2015曲线运动.doc

曲线运动第二次测试试卷学校:_姓名：_班级：_考号：_一、选择题（题型注释）1如图所示，两个质量不同的小球 用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的( )A周期相同B线速度的大小相等C角速度的大小相等D向心加速度的大小相等2放置在同一竖直面内的两光滑同心圆环a、b通过过其圆心的竖直轴O1O2连接，其半径Rb=Ra，环上各有一个穿孔小球A、B(图中B球未画出)，均能沿环无摩擦滑动。如果同心圆环绕竖直轴O1O2以角速度匀速旋转，两球相对于铁环静止时，球A所在半径OA与O1O2成=300角。则( )RaOO1O2AabA.球B所在半径OB与O1O2成45角B.球B所在半径OB与O1O2成30角C.球B和球A在同一水平线上D.由于球A和球B的质量未知，不能确定球B的位置3长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率为2m/s，g取10m/s2，则此时小球受到轻质细杆的力为A24N的拉力 B24N的支持力C6N的支持力 D6N的拉力4（原创）如图所示，在平原上空水平匀速飞行的轰炸机，每隔1s投放一颗炸弹，若不计空气阻力，下列说法正确的有A落地前，炸弹排列在同一竖直线上B炸弹都落在地面上同一点C炸弹落地时速度大小方向都相同D相邻炸弹在空中的距离保持不变5如图所示,半圆形轨道竖直放置，在轨道水平直径的两端，先后以速度v1、v2水平抛出a、b两个小球，两球均落在轨道上的P点，OP与竖直方向所成夹角=30。设两球落在P点时速度与竖直方向的夹角分别为、，则Av2=2v1Bv2=3v1Ctan=3tanDb球落到P点时速度方向的反向延长线经过O点6如图所示，A、B、C三物体放在旋转水平圆台上,它们与圆台间的动摩擦因数均相同，已知A的质量为2m，B和C的质量均为m，A、B离轴距离为R，C离轴距离为2R。当 圆台转动时,三物均没有打滑，则：（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） ( )A这时C的向心加速度最大B这时B物体受的摩擦力最小C若逐步增大圆台转速，C比B先滑动D若逐步增大圆台转速，B比A先滑动7如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出，都落在了倾角为30的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则v1、v2之比为A1 1 B2 1C3 2 D2 38如图所示，小球用细绳悬挂于点，在点正下方有一固定的钉子，把小球拉到水平位置后无初速释放，当细线转到竖直位置时有一定大小的速度，与钉子C相碰的前后瞬间（ ）A小球的线速度变大 B小球的向心加速度不变C小球的向心加速度突然增大 D绳中张力突然增大9一带正电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是减小的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中符合题意的是（虚线是曲线在b点的切线）（ ）10如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是 （ ）AB受到的静摩擦力一直增大 BA受到的静摩擦力一直增大CA、B受到的合外力之比不变 DA受到的合外力一直在增大11如图，水平路面出现了一个地坑，其竖直截面为半圆。AB为沿水平方向的直径。一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下，但两颗石子分别以V1、V2速度从A点沿AB方向水平弹飞出，分别落于C、D两点，C，D两点距水平路面分别为圆半径的0.6倍和1倍。则V1：V2的值为A B C D二、填空题（题型注释）12如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g10m/s2，那么：（1）闪光频率是 Hz （2）小球运动中水平分速度的大小时 m/s（3）小球经过B点时的速度大小是 m/s13图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。（1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有_.a.安装斜槽轨道，使其末端保持水平b.每次小球释放的初始位置可以任意选择c.每次小球应从同一高度由静止释放d.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_.