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1、
山東省郯城第三中學(xué)高一物理必修二《第五章 曲線運(yùn)動》單元練習(xí)3
一、選擇題(每小題中至少有一個(gè)答案是符合題意的)
1.關(guān)于曲線運(yùn)動,下列說法正確的有( )
A.做曲線運(yùn)動的物體速度方向在時(shí)刻改變,故曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動
B.做曲線運(yùn)動的物體,受到的合外力方向在不斷改變 C.只要物體做圓周運(yùn)動,它所受的合外力一定指向圓心
D.物體只要受到垂直于初速度方向的恒力作用,就一定能做勻速圓周運(yùn)動
2平拋運(yùn)動是( )
A.勻速率曲線運(yùn)動 B.勻變速曲線運(yùn)動
C.加速度不斷變化的曲線運(yùn)動 D.加速度恒為重力加速度的曲線運(yùn)動
3關(guān)于勻速圓周運(yùn)動,下列說法中正確的是(
2、 )
A.線速度的方向保持不變 B.線速度的大小保持不變C.角速度大小不斷變化 D.線速度和角速度都保持不變
4當(dāng)船速大于水速時(shí),關(guān)于渡船的說法中正確的是( )
A.船頭方向斜向上游,渡河時(shí)間最短 B.船頭方向垂直河岸,渡河時(shí)間最短
C.當(dāng)水速變大時(shí),渡河的最短時(shí)間變長 D.當(dāng)水速變大時(shí),渡河的最短時(shí)間變短
5用跨過定滑輪的繩把湖中小船拉靠岸,如圖所示,已知拉繩的速度v不變,則船速( )
A.不變 B.逐漸增大 C.逐漸減小 D.先增大后減小
6以速度v0水平拋出一物體,當(dāng)其豎直分位移與水平分位移相等時(shí),此物體的( )
A.豎直分速度等于水平分
3、速度 B.瞬時(shí)速度為
C.運(yùn)動時(shí)間為 D.發(fā)生的位移為
7 老山自行車賽場采用的是250米賽道,賽道寬度為7.5米。賽道形如馬鞍形,由直線段、過渡曲線段以及圓弧段組成,按2003年國際自盟UCI賽道標(biāo)準(zhǔn)的要求,其直線段傾角為13,圓弧段傾角為45,過渡曲線段由13向45過渡。假設(shè)運(yùn)動員在賽道上的速率不變,則下列說法中可能正確的是 ( )
A.在直線段賽道上自行車運(yùn)動員處于平衡狀態(tài)
B.在圓弧段賽道上自行車運(yùn)動員的加速度不變
C.在直線段賽道上自行車受到沿賽道平面斜向上的摩擦力
D.在圓弧段賽道上的自行車可能不受摩擦力作用
8、如圖所示,用長為l的細(xì)繩拴
4、著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,則下列說法中正確的是( )
A.小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力一定為重力 B.小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力不可能為零
C.若小球剛好能在蟶直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,則其在最高點(diǎn)的速率為
D.小球過最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球重力
9關(guān)于向心力的說法正確的是 ( )
A.物體由于做圓周運(yùn)動而產(chǎn)生了向心力 B.向心力不改變圓周運(yùn)動物體速度的大小
C.作勻速圓周運(yùn)動的物體其向心力是不變的 D.作圓周運(yùn)動的物體所受各力的合力一定是向心力
10洗衣機(jī)的甩干筒在旋轉(zhuǎn)時(shí)有衣服附在筒壁上,則此時(shí)( )
A.衣服受重力,筒壁的彈力和摩擦力
5、,及離心力作用
B.衣服隨筒壁做圓周運(yùn)動的向心力由筒壁的彈力提供
C.筒壁對衣服的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大
D.筒壁對衣服的彈力隨著衣服含水量的減少而減少
11對于平拋運(yùn)動(g為已知),下列條件中可以確定物體初速度的是( )
