【章节通关套卷】2014人教物理必修2《第五章 曲线运动》测试题(基础+提高,2

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名称 【章节通关套卷】2014人教物理必修2《第五章 曲线运动》测试题(基础+提高,2
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2014-03-15 20:30:05

文档简介

高一物理必修二第五章《曲线运动》测试卷 A卷
满分100分,考试时间90分钟
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,全部选对的得3分,错选或不答的不得分。)
1.一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下,由静止开始运动,经过一段时间后,突然撤去F2,则物体的运动情况是 (  )
A.物体做匀变速曲线运动
B.物体做变加速曲线运动
C.物体做匀速直线运动
D.物体沿F1的方向做匀加速直线运动
2.下列关于离心现象的说法正确的是 (  )
A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象
B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的力全都突然消失后,物体将做背离圆心的圆周运动
C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后,物体将沿切线做直线运动
D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后,物体将做曲线运动
3.关于平抛运动,下列说法不正确的是 (  )
A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动
B.平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变
C.平抛运动的速度大小是时刻变化的
D.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小
4.投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动.如图1所示,某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘,结果飞镖打在靶心的正下方.忽略飞镖运动过程中所受空气阻力,在其他条件不变的情况下,为使飞镖命中靶心,他在下次投掷时应该 (  )
A.换用质量稍大些的飞镖
B.适当减小投飞镖的高度
C.到稍远些的地方投飞镖
D.适当增大投飞镖的初速度
5.如图2所示,洗衣机脱水筒在转动时,衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来,则衣服 (  )
A.受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用
B.所需的向心力由重力提供
C.所需的向心力由弹力提供
D.转速越快,弹力越大,摩擦力也越大
6.甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步,乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步,在相同的时间内,甲、乙各自跑了一圈,他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v1、v2,则 (  )
A.ω1>ω2,v1>v2 B.ω1<ω2,v17.如图3所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺表面上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是 (  )
A.a、b和c三点的线速度大小相等
B.b、c两点的线速度始终相同
C.b、c两点的角速度比a点的大
D.b、c两点的加速度比a点的大
8.如图4所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们与盘间的摩擦因数相同,当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时,烧断细线,两个物体的运动情况是 (  )
A.两物体沿切向方向滑动
B.两物体均沿半径方向滑动,离圆盘圆心越来越远
C.两物体仍随圆盘一起做圆周运动,不发生滑动
D.物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体A发生
滑动,离圆盘圆心越来越远
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错的或不答的不得分。)
9.关于曲线运动的性质,以下说法正确的是 (  )
A.曲线运动一定是变速运动
B.曲线运动一定是变加速运动
C.变速运动不一定是曲线运动
D.运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动一定是直线运动
10.第九届全国少数民族传统体育运动会于2011年9月10日在贵州省贵阳市举办.运动会上有一个骑射项目,如图5所示,运动员骑在奔驰的马背上沿着跑道AB运动,拉弓放箭,射向他左侧的固定箭靶.假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的箭的速度为v2,跑道离固定箭靶的最近距离为OA =d.若不计空气阻力的影响,要想命中靶心且射出的箭在空中飞行时间最短,则(  )
A.运动员骑马奔驰时应该瞄准靶心放箭
B.运动员应该在离A点距离为的地方放箭
C.箭射到靶的最短时间为
D.箭射到靶的最短时间为了
11.如图6所示,半径为R的光滑圆形轨道竖直固定放置,小球m在圆形轨道内侧做圆周运动,对于半径R不同的圆形轨道,小球m通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力.下列说法中正确的是 (  )
A.半径R越大,小球通过轨道最高点时的速度越大
B.半径R越大,小球通过轨道最高点时的速度越小
C.半径R越大,小球通过轨道最低点时的角速度越大
D.半径R越大,小球通过轨道最低点时的角速度越小
12.(创新题)随着人们生活水平的提高,高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐.如图7所示,某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球,由于恒定的水平风力作用,高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴,则 (  )
A.球被击出后做平抛运动
B.该球在空中运动的时间为 
C.该球被击出时的初速度大小为L 
D.球被击出后受到的水平风力大小为
三、填空和实验(本题3个小题,共20分;把答案填在题中的横线上或按题目要求作答)
13.(4分)在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计时速是108 km/h. 汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面间的最大静摩擦力为车重的0.6倍. 取g=10 m/s2.试问:汽车在这种高速公路的水平弯道上安全拐弯时,其弯道的最小半径是 。
14.(6分)如图8所示,有5个箭头代表船的划动方向(船头指向),其中C与河对岸垂直,每两个箭头之间的夹角为30°.已知水流速度v水=1.0 m/s,船在静水中的划速为v划=2.0 m/s.则
(1)要使船能到达出发点的正对岸,那么船头的指向是__________;
(2)要使船能在最短的时间过河,那么船头的指向是________(用图中字母表示).
