1、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 ( )可能作匀加速直线运动可能作匀速直线运动其轨迹可能为抛物线 可能作匀速圆周运动A B C D2一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 ( )A1m/s B3m/s C8m/s D10m/s3 若物体以速度 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
2、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 gv2,B g49,23C gv43,2D gv23,5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
3、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 ,则它在最低点时受到的摩檫力为( )A
4、mg Bmv2/R Cm(g+v2/R) Dm(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 ( )A1:1 B1:2 C 5:4 D4:5二、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。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 R,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。根据
5、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,轮通过皮带带动轮 C,皮带和两轮之间没有滑动,、B、C 三轮的半径依次为 r1、r2 和 r3,绕在 A 轮上的绳子,一端固定在轮边缘上,另一端系有重物,当重物以速率 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
6、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 t=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.当小球经过最低点时速度为 gL6,杆对球的作用力的大小和球的向心加速度大小.1A 2BC 3C 4D 5D 6C 7AC 8A 9C 10C11在
7、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) 123.75m; 4m/s13vr31214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1.049625.0349.0325.61y/1-3mx/0-3m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=25cm=10cm=0.1m 时间间隔为 tAB=t=0.1s 所以,小球抛出的初速度为设小球运动至 B 点时的竖
8、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 2ByCByCvgtvg得 yBt式中 yBC=5l=55cm=25cm=0.25m,tBC=t=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 Lmg21得 v1(2)当经过最低点时 g62 ,则向心加速度Lgva62又由牛顿第二定律有 vmgF2得 mgF7曲线运动 姓名 一、选择题(每小题中至少有一个答案是符合题意的)1.关于曲线运动,下列说法正确
9、的有( )A.做曲线运动的物体速度方向在时刻改变,故曲线运动是变速运动B.做曲线运动的物体,受到的合外力方向在不断改变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.洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上,则此时( )A.衣服受重力,筒壁的弹力和摩擦力,及离心力作用B.衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供C.筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大D.筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少3.对于平抛运动(g 为已知),下列条件中可以确定物体初速度的是 ( )A.已知水平位移 B.已知下落高度C.已知位移的大小和方
10、向 D.已知落地速度的大小和方向4.在一次汽车拉力赛中,汽车要经过某半径为 R 的圆弧形水平轨道,地面对汽车的最大静摩擦力为车重的 0.1 倍,汽车要想通过该弯道时不发生侧滑,那么汽车的行驶速度不应大于( ).10gAR.B./10Cg./10Dg5.质量为 m 的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是 v,当小球以 2v 的速度经过最高点时,对轨道的压力值为( )A.0 B.mg C.3mg D.5mg6.小球做匀速圆周运动,半径为 R,向心加速度为 a,则( )A.小球的角速度为 B.小球的运动周期/a2/TRaC.小球的时间 t 内通过的位移 D.小球
11、在时间 t 内通过的位移/st st7.平抛物体的初速度为 v0,当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时( )A.运动的时间 B瞬时速率2tg 05tvC.水平分速度与竖直分速度大小相等 D.位移大小等于 20/g8.如果在北京和广州各放一个物体随地球自转做匀速圆周运动,则这两个物体具有大小相同的是( )A.线速度 B.角速度 C.加速度 D.周期9.一个物体以 v=10ms 的初速度作平抛运动,经 s 时物体的速度与竖直方向的夹角为(g 取 10ms 2)( ) 3A.30 B. 45 C.60 D.9010.火车以 1ms 2 的加速度在水平轨道上匀加速行驶,一乘客把手伸到窗外从距地面 2
12、.5m 高处自由释放一物体,不计空气阻力,物体落地时与乘客的水平距离为( )A.0m B.0.5m C.0.25m D.1m11.如图所示的两个斜面,倾角分别为 37和 53,在顶点两个小球 A、B 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 两个小球平抛运动时间之比 为( )A.1:1 B.4:3 C.16:9 D.9:1612.若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a、b、c、d 表示物体运动的轨迹,其中正确是的( )二、计算题(解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不得分;有数值计算
13、的题,答案必须明确写出数值和单位。 )13把一小球从离地面 h=5m 处,以 v=10m/s 的初速度水平抛出,不计空气阻力, (g=10m/s 2) 。求:(1)小球在空中飞行的时间;(2)小球落地点离抛出点的水平距离;(3)小球落地时的速度14在一次“飞车过黄河”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 0.8s,两点间的水平距离约为 30m,忽略空气阻力,求:(1)汽车在最高点时速度是多少 m/s?(2)最高点与着地点的高度差是多少 m?(取 g=10 m/s2)15如图所示,子弹从枪口水平射出,在子弹飞行途中有两块平行的薄纸 A、B,A 与枪口的
14、水平距离为 s,B 与 A的水平距离也为 s,子弹击穿 A、B 后留下弹孔 M、N,其高度 为 h,不计纸和空气阻力,求子弹初速度大小16在一段半径为 R=28m 的圆孤形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的 0.70 倍,求汽车拐弯时不发生侧滑的最大速度是多少 m/s?17某高速公路转弯处,弯道半径 R=100m,汽车轮胎与路面问的动摩擦因数为 =0.8,路面要向圆心处倾斜,汽车若以 v=15ms 的速度行驶时(1)在弯道上没有左右滑动趋势,则路面的设计倾角 应为多大(用反三角函数表示 )? (2) 若 =37,汽车的质量为 2000kg,当汽车的速度为 30m/s 时
15、车并没有发生侧向滑动,求此时地面对汽车的摩擦力的大小和方向。(g=10ms 2)18在如图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为 L,绳子转动过程中与竖直方向的夹角为 ,求小球做匀速圆周运动的周期。19如图所示,质量为 m 的小球 A、B 分别固定在轻杆的中点和端点,当杆在光滑水平面上绕 O 点匀速转动时,求杆 OA 段与 AB 段对球的拉力之比。20船在 400 米宽的河中横渡,河水流速是 2m/s,船在静水中的航速是 4m/s, 试求:(1)要使船到达对岸的时间最短,船头应指向何处?最短时间是多少?航程是多少?(2)要使船航程最短,船头应指向何处?最短航程为多少?渡河时间又是多少?21如图所示,一
16、光滑的半径为 R 的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为 m 的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,轨道的压力恰好为零,则小球落地点 C 距 A 处多远?5、曲线运动参考答案1.A 2.BD 3.CD 4.D 5.C 6.BD 7.ABD 8.BD9.A 10.C 11.C 12.B13 (1) s, (2)x=v 0t=10m, (3)v t=14.4m/s。1ght14 (1)37.5m/s , (2)3.2m 15 02gsh 1614m/s17 ( )=arctan0.225, (2)f=2400N ,方向沿斜面向下。18193:220 (1)船头应垂直指向对岸,t min=100s, (2)船头应与上 游河岸成 60角,最短航程为400m,渡河时间 t= s=115.5s。30 gLTcos212R