2013-2014学年高一下学期物理《抛体运动,匀速圆周运动》

12013-2014学年高一下学期物理《抛体运动，匀速圆周运动》一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分，有的小题只有一个选项符合题意，有的小题有几个选项符合题意，全部选对得3分，部分选对得2分，选错或不答得0分）1．关于曲线运动的说法中正确的是：()A．做曲线运动物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上B．速度变化的运动必定是曲线运动C．受恒力作用的物体不做曲线运动D．加速度变化的运动必定是曲线运动2．关于向心力，下列说法中正确的是（）A.向心力是一种新形式的某一性质的力B.匀速圆周运动的向心力是恒定不变的C.向心力是物体所受的所有力的合力D.匀速圆周运动的向心力是物体所受的所有力的合力3．关于做平抛运动的物体，下列说法中正确的是：()A．从同一高度以不同速度水平抛出的物体，在空中的运动时间不同B．以相同速度从不同高度水平抛出的物体，在空中的运动时间相同C．平抛初速度越大的物体，水平位移一定越大D．做平抛运动的物体，落地时的速度与抛出时的速度大小和抛出时的高度有关4．一物体从某高度以初速度0v水平抛出，落地时速度大小为tv，则它的运动时间为：()Agvvt0Bgvvt20Cgvvt2202Dgvvt2025．下列关于离心现象的说法正确的是()A．当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做背离圆心的圆周运动C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将沿切线做直线运动D．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做曲线运动6．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些．汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动．设内外路面高度差为h，2路基的水平宽度为d，路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于()A.gRhLB.gRhdC.gRLhD.gRdh7．有关运动的合成说法正确的是：A．合运动速度一定大于分运动的速度B．合运动的时间与两个分运动的时间是相等的C．合速度的方向就是物体实际运动方向D．由两个分速度的大小和方向就可以确定合速度的大小和方向8．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点．如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向．当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时木架停止转动，则()A．绳a对小球拉力不变B．绳a对小球拉力增大C．小球可能前后摆动D．小球不可能在竖直平面内做圆周运动9．物体以速度0v水平抛出，若不计空气阻力，则当其竖直分位移与水平位移相等时，以下说法中正确的是A．竖直分速度等于水平分速度B．即时速度大小为05vC．运动的时间为gv02D．运动的位移为gv202210．质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上，杆端套有一个质量为m的小球，今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动，角速度为，如图所示，则杆的上端受到的作用力大小为（）A.Rm2B.24222RmgmC.24222RmgmD．不能确定11．如图所示，不计所有接触面之间的摩擦，斜面固定，两物体质量分别为m1和m2，且m1m2.若将m2由位置A从静止释放，当落到位置B时，m2的速度为v2，且绳子与竖直方向的夹角为θ，则这时m1的速度大小v13等于()A．v2sinθB．v2/sinθC．v2cosθD．v2/cosθ12．质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速变为24vgR，则两位置处绳子所受的张力之差是（）A．6mgB．5mgC．4mgD．2mg13．如图所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截，设拦截系统与飞机的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系为()A．v1＝v2B．v1＝Hsv2C．v1＝Hsv2D．v1＝sHv214．如图所示，离地面高h处有甲、乙两个物体，甲以初速度v0水平射出，同时乙以初速度v0沿倾角为45°的光滑斜面滑下。若甲、乙同时到达地面，则v0的大小是（）A.2ghB.ghC.22ghD.2gh15．如图所示，OO′为竖直轴，MN为固定在OO′上的水平光滑杆，有两个质量相同的金属球A、B套在水平杆上，AC和BC为抗拉能力相同的两根细线，C端固定在转轴OO′上。当绳拉直时，A、B两球转动半径之比恒为2∶1，当转轴的角速度逐渐增大时()A．AC先断B．BC先断C．两线同时断D．不能确定哪段线先断二、实验题（本大题共6小题，每空3分，共12分。把答案填写在题中横线上）16．(6分)在做“研究平抛物体的运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横HSHASHBASH圖24线上：___________。a．通过调节使斜槽的末端保持水平b．每次释放小球的位置必须不同c．每次必须由静止释放小球d．记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降e．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触f．将小球的位置记录在纸上，取下纸用直尺将点连成折线17．如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后（）A．水平方向的分运动是匀速直线运动B．水平方向的分运动是匀加速直线运动C．