15.(4分)11.五个直径均为d=5 cm的圆环连接在一起,用细线悬于O点,枪管水平时枪口中心与第五个环的环心在同一水平面上,如图9所示.它们相距100 m,且连线与球面垂直.现烧断细线,经过0.1 s后开枪射出子弹,若子弹恰好穿过第2个环的环心,则子弹离开枪口时的速度v= m/s(不计空气阻力,g取10 m/s2).
16.(6分)在光滑水平面上,一根原长为l的轻质弹簧的一端与竖直轴O连接,另一端与质量为m的小球连接,如图10所示.当小球以O为圆心做匀速圆周运动的速率为v1时,弹簧的长度为1.5l;当它以O为圆心做匀速圆周运动的速率为v2 时,弹簧的长度为2.0l.求= .
三、计算与论述题(本题3个小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
17.(10分)在一根竖直硬质细杆的顶端O用铰链连接两根轻杆,轻杆的下端分别固定两个金属小球.当发动机带动竖直硬质细杆运动时,两个金属球可在水平面上做匀速圆周运动,如图11所示,设与金属球连接的两轻杆的长度均为l,两金属球的质量均为m.各杆的质量均可忽略不计.当发动机加速运转时,轻杆与竖直杆的夹角从30°增加到60°,忽略各处的摩擦和阻力,求这一过程中速度变为原来的多少倍.
18.(14分)如图12所示,在距水平地面高为H的上空有一架飞机在进行投弹训练,飞机沿水平方向做匀加速直线运动。当飞机飞经观察点B点正上方A点时落下第一颗炸弹,当炸弹落在观察点B正前方L处的C点时,飞机落下第二颗炸弹,它最终落在距观察点B正前方3L处的D点(空气阻力不计,重力加速度为g)。求:
(1)飞机第一次投弹的速度大小;
(2)两次投弹时间间隔内飞机飞行的距离;
(3)飞机水平飞行的加速度大小。
19.(14分)(创新题)在一根长为L的不计质量的细杆中点和末端各连一质量为m的小球B和C,如图13所示,杆可以在竖直平面内绕固定点A转动,将杆拉到某位置放开,末端C球摆到最低位置时,杆BC受到的拉力刚好等于C球重的2倍.求:(g=10m/s2)
(1)C球通过最低点时的线速度;
(2)杆AB段此时受到的拉力.
参考解答:
1.答案:A
解析:物体在相互垂直的恒力F1和F2的作用下,由静止开始做匀加速直线运动,其速度方向与F合的方向一致,经过一段时间后,撤去F2,F1与v不在同一直线上,故物体必做曲线运动;由于F1恒定,由a=知,a也恒定,故应为匀变速曲线运动,选项A正确.
2.答案:C
解析:物体只要受到力,必有施力物体,但“离心力”是没有施力物体的,故所谓的离心力是不存在的,只要向心力不足,物体就做离心运动,故A选项错;做匀速圆周运动的物体,当所受的一切力突然消失后,物体做匀速直线运动,故B、D选项错,C选项对.
3.答案:B
解析:平抛运动物体只受重力作用,故A正确;平抛运动是曲线运动,速度时刻变化,由v=知合速度v在增大,故C正确;对平抛物体的速度方向与加速度方向的夹角,有tan θ==,因t一直增大,所以tan θ变小,θ变小.故D正确,B错误.
4.答案:D
解析:由y=gt2可知,减小竖直位移,需要减小时间,选项中增大平抛运动的初速度是可行的.
5.答案:C
解析:衣服只受重力、弹力和静摩擦力三个力作用,A错;衣服做圆周运动的向心力为它所受到的合力,由于重力与静摩擦力平衡,故弹力提供向心力,即FN=mrω2,转速越大,FN越大.C对,B、D错.
6.答案:C
解析:由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈,v1=,v2=,v17.答案:D
解析:当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,a、b和c三点的角速度相同,a半径小,线速度要比b、c的小,A、C错;b、c两点的线速度大小始终相同,但方向不相同,B错;由a=ω2r可得b、c两点的加速度比a点的大,D对.
