高一物理 曲线运动 复习试题一
一、选择题(每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对得4分,对而不全得2分。)
1.下列说法正确的是 ( )
A.曲线运动一定是变速运动
B.平抛运动一定是匀变速运动
C.匀速圆周运动是速度不变的运动
D.只要两个分运动是直线运动,合运动一定也是直线运动
2.有a、b为两个运动,它们的合运动为c,则下列说法正确的是 ( )
A.若a、b的轨迹为直线,则c的轨迹必为直线
B.若c的轨迹为直线,则a、b必为匀速运动
C.若a为匀速直线运动,b为匀速直线运动,则c必为匀速直线运动
D.若a、b均为初速为零的匀变速直线运动,则c必为匀变速直线运动
3.在高处以初速度v0水平抛出一石子,当它的速度由水平变化为与水平成θ角的过程中,石子的水平方向位移是( )
A. B. C. D.
4.一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上的A处有一小球.若车厢中的旅客突然发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动B点.则由此可以断定列车的运行情况是( )
A.减速行驶,向北转弯
B.减速行驶,向南转弯
C.加速行驶,向南转弯
D.加速行驶,向北转弯
5.如图所示:一轴竖直的锥形漏斗,内壁光滑,内壁上有两个质量相同的小球A、B各自在不同的水平面内做匀速圆周运动,则下列关系正确的有 ( )
A.线速度
B.角速度
C.向心加速度
D.小球对漏斗的压力
6.关于向心力的说法中,正确的是 ( )
A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
B.向心力只改变做圆周运动物体的线速度方向,不改变线速度的大小
C.做匀速圆周运动物体的向心力,一定等于其所受的合力
D.做匀速圆周运动物体的向心力是恒力
7.关于匀速圆周运动,上列说法中正确的是 ( )
A.是匀变速曲线运动 B.合外力大小不变
C.是线速度不变的运动 D.它的加速度恒定
8.如图所示,小球能在光滑的水平面上做匀速圆周运动,若剪断B、C
之间细绳,当A球重新达到稳定状态后,则它的( )
A.运动半径变大 B.速度变大
C.角速度变大 D.周期变大
9.一质量为m的小物块沿半径为R的圆弧轨道下滑,滑到最低点时的速度是v,若小物块与轨道的动摩擦因数是μ,则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力是( )
A.μmg B.
C. D.
10.雨滴由静止开始下落,遇到水平方向吹来的风,下列说法正确的是( )
A.风速越大,雨滴着地速度越大
B.风速越大,雨滴下落的时间越长
C.雨滴的着地速度与风速无关
D.雨滴的下落时间与风速无关
二、填空题(把正确答案填写在题中的横线上,或按题目要求作答。)
11.A、B两个质点分别做匀速圆周运动,经过相同的时间,它们通过的弧长之比SA:SB=4:3,半径经过的角度之比,则它们的周期之比TA:TB= 。向心加速度大小之比为 。
12.某实验小组根据“平抛运动规律”测量玩具手枪的子弹射出枪口的速度,由于手头只有
1m长的刻度尺,不便测量子弹飞行的水平位移,他们将实验做了以下改进:
让子弹从枪口水平射出,在飞行途中穿过两块竖直平行放置的薄板P、Q,两板相距为L,P板距枪口距离为S,测出子弹穿过两薄板后留下的C、D两孔间的高度差为h,不计空气及薄板阻力,请你用S、L,h表示出子弹射出枪口的速度V0=
三、本题共5小题,共48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、没有答在相应的题号处的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出
数值和单位.
13.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。()
14.一辆质量为M的超重车,行驶上半径为R的圆弧形拱桥顶点,已知此处桥面能承受的最大压力只是车重的倍,要使车能安全沿桥面行驶,求在此处车的速度应在什么范围内?