竖直方向的分运动是自由落体运动D．竖直方向的分运动是匀速直线运动18.在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛初速度的为V0=__________m/s(g=10m/s2),到达b点时的瞬时速度大小为Vb=__________m/s（保留两位有效数字）三、计算题（本大题共6个小题，总分53分）19.（6分）在一次扑灭森林火灾的行动中，一架专用直升机载有足量的水悬停在火场上空h高处，机身可绕旋翼轴原地旋转，机身下出水管可以从水平方向到竖直向下方向旋转90°，水流喷出速度为0，不计空气阻力，重力加速度为g，请计算算能扑灭地面上火灾的面积．20.（7分）如图所示，一艘轮船正在以4m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河，河中各处水流速度都相同，其大小为v1＝3m/s，行驶中，轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同。某时刻发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，轮船相对于水的速度逐渐减小，但船头方向始终未发生变化。求：(1)发动机未熄火时，轮船相对于静水行驶的速度大小；(2)发动机熄火后，轮船相对于河岸速度的最小值。abcd5。ABO21.（8分）如图所示，轻杆长2L，中点装在水平轴O点，两端分别固定着小球A和B，A、B球质量分别为m、2m，整个装置在竖直平面内做圆周运动，当杆绕O转动到某一时刻，A球到达最高点，此时球A与杆之间恰好无相互作用力，求此时O轴所受力的大小和方向。22.（10分）有两个质量均为1kg的小环分别穿在两根光滑的杆上，两环之间用一根长为33m的轻质细线连接。现将两杆互成1200角绕竖直对称轴做匀速转动，且两杆转速始终相同。（1）杆转动的角速度0至少为多少细线才能被拉直？（2）当转动的角速度1=2rad/s时，细线上的弹力为多少？23.（11分）“歼－20”战斗机质量为m，以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供，不含重力).(1)用x表示水平位移，y表示竖直位移，试画出“歼－20”的运动轨迹简图，并简述作图理由.(2)若测得当飞机在水平方向的位移为L时，它的上升高度为h.求“歼－20”受到的升力大小.(3)求当飞机上升到h高度时飞机的速度．1200624.（11分）如下图是利用传送带装运煤块的示意图．其中，传送带足够长，倾角θ＝37°，煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖起高度H＝1.8m，与运煤车车箱中心的水平距离x＝1.2m．现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点)，煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动，后与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动．要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：[来源:Zxxk.Com](1)传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径R；(2)煤块在传送带上由静止开始加速至与传送带速度相同所经过的时间t0.7答案：联立以上两式并代入数据得x＝v02hg.--------1分灭火面积是半径为x的圆面积，其大小为S＝πx2--------1分即ghs202--------2分20.(1)发动机未熄火时，轮船运动速度v与水流速度v1方向垂直，如图所示故得此时船相对于静水的速度v2的大小为：v2＝v2＋v12＝42＋32m/s＝5m/s--------2分又设v与v2的夹角为θ，则cosθ＝vv2＝0.8--------2分(2)熄火前，船的牵引力沿v2的方向，水的阻力与v2的方向相反，熄火后，牵引力消失，在阻力作用下，v2逐渐减小，但其方向不变，当v2与v1的矢量和与v2垂直时，轮船的合速度最小vmin＝v1cosθ＝3×0.8m/s＝2.4m/s。--------3分21.解：设图示位置A.B两球速率为V，且杆对B球的作用力为F，即O轴所受作用力为F，则：对A球有：mg=LVm2--------3分对B球有：F-2mg=2LVm2--------3分可求得：F=4mg。--------1分方向竖直向下--------1分22.解：（1）当细线恰好伸直且无拉力时0最小rmmg20060cot--------2分8mlr2332--------1分23.解：(1)“歼－20”战斗机在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向受重力和竖直向上的恒定升力，做匀加速直线运动，该运动为类平抛运动．轨迹如图所示．--------2分(2)水平方向：L＝v0t--------1分竖直方向：h＝12at2--------1分解得a＝2hv20L2--------1分由牛顿第二定律，有F－mg＝ma--------1分解得F＝mg1＋2hv20gL2.--------1分(3)水平方向速度vx＝v0--------1分竖直方向速度vy＝2ah＝2×2hv20L2h＝2hv0L--------1分则v＝v2x＋v2y＝v01＋4h2L2＝v0LL2＋4h2--------1分合速度与水平方向夹角为θ，tanθ＝vyvx＝2hL--------1分得θ＝arctan2hL.24.解析：(1)由平抛运动的公式，得x＝vt--------1分H＝12gt2--------1分9代入数据解得v＝2m/s--------1分要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零，由牛顿第二定律，得mg＝mv2R--------2分代入数据得R＝0.4m.--------1分(2)由牛顿第二定律F＝ma得a＝Fm＝μgcosθ－gsinθ＝0.4m/s2--------3分由v＝v0＋at0得t0＝va＝5s.--------2分各题得分率