曲线运动运动的合成与分解
双基训练
★1.画出图中沿曲线ABCDE运动的物体在A、B、C、D、E各点的速度方向.【1】 答案:略
★★2.关于曲线运动,下列说法中正确的是( ).【0.5】 (A)物体作曲线运动时,它的速度可能保持不变
(B)物体只有受到一个方向不断改变的力的作用,才可能作曲线运动
(C)所有作曲线运动的物体,所受合外力方向与速度方向肯定不在一条直线上 (D)所有作曲线运动的物体,加速度方向与所受合外力方向始终一致 答案:CD
★★3,炮筒与水平方向成60°角,炮弹从炮口射出时的速度是800m/s.该速度在竖直方向的分速度为______m/s,在水平方向的分速度是______m/s.【1】 答案:693,400 纵向应用
★★4.如图所示,一个物体在O点以初速度v开始作曲线运动,已知物体只受到沿x轴方向的恒力F作用,则物体速度大小变化情况是( )【0.5】 (A)先减小后增大 (B)先增大后减小 (C)不断增大 (D)不断减小 答案:A
★★★5.如图所示,两根细直硬杆a、b分别沿与各自垂直的方向以v1、v2的速率运动,并保持两杆始终垂直.此时两杆交点O的运动速度大小v=______.【1】
2答案:v1?v22
★★★6.降落伞在下落一定时间以后的运动是匀速的.设无风时某跳伞员着地的速度是5.0m/s.现有正东风,风速大小是4.0m/s,跳伞员将以多大的速度着地?这个速度的方向怎样?【1.5】
答案:41m/s,与竖直方向偏西成arctan0.8
横向拓展
★★★★7.小船在静水中的航行速度为v1,若小船在水流速度为v2的小河中渡河,已知河的宽度为d,求船到达对岸所需的最短时间和通过的最小位移.【4】 答案:tmin?vdd.若v1?v2,smin?d;若v1?v2,smin?2
v1v1★★★★★8.如图所示,长为L的轻细直杆一端可绕水平地面上的
O点在竖直平面内转动,另一端固定一质量为M的小球,杆一直靠在正方体箱子的左上角边上,箱子的质量为m,边长为
1L,杆与4水平方向的夹角为θ.现将杆由θ=45°角的位置由静止释放,不计一切摩擦,当杆与水平方
向的夹角θ=30.时,小球的运动速率v=______.【6】 答案:
(2?1)MgL
M?m★★★★★9.如图所示,顶杆AB可在竖直滑槽K内滑动,其下端由凹轮M推动,凸轮绕O轴以匀角速度ω转动.在图示的瞬时,OA=r,凸轮轮缘与A接触,法线n与OA之间的夹角为α,试求此瞬时顶杆AB的速度.(第十一届全国中学生物理竞赛预赛试题)【5】 答案:ωrtanα
★★★★★10.如图所示,两条位于同一竖直平面内的水平轨道相距为h,轨道上有两个物体A和B,它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接,物体A在下面的轨道上以匀速率v运动,在轨道间的绳子与过道成30°角的瞬间,绳子BO段的中点处有一与绳子相对静止的小水滴P与绳子分离,设绳子长BO远大于滑轮直径,求:(1)小水滴P脱离绳子时速度的大小和方向.(2)小水滴P离开绳子落到下面轨道所需要的时间.(第十五届全国中学生物理竞赛复赛试题)【10】 答案:(1)vv?16gh?v13(2) 124g平抛运动
双基训练
★1.关于平抛运动,下列说法中正确的是( ).【0.5】 (A)平抛运动是匀速运动
(B)平抛运动是匀变速曲线运动 (C)平抛运动不是匀变速运动
(D)作平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的 答案:B
★2.作平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于( ).【0.5】 (A)物体所受的重力和抛出点的高度 (B)物体所受的重力和初速度
(C)物体的初速度和抛出点的高度 (D)物体所受的重力、高度和初速度 答案:C 纵向应用
★★★3.高空匀速水平飞行的轰炸机,每隔2s放下一颗炸弹.若不计空气阻力,下列说法中正确的是( ).【1】
(A)这些炸弹落地前均在同一条竖直线上 (B)空中两相邻炸弹间距离保持不变
(C)这些炸弹落地时速度的大小及方向均相等 (D)这些炸弹都落在水平地面的同一点 答案:AC
★★★4.物体以v0的速度水平抛出,当其竖直分位移与水平分位移大小相等时,下列说法中正确的是( ).【1.5】
(A)竖直分速度与水平分速度大小相等 (B)瞬时速度的大小为5v0 (C)运动时间为
2v0 g222v0(D)运动位移的大小为
g答案:BCD
★★★5.甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置,甲比乙高h,将甲、乙两球分别以大小为v1和v2的初速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是( ).【1.5】
