曲线运动专题

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曲线运动专题一不定项选择题1如下图,均匀的直角三角板ABC重为20N,可绕过C点、垂直于板面的水平转动轴自由转动,A点用竖直线AD拉住,当BC处于水平平衡位置时AD线上的拉力大小为F。后将一凹槽口朝下、重为4N的木块卡在斜边AC上,木块沿斜边AC匀加速下滑,当木块经过AC的中点时细线的增力大小变为F+F,那么下述结论中正确的是 AF=10NBF10NCF =2NDF2N2洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水,以下说法中错误的选项是 A脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的B水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故C加快脱水筒转动角速度,脱水效果会更好D靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好3如下图,两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定在地面上,质量相等的两个小球分别从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由滑下,它们通过轨道最低点时 A速度相同 B向心加速度相同 C对轨道的压力相等 D机械能相等ACDCBA4如下图,光滑均匀细棒CD可以绕光滑的水平轴D在竖直平面内转动,细杆AB也可以绕光滑的水平轴B在竖直平面内转动,细棒搁在A点上并与细杆在同一竖直平面内,B、D在同一水平面上,且BD=AB。现推动细杆使细棒绕D点沿逆时针方向缓慢转动,从图示实线位置转到虚线位置的过程中,细杆对细棒的作用力 ( )(A)减小(B)不变(C)先增大后减小(D)先减小后增大AB北V南5一列以速度V匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上的A处有一小球。假设车厢中的旅客突然发现小球沿如图中俯视图的虚线从A点运动到B点。由此可以判断列车的运行情况是 A减速行驶,向北转弯;B减速行驶,向南转弯;C加速行驶,向南转弯;D加速行驶,向北转弯。v6光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道,俯视如下图。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道,以下关于小球运动的说法中正确的选项是 A轨道对小球不做功,小球的角速度不断增大;B轨道对小球做正功,小球的角速度不断增大;C轨道对小球做正功,小球的线速度不断增大;D轨道对小球不做功,小球的线速度不断增大。7如图,某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系,用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板,O与A在同一高度,小球的水平初速度分别为,不计空 气 阻力,打在挡板上的位置分别是B、C、D,且。那么之间的正确关系是 A. B. C. D.二填空、实验题1某同学在做了以下的实验,从O点以2m/s的初速度水平抛出一小球,在距抛出点L=2m处竖直放置一光屏MN,如下图,离小球抛出点很近处有一点光源,使小球的影子投射在屏上,那么小球的影子做_运动,在小球下落时影子的速度大小为_m/s. 2如图a所示为测量电动机匀速转动时角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动,在圆形卡纸的一侧垂直安装一个改装了的电火花计时器,它可以每隔相同的时间T,在圆形卡纸上留下一个圆形斑点。1请将以下实验步骤按先后排序_。使电火花计时器与圆形卡保持良好接触接通电火花计时器的电源,使其工作起来启动电动机,使圆形卡纸转动起来关闭电动机,撤除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹,如图b所示。写出角速度的表达式,代入数据,得出的测量值。2要得到角速度的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是: A秒表B毫米刻度尺C圆规D量角器3写出_的表达式,并指出表达式中各个物理量的意义:_。4为了防止卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。那么卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图c所示。这对测量结果有影响吗?_。3在抗雪灾中,空军从很高的高空用降落伞空投救灾物资,降落伞下面的重物有500kg,降落伞在下落过程中始终遇3m/s的水平风,降落伞下落中受到的阻力F=kv2(k=200Ns2/m2),而降落伞自身重力忽略不计,那么降落伞在匀速运动前做_运动,降落伞匀速通过最后的200m高空所需的时间为_s。4如下图,在水平匀速转动的圆盘圆心下在上方的一定高度处,如果向同一方向以相同速度每秒平均抛出N个小球,不计空气阻力,那么发现小球在盘边缘共有6个均匀分布的落点。那么圆盘转动的角速度为_。5一个小球从倾角为370的斜面上O点以初速v0水平抛出,落在斜面上A点,如下图,那么小球在空中的飞行时间为t= 。假设第二次以水平速度,从同一位置同方向抛出,小球落在斜面上B点,两次落至斜面时的动能与抛出时动能相比,其增量之比,那么两次抛出时的初速度大小之比为 。6如图12是汽车过桥时对不同类形桥面压力变化的实验采用DIS方法对模型进行测量,其结果如右边电脑屏幕所示1图12中的传感器为_传感器;2图12中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面对于凸形桥甲,其相对应的压力图线应是屏幕上的 (填a、b或c);3如增大小球在斜槽上的高度,那么在图13中大致画出小球通过凸形桥甲时压力图线。图13图12ABRO7如下图,一个固定的绝热汽缸通过绝热活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞通过两端有转轴的杆AB与圆盘边缘连接,半径为R的圆盘绕固定转动轴O点以角速度逆时针匀速转动,形成活塞水平左右振动。