章末质量检测卷(一) 曲线运动
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分.1~8题为单选题,9~15题为多选题)
1.下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体速度大小一定发生变化
B.速度方向发生变化的运动一定是曲线运动
C.速度变化的运动一定是曲线运动
D.做曲线运动的物体一定有加速度
解析:选D 任何曲线运动的速度方向时刻变化,一定有加速度,但速度的大小不一定变化,故A错误,D正确;速度方向变化、速度变化的运动不一定是曲线运动,如竖直上抛运动,速度发生变化,在最高点速度方向发生变化,而轨迹为直线,故B、C错误.
2.撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转,伞面上的水滴随伞做曲线运动.若有水滴从伞面边缘最高处O飞出,如图所示.则飞出伞面后的水滴可能( )
A.沿曲线Oa运动 B.沿直线Ob运动
C.沿曲线Oc运动 D.沿圆弧Od运动
解析:选C 雨滴在最高处离开伞边缘,沿切线方向飞出,由于受重力,轨迹向下偏转,同时具有水平速度,故C正确,A、B、D错误.
3.以下是书本上的一些图片,下列说法正确的是( )
A.图甲中,有些火星的轨迹不是直线,说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的
B.图乙中,两个影子x,y轴上的运动就是物体的两个分运动
C.图丙中,增大小锤打击弹性金属片的力,A球可能比B球晚落地
D.图丁中,做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力大于它所需要的向心力
解析:选B 炽热微粒一定沿砂轮切线飞出,A错;根据运动的合成与分解,B正确;图丙中A、B两球一定同时落地,与打击力度无关,C错;F沿半径方向的分力等于所需向心力,D错.
4.汽车在水平地面上转弯,地面对车的摩擦力已达到最大值.当汽车的速率加大到原来的二倍时,若使车在地面转弯时仍不打滑,汽车的转弯半径应( )
A.增大到原来的二倍 B.减小到原来的一半
C.增大到原来的四倍 D.减小到原来的四分之一
解析:选C 汽车转弯时地面对车的最大静摩擦力提供向心力,则Ff=m,最大静摩擦力不变,速度加倍,则汽车转弯半径应变化为原来的四倍,故C正确.
5.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河.小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直.去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为( )
A. B.
C. D.
解析:选B 去程时船头垂直河岸如图所示,由合运动与分运动具有等时性并设大河宽度为d,则去程时间t1=;回程时行驶路线垂直河岸,故回程时间t2=.由题意有=k,则k=,得v1==,选项B正确.
6.m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A为终端皮带轮,如图所示.已知皮带轮半径为r,传送带与皮带轮间不会打滑,当m可被水平抛出时,A轮每秒的转数最少是( )
A. B.
C. D.
解析:选A 物体恰好被水平抛出时,在皮带轮最高点满足mg=m,又因为v=2πrn,可得n=,选项A正确.
7.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R,甲、乙物体质量分别为M和m(M >m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为L(L
A. B.
C. D.
解析:选D 当m以最大角速度转动时,以M为研究对象F=μMg,以m为研究对象F+μmg=mLω2,可得ω=,选项D正确.
8.近年来,有许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目,如图(俯视图)所示是某台设计的冲关活动中的一个环节.挑战者要从平台跳到以O为转轴的快速旋转的水平转盘上而不落入水中.已知平台A到转盘盘面的竖直高度为1.25 m,平台边缘到转盘边缘的水平距离和转盘半径均为2 m,转盘以12.5 r/min的转速匀速转动.转盘边缘上间隔均匀地固定有6个相同的障碍桩,障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等.若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度v沿AO方向跳离平台,把人视为质点,不计桩的厚度,g取10 m/s2,则人能穿过间隙跳上转盘的最小起跳速度v0为( )
A.4 m/s B.5 m/s
C.6 m/s D.7 m/s
解析:选B 人起跳后做平抛运动,因此在竖直方向上有y=gt2,解得时间t=0.5 s.转盘的角速度ω=2πn=π rad/s,转盘转过所用时间t′==0.4 s,要使人能跳过空隙,所用时间最多为0.4 s,因此根据水平方向匀速运动有x=v0t,解得v0=5 m/s,故B正确.
