高三物理测试卷曲线运动

2005－2006学年度高三物理测试卷：曲线运动本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共150分考试用时120分钟。第Ⅰ卷（选择题共40分）一、每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。1．关于运动的合成与分解，下列说法正确的有（）A．合速度的大小一定比每一个分速度大B．两个直线运动的合运动一定是直线运动C．两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动D．两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相同。2．质点沿半径为R的圆周做匀变速圆周运动，加速度为a,则（）A．质点的角速度RaB．t秒内质点的路程为s=taRC．质点的运动周期为T=2aRD．t秒内质点转过的角度taR3．某船在静水中划行的速率为3m/s,要渡过30m宽的河，河水的流速为5m/s，下列说法正确的是（）A．该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸B．该船渡河的最小的速率是4m/sC．该船渡河所用时间至少为10sD．该船渡河所经过位移的大小至少是50m4．质点作曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹ABvaABvaABva及速度方向和加速度的方向，其中正确的是（）ABCD5．有一辆用链条传动的变速自行车，中轴（踏脚转轴）有两个齿轮盘，其齿数各为48、38，后轴飞轮上有三个齿轮盘，其齿数分别为14、17、24。若人以相同的转速带动脚踏，则用不同的齿轮盘组合，能使自行车得到的最大行进速度与最小行进速度之比约为（）A．2.27B．2.17C．1.36D．1.266．在轻绳的一端系一个小球，另一端固定在轴上，使小球绕轴心在竖直平面内做圆周运动，轴心到小球中心的距离为l。如果小球在通过圆周最高点时绳的拉力恰好为零，那么球在通过圆周最低点时的速度大小等于（）A．glB．gl2C．gl4D．gl5E．没给小球质量，无法计算7．一个物体以速度v0水平抛出，落地时速度的大小为v，如图5-3-10，不计空气的阻力，则物体在空中飞行的时间为（）A．gvv0B．gvv0C．gvv202D．gvv2028．如图所示，在河岸上用细绳拉船，为了使船匀速靠岸，拉绳的速度必须是（）ABavA．加速拉；B．减速拉；C．匀速拉；D．先加速，后减速。9．一位同学做平抛实验时，只在纸上记下重垂线у方向，未在纸上记下斜槽末端位置，并只描出如图所示的一段平抛轨迹曲线.现在曲线上取A，B两点，用刻度尺分别量出到у的距离，AA′＝x1，BB′＝x2，以及AB的竖直距离h，从而可求出小球抛出的初速度υ0为A．hgxx2)(2122B．hgxx2)(212C．hgxx2212D．hgxx221210．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ(图)，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于Rgtg，则A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压；B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压；C．这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosθ；D．这时铁轨对火车的支持力大于mg/cosθ.第Ⅱ卷（非选择题共110分）B二、本题共三小题。把答案填在题中的横线上或按题目要求作图。11．为了准确地测出平抛运动轨道上某点的坐标，需要注意的是(A)选距原点近一些的点(B)应正确标出平抛小球的球心在木板上的水平投影点(C)用重锤线准确地测定纵轴(D)尽量选取每次记录下来的点测量（5分）12．在“研究平抛物体的运动”的实验中，可以测出曲线上某一点的坐标（x,y）根据重力加速度g的数值，利用公式，可以求出小球的飞行的时间t,再利用公式，可以求出小球的水平速度Vo=.（9分）13．某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点的位置O，图中的A点是运动了一定的时间后的一个位置，根据图5-7-5所示中的数据，可以求出小球做平抛运动的初速度为。（g取10m/s2）（6分）三、本题共7小题，90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。14．用一根线的一端悬着一小球，另一端悬在天花板上，线长为L，把小球拉至水平释放，运动到线与竖直方向夹角为300时，讨论此时小球受到线的拉力？小球的加速度？（1040AC103020x/cmy/cm分）15．