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第五章檢測 曲線運(yùn)動
(時間:60分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(每小題只有一個選項正確,共65分)
1.
如圖所示,起重機(jī)將貨物沿豎直方向勻速吊起,同時又沿橫梁水平向右勻加速運(yùn)動。此時,站在地面上觀察,貨物運(yùn)動的軌跡可能是下圖中的( )
2.對平拋運(yùn)動,下列說法正確的是( )
A.平拋運(yùn)動是加速度大小不變、方向不斷變化的曲線運(yùn)動
B.做平拋運(yùn)動的物體,在任何相等的時間內(nèi)位移的增量都是相等的
C.平拋運(yùn)動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動
D.落地時間和落地時的速度只與拋出點的高度有關(guān)
3.
如圖所示,x軸在水平地面上,y軸在豎直方向上。圖中畫出了從y軸上不同位置沿x軸正向水平拋出的三個小球a、b和c的運(yùn)動軌跡。小球a從(0,2L)拋出,落在(2L,0)處;小球b、c從(0,L)拋出,分別落在(2L,0)和(L,0)處。不計空氣阻力,下列說法正確的是( )
A.a和b初速度相同
B.a和b運(yùn)動時間相同
C.b的初速度是c的兩倍
D.a運(yùn)動時間是b的兩倍
4.
如圖所示,滑板運(yùn)動員以速度v0從離地高度為h的平臺末端水平飛出,落在水平地面上。忽略空氣阻力,運(yùn)動員和滑板可視為質(zhì)點,下列表述正確的是( )
A.v0越大,運(yùn)動員在空中運(yùn)動時間越長
B.v0越大,運(yùn)動員落地瞬間速度越大
C.運(yùn)動員落地瞬間速度方向與高度h無關(guān)
D.運(yùn)動員落地位置與v0大小無關(guān)
5.
如圖所示,一位同學(xué)做飛鏢游戲,已知圓盤的直徑為d,飛鏢距圓盤為L,且對準(zhǔn)圓盤上邊緣的A點水平拋出,初速度為v0,飛鏢拋出的同時,圓盤以垂直圓盤過盤心O的水平軸勻速運(yùn)動,角速度為ω。若飛鏢恰好擊中A點,則下列關(guān)系正確的是( )
A.dv02=L2g
B.ωL=π(1+2n)v0(n=0,1,2,3,…)
C.v0=ωd2
D.dω2=gπ2(1+2n)2(n=0,1,2,3,…)
6.
公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖,某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧,當(dāng)汽車行駛的速率為vc時,汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢。則在該彎道處( )
A.路面外側(cè)低內(nèi)側(cè)高
B.車速只要低于vc,車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動
C.車速雖然高于vc,但只要不超出某一最高限度,車輛便不會向外側(cè)滑動
D.當(dāng)路面結(jié)冰時,與未結(jié)冰時相比,vc的值變小
7.
為了驗證平拋運(yùn)動的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動,用如圖所示的裝置進(jìn)行實驗。小錘打擊彈性金屬片,A球水平拋出,同時B球被松開,自由下落,關(guān)于該實驗,下列說法中正確的有( )
A.兩球的質(zhì)量應(yīng)相等
B.B球先落地
C.應(yīng)改變裝置的高度,多次實驗
D.實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動
8.在水平路面上做勻速直線運(yùn)動的小車上有一固定的豎直桿,桿上的三個水平支架上有三個完全相同的小球A、B、C,它們離地面的高度分別為3h、2h和h,當(dāng)小車遇到障礙物P時,立即停下來,三個小球同時從支架上水平拋出,先后落到水平路面上,如圖所示。則下列說法正確的是( )
A.三個小球落地時間差與車速有關(guān)
B.三個小球落地點的間隔距離L1=L2
C.三個小球落地點的間隔距離L1
L2
9.
如圖所示,運(yùn)動員以速度v在傾角為θ的傾斜賽道上做勻速圓周運(yùn)動。已知運(yùn)動員及自行車的總質(zhì)量為m,做圓周運(yùn)動的半徑為R,重力加速度為g,將運(yùn)動員和自行車看作一個整體,則( )
A.受重力、支持力、摩擦力、向心力作用
B.受到的合力大小為F=mv2R
C.若運(yùn)動員加速,則一定沿斜面上滑
D.若運(yùn)動員減速,則一定加速沿斜面下滑
10.有關(guān)圓周運(yùn)動的基本模型,下列說法不正確的是( )
A.如圖甲,汽車通過拱橋的最高點處于失重狀態(tài)
B.如圖乙所示是一圓錐擺,增大θ,若保持圓錐的高不變,則圓錐擺的角速度不變
C.如圖丙,同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動,則在A、B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
D.火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時,外軌對火車輪緣會有擠壓作用
11.
如圖所示,兩個相對的斜面,傾角分別為α=37和β=53。在頂點把兩個小球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。若不計空氣阻力,則a、b兩個小球的運(yùn)動時間之比為( )
A.1∶1 B.4∶3
C.16∶9 D.9∶16
12.
如圖所示,位于同一高度的小球A、B分別以v1和v2的速度水平拋出,都落在了傾角為30的斜面上的C點,小球B恰好垂直打到斜面上,則v1、v2之比為( )
A.1∶1 B.2∶1
C.3∶2 D.2∶3
13.
