第五章 曲线运动
一.选择题第1~6题为单项选择题,第7~10题为不定项选择题,
1、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.物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动
2、关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体,比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力),以下说法正确的是( )
A.速度大的时间长 B.速度小的时间长
C.一样长 D.质量大的时间长
3、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
4、甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2 ,转动半径之比为1∶2 ,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受外力的合力之比为( )
A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶16
5、如图5-1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( )
6、关于运动的合成和分解,下列说法正确的是( )
A.合运动的时间等于两个分运动的时间之和
B.匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线
C.曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上
D.分运动是直线运动,则合运动必是直线运动
7、如图5-2所示,卡车通过定滑轮牵引河中的小船,小船一直沿水面运动。则( )
A.小船的速度v2总小于汽车速度v1 B.汽车速度v1总小于小船的速度v2
C.如果汽车匀速前进,则小船加速前进 D.如果汽车匀速前进,则小船减速前进
8、在宽度为d的河中,水流速度为v2 。船在静水中速度为v1(且v1>v2),方向可以选择。现让该船开始渡河,则该船( )
A.可能的最短渡河时间为 B.可能的最短渡河位移为d
C.当船头垂直河岸渡河时,渡河时间和水速无关
D.不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水速均无关
9、关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是( )
A.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的
B.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力
C.对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力
D.向心力只效果是改变质点的线速度大小
10、下列各种运动中,属于匀变速运动的有( )
A.匀速直线运动 B.匀速圆周运动 C.平抛运动 D.竖直上抛运动
二.填空题(本题共4小题,每题4分,满分16分;将正确、完整的答案填入相应的横线中)
11、降落伞在下落一段时间后的运动是匀速的。无风时某跳伞运动员竖直下落,着地的速度为4m/s 。现在有风,风可以使他以3m/s的速度沿水平方向向西运动,则运动员着地的速度大小为 m/s ,速度方向和地面的夹角为 。
12、一物体在水平面内沿半径 R = 20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v = 0.2m/s ,那么,它的向心加速度为______m/s2 ,它的周期为______s 。
13、如图5-3所示,以v0的水平速度抛出的物体,飞行一段时间后,恰好垂直地撞在倾角为θ的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是 。
14、在一段半径为R = 15m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μ = 0.70倍,则汽车拐弯时的最大速度是 m/s 。
三、实验题(本题8分,每空2分。答题要求和填空题相同)
15、在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。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,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线。检测斜槽末端水平的方法是 。
C.测出曲线上某点的坐标x 、y ,用v0 = 算出该小球的平抛初速度。实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值。
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。
上述实验步骤的合理顺序是___________(只排列序号即可)。
四.计算题(本题共4小题,满分36分;解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律,答题时要写出完整的数字和单位;只有结果而没有过程的不能得分)
16、(本题10分)水平抛出的一个石子,经过0.4s落到地面,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53° ,g取10m/s2 。试求:(1)石子的抛出点距地面的高度;(2)石子抛出的水平初速度。
17、(本题10分)河宽300m ,水流速度为3m/s ,船在静水中的速度为5m/s 。现令该船从岸边开始渡河,试问:(1)要求船以最短的时间渡河,可到达河岸的什么位置?(2)要求船以最小的位移渡河时,渡河时间多长?
18、(本题8分)如图5-4所示,一半径为R = 2m的圆环,以直径AB为轴匀速转动,转动周期T = 2s ,环上有M 、N两点。试求:(1)M点的角速度;(2)N点的线速度。
19、(本题8分)在图5-5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θ ,试求小球做圆周运动的周期。