9.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,下列说法中正确的有( )
A.可以用天平测量物体的质量
B.可以用水银气压计测舱内的气压
C.可以用弹簧测力计测拉力
D.在卫星内将重物挂于弹簧测力计上,弹簧测力计示数为零,但重物仍受地球的引力
解析:选CD 卫星内物体处于完全失重状态,此时放在天平上的物体对天平的压力为零,因此不能用天平测量物体的质量,故A错;同理水银也不会产生压力,故水银气压计也不能使用,故B错;弹簧测力计测拉力遵从胡克定律,拉力的大小与弹簧伸长量成正比,故C正确;物体处于完全失重状态时并不是不受重力,而是重力提供了物体做圆周运动的向心力,故D正确.
10.质量相等的A、B两物体,放在水平转台上,A离轴O的距离是B离轴O距离的一半.如图所示,当转台旋转时,A、B都无滑动,则下列说法正确的是( )
A.因为an=ω2r,而rB>rA,所以B的向心加速度比A的大
B.因为an=,而rB>rA,所以A的向心加速度比B的大
C.A的线速度比B的大
D.B的线速度比A的大
解析:选AD A、B两物体在同一转台上,且无滑动,所以角速度相同,由v=ωr,rB>rA,得B的线速度大于A的线速度,C错误,D正确;又由an=ω2r,得aB>aA,A正确,B错误.
11.一物体运动规律是x=3t2 m,y=4t2 m,则下列说法中正确的是( )
A.物体在x轴和y轴方向上都是初速度为零的匀加速直线运动
B.物体的合运动是初速度为零、加速度为5 m/s2的匀加速直线运动
C.物体的合运动是初速度为零、加速度为10 m/s2的匀加速直线运动
D.物体的合运动是加速度为5 m/s2的曲线运动
解析:选AC 由x=3t2及y=4t2知物体在x、y方向上的初速度为0,加速度分别为ax=6 m/s2,ay=8 m/s2,故a==10 m/s2,故B、D错误,A、C正确.
12.如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上,不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是( )
A.A的速度比B的小
B.A与B的向心加速度大小相等
C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小
解析:选AD A和B运行的角速度相等,A的运行半径小于B的半径,故A的速度小于B的速度,选项A正确;由a=rω2知,A的向心加速度小于B的向心加速度,选项B错误;设缆绳与竖直方向夹角为θ,由向心力公式mgtan θ=mrω2,tan θ=,运行半径不相等,夹角θ也不相等,选项C错误;缆绳拉力F==mg,将tan θ=代入可知,r越小,缆绳拉力越小,选项D正确.
13.如图所示,杂技演员在表演“水流星”节目时, 用细绳系着的盛水的杯子可以在竖直平面内做圆周运动,甚至当杯子运动到最高点时杯里的水也不流出来.下列说法中正确的是( )
A.在最高点时,水对杯底一定有压力
B.在最高点时,盛水杯子的速度一定不为零
C.在最低点时,细绳对杯子的拉力充当向心力
D.在最低点时,杯中的水不只受重力作用
解析:选BD 杯子最高点受拉力方向只可能向下或者拉力为零,则有F+mg=m≥mg,所以最高点速度v≥,v不可能等于0,B对;对水分析,杯底对水的也是只能向下,分析同前,当v=时,F=0,A错;最低点时,不管是绳子拉力还是杯子对水的弹力也只能向上,合力提供向心力则有F-mg=m,也就是对杯子而言,拉力和重力的合力提供向心力,C错;在最低点时杯中的水受到重力和杯底对水的支持力,合力提供向水力,故D对.