(A)同时抛出,且v1 ★★★6.如图所示,在离地高为h、离竖直光滑墙的水平距离为s1处有一小球以v0的速度向墙水平抛出,与墙碰后落地,不考虑碰撞的时间及能量损失,则落地点到墙的距离s2为多大?【4】 答案:v02h?s1 g★★★★7.如图所示,从倾角为θ的斜坡顶端以初速度v0水平抛出一小球,不计空气阻力,设斜坡足够长,则小球抛山后离开斜坡的最大距离H是多少?【5】 2v0sin2?答案: 2gcos?★★★★8.甲从高H处以速度v1水平抛出小球A,乙同时从地面以初速度v2竖直上抛小球B,在B尚未到达最高点之前,两球在空中相遇,则( ).【2】 (A)两球相遇时间t? H v1 (B)抛出前两球的水平距离s?Hv1 v2H处 2(C)相遇时A球速率v?gH v2(D)若v2?gH,则两球相遇在 答案:BD ★★★★9.如图所示,光滑斜面长为b,宽为a,倾角为θ,一物块沿斜面左上方顶点P水平射出,恰从右下方顶点Q离开斜面,问入射初速度v0,应多大?【4】 答案:agsin? 2b★★★★10.如图所示,一颗子弹从水平管中射出,立即由a点射入一个圆筒,b点和a点同处于圆筒的一条直径上,已知圆筒半径为R,且圆筒以速度v向下作匀速直线运动.设子弹穿过圆筒时对子弹的作用可忽略,且圆筒足够长,OO′为圆筒轴线,问:(1)子弹射入速度为多大时,它由b点上方穿出?(2)子弹射入速度为多大时,它由b点下方穿出?【4.5】 答案:(1)v0?gRgR(2)v0? vv★★★★★11.如图所示,从离地面的高度为h的固定点A,将甲球以速度v0抛出,抛射角为α,0????2,若在A点前力‘适 当的地方放一质量非常大的平板OG,让甲球与平板作完全弹性碰 撞,并使碰撞点与A点等高,则当平板倾角θ为恰当值时 (0????2甲球恰好能回到A点.另有一小球乙,在甲球自A), 点抛出的同时,从A点自由落下,与地面作完全弹性碰撞.试讨论v0、α、θ应满足怎样 的一些条件,才能使乙球与地面碰撞一次后与甲球同时回到A点.(第十三届全国中学生物理竞赛预赛试题)【15】 答案:A球沿原路径返回:???2??,??arcsin(1v0ghgh;A球沿另一路经),v0?22返回:???4,??arcsingh??,2gh?v0?gh v04匀速圆周运动 双基训练 ★1.对于匀速圆周运动的物体,下列说法中错误的是( ).【0.5】 (A)线速度不变 (B)角速度不变 (C)周期不变 (D)转速不变 答案:A ★2.关于向心加速度的物理意义,下列说法中正确的是( ).【0.5】 (A)它描述的是线速度方向变化的快慢 (B)它描述的是线速度大小变化的快慢 (C)它描述的是向心力变化的快慢 (D)它描述的是角速度变化的快慢 答案:A ★★3.如图所示,甲、乙两球作匀速圆周运动,向心加速度随半径变化.由图像可以知道( ).【1】 (A)甲球运动时,线速度大小保持不变 (B)甲球运动时,角速度大小保持不变 (C)乙球运动时,线速度大小保持不变 (D)乙球运动时,角速度大小保持不变 答案:AD ★★4.如图所示,小物体A与圆柱保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则A受力情况是受( ).【0.5】 (A)重力、支持力 (B)重力、向心力 (C)重力、支持力和指向圆心的摩擦力 (D)重力、支持力、向心力和摩擦力 答案:C 纵向应用 ★★★5.质量为m的小球,用长为l的线悬挂在O点,在O点正下方 l处有一光滑的钉子O′,把小球拉到与O′在同一水平面的位置,2摆线被钉子拦住,如图所示.将小球从静止释放.当球第一次通过最低点P时,( ).【1】 (A)小球速率突然减小 (B)小球加速度突然减小 (C)小球的向心加速度突然减小 (D)摆线上的张力突然减小 答案:BCD ★★★6.一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直平面内作半径为R的圆周运动,如图所示,则( (A)小球过最高点时,杆所受弹力可以为零 (B)小球过最高点时的最小速度是gR (C)小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反,此时重力一定大于杆对球的作用力 (D)小球过最高点时,杆对球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反 答案:AC ★★★7.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的最小速度是v,则当小球以2v的速度经过最高点时,对轨道压力的大小是( ).【1】 (A)0 (B)mg (C)3mg (D)5mg 答案:C ★★★8.火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶的速度为v,则下列说法中正确的是( ).【1.5】 ①当火车以v的速度通过此弯路时,火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力 ②当火车以v的速度通过此弯路时,火车所受重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力 ③当火车速度大于v时,轮缘挤压外轨 ④当火车速度小于v时,轮缘挤压外轨 (A)①③ (B)①④ (C)②③ (D)②④ 答案:A ★★★9.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, ). p.32【1】