8.答案:D
解析:在圆盘上,角速度相同,由F=mω2r可知,在质量相同的情况下,A需要的向心力更多,所以D正确.
9.答案 AC
解析:曲线运动的速度方向是时刻发生变化的,因此是变速运动,A正确;加速度是否发生变化要看合外力是否发生变化,斜向上抛到空中的物体做曲线运动,但加速度大小不变,B错误;变速运动也可能是只有速度的大小发生变化,它就不是曲线运动,C正确;由匀速圆周运动知D错误.
10.答案:BC
解析:如图所示,由,得运动员放箭处离A点距离为x=,选项A错误、选项B正确;箭在空中最短飞行时间为t=,选项C正确、选项D错误.故本题答案为BC.
11.答案:AD
解析:小球通过最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力,则在最高点mg=,即v0=,选项A正确而B错误;由动能定理得,小球在最低点的速度为v=,则最低点时的角速度ω== ,选项D正确而C错误.
12.答案 BD
解析:由于受到恒定的水平风力的作用,球被击出后在水平方向做匀减速运动,A错.竖直方向由h=gt2得t=,B对.由题干知,球竖直地落入A穴可知球水平末速度为零,由L=t得球被击出时的初速度大小为v0==2L =L ,C错.由v0=at得球在水平方向加速度大小a==,由牛顿第二定律得球受到的水平风力大小为F=ma=,D对.
13.(4分) 150 m
解析:汽车在水平弯道上拐弯时,向心力由静摩擦力来提供,但不能超过最大静摩擦力;汽车在水平路面上拐弯,可视为汽车做匀速圆周运动,恰好不滑动时有:0.6 mg=m,将v=30 m/s代入,得最小弯道半径r=150 m。
14.答案:(1)B; (2)C
解析:(1)在五个速度方向中,只有B所指的速度与水流速度的合速度垂直河岸方向,故B正确;(2)要在最短时间内过河,船在静水中的划速方向必须垂直河岸,故C正确.
15.答案:1 000 m/s
解析: 设从子弹射出到穿过环心所用时间为t,则根据平抛运动在竖直方向上做自由落体运动的特点,得竖直方向的位移关系:s弹+0.05×(5-2)m=s环,即,解得t=0.1 s,又据子弹水平方向做匀速直线运动,则
m/s=1 000 m/s。
16.答案:∶2
解析:设弹簧的劲度系数为k,当小球以v1做匀速圆周运动时有:k(1.5l-l)=m,当小球以v2做匀速圆周运动时有:k(2.0l-l)=m,两式之比得:v1∶v2=∶2。
17.(10分)答案:
解析:由题意,当轻杆与竖直杆夹角为30°时,金属球做圆周运动,
有:mgtan30°=m,R1=lsin30° (2分)
所以v1=  (2分)
同理,当轻杆与竖直杆夹角为60°时,有:mgtan60°=m(2分)
R2=lsin60°(2分)
所以v2=  故=(2分)
18.(14分)答案:(1)L ;(2)L; (3)。
解析:(1)根据H=gt2(1分),L=v1t(1分)
飞机第一次投弹的速度大小v1=L(2分)
(2)设两次投弹时间间隔内飞机飞行的距离为x,则3L-x=(v1+at)t(1分)
x=v1t+at2(2分)
联立两式,解得,x=L(2分)
两次投弹时间间隔内飞机飞行的距离为L
(3)已知飞机第一次投弹的速度大小为v1=L(1分)
经过时间t=(1分)
飞机飞行的位移为x=L(1分)
可求出,中间时刻的瞬时速度大小为vt/2===(1分)
在水平飞行的加速度大小为:a==(2分)
19.(14分)答案:(1)vC=;(2)TAB=3.5mg
解析:(1)C球通过最低点时,Fn=TBC-mg (2分)
即:2mg-mg= (2分)
得c球通过最低点时的线速度为:vC= (1分)
(2)以最低点B球为研究对象,B球圆周运动的Fn=TAB-mg-2mg(1分)
即TAB-3mg=(1分)
且vB=vC(1分)
得杆AB段此时受到的拉力为:TAB=3.5mg (2分)
高一物理必修二第五章《曲线运动》测试卷 B卷
满分100分,考试时间90分钟
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,全部选对的得3分,错选或不答的不得分。)
1.下列关于运动和力的叙述中,正确的是 (  )
A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的
B.物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心
C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动
D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同
2.如图1所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的受力情况是 (  )
A.绳子的拉力大于A的重力
B.绳子的拉力等于A的重力
C.绳子的拉力小于A的重力