（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点水平距离x为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为_m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度为vC=_m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）。三、实验题（题型注释）四、计算题（题型注释）14（9分）如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为53的斜面顶端，并刚好沿斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h0.8 m，g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6，则：H(1)小球水平抛出的初速度v0是多少？(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少？小球与斜面的动摩擦因数=0.5，斜面高H=16m，小球到达斜面底端的速度多大？15如图所示，MN为水平地面，PQ为倾角为60的斜面，半径为R的圆与MN、PQ相切。从圆心O点正上方的某处A点水平抛出一小球，恰垂直击中斜面上的B点。B离地面的高度为1.5R。重力加速度为g。求:A（1）小球水平抛出时的初速度 （2）A点到O的距离。16(15分)如图所示，飞机距地面高为H500 m，v1100 m/s，追击一辆速度为v220 m/s的同向行驶的汽车，欲使投弹击中汽车，飞机应在距汽车多远处投弹？(g取10 m/s2，不计空气阻力)17如图所示，质量为m0.2kg的小球固定在长为L0.9m的轻杆的一端，杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动。（g10 m/s2)求：(1)当小球在最高点的速度为多大时，球对杆的作用力为零? (2)当小球在最高点的速度分别为6 m/s 和1.5 m/s 时，球对杆的作用力的大小与方向? 18如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴匀速转动，规定经过圆心O点且水平向右为x轴正方向。在O点正上方距盘面高为h=5m处有一个可间断滴水的容器，从t=0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。已知t=0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水。则：(取g=10ms2)(1)每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上?(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘的角速度应为多大?(3)当圆盘的角速度为1.5时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2m，求容器的容器加速度。五、作图题（题型注释）六、简答题（题型注释）第5页 共8页 第6页 共8页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1AC【解析】试题分析：对小球受力分析如下图，自身重力，绳子拉力，合力提供向心力即水平指向圆心，设绳子和竖直方向夹角为，悬点到天花板的距离为，则有，可得向心加速度，所以加速度不相等，选项D错，角速度，所以角速度相等，选项C对，由于水平面内圆周运动的半径不同，线速度，所以线速度不同，选项B错。周期，角速度相等所以周期相等，选项A对。考点：圆周运动2C【解析】试题分析：a小球的受力分析如图所示 ，则，同理b物体有 ，解得， ，而 ，而 ，故球B和球A在同一水平线上，选项C正确。考点：匀速圆周运动3C【解析】试题分析：对通过A点的小球分析，假设杆对小球施加了向下的拉力，由牛顿第二定律可知，解得：，负号说明杆对球是向上的支持力，选项C正确。故选C。考点：本题考查了圆周运动、牛顿第二定律。4AC【解析】试题分析：由于惯性炸弹和飞机水平方向具有相同速度，因此炸弹落地前排列在同一条竖直线上，故A正确；早投放的炸弹早落地，因此炸弹不会落在同一点，故B错误；由于水平方向速度相同，下落高度相同，因此这些炸弹落地速度大小方向都相同，故C正确；因为竖直方向上相同时刻速度不同，空中相邻的炸弹之间的距离随着时间均匀增大，故D错误故选AC考点：平抛物体的运动.5B【解析】试题分析：设圆形轨道的半径为R则a、b的水平位移为 x1=R-Rsin30=0.5R，x2=R+Rsin30=1.5R，则x2=3x1；由h=gt2，可知t相同，则由可知，v2=3v1故A错误，B正确，v2=3v1则知3tan=tan，故C错误b球落到P点时速度方向的反向延长线经过Ob之间的一点，故D错误故选：B考点：平抛运动的规律.6ABC【解析】试题分析：根据向心加速度的公式则：；，故C的向心加速度最大，选项A正确；根据F=ma可知：，这时B物体受的摩擦力最小，选项B正确；因为C的向心加速度大于B的加速度，故若逐步增大圆台转速，C比B先滑动，选项C正确；AB的向心加速度相同，故若逐步增大圆台转速，AB一起滑动，选项D错误，故选ABC.