A.已知水平位移 B.已知下落高度C.已知位移的大小和方向D.已知落地速度的大小和方向
12.在一次汽車?yán)愔?,汽車要?jīng)過某半徑為R的圓弧形水平軌道,地面對汽車的最大靜摩擦力為車重的0.1倍,汽車要想通過該彎道時(shí)不發(fā)生側(cè)滑,那么汽車的行駛速度不應(yīng)大于( )
13質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動,經(jīng)過最高點(diǎn)而不脫離軌道的
6、臨界速度值是v,當(dāng)小球以2v的速度經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí),對軌道的壓力值為( )
A.0 B.mg C.3mg D.5mg
14小球做勻速圓周運(yùn)動,半徑為R,向心加速度為a,則( )
A.小球的角速度為 B.小球的運(yùn)動周期
C.小球的時(shí)間t內(nèi)通過的位移D.小球在時(shí)間t內(nèi)通過的位移
15平拋物體的初速度為v0,當(dāng)水平方向分位移與豎直方向分位移相等時(shí)( )
A.運(yùn)動的時(shí)間 B.瞬時(shí)速率C.水平分速度與豎直分速度大小相等 D.位移大小等于
16如果在北京和廣州各放一個(gè)物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動,則這兩個(gè)物體具有大小相同的是( )
A.線速度 B.角速度
7、 C.加速度 D.周期
17一個(gè)物體以v=10m/s的初速度作平拋運(yùn)動,經(jīng)s時(shí)物體的速度與豎直方向的夾角為(g取10m/s2)( )
A.30 B. 45 C.60 D.90
18火車以1m/s2的加速度在水平軌道上勻加速行駛,一乘客把手伸到窗外從距地面2.5m高處自由釋放一物體,不計(jì)空氣阻力,物體落地時(shí)與乘客的水平距離為( )
A.0m B.0.5m C.0.25m D.1m
19如圖所示的兩個(gè)斜面,傾角分別為37和53,在頂點(diǎn)兩個(gè)小球A、B以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋出,小球都落在斜面上,若不計(jì)空氣阻力,則A、B兩個(gè)小球平拋運(yùn)動
8、時(shí)間之比為( )
A.1:1 B.4:3 C.16:9 D.9:16
20.若已知物體運(yùn)動的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向,圖a、b、c、d表示物體運(yùn)動的軌跡,其中正確是的( )
21如圖4,水平的木板B托著木塊A一起在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,從水平位置a沿逆時(shí)針方向運(yùn)動到最高點(diǎn)b的過程中( )
A.B對A的支持力越來越大 B.B對A的支持力越來越小
C.B對A的摩擦力越來越小 D.B對A的摩擦力越來越大
二、計(jì)算題(解答應(yīng)寫出必要的文字說明,方程式和重要演算步驟)
22把一小球從離
9、地面h=5m處,以v=10m/s的初速度水平拋出,不計(jì)空氣阻力, (g=10m/s2)。求:(1)小球在空中飛行的時(shí)間;(2)小球落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離;(3)小球落地時(shí)的速度
23在一次“飛車過黃河”的表演中,汽車在空中飛經(jīng)最高點(diǎn)后在對岸著地,已知汽車從最高點(diǎn)至著地點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間約0.8s,兩點(diǎn)間的水平距離約為30m,忽略空氣阻力,求:(1)汽車在最高點(diǎn)時(shí)速度是多少m/s?(2)最高點(diǎn)與著地點(diǎn)的高度差是多少m?(取g=10 m/s2)
24在一段半徑為R=28m的圓孤形水平彎道上,已知彎道路面對汽車輪胎的最大靜摩擦力等于車重的0.70倍,求汽車拐彎時(shí)不發(fā)生側(cè)滑的最大速度是多少m/
10、s?
