高一物理第五章曲线运动1-5节练习题
一、选择题:
1、某物体在一个足够大的光滑水平面上向西运动,当它受到一个向南的恒定外力作用时,物体的运动将是( )
A.直线运动且是匀变速直线运动
B.曲线运动,但加速度方向不变,大小不变,是匀变速运动
C.曲线运动,但加速度方向改变,大小不变,是非匀变速曲线运动
D.曲线运动,加速度方向和大小均改变,是非匀变速曲线运动
2、下列说法中正确的是( )
A.由于曲线运动的速度一定变化,所以加速度也一定变化
B.由于曲线运动的速度一定变化,所以曲线运动的物体一定有加速度
C.由于曲线运动的速度大小可以不变,所以曲线运动的物体不一定具有加速度D.物体的加速度方向与速度方向不在同一直线上是产生曲线运动的条件
3、如图所示,红蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升,速度为v。若在红蜡块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动,加速度大小为a,则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的( )
A.直线P B.曲线Q
C.曲线R D.无法确定
4、一轮船以船头指向始终垂直于河岸方向以一定的速度向对岸行驶,水匀速流动,则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系,下述说法正确的是( )
A.水流速度越大,路程越长,时间越长
B.水流速度越大,路程越短,时间越短
C.渡河时间与水流速度无关
D.路程和时间都与水速无关
5、关于运动的合成,下列说法中正确的是( )
A.两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等
B.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
C.只要两个分运动是匀加速直线运动,那么合运动也一定是匀加速直线运动
D.只要两个分运动是直线运动,那么合运动也一定是直线运动
6、关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是( )
A.物体只受的重力作用,是a=g的匀变速运动
B.初速度越大,物体在空中运动的时间越长
C.物体落地时的水平位移与初速度无关
D.物体落地时的水平位移与抛出点的高度有关
7、一个物体以初速v0水平抛出,落地时速度为v,则运动时间为 ( )
A. B. C. D.
8、一架飞机水平地匀速飞行,从飞机上每隔1秒钟释放一个铁球,先后共释放四个,若不计空气阻力,则四个球( )
A.在空中任意时刻总是排列成抛物线,它们的落地点是等间距的
B.在空中任意时刻总是排列成抛物线,它们的落地点是不等间距的
C.在空中任意时刻总在飞机正下方排成竖直的线,它们的落地点是等间距的
D.在空中任意时刻总在飞机正下方排成竖直的线,它们的落地点是不等间距的
9.关于向心加速度的物理意义,下列说法正确的是( )
A.它描述的是线速度方向变化的快慢
B.它描述的是线速度的大小变化的快慢
C.它描述的是角速度变化的快慢
D.匀速圆周运动的向心加速度是恒定不变的
10.如图所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑.图中有A、B、C三点,这三点所在处半径ra>rb=rc,则这三点的向心加速度aa、ab、ac关系是( )
A.aa=ab=ac B.ac>aa>ab
C.ac<aa<ab D.ac=ab>aa
11、一小球被细绳拴着,在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,向心加速度为a.那么( )
A.小球运动的角速度ω=
B.小球在时间t内通过的路程为s=
C.小球做匀速圆周运动的周期T=
D.小球在时间t内可能发生的最大位移为2R
12、如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后( )
A.水平方向的分运动是匀速直线运动
B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向的分运动是自由落体运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
二、填空题:
13、在做本实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上: .
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
14、如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,如果取g=10m/s2,那么:
⑴照相机的闪光频率是 Hz;
⑵小球运动中水平分速度的大小是 m/s;
⑶小球经过B点时的速度大小是 m/s。
15.在绕竖直轴匀速转动的圆环上有A、B两点,如图所示,过A、B的半径与竖直轴的夹角分别为30°和60°,则A、B两点的线速度之比为_____,向心加速度之比为____________.
三、计算题:
16、跳台滑雪是勇敢者的运动。它是利用山势特别建造的跳台所进行的。运动员靠着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后起跳,在空中飞行一段距离后着陆。这项运动极为壮观。如图所示,设一位运动员由a点沿水平方向跃起,到b点着陆时,测得ab间距离L=40m,山坡倾角θ=30°。
试计算运动员起跳的速度和他在空中飞行的时间。(不计空气阻力,g取10m/s2)
17、如图所示,在男女双人花样滑冰运动中,男运动员以自己为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动,若男运动员的转速为30 r/min,女运动员触地冰鞋的线速度为4.7 m/s,求:
(1)女运动员做圆周运动的角速度;
(2)女运动员触地冰鞋做圆周运动的半径.