D.拉力先大于重力,后变为小于重力
3.以初速度为v0水平抛出一物体,当物体的水平分位移与竖直分位移相等时,下列说法错误的是 (  )
A.即时速度的大小是v0
B.运动的时间是
C.竖直分速度的大小是水平分速度的2倍
D.运动的位移是
4.如图2所示,A、B是两个依靠摩擦传动轮,两轮半径大小关系为RA=2RB,则两轮边缘上的 ( )
A.角速度之比ωA∶ωB=2∶1
B.周期之比TA∶TB=1∶2
C.转速之比nA∶nB=1∶2
D.向心加速度之比aA∶aB=2∶1
5.质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是 (  )
A.因为v=ωR,所以线速度v与轨道半径R成正比
B.因为,所以角速度ω与轨道半径R成反比
C.因为ω=2πn,所以角速度ω与转速n成正比
D.因为,所以向心速度a与ω成正比
6.在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一固定的竖直杆,其上的三个水平支架上有三个完全相同的小球A、B、C,它们离地面的高度分别为3h、2h和h,当小车遇到障碍物P时,立即停下来,三个小球同时从支架上水平抛出,先后落到水平路面上,如图3所示.则下列说法正确的是 (  )
A.三个小球落地时间差与车速有关
B.三个小球落地点的间隔距离L1=L2
C.三个小球落地点的间隔距离L1D.三个小球落地点的间隔距离L1>L2
7.如图所示,在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道,轨道的半径都是R.轨道端点所在的水平线相隔一定的距离x.一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道,经过最低点B时的速度为v.小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差为ΔF(ΔF>0),不计空气阻力.则 (  )
A.m、x一定时,R越大,ΔF一定越大
B.m、x一定时,v越大,ΔF一定越大
C.m、R一定时,x越大,ΔF一定越大
D.m、R一定时,v越大,ΔF一定越大
8.一演员表演飞刀绝技,由O点先后抛出完全相同的三把飞刀,分别垂直打在竖直木板上M、N、P三点,如图5所示.假设不考虑飞刀的转动,并可将其看做质点,已知O、M、N、P四点距水平地面高度分别为h、4h、3h、2h,以下说法正确的是 (  )
A.三把刀在击中木板时动能相同
B.三次飞行时间之比为1∶∶
C.三次初速度的竖直分量之比为3∶2∶1
D.设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3,则有θ1>θ2>θ3
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错的或不答的不得分。)
9.光滑水平面上一运动质点以速度v0通过点O,如图6所示,与此同时给质点加上沿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FyC.如果Fy=Fxtanα,质点做直线运动
D.如果Fx>Fycotα,质点向x轴一侧做曲线运动
10.(原创题)把一小球从高为h处水平抛出,落地时速度与水平面间的夹角为45°,不计空气阻力,下列判断正确的是 (  )
A.小球运动时间为t= 
B.小球水平射程x=h
C.小球的位移与水平面夹角为arctan
D.小球的位移与水平面的夹角为22.5°
11.如图7所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),两次金属块Q都保持在桌面上静止.则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是(  )
A.Q受到桌面的支持力变大
B.Q受到桌面的静摩擦力变大
C.小球P运动的角速度变大
D.小球P运动的周期变大
12.乒乓球在我国有广泛的群众基础,并有“国球”的美誉,现讨论乒乓球发球问题,已知球台长L,网高h,若球在球台边缘O点正上方某高度处,以一定的垂直球网的水平速度发出,如图8所示,球恰好在最高点时刚好越过球网.假设乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力,则根据以上信息可以求出(设重力加速度为g) (  )
A.球的初速度大小
B.发球时的高度
C.球从发出到第一次落在球台上的时间
D.球从发出到被对方运动员接住的时间
三、填空和实验(本题4个小题,共24分;把答案填在题中的横线上或按题目要求作答)
13.(6分)如图所示,轻绳通过定滑轮拉动物体,使其在水平面上运动.若拉绳的速度为v0,当绳与水平方向夹角为θ时,物体的速度v为________.若此时绳上的拉力大小为F,物体的质量为m,忽略地面的摩擦力,那么,此时物体的加速度为________.