25某高速公路轉(zhuǎn)彎處,彎道半徑R=100m,汽車輪胎與路面問的動摩擦因數(shù)為μ=0.8,路面要向圓心處傾斜,汽車若以v=15m/s的速度行駛時(shí).(1)在彎道上沒有左右滑動趨勢,則路面的設(shè)計(jì)傾角θ應(yīng)為多大(用反三角函數(shù)表示)? (2) 若θ=37,汽車的質(zhì)量為2000kg,當(dāng)汽車的速度為30m/s時(shí)車并沒有發(fā)生側(cè)向滑動,求此時(shí)地面對汽車的摩擦力的大小和方向。(g=10m/s2)
26在如圖所示的圓錐擺中,已知繩子長度為L,繩子轉(zhuǎn)動過程中與豎直方向的夾角為θ,求小球做勻速圓周運(yùn)動的周期。
27如圖所示,質(zhì)量為m的小球A、B分別固定在輕桿的中點(diǎn)和端點(diǎn),當(dāng)桿在
11、光滑水平面上繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動時(shí),求桿OA段與AB段對球的拉力之比。
28.船在400米寬的河中橫渡,河水流速是2m/s,船在靜水中的航速是4m/s, 試求:(1)要使船到達(dá)對岸的時(shí)間最短,船頭應(yīng)指向何處?最短時(shí)間是多少?航程是多少?(2)要使船航程最短,船頭應(yīng)指向何處?最短航程為多少?渡河時(shí)間又是多少?
29如圖所示,一光滑的半徑為R的半圓形軌道放在水平面上,一個(gè)質(zhì)量為m的小球以某一速度沖上軌道,當(dāng)小球?qū)⒁獜能壍揽陲w出時(shí),軌道的壓力恰好為零,則小球落地點(diǎn)C距A處多遠(yuǎn)?
30(5分)如圖4所示,一個(gè)半徑為R質(zhì)量為M的半圓形光滑小碗,在它的邊上1/4圓弧處讓一質(zhì)量為m的
12、小滑塊自由滑下,碗下是一臺秤,當(dāng)滑塊在運(yùn)動時(shí),臺秤的最大讀數(shù)是
31一人用一根長1m,只能承受46N的繩子,拴著一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球,在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動,已知轉(zhuǎn)軸O離地6m,如圖6所示,要使小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)繩斷,求小球到達(dá)最低點(diǎn)的最小速率及此條件下小球落地點(diǎn)到O點(diǎn)的水平距離。
32如圖所示,另一種電動打夯機(jī)的示意圖,在總質(zhì)量為M的電動機(jī)的飛輪上,在距離轉(zhuǎn)軸O為L處固定有一質(zhì)量為m的重小球。如果飛輪勻速轉(zhuǎn)動,則:(1)如果小球達(dá)到最高點(diǎn)時(shí),打夯機(jī)對地面的壓力恰好為零,則飛輪轉(zhuǎn)動的角速度為多少?(2)在上述的臨界條件下,當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),打夯機(jī)對地面的壓力為多少?
13、
答案
32(1)當(dāng)打夯機(jī)對地面的壓力為零時(shí),以打夯機(jī)為研究對象,小球?qū)︼w輪的力F=Mg ……①……………………………………………………………………………………………2分
又以小球?yàn)檠芯繉ο螅陲w輪對它的力F’和重力mg作用下作勻速圓周運(yùn)動,F(xiàn)’+mg=mL…②…………………………………………………………………………4分
根據(jù)牛頓第三定律:F=F’…………………………………………………………………1分
由①、②、③式得:……④………………………………………1分
(2)當(dāng)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí),設(shè)飛輪對小球的作用力為N,則
N-mg= mL……⑤………………………………………………………………4分
由④、⑤兩式可得:N=(M+2m)g………………………………………………………2分
又運(yùn)用牛頓第三定律,小球?qū)︼w輪豎直向下的作用力N’=(M+2m)g………………1分
又以打夯機(jī)為研究對象,設(shè)地面對打夯機(jī)的作用力為T,則
T=N+mg=2(M+m)g……………………………………………………………………2分
再根據(jù)牛頓第三定律,打夯機(jī)對地面的壓力為2(M+m)g……………………………1分
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