18、如图所示,一个大轮拉动着小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮的半径是小轮的2倍,大轮上的一点S离转动轴的距离是半径的,当大轮边上P点的向心加速度是12 cm/s2时,大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度是多大?
19、如图所示,一轿车以30 m/s的速率沿半径为60 m的圆形跑道行驶,当轿车从A运动到B时,轿车和圆心的连线转过的角度为90°,求:
(1)此过程中轿车的位移大小;
(2)此过程中轿车通过的路程;
(3)轿车运动的向心加速度大小.
20、如图排球场总长为18m,设网高度为2.25m,运动员站在离网3m线上正对网前跳起将球水平击出。设击球点的高度为2.5m,试问击球的速度在什么范围内才能使球既不触网也不越界。(g=10m/s2)
高一物理第五章曲线运动1-5节练习题参考答案
一、选择题:
1、B 【解析】:因为受到的力是恒定的,所以加速度是恒定的,是匀变速运动,因为加速度与速度不在同一直线上,所以是曲线运动。
2、BD 【解析】:速度大小和方向中任一改变了,速度就改变了,速度变化了就必有加速度。
3、B【解析】:竖直方向匀速,则竖直方向相等的时间内位移相等,相反地相等的位移对应的时间相等,而水平方向相等的时间内位移越来越大。
4、C
5、A【解析】选A.分运动与合运动具有等时性,即它们的时间相等,A对.合运动的速度可能比分运动的速度大,也可能小于分运动的速度,还可能与分运动的速度相等,B错.两个匀加速直线运动的合运动可能是匀加速直线运动,也可能是匀变速曲线运动,C错.两个直线运动的合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动,D错.
6、AD
7、C 【解析】:根据平抛运动分解后分速度与合速度的关系,可以先求出落地时竖直方向的速度,因为竖直方向自由落体,所以时间有
8、C
9、A
10、C 解析:本题考查皮带转动装置中的线速度和角速度的关系.在本题图中,A、B两点都在皮带上,线速度相等,即va=vb,又因为ra>rb,a=,所以可得到:aa<ab;又因为B、C在同一个轮子上,同一个轮子上的点具有相同的角速度,因为ra>rc,ωa=ωc,所以ac<aa,综上所述,A、B、C三点的向心加速度的大小关系为:ac<aa<ab.
11、ABD 解析:由向心加速度的公式a=Rω2得:ω=,A正确.又由公式a=得:
v=,则小球在时间t内通过的路程为:s=vt=t,B正确.由周期与角速度的关系T=,将ω的值代入公式可得:
T=,C错误.小球做匀速圆周运动,最大位移为圆周的直径2R,D正确.
12、C
二、填空题:
13、ACE
14、⑴10,⑵1.5,⑶2.5 【解析】:千万不要认为A点是出发点,题目没说就是不知道,计算过后才能确定。
15、1∶ 1∶ 解析:由于A、B两点在同一个圆环上,A、B两点具有相同角速度,在角速度相同的条件下,根据公式:v=ωr可知,A、B两点的线速度之比也就是A、B两点做圆周运动的半径之比,ra=Rsin30°=R,rb=Rsin60°=R,所以线速度之比为1∶;由公式an=ω2r,在角速度一定的情况下,aa∶ab=ra∶rb=1∶.
三、计算题:
16、v0=17.3m/s; t=2s。 【解析】:ab间距离就是整个过程人的位移,则有水平方向:,竖直方向有 两式结合有:
17、(1)π rad/s (2)1.5 m 解析:根据男运动员的转速为30 r/min可知,女运动员的转速也是30 r/min,换算成角速度为:30 r/min=0.5 r/s=π rad/s;在女运动员绕着男运动员做圆周运动的过程中,根据公式v=ωr,可以得到:
r==1.5 m.
18、4 cm/s2 24 cm/s2
解析:因为同一轮上的S点和 P点角速度相同,ωs=ωp,由an=ω2r得aS=ap=12× cm/s2=4 cm/s2
又P点与Q点线速度大小相同,vp=vQ,由an=得
aQ=ap=12× cm/s2=24 cm/s2.
19、(1)85 m (2)94.2 m (3)15 m/s2
解析:由题中条件可知:v=30 m/s,r=60 m,θ=90°=.
(1)轿车的位移为从初位置A到末位置B的有向线段的长度x=r=×60 m≈85 m.
(2)路程等于弧长l=rθ=60× m≈94.2 m.
(3)向心加速度大小a= m/s2=15 m/s2.
20、
解析:当球刚落到边界时速度为v1,此时有
代入数据解得:
当球刚擦网时的速度为v2,则有: 代入数据解得:
所以击球速度应满足:才能既不触网又不出界。