15.如图所示,在质量为M的电动机上,装有质量为m的偏心轮,飞轮转动的角速度为ω,当飞轮重心在转轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零.则飞轮重心离转轴的距离r为多大 在转动过程中,电动机对地面的最大压力多大
16.如图所示,质量为1kg的质点,在xoy平面内几个共点力作用下沿x轴正方向以的速度匀速运动,到达坐标原点O时,突然撤去沿y轴正方向大小为1N的力F1,其它力保持不变,问经过2s质点运动到何处?此时质点的速度大小是多少?方向如何?(可用三角函数表示)
17.如右图所示,细绳一端系着质量M=0.6kg的物体,静止于水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3 kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2 m,并知M和水平面间的最大静摩擦力为2N.现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω在什么范围m会处于静止状态 (g=10m/s2)
18.如图所示,排球场总长为18m,设球网高度为2m,运动员站在离网3m的线上(图中虚线所示)正对网前将球水平击出。(球在飞行过程中所受空气阻力不计)
(1)设击球点在3m线的正上方高度为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。
(2)若击球点在3m线正上方的高度小于某个值,那么无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界,试求这个高度。(g取10m/s2)
高一物理 曲线运动 复习试题一 答案
一、选择题
1. AB 2. CD 3. C 4. B 5. AB 6. BC 7. B 8. AD 9. C 10.AD
二、填空题
11. 2:3 2:1 12.
三、计算题
13.解:(1)竖直方向物体自由落体运动
得:
(2)落地时物体竖直方向的速度为:
14.解:对车受力分析可知:受竖直向上桥面的支持力N和竖直向下重力Mg
由向心力公式(3分)
又因为(2分)
由以上两式得(3分)
15.解: 设偏心轮的重心距转轴r,偏心轮等效为用一长为r的细杆固定质量为m(轮的质量)的质点,绕转轴转动。
轮的重心在正上方时,电动机对地面的压力刚好为零,则此时偏心轮对电动机向上的作用力大小等于电动机的重力.即
F=Mg ①
根据牛顿第三定律,此时轴对偏心轮的作用力向下,大小为F=Mg,其向心力为
F+mg=mω2r ②
由①②得偏心轮重心到转轴的距离为:
r=(M+m)g/(mω2) ③
当偏心轮的重心转到最低点时,电动机对地面的压力最大.对偏心轮有
F ′-mg=mω2r ④
对电动机,设它所受支持力为FN
FN=F ′+Mg ⑤
由③、④、⑤解得FN=2(M+m)g
由牛顿第三定律得,电动机对地面的最大压力为:
=2(M+m)g
16.解:质点匀速运动时,所受力的合力为零,
去掉力F1,剩余力的合力F=F1
方向沿y轴负方向
之后质点做类平抛运动
=1m/s2
设经2s运动到P
则有
故坐标为
到P点时的速度
与x轴正方向成角
则
17.解析:要使m静止,M应与平面相对静止.考虑M能与水平面相对静止的两个极端状态:当ω为所求范围的最小值时,M有向圆心运动的趋势,
水平面对M的静摩擦力方向背离圆心,大小等于最大静摩擦力2N.此时对M有:T-fm=Mω2r,
解得ω1=2.9 rad/s.
当ω为所求范围的最大值时,M有远离圆心运动的趋势,水平面对M的摩擦力方向指向圆心,且大小也为2N.此时有T+fm=Mω22r,ω2=6.5 rad/s.
故所求ω的范围为:2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s.
18、解析:(1)球的运动可看作是平抛运动,如图6所示,设击球点高度为H,要使球不触网。则当下落高时,它的水平射程满足 ①
图6
竖直高度 ②
水平射程 ③
由①②③有 ④
要使球不越界,则当竖直方向的位移为H时,球的水平射程 ⑤
竖直高度 ⑥
水平射程
由④⑤⑥得 ⑦
由上面分析知要使球既不触网,又不越界,
则由④⑦可得 ⑧
即
(2)由④式知,要使球不触网,由⑦式知要使球不越界,但若H一定时满足时,则球不是触网,就是越界,即。所以当击球高度小于时,球不是触网就是越界。
1,3,5
h
L
P
Q
SS
C
D
r