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第五章檢測 曲線運(yùn)動(dòng)
(時(shí)間:60分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)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(shí)又沿橫梁水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)。此時(shí),站在地面上觀察,貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是下圖中的( )
2.對平拋運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
A.平拋運(yùn)動(dòng)是加速度大小不變、方向不斷變化的曲線運(yùn)動(dòng)
B.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,在任何相等的時(shí)間內(nèi)位移的增量都是相等的
C.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)
D.落地時(shí)間和落地時(shí)的速度只與拋出點(diǎn)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(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)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(jì)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(dòng)時(shí)間相同
C.b的初速度是c的兩倍
D.a運(yùn)動(dòng)時(shí)間是b的兩倍
4.
如圖所示,滑板運(yùn)動(dòng)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(dòng)員和滑板可視為質(zhì)點(diǎn),下列表述正確的是( )
A.v0越大,運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長
B.v0越大,運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度越大
C.運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度方向與高度h無關(guān)
D.運(yùn)動(dòng)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(diǎn)水平拋出,初速度為v0,飛鏢拋出的同時(shí),圓盤以垂直圓盤過盤心O的水平軸勻速運(yùn)動(dòng),角速度為ω。若飛鏢恰好擊中A點(diǎn),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(shí),汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)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(dòng)
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(dòng)
D.當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未結(jié)冰時(shí)相比,vc的值變小
7.
為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小錘打擊彈性金屬片,A球水平拋出,同時(shí)B球被松開,自由下落,關(guān)于該實(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)
D.實(shí)驗(yàn)也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)
8.在水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車上有一固定的豎直桿,桿上的三個(gè)水平支架上有三個(gè)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(shí),立即停下來,三個(gè)小球同時(shí)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(gè)小球落地時(shí)間差與車速有關(guān)
B.三個(gè)小球落地點(diǎn)的間隔距離L1=L2
C.三個(gè)小球落地點(diǎn)的間隔距離L1
L2
9.
如圖所示,運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為θ的傾斜賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)員及自行車的總質(zhì)量為m,做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,重力加速度為g,將運(yùn)動(dòng)員和自行車看作一個(gè)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(dòng)員加速,則一定沿斜面上滑
D.若運(yùn)動(dòng)員減速,則一定加速沿斜面下滑
10.有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)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(diǎn)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(dòng),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(shí),外軌對火車輪緣會有擠壓作用
11.
如圖所示,兩個(gè)相對的斜面,傾角分別為α=37和β=53。在頂點(diǎn)把兩個(gè)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(jì)空氣阻力,則a、b兩個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)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(diǎn),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(dòng),小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止,物塊向上擺動(dòng)。整個(gè)過程中,物塊在夾子中沒有滑動(dòng)。小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計(jì),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(dòng)時(shí),繩中的張力等于2F
B.小環(huán)碰到釘子P時(shí),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(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)行了研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn):
(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(shí)B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時(shí)落地,改變小錘擊打的力度,即改變A球被彈出時(shí)的速度,兩球仍然同時(shí)落地,這說明 。
(2)乙同學(xué)采用如圖乙所示的裝置。兩個(gè)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(shí)以相同的初速度v0分別從軌道M、N的末端射出。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn),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(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。用F=20 N的水平拉力拉動(dòng)木塊,木塊向右運(yùn)動(dòng)s1=4.0 m時(shí)撤去F。不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2,求:
(1)F作用于木塊的時(shí)間;
(2)木塊離開平臺時(shí)的速度;
(3)木塊落地時(shí)距平臺邊緣的水平距離。
16.
(14分)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為0.6 kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出,恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧(不計(jì)空氣阻力,進(jìn)入圓弧時(shí)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(diǎn)時(shí)的速度vA=4 m/s。(g取10 m/s2)求:
(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0;
(2)P點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離和豎直高度;
(3)小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí)對軌道的壓力。
第五章檢測 曲線運(yùn)動(dòng)
1.D 貨物同時(shí)參與兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng),一是豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng),二是水平向右的勻加速運(yùn)動(dòng),其合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的加速度水平向右,合外力的方向水平向右,運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)向合外力方向彎曲,所以D選項(xiàng)正確。
2.C 平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用,其加速度為重力加速度,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,在任何相等的時(shí)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(xiàng)錯(cuò)誤;平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),且落地時(shí)間t=2hg,落地速度為v=vx2+vy2=v02+2gh,所以C項(xiàng)對,D項(xiàng)錯(cuò)。
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(dòng)時(shí)間相同,a的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的2倍,故B、D錯(cuò)誤;因?yàn)閍的運(yùn)動(dòng)時(shí)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(cuò)誤;b、c的運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dòng)員在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=2hg,只與高度有關(guān),與速度無關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)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(xiàng)正確;物體在豎直方向上的速度vy=2gh,高度越高,落地時(shí)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(xiàng)錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),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(xiàng)錯(cuò)誤。
5.B 依題意飛鏢做平拋運(yùn)動(dòng)的同時(shí),圓盤上A點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),恰好擊中A點(diǎn),說明A正好在最低點(diǎn)被擊中,則A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間t=(2n+1)πω,平拋的時(shí)間t=Lv0,則有Lv0=(2n+1)πω,B正確、C錯(cuò)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(cuò)誤。
6.C
7.C 小錘打擊彈性金屬片后,A球做平拋運(yùn)動(dòng),B球做自由落體運(yùn)動(dòng)。A球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)情況與B球相同,做自由落體運(yùn)動(dòng),因此兩球同時(shí)落地。實(shí)驗(yàn)時(shí),需A、B兩球從同一高度開始運(yùn)動(dòng),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(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行3~5次得出結(jié)論。本實(shí)驗(yàn)不能說明A球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),故選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。
8.C 車停下后,A、B、C均以初速度v0做平拋運(yùn)動(dòng),且運(yùn)動(dòng)時(shí)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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