14.(4分)无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度,性能优于传统的挡位变速器。如图10所示是截锥式无级变速模型示意图,两个锥轮中间有一个滚轮,主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此的摩擦力带动。当主动轮转速一定时,位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时,从动轮转速降低;滚轮从右向左移动时,从动轮转速增加。当滚轮位于主动轮直径D1,从动轮直径D2的位置上时,则主动轮转速n1、从动轮转速n2之间的关系是 。
15.(6分)某研究性学习小组进行了如下实验:如图11所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动.同学们测出某时刻R的坐标为(4,6),此时R的速度大小为 cm/s,R在上升过程中运动轨迹的示意图是 .(R视为质点)

16.(8分) (创新题)如图12所示,医学上常用离心分离机加速血液的沉淀,其“下沉”的加速度可这样表示:a=·rω2,而普通方法靠“重力沉淀”产生的加速度为a′=g,式子中ρ0、ρ分别为液体密度和液体中固体颗粒的密度,r表示试管中心到转轴的距离,ω为转轴角速度,由以上信息回答:
(1)要实现“离心沉淀”比“重力沉淀”快,则角速度ω> ;
(2)若距离r=0.2 m,离心机转速n=3000 r/min,g取9.8 m/s2,则
a∶a′= 。
三、计算与论述题(本题3个小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
17.(10分)如图13所示,一个小球从高h=10m处以水平速度v0=10m/s抛出,撞在倾角θ=45°的斜面上的P点,已知AC=5m,求:
(1)P、C之间的距离;
(2)小球撞击P点时速度的大小和方向.
18.(12分)如图14所示,在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道,其底端恰与水平面相切.质量为m的小球以大小为v0的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽,小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点.(不计空气阻力,重力加速度为g)求:
(1)小球通过B点时对半圆槽的压力大小;
(2)AB两点间的距离;
(3)小球落到A点时的速度方向.
19.(14分)游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学,如图15所示,“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动,若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动,并立即通知下面的同学接住,结果重物掉落时正处在c处(如图)的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到,己知“摩天轮”半径为R,重力加速度为g,(不计人和吊篮的大小及重物的质量).问:
(1)接住前重物下落运动的时间t=?
(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v=?
(3)乙同学在最低点处对地板的压力FN=?
参考解答
1.答案:C
解析:曲线运动是变速运动,但加速度可能是恒定的,如平抛运动,A错误;物体做变速圆周运动时,合力既改变速度方向,又改变速度大小,合力不指向圆心,B错误;运动速率增加,只能说明合力在平行速度方向的分力与速度同向,D错误;合力(加速度)与速度共线,物体做直线运动,不共线则做曲线运动.
2.答案A
解析:车水平向右的速度(也就是绳子末端的运动速度)为合速度,它的两个分速度v1、v2如图所示,其中v2就是拉动绳子的速度,它等于A上升的速度.由图得,vA=v2=vcosθ,小车匀速向右运动的过程中,θ逐渐变小,知vA逐渐变大,故A做加速运动,由A的受力及牛顿第二定律知绳的拉力大于A的重力.
3.D解析: 由x=v0t,y=gt2和x=y,可知t=,故B正确;代入vy=gt,y=gt2,结合v==v0,s=,可知A正确,C也正确,D错误。
4.答案:C
解析:由于没有相对滑动,A、B两轮边缘上的线速度相等,==,A不正确.==,B不正确.==,C正确.向心加速度==,D不正确.
5.答案:C
解析:对于v、ω、R三者之间的相互关系的讨论,只有在其中一个物理量确定的情况下,方能讨论另外两个物理量之间的关系。公式v=rω是三个物理量的关系,要正确理解.如线速度v由r和ω共同决定,当半径r一定时,线速度v与角速度ω成正比;当线速度v一定时,向心速度a与ω成成正比。故本题只有C项正确。
6.答案:C
解析:车停下后,A、B、C均以初速度v0做平抛运动,且运动时间t1= ,t2= =t1,t3= =t1,水平方向上有:L1=v0t3-v0t2=(-)v0t1,L2=v0t2-v0t1=(-1)v0t1,可知L17.答案:C
解析:小球到达最高点A时的速度vA不能为零,否则小球早在到达A点之前就离开了圆形轨道,m、R一定时,x越大,小球到达最高点A时的速度越小,小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差ΔF一定越大,C正确.
8.答案:D
解析:初速度为零的匀变速直线运动推论:(1)静止起通过连续相等位移所用时间之比t1∶t2∶t3∶……=1∶(-1)∶(-)∶…….(2)前h、前2h、前3h……所用的时间之比为1∶∶∶……,对末速度为零的匀变速直线运动,也可以运用这些规律倒推.三把刀在击中木板时速度不等,动能不相同,选项A错误;飞刀击中M点所用时间长一些,选项B错误;三次初速度的竖直分量之比等于∶∶1,选项C错误.只有选项D正确.
