第五章《曲线运动》测试题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.一个物体做匀速圆周运动时,线速度大小保持不变,下列说法中正确的是( )
A.轨道半径越大角速度越大 B.轨道半径越大向心加速度越大
C.轨道半径越小角速度越大 D.轨道半径越小周期越长
2.在水平地面上,用水平拉力拉着木箱沿圆弧匀速转弯,O点为圆心. 能正确的表示拉力F及木箱所受摩擦力f 的图是( )
A. B.C. D.
3.如图所示,小球作平抛运动的初动能为6J,不计空气阻力,它刚要落到斜面上的P点时的动能为( )
A.8J B.10J C.12J D.14J
4.某人划船横渡一条宽为L=100米河,船的划行速率v1恒定,河水流速v2=1.5m/s处处相同且恒定。已知此人过河最短时间为T1=40s;若此人用最短的位移划船过河,则需时间为T2。则v1与T2分别为(??? )
A.2.5m/s,50s B.2.0m/s,60s C.2.0m/s,50s D.2.5m/s,30s
5.水平匀速飞行的飞机上,每隔相等的时间落下一个小球,若不计空气阻力,则每一个小球在空中运动的轨迹及这些小球在空中的连线将分别是( )
A.抛物线、倾斜直线 B.竖直直线、倾斜直线
C.抛物线、竖直直线 D.竖直直线、折线
6.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.4∶9 C.2∶3 D.9∶16
7.如图所示,小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下,从B端水平飞出,撞击到一个与地面呈θ=37°的斜面上,撞击点为C,已知斜面上端与曲面末端B相连.若AB的高度差为h,BC间的高度差为H,则h与H的比值h/H等于(不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )
A.3/4 B.4/3 C.4/9 D.9/4
8.如图所示,小船在河中发动机损坏失去动力,人们用绳通过定滑轮将小船拉回河岸。若人以0.3m/s的速度匀速拉绳,某时刻绳与水平方向的夹角α=60°, 下列关于船的运动性质及该时刻小船在水中运动速度的说法,正确的是
A.船做变速直线运动,v=0.15 m/s B.船做变速直线运动,v=0.6 m/s
C.船做匀速直线运动,v=0.6 m/s D.船做匀速直线运动,v=0.15 m/s
9.如图所示,AC为斜面的斜边,B为斜边上的一点,甲.乙两小球在A点的正上方,现先后以不同的水平速度抛出甲、乙小球,它们均落到了B点,已知甲球的质量是乙球的质量的两倍,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.甲球的加速度是乙球加速度的两倍
B.两小球做平抛运动的时间相等
C.甲球的初速度小于乙球的初速度
D.整个过程中甲球速度偏转角小于乙球的速度偏转角
10.从同一高度以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.初速度大的先落地 B.两个石子同时落地
C.质量大的先落地 D.无法判断
11.某质点做曲线运动时,下列说法不正确的是( )
A.质点运动到某一点时的速度方向是该点曲线的切线方向
B.在任意时间内位移的大小总是大于路程
C.在任意时刻,质点受到的合力不可能为0
D.速度的方向与合力的方向必不在一条直线上
12.有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A.如图a,汽车通过拱桥的最高点处于失重状态
B.如图b所示是一圆锥摆,增大θ,但保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度减小
C.如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后做匀速圆周运动,则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
D.如图d,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对内轮缘会有挤压作用
13.甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河.河水流速为v0.两船在静水中的速率均为v.甲、乙两船船头均与河岸夹角为θ,如图所示,已知甲船恰好能垂直到达河正对岸的A点,乙船到达河对岸的B点,A、B之间的距离为l.则下列判断错误的是( )
A.甲、乙两船同时到达对岸
B.若仅是河水流速v0增大,则两船的渡河时间都不变
C.不论河水流速v0如何改变,只要适当改变θ,甲船总能到达正对岸的A点
D.若仅是河水流速v0增大,则两船到达对岸时,两船之间的距离仍然为l
14.关于运动的合成和分解,下列说法中正确的是 ( )
A.合运动的速度一定比分运动的速度大
B.合运动的位移等于分运动位移的代数和
C.一个匀速运动和一个匀变速运动的合运动一定是曲线运动
D.两个匀变速直线运动的合运动可能是曲线运动
15.如图所示,一条河岸笔直的河流水速恒定,甲、乙两小船同时从河岸的A点沿与河岸的夹角均为的两个不同方向渡河。已知两小船在静水中航行的速度大小相等,则下列说法正确的是( )