那么从图示位置起,圆盘转过90过程中,汽缸内气体内能 填“增大、“减小或“不变,在图示位置,杆与水平线AO夹角为,AO与BO垂直,那么此时活塞速度为 。三计算题1飞机以恒定的速度沿水平方向飞行,距地面的高度为H=500m,在飞行过程中释放一个炸弹,炸弹着地即刻爆炸,爆炸声向各个方向传播的速度都是v0=km/s,炸弹受到的空气阻力忽略不计。从释放炸弹到飞行员听到爆炸声经过的时间t1=13s。1求炸弹在空中的飞行时间t22辨析题:求飞机的飞行速度 为了求解飞机飞行的速度,某同学分析并建立了方程:根据飞机和爆炸声运动的等时性及位移的几何关系,得到你认为该同学解答是否正确?如果正确,请求解出飞机的飞行速度;如果有问题,请指出问题出在哪里?并给出正确的解答。2如下图,AB为半环ACB的水平直径,C为环上的最低点,环半径为R。一个小球从A点以速度v0被水平抛出,设重力加速度为g,不计空气阻力。1要使小球掉到环上时的竖直分速度最大,v0为多大?2假设v0取值不同,小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角就不同。同学甲认为,总可以找到一个v0值,使小球垂直撞击半圆环。同学乙认为,无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击半圆环。你认为哪位同学的分析正确?如认为甲同学正确,求出相应的v0值;如认为乙同学正确,说明理由。3 如下图,轻线一端系一质量为m的小球,另一端穿过光滑小孔套在正下方的图钉A上,此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为的匀速圆周运动。现拔掉图钉A让小球飞出,此后细绳又被A正上方距A高为h的图钉B套住,达稳定后,小球又在平台上做匀速圆周运动。求:1图钉A拔掉前,轻线对小球的拉力大小,2从拔掉图钉A到被图钉B套住前小球做什么运动?所用的时间为多少?3小球最后做圆周运动的角速度。4翼型降落伞有很好的飞行性能。它被看作飞机的机翼,跳伞运发动可方便地控制转弯等动作。其原理是通过对降落伞的调节,使空气升力和空气摩擦力都受到影响。:空气升力F1与飞行方向垂直,大小与速度的平方成正比,F1C1v2;空气摩擦力F2与飞行方向相反,大小与速度的平方成正比,F2C2v2。其中C1、C2相互影响,可由运发动调节,满足如图b所示的关系。试求:1图a中画出了运发动携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹。试对两位置的运发动画出受力示意图并判断,、两轨迹中哪条是不可能的,并简要说明理由;图a2假设降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为a,试从力平衡的角度证明:tanaC2/C1;C1Ns2/m2C2Ns2/m2图b3某运发动和装备的总质量为70kg,匀速飞行的速度v与地平线的夹角a约20取tan204/11,匀速飞行的速度v多大?g取10m/s2,结果保存3位有效数字LOmAdODC5.如下图,长为L的细绳,一端系有一质量为m的小球,另一端固定在O点。细绳能够承受的最大拉力为7mg。现将小球拉至细绳呈水平位置,然后由静止释放,小球将在竖直平面内摆动。如果在竖直平面内直线OAOA与竖直方向的夹角为上某一点O钉一个小钉,为使小球可绕O点在竖直平面内做圆周运动,且细绳不致被拉断,求:OO的长度d所允许的范围。6.ABv1v2v2ll在高处以初速度v1水平抛出一个带刺飞镖,在离开抛出点水平距离l、2l处有AB两个小气球以速度v2匀速上升,先后被飞标刺破认为飞标质量很大,刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹。试求:1飞标刺破A气球时,飞标的速度大小。2AB两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中,高度差多大?答案一不定项选择题二填空、实验题1. 匀速直线运动、5m/s2. 1 2D 3,是n个点对应的圆心角,T为打点时间间隔4没有影响3.变加速曲线 404、2n1/3pN rad/snN,2n5/3pN rad/snN5,。6.1力 2C 3略曲线如c更远离b7增大 R 三计算题1(1) t=3分(2)该同学的理解是错误的2分问题出在:他未考虑物体的惯性,投弹10秒钟后炸弹在飞机的正下方爆炸,发出的爆炸声在3秒钟后被飞行员听到。1分正确解法:4分答案:V=288m/s21v0,2乙正确,设小球垂直击中环,那么其速度方向必过圆心,设其与水平方向的夹角为q,Rsinqgt2/2,R1cosqv0t,且tanqgt/v0可解得q0,但这是不可能的,3 1图钉A拔掉前,轻线的拉力大小为。 2分 2小球沿切线方向飞出做匀速直线运动2分 直到线环被图钉B套住,小球速度为1分,匀速运动的位移,1分如图那么时间。1分 3v可分解为切向速度v1和法向速度v2,绳被拉紧后v2=0,小球以速度v1做匀速圆周运动,半径。由 4、1轨迹不可能存在1分位置,三力可能平衡或三力的合力可能与速度在一直线,运发动做直线运动1分F1F2G位置,合力方向与速度方向不可能在一直线,所以不会沿竖直方向做直线运动1分位置F1F2GF1F2G位置C1Ns2/m2C2Ns2/m2图b位置F1的方向按图a,理论上是向右,画出向左也不扣分,但是F1F2标错位置要扣分。2由位置的受力分析可知,匀速运动时F1mgcosaC1v2 1分F2mgsinaC2v2 1分两式消去mg和v得tanaC2/C11分3在图b中过原点作直线2分正确得到直线与曲线的交点C22,C15.55.55.6均正确2分根据F2mgsinaC2v2或F1mgcosaC1v22分上两式任取其一得v/s在10.711.0之间均可2分5、解: 为使小球能绕O点做完整的圆周运动,那么小球在最高点D对绳的拉力F1应该大于或等于零,即有: 2分根据机械能守恒定律可得: 2分因为小球在最低点C对绳的拉力F2应该小于或等于7mg,即有: 2分根据机械能守恒定律可得: 2分由式解得:。 4分6.1抛出到刺破气球A,经过了时间1分竖直方向速度2分那么飞镖速度1分2AB两球被刺破位置的高度差3分B球比A球多运动时间1分,B比A多上升1分AB未被刺破前高度差1分
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