9.答案:CD
解析:如果Fx、Fy二力的合力沿v0方向,即Fy=Fx tanα.则质点做直线运动,选项A错误、选项C正确;若Fx>Fycotα,则合力方向在v0与x轴正方向之间.则轨迹向x轴一侧弯曲而做曲线运动,若Fx10.答案:AC 解析:平抛运动时间由下落高度决定,由h=gt2知,A正确;由平抛运动推论得:=tan45°,x=2h,故B错误,由推论知位移与水平面的夹角α满足2tanα=tan45°,故C对D错.
11.答案:BC
解析:根据小球做圆周运动的特点,设绳与竖直方向的夹角为θ,故FT=,对物体受力分析由平衡条件Ff=FTsinθ=mgtanθ,FN=FTcosθ+Mg=mg+Mg,故在θ增大时,Q受到的支持力不变,静摩擦力变大,A选项错误,B选项正确;由mgtanθ=mLsinθω2,得ω= ,故角速度变大,周期变小,故C选项正确,D选项错误.
12.答案:ABC
解析:根据题意分析可知,乒乓球在球台上的运动轨迹具有重复和对称性,故发球时的高度等于h;从发球到运动到P1点的水平位移等于L,所以可以求出球的初速度大小,也可以求出球从发出到第一次落在球台上的时间.由于对方运动员接球的位置未知,所以无法求出球从发出到被对方运动员接住的时间,故本题选A、B、C.
13.答案: ,。
解析:物体的运动(即绳的末端的运动)可看做两个分运动的合成:
(1)沿绳的方向被牵引,绳长缩短,缩短的速度等于v0;(2)垂直于
绳以定滑轮为圆心的摆动,它不改变绳长.即速度v分解为沿绳
方向和垂直绳方向的分速度,如图所示,vcos θ=v0,v=.
拉力F产生竖直向上拉物体和水平向右拉物体的效果,其水平分量为Fcos θ,加速度a=.
14.(4分)n2=n1
解析:从动轮和主动轮与滚轮接触的部位线速度相同,所以ω1·=ω2·,又ω1=2πn1,ω2=2πn2,所以n2=n1。
15.答案: 5;D
解析:R的速度为玻璃管沿x轴正方向速度与蜡块沿y轴正方向速度的合成.由某时刻R的坐标为(4,6)可知,x=4cm,y=6cm.而y=v0t,解得t=2s.由x=vxt可得vx=4cm/s,所以此时R的速度大小为v==5 cm/s.由于蜡块沿x方向做匀加速运动,是一类平抛运动,所以R在上升过程中运动轨迹的示意图是D.
16.答案:(1);(2)2000。
解析:(1)依题意,a>a′,即rω2>g,解得ω> ,
此时离心沉淀就比重力沉淀快;
(2)==≈2000。
17.答案:(1)5 m; (2)速度大小为10 m/s,方向垂直斜面向下
解析:(1)设P、C之间的距离为L,根据平抛运动规律有
5+Lcos45°= v0t (1分)
h- Lsin45°=gt2 (1分)
联立解得,t=1s,L=5 m (2分)
(2)小球撞击P点时的水平速度v∥= v0=10m/s (1分)
竖直速度 vy=gt=10m/s. (1分)
小球撞击P点时速度的大小为v==10 m/s (2分)
设小球的速度方向与水平方向的夹角为α,则
tanα==1,α=45°,(2分)
方向垂直于斜面向下,所以小球垂直于斜面向下撞击P点
18.答案:见解析
解析:(1)在B点小球做圆周运动,
FN-mg=m,FN=mg+m.(2分)
(2)在C点小球恰能通过,故只有重力提供向心力,
则mg=m (1分)
过C点小球做平抛运动:sAB=vCt (1分)
h=gt2 h=2R (2分)
联立以上各式可得sAB=2R. (2分)
(3)设与水平方向成θ角,则tanθ=(1分)
v⊥=gt  (1分)
2R=gt2 (2分)
联立上几式可得tan.θ=2(2分)
19.答案:(1)(2)(3),方向竖直向下
解析(1)由运动学公式:(2分)
(2分)
(2)由 (1分)
得:(2分)
(3)设支持力为F,由牛顿第二定律得: (2分)
则得:(2分)
由作用力与反作用力关系得:(2分)
方向向下(1分)