14. 如图1所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其F?v2图象如图2所示.则( )
A.小球的质量为
B.当地的重力加速度大小为
C.v2=c时,小球对杆的弹力方向向下
D.v2=2b时,小球受到的弹力与重力大小相等
解析:选BD 在最高点,若v=0,则F=mg=a;若F=0,则有mg=m=m,解得g=,m=R,故A错误,B正确;由图可知:当v2<b时,杆对小球弹力方向向上,当v2>b时,杆对小球弹力方向向下,所以当v2=c时,杆对小球弹力方向向下,所以小球对杆的弹力方向向上,故C错误;若c=2b.则有F+mg=m,解得F=mg,故D正确.
15.如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,则下列说法正确的是( )
A.小球通过最高点时的最小速度vmin=
B.小球通过最高点时的最小速度vmin=0
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力
D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
解析:选BC 小球沿管上升到最高点的速度可以为零,故选项A错误,选项B正确;小球在水平线ab以下的管道中运动时,由外侧管壁对小球的作用力FN与小球重力在背离圆心方向的分力F1的合力提供向心力,即FN-F1=m,因此,外侧管壁一定对小球有作用力,而内侧壁无作用力,选项C正确;小球在水平线ab以上的管道中运动时,小球受管壁的作用力与小球速度大小有关,选项D错误.
二、非选择题(共5小题,55分)
16.(7分)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20 m).
完成下列填空:
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00 kg;
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为________ kg;
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧.此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:
序号 1 2 3 4 5
m(kg) 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90
(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________ N;小车通过最低点时的速度大小为________ m/s.(重力加速度大小取9.80 m/s2,本小题计算结果保留2位有效数字)
解析:(2)根据托盘秤指针可知量程是10 kg,指针所指示数为1.40 kg.
(4)记录的托盘秤各次示数并不相同,为减小误差,取平均值,即m=1.81 kg.而模拟器的重力为G=m′g=9.8 N,所以,小车经过凹形桥最低点的压力为FN=mg-m′g≈7.9 N.根据牛顿第三定律知:凹形桥对小车的支持力FN′=FN,小车质量m0=(1.40-1.00)kg,根据径向合力提供向心力得FN′-mog=m0,即7.9-(1.4-1)×9.8=(1.4-1),整理可得v≈1.4 m/s.
答案:(2)1.40 (4)7.9 1.4
17.(8分)在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图所示的装置.
先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口的方向平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;将木板再向远离槽口的方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.
若测得木板每次移动距离x=10.00 cm,A、B间距离y1=5.02 cm,B、C间距离y2=14.82 cm.(g=9.80 m/s2)
(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?____________.
(2)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0=_____.(用题中所给字母表示)
(3)小球初速度的值为v0=________________ m/s.
解析:(1)每次从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球,是为了使小球离开斜槽末端时有相同的初速度.
(2)根据平抛运动在水平方向上为匀速直线运动,则小球从A到B和从B到C运动时间相等,设为T;竖直方向由匀变速直线运动推论有y2-y1=gT2,且v0T=x.解以上两式得v0=x.
(3)代入数据解得v0=1.00 m/s.
答案:(1)为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同
(2)x (3)1.00
18.(12分)把一小球从离地面h=5 m处,以v0=10 m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力(g取10 m/s2).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.
解析:(1)由h=gt2得飞行的时间t== s=1 s.
(2)落地点离抛出点的水平距离为x=v0t=10×1 m=10 m.
(3)vy=gt=10 m/s.
小球落地时的速度v==14.1 m/s,
tan α==1, α=45°,方向与地面成45°斜向下.
答案:(1)1 s (2)10 m (3)14.1 m/s,方向与地面成45°斜向下
19.(14分)现有一根长L=0.9 m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=1 kg的小球(可视为质点),将小球提至O点正上方的A点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示.不计空气阻力(g=10 m/s2).则:
(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应施加给小球多大的水平速度?
(2)在小球以速度v1=9 m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?
(3)小球以速度v2= m/s水平抛出,试求绳子再次伸直时所经历的时间.
解析:(1)要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动,则有在最高点时重力恰好提供向心力,根据牛顿第二定律可得mg=m,代入数据解得v0=3 m/s.