考点：圆周运动；向心力.7C【解析】试题分析：小球A落在斜面上，竖直方向上的位移与水平方向位移的比值tan=，解得，v1=；小球B恰好垂直打到斜面上，v2=gttan30，同一点C，下落高度相同，时间相等，v1v2=32，C正确。考点：平抛运动8CD【解析】试题分析：与钉子相碰瞬间，小球沿速度方向不受力，故线速度大小不变，A错；碰到钉子之后圆周运动的半径突然变小，故向心加速度变大，B错C对；绳中张力为突然增大，D正确。考点：竖直面内的圆周运动9D【解析】试题分析：做曲线运动过程中合力指向轨迹的内侧，因为带电质点只受电场力，所以电场力指向轨迹的内侧，又因为做减速运动，所以电场力方向和速度方向夹角为短接，故D正确考点：考查了曲线运动10CD【解析】试题分析：根据得，=，知当角速度逐渐增大时，B物体先达到最大静摩擦力，角速度继续增大，B物体靠绳子的拉力和最大静摩擦力提供向心力，角速度增大，拉力增大，则A物体的摩擦力减小，当拉力增大到一定程度，A物体所受的摩擦力减小到零后反向，角速度增大，A物体的摩擦力反向增大所以A所受的摩擦力先增大后减小，又增大，方向先指向圆心，然后背离圆心，B物体的静摩擦力一直增大达到最大静摩擦力后不变，A、B错误A、B所受的合力即向心力之比等于半径之比，不变，C正确；向心力随角速度增大一直增大，D正确。故选CD考点：向心力、牛顿第二定律11C【解析】试题分析：石子做平抛运动，而平抛运动的时间取决于下落的高度，设圆半径为R，则落到C点的石子下落的高度为，下落时间为；落到D点的石子下落的高度为，下落时间为故两颗石子的运动时间分别为：，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，根据几何知识可得水平位移分别为：，根据可得，速度为：，联立解得：，故C正确。考点：考查了平抛运动规律的应用1210，1.5，2.5【解析】试题分析：（1）在竖直方向上有：，解得，则闪光的频率（2）小球运动的水平分速度（3）B点竖直分速度，根据平行四边形定则知，m/s=2.5m/s考点：本题考查了研究平抛物体的运动13（1）a、c；（2）c（3）2.0；4.0【解析】试题分析：（1）斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，故a对；为保证小球多次运动是同一条轨迹，每次小球的释放点都应该相同，b错c对；小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，d错。（2）平抛运动的水平位移与竖直位移分别满足的关系是：联立可得可知图象是直线时，说明小球运动轨迹是抛物线。（3）由竖直方向的分运动可知，即，水平初速度为C点的竖直分速度为由运动合成可知考点：实验：平抛物体的运动14（1）3m/s（2）1.2m（3）15m/s【解析】试题分析：（1）小球落到斜面上时方向与斜面平行：vy=v0tan53竖直方向上：得vy=4m/s，v0=3m/s 故小球的水平速度为3m/s； （3分）（2）又vy=gt1得t1=0.4s 水平位移： s=v0t1=30.4m=1.2m （3分）（3）小球在斜面上下滑的加速度为a小球刚落到斜面上时的速度：小球滑到斜面底端时的速度为v2， 则解得： （3分）考点：平抛运动规律 牛顿第二定律 匀变速直线运动规律15（1） （2）【解析】试题分析：（1）小球做平抛运动的水平位移 （3分）设小球的初速度为v0，小球在B点的竖直分速度设小球做平抛运动的时间为t （3分）小球做平抛运动下落的高度A点到圆心的距离 （3分）解得 （2分）考点：本题考查平抛运动16800 m【解析】由Hgt2，得t，炸弹下落时间t s10 s，由水平方向的位移关系知：v1tv2ts.解得s800 m.17(1) 3m/s (2) 6N方向竖直向上 (3) 1.5N方向竖直向下【解析】试题分析：(1)球在最高点对杆作用力为零时，其受地球重力G提供球绕O作圆周运动所需向必力，故有（2分）代入数据解得：v3m/s（2分）(2)当球在最高点速度为v16m/s时设杆对球的作用力为F1,取竖直向下为正，则有（1分）代入数据得：F16N（分）由牛三定律有球对杆的作用力为F1，6N方向竖直向上.（分）（3）当球在最高点速度为v21.5m/s时设杆对球的作用力为F2,仍取竖直向下为正，则有（分）代入数据得：F21.5N（分）由牛三定律有球对杆的作用力为F2，1.5N方向竖直向下。（