如图所示,在半径为R的水平圆盘的正上方高h处水平抛出一个小球,圆盘做匀速转动,当圆盘半径OB转到与小球水平初速度方向平行时,小球开始抛出,要使小球只与圆盘碰撞一次,且落点为B,求小球的初速度和圆盘转动的角速度.（14分）16．在光滑的水平桌面上，有一个静止的质量为1kg物体，该物体先受到水平向东的力F=2N,作用了2秒钟后，此力的方向改为水平向南又作用了2秒钟，求4秒钟内物体的位移和物体的速度？（12分）17．在倾角为（sin=0.6）的斜面上，水平抛出一个物体，落到斜坡上的一点，该点距抛出点的距离为25m，如图所示。（g取10m/s2）求：（1）这个物体被抛出时的水平速度的大小，（2）从抛出经过多长时间物体距斜面最远，最远是多少？（14分）18．某人在雨天撑一把半径为r=0.8m的雨伞，雨伞边缘离地面的高度h=1.8m如图5-7-3，当人以2rad/s转动雨伞时，发现雨滴做离心运动，最后落到地面，求落到地面的雨滴构成的圆的半径是多少？雨滴的速度是多大？（g取10m/s）（10分）hr19．过山翻滚车是一种常见的游乐项目。如图是螺旋形过山翻滚车的轨道，一质量为100kg的小车从高为14m处由静止滑下，当它通过半径为R=4m的竖直平面内圆轨道的最高点A时，对轨道的压力的大小恰等于车重，小车至少要从离地面多高处滑下，才能安全的通过A点？（g取10m/s2）（15分）20．宇航员站在一星球表面的某高处，沿水平方向抛出一小球，经过时间t1,小球落到星球的表面，测得抛出点和落地点的距离为L.若抛出的初速度增大到2倍，则抛出点和落地点的距离为3L，已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G，求该星球的质量。（15分）参考答案题号12345678910序号CDABCBCDDBDCBDAD11．CD12．由y=221gt得到t=gy2再由x=v0t得到vo=xyg213．由v0=TxxBc和yCB-yBA=gT2得到T=0.1s并解得v0=2.0m/s14．小球运动机械能守恒mgl(1－cos300)=221mvv2=2gl(1-cos300)-----3分沿半径方向F--mgcos=mLv2F=mLv2+mgcos=2mg－mgcos300---------3分沿切线的方向mgsin=ma1a1=gsin小球的加速度为a=2020)30sin()]30cos1(2[gg-----4分15．小球的水平速度为v0时，落到转台边缘上的一点，小球的运动时间t=gh2,--------------2分因此小球的初速度为v0=Rhg2-------4分当转台转动时，球在空中的运动的时间内，转台可能转过了一周、二周、三周……。所以设转台转过了n周时小球落到A点，此时转台的角速度为nnt=n2(n=1,2,3……)----------4分n=n2/tn=hgnghn2222------4分由此可见当n取1、2、3……时，角速度可取很多的值。16．物体的运动分为两个阶段，第一阶段匀加速直线运动加速度为a=mF=2m/s------------2分2s末的速度为v1=at=4m/s---------2分向东的位移为S1=21at2=4m--------2分后2s，物体具有初速度方向向东，沿向东的方向做匀速运动，而向南受力具有加速度a=2m/s。后2s物体的实际运动是向东的匀速运动和向南的匀加速运动的合运动。向东的位移为S2=v1t=8m向南的位移为s3=21at2=4m速度为v2=at=4m/s-----2分4s内的位移为S=23221Sss=140m/s-----------2分4s末的速度为v=2221vv=42m/s----------2分17．⑴根据几何关系得竖直方向位移S1=Ssin=250.6=15m水平方向位移S2=Scos=25m208.0运动的时间t=sgS321----------4分运动的初速度v0=tS2=sm/3320--------------2分⑵离斜面最远时，v的方向平行于斜面，如图5-3-13所示tg=0vgtt=s23---------------------2分最远的距离为h,把速度分解为平行和垂直于斜面方向，垂直斜面方向的分速度为v1v1=v0sin=4sm/3沿垂直斜面匀减速运动最远点垂直斜面的分速度为零h=mtv321-------4分18．先确定雨滴为研究的对象，再求出雨滴离开雨伞的速度的大小v=r=0.82m/s-----------------2分方向沿切线的方向，雨滴离开伞做平抛运动，运动的时间为tt=gh2=0.6s----------2分雨滴的水平位移S=vt----------2分由几何关系得雨滴落地时构成的大圆的半径是L=22Sr=3.11m----------2分雨滴落地的速度的大小为v=22gtr=226106.1=7.8m/s---------2分19．设小车经过A点的速率为vA，此时小车在竖直的方向受到重力和轨道的压力N的作用，且N=mg由牛顿第二定律，得N+mg=RmvA2即221Amv=mgR----------------5分设小车