(2)因为v1>v0,所以绳中有张力,根据牛顿第二定律得T+mg=m;代入数据解得T=80 N,即绳中的张力大小为80 N.
(3)小球将做平抛运动,经时间t绳拉直,如图所示:
在竖直方向有:y=gt2,在水平方向有:x=v2t;
由几何知识得:L2=x2+(y-L)2,联立并代入数据解得:t=0.4 s.
答案:(1)3 m/s (2)80 N (3)0.4 s
20.(14分)如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上,已知APB部分的半径R=1.0 m,BC段长L=1.5 m.弹射装置将一个质量为0.1 kg的小球(可视为质点)以v0=3 m/s的水平初速度从A点射入轨道,小球从C点离开轨道随即水平抛出,桌子的高度h=0.8 m,不计空气阻力,g取10 m/s2.求:
(1)小球在半圆轨道上运动时的角速度ω、向心加速度a的大小及圆管在水平方向上对小球的作用力大小;
(2)小球从A点运动到B点的时间t;
(3)小球在空中做平抛运动的时间及落到地面D点时的速度大小.
解析:(1)小球做匀速圆周运动,角速度为
ω== rad/s=3 rad/s
向心加速度为a== m/s2=9 m/s2
圆管对球作用力为F=ma=0.1×9 N=0.9 N.
(2)小球从A到B的时间为
t1== s=1.05 s.
(3)小球在竖直方向做自由落体运动,
根据h=gt2得t== s=0.4 s
落地时竖直方向的速度为
vy=gt=10×0.4 m/s=4 m/s,
落地的速度大小为
v== m/s=5.0 m/s.
答案:(1)3 rad/s 9 m/s2 0.9 N (2)1.05 s
(3)0.4 s 5 m/s
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章末质量检测卷(一) 曲线运动
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分.1~8题为单选题,9~15题为多选题)
1.下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体速度大小一定发生变化
B.速度方向发生变化的运动一定是曲线运动
C.速度变化的运动一定是曲线运动
D.做曲线运动的物体一定有加速度
2.撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转,伞面上的水滴随伞做曲线运动.若有水滴从伞面边缘最高处O飞出,如图所示.则飞出伞面后的水滴可能( )
A.沿曲线Oa运动 B.沿直线Ob运动
C.沿曲线Oc运动 D.沿圆弧Od运动
3.以下是书本上的一些图片,下列说法正确的是( )
A.图甲中,有些火星的轨迹不是直线,说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的
B.图乙中,两个影子x,y轴上的运动就是物体的两个分运动
C.图丙中,增大小锤打击弹性金属片的力,A球可能比B球晚落地
D.图丁中,做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力大于它所需要的向心力
4.汽车在水平地面上转弯,地面对车的摩擦力已达到最大值.当汽车的速率加大到原来的二倍时,若使车在地面转弯时仍不打滑,汽车的转弯半径应( )
A.增大到原来的二倍 B.减小到原来的一半
C.增大到原来的四倍 D.减小到原来的四分之一
5.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河.小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直.去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为( )
A. B.
C. D.
6.m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A为终端皮带轮,如图所示.已知皮带轮半径为r,传送带与皮带轮间不会打滑,当m可被水平抛出时,A轮每秒的转数最少是( )
A. B.
C. D.
7.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R,甲、乙物体质量分别为M和m(M >m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为L(L