如圖所示,一小物塊被夾子夾緊,夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上,小環(huán)套在水平光滑細(xì)桿上,物塊質(zhì)量為m,到小環(huán)的距離為L,其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F。小環(huán)和物塊以速度v向右勻速運(yùn)動,小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止,物塊向上擺動。整個過程中,物塊在夾子中沒有滑動。小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計,重力加速度為g。下列說法正確的是( )
A.物塊向右勻速運(yùn)動時,繩中的張力等于2F
B.小環(huán)碰到釘子P時,繩中的張力大于2F
C.物塊上升的最大高度為2v2g
D.速度v不能超過(2F-mg)Lm
二、非選擇題(共35分)
14.(9分)兩個同學(xué)根據(jù)不同的實驗條件,進(jìn)行了研究平拋運(yùn)動的實驗:
(1)甲同學(xué)采用如圖甲所示的裝置。用小錘擊打彈性金屬片,使A球沿水平方向彈出,同時B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時落地,改變小錘擊打的力度,即改變A球被彈出時的速度,兩球仍然同時落地,這說明 。
(2)乙同學(xué)采用如圖乙所示的裝置。兩個相同的弧形軌道M、N,分別用于發(fā)射小鐵球P、Q,其中N的末端可看作與光滑的水平板相切,兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度使AC=BD,從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等,現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小球同時以相同的初速度v0分別從軌道M、N的末端射出。實驗可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是 。僅僅改變弧形軌道M的高度,重復(fù)上述實驗,仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明 。
15.
(12分)如圖所示,質(zhì)量m=2.0 kg的木塊靜止在高h(yuǎn)=1.8 m的水平臺上,木塊距平臺右邊緣7.75 m,木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。用F=20 N的水平拉力拉動木塊,木塊向右運(yùn)動s1=4.0 m時撤去F。不計空氣阻力,g取10 m/s2,求:
(1)F作用于木塊的時間;
(2)木塊離開平臺時的速度;
(3)木塊落地時距平臺邊緣的水平距離。
16.
(14分)如圖所示,一個質(zhì)量為0.6 kg的小球以某一初速度從P點水平拋出,恰好從光滑圓弧ABC的A點的切線方向進(jìn)入圓弧(不計空氣阻力,進(jìn)入圓弧時無機(jī)械能損失)。已知圓弧的半徑R=0.3 m,θ=60,小球到達(dá)A點時的速度vA=4 m/s。(g取10 m/s2)求:
(1)小球做平拋運(yùn)動的初速度v0;
(2)P點與A點的水平距離和豎直高度;
(3)小球到達(dá)圓弧最高點C時對軌道的壓力。
第五章檢測 曲線運(yùn)動
1.D 貨物同時參與兩個方向的運(yùn)動,一是豎直向上的勻速運(yùn)動,二是水平向右的勻加速運(yùn)動,其合運(yùn)動是曲線運(yùn)動,運(yùn)動的加速度水平向右,合外力的方向水平向右,運(yùn)動軌跡應(yīng)向合外力方向彎曲,所以D選項正確。
2.C 平拋運(yùn)動的物體只受重力作用,其加速度為重力加速度,故A項錯誤;做平拋運(yùn)動的物體,在任何相等的時間內(nèi),其豎直方向位移增量Δy=gt2,水平方向位移不變,故B項錯誤;平拋運(yùn)動可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動,且落地時間t=2hg,落地速度為v=vx2+vy2=v02+2gh,所以C項對,D項錯。
3.C b、c的高度相同,小于a的高度,根據(jù)h=12gt2,得t=2hg,知b、c的運(yùn)動時間相同,a的運(yùn)動時間是b的運(yùn)動時間的2倍,故B、D錯誤;因為a的運(yùn)動時間長,但是a、b的水平位移相同,根據(jù)x=v0t知,a的水平速度小于b的水平速度,故A錯誤;b、c的運(yùn)動時間相同,b的水平位移是c的水平位移的兩倍,則b的初速度是c的初速度的兩倍,故C正確。故選C。
4.B 運(yùn)動員在豎直方向上做自由落體運(yùn)動,運(yùn)動員做平拋運(yùn)動的時間t=2hg,只與高度有關(guān),與速度無關(guān),A項錯誤;運(yùn)動員的末速度是由初速度和豎直方向上的速度合成的,合速度v=v02+vy2,初速度越大,合速度越大,B項正確;物體在豎直方向上的速度vy=2gh,高度越高,落地時豎直方向上的速度越大,故合速度方向與高度h有關(guān),C項錯誤;運(yùn)動員在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,落地的水平位移x=v0t=v02hg,故落地的位置與初速度有關(guān),D項錯誤。
5.B 依題意飛鏢做平拋運(yùn)動的同時,圓盤上A點做勻速圓周運(yùn)動,恰好擊中A點,說明A正好在最低點被擊中,則A點轉(zhuǎn)動的時間t=(2n+1)πω,平拋的時間t=Lv0,則有Lv0=(2n+1)πω,B正確、C錯誤;平拋的豎直位移為d,則d=12gt2,聯(lián)立有dω2=12gπ2(2n+1)2,A、D錯誤。
6.C
7.C 小錘打擊彈性金屬片后,A球做平拋運(yùn)動,B球做自由落體運(yùn)動。A球在豎直方向上的運(yùn)動情況與B球相同,做自由落體運(yùn)動,因此兩球同時落地。實驗時,需A、B兩球從同一高度開始運(yùn)動,對質(zhì)量沒有要求,但兩球的初始高度及擊打力度應(yīng)該有變化,實驗時要進(jìn)行3~5次得出結(jié)論。本實驗不能說明A球在水平方向上的運(yùn)動性質(zhì),故選項C正確,選項A、B、D錯誤。
8.C 車停下后,A、B、C均以初速度v0做平拋運(yùn)動,且運(yùn)動時間t1=2hg,t2=22hg=2t1,t3=23hg=3t1
水平方向上有:L1=v0t3-v0t2=(3-2)v0t1
L2=v0t2-v0t1=(2-1)v0t1
可知L1
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第5章
曲線運(yùn)動檢測
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