A.甲先到达对岸 B.乙先到达对岸
C.渡河过程中,甲的位移小于乙的位移 D.渡河过程中,甲的位移大于乙的位移
二、多选题(每小题至少有两个正确答案)
16.两颗靠得很近的天体称为双星,它们以两者连线上的某点为圆心作匀速圆周运动,则下列说法正确的是
A.它们作匀速圆周运动的周期相等
B.它们作匀速圆周运动的向心力大小相等
C.它们作匀速圆周运动的向心加速度大小相等
D.它们作匀速圆周运动的半径与其质量成正比
17.如图所示,等边三角形框架在竖直平面内,底边AB固定在水平面上,在A1处交错相切的两个圆形由一条金属轨道制成,大圆轨道与BC和AC边分别相切于A2、A3,A4和A5分别为大圆轨道和小圆轨道的最高点,轨道首尾对接平滑良好。质量为m的小球在大圆轨道内侧运动恰能过A4点,小圆半径为r,大圆半径为2r。不计摩擦。则( )
A.运动过程中,小球动能最大为5mgr
B.运动过程中,小球对轨道的压力最大为6mg
C.小球在A1处由小轨道过渡到大轨道时,角速度变大
D.小球在A1处由小轨道过渡到大轨道时,向心加速度变小
18.如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为l,b与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )
A.b一定比a先开始滑动 B.a、b所受的摩擦力始终相等
C.ω=是b开始滑动的临界角速度D.当ω=时,a所受摩擦力的大小为kmg
19.如图所示,A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对圆盘静止.已知两物块的质量mA< mB,运动半径rA>rB,则下列关系一定正确的是( )
A.角速度ωA=ωB B.线速度vAC.向心加速度aA>aB D.向心力FA>FB
20.一质量为2kg的质点在xOy平面内运动,在x方向的s-t图像和y方向的v-t图像分别如图所示。则该质点
A.初速度大小为5m/s B.所受的合外力为3N
C.做匀变速曲线运动 D.初速度方向与合外力方向垂直
三、实验题
21.三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明_________。
(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是______。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明______。
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为10cm,则由图可求得拍摄时每______s曝光一次,该小球的初速度大小为________m/s,小球运动到图中位置2时速度大小为_______m/s(g取10m/s2)。
22.小张同学采用如图1所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。
(1)、实验时下列哪些操作是必须的?______(填序号)
A.用天平称出小球的质量
B.将斜槽轨道的末端调成水平
C.每次都要让小球从同一位置由静止开始运动
(2)、实验时小张同学忘记在白纸上记录小球抛出点的位置,于是他根据实验中记录的点迹描出运动轨迹曲线后,在该段曲线上任取水平距离均为△x=30.00cm的三点A、B、C,如图2所示,其中相邻两点间的竖直距离分别为y1=10.00cm,y2=50.00cm,小球运动过程中所受空气阻力忽略不计,请你根据以上数据帮助他计算出小球初速度v0=______m/s.(g取10m/s2)。
四、解答题
23.将小球以6m/s的速度水平抛出去,它落地时的速度为10m/s,(g=10m/s2)求:
(1)小球运动的水平位移s;
(2)小球在空中下落的高度h。
24.小船匀速横渡一条河流,当船头垂直对岸方向航行时,在出发后l0min到达对岸下游120m处;若船头保持与河岸成θ=53°角向上游航行时,小船恰好能垂直河岸到达正对岸,已知cos53°=0.6,sin53°=0.8,求:
(1)水流速度的大小v1
(2)船在静水中的速度大小v2
25.如图所示,斜面体ABC固定在地面上,小球p从A点静止下滑,当小球p开始下滑时,另一小球q从A点正上方的D点水平抛出,两球同时到达斜面底端的B处.已知斜面AB光滑,长度l=2.5 m,斜面倾角为θ=30°.不计空气阻力,g取10 m/s2.求:
(1)小球p从A点滑到B点的时间;
(2)小球q抛出时初速度的大小.
参考答案
1.C 2.B 3.D 4.A 5.C 6.B 7.C 8.B 9.C 10.B 11.B 12.A 13.C 14.D 15.C 16.AC 17.AD 18.AC 19.AC 20.ABC
21.平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 PQ两球将相碰 平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 0.1 2 2.5
22. BC 1.5
23.(1)4.8m (2)3.2m
24.(1)v1=0.2m/s;(2)v2m/s
25.(1)1s;(2) m/s;