A. B.
C. D.
8.近年来,有许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目,如图(俯视图)所示是某台设计的冲关活动中的一个环节.挑战者要从平台跳到以O为转轴的快速旋转的水平转盘上而不落入水中.已知平台A到转盘盘面的竖直高度为1.25 m,平台边缘到转盘边缘的水平距离和转盘半径均为2 m,转盘以12.5 r/min的转速匀速转动.转盘边缘上间隔均匀地固定有6个相同的障碍桩,障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等.若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度v沿AO方向跳离平台,把人视为质点,不计桩的厚度,g取10 m/s2,则人能穿过间隙跳上转盘的最小起跳速度v0为( )
A.4 m/s B.5 m/s
C.6 m/s D.7 m/s
9.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,下列说法中正确的有( )
A.可以用天平测量物体的质量
B.可以用水银气压计测舱内的气压
C.可以用弹簧测力计测拉力
D.在卫星内将重物挂于弹簧测力计上,弹簧测力计示数为零,但重物仍受地球的引力
10.质量相等的A、B两物体,放在水平转台上,A离轴O的距离是B离轴O距离的一半.如图所示,当转台旋转时,A、B都无滑动,则下列说法正确的是( )
A.因为an=ω2r,而rB>rA,所以B的向心加速度比A的大
B.因为an=,而rB>rA,所以A的向心加速度比B的大
C.A的线速度比B的大
D.B的线速度比A的大
11.一物体运动规律是x=3t2 m,y=4t2 m,则下列说法中正确的是( )
A.物体在x轴和y轴方向上都是初速度为零的匀加速直线运动
B.物体的合运动是初速度为零、加速度为5 m/s2的匀加速直线运动
C.物体的合运动是初速度为零、加速度为10 m/s2的匀加速直线运动
D.物体的合运动是加速度为5 m/s2的曲线运动
12.如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上,不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是( )
A.A的速度比B的小
B.A与B的向心加速度大小相等
C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小
13.如图所示,杂技演员在表演“水流星”节目时, 用细绳系着的盛水的杯子可以在竖直平面内做圆周运动,甚至当杯子运动到最高点时杯里的水也不流出来.下列说法中正确的是( )
A.在最高点时,水对杯底一定有压力
B.在最高点时,盛水杯子的速度一定不为零
C.在最低点时,细绳对杯子的拉力充当向心力
D.在最低点时,杯中的水不只受重力作用
14. 如图1所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其F?v2图象如图2所示.则( )
A.小球的质量为
B.当地的重力加速度大小为
C.v2=c时,小球对杆的弹力方向向下
D.v2=2b时,小球受到的弹力与重力大小相等
15.如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,则下列说法正确的是( )
A.小球通过最高点时的最小速度vmin=
B.小球通过最高点时的最小速度vmin=0
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力
D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
二、非选择题(共5小题,55分)
16.(7分)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20 m).
完成下列填空:
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00 kg;
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为________ kg;
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧.此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:
序号 1 2 3 4 5
m(kg) 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90
(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________ N;小车通过最低点时的速度大小为________ m/s.(重力加速度大小取9.80 m/s2,本小题计算结果保留2位有效数字)
17.(8分)在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图所示的装置.
先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口的方向平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;将木板再向远离槽口的方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.
若测得木板每次移动距离x=10.00 cm,A、B间距离y1=5.02 cm,B、C间距离y2=14.82 cm.(g=9.80 m/s2)
(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?____________.
(2)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0=_____.(用题中所给字母表示)
(3)小球初速度的值为v0=________________ m/s.
18.(12分)把一小球从离地面h=5 m处,以v0=10 m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力(g取10 m/s2).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.
19.(14分)现有一根长L=0.9 m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=1 kg的小球(可视为质点),将小球提至O点正上方的A点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示.不计空气阻力(g=10 m/s2).则:
(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应施加给小球多大的水平速度?
(2)在小球以速度v1=9 m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?
(3)小球以速度v2= m/s水平抛出,试求绳子再次伸直时所经历的时间.
20.(14分)如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上,已知APB部分的半径R=1.0 m,BC段长L=1.5 m.弹射装置将一个质量为0.1 kg的小球(可视为质点)以v0=3 m/s的水平初速度从A点射入轨道,小球从C点离开轨道随即水平抛出,桌子的高度h=0.8 m,不计空气阻力,g取10 m/s2.求:
(1)小球在半圆轨道上运动时的角速度ω、向心加速度a的大小及圆管在水平方向上对小球的作用力大小;
(2)小球从A点运动到B点的时间t;
(3)小球在空中做平抛运动的时间及落到地面D点时的速度大小.
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