计,已知绳子能够承受的最大张力为74N,圆心离地面高度h=6m ,运动过程中绳
子始终处于绷紧状态
求:(1)分析绳子在何处最易断,求出绳子断时小球的线速度(6分)
(2)绳子断后小球平抛运动的时间及落地点与抛出点的水平距离(6分)
同步测试卷参考答案:
一、选择题答案
二、填空题答案
9、答案: 10m/s
10、答案:竖直板上的白纸左边缘没有紧靠斜槽末端偏大
11、答案:38000N ,1900N
三、计算题答案
12、答案:(1)(2)
13、答案:(1)1 m/s(2)(-10,-5)
解析:(1)如右上图所示,小球在AB段、BC段水平位移相等,而小球在水平方向做匀速运动,因此小球在这两段运动时间为t AB=t BC=T.
小球在竖直方向做匀加速运动,由Δs=aT2得
25 cm-15 cm=10 cm,T=0.1 s
小球在水平方向上做匀速运动,有v0==100 cm/s=1 m/s.
(2)由于小球在竖直方向上做匀加速直线运动,小球在B点的竖直分速度大小等于AC段在竖直方向平均速度大小.
v B y=m/s=2 m/s
设小球从抛出点O到B点历时t OB,有
t OB==0.2 s
小球从抛出点O到A点历时:
t OA=t OB-T=0.1 s
因此,x OA=v0t OA=10 cm,y OA=gt OA2=5 cm 故O点坐标值为(-10,-5).
14、答案:(1)最低点绳子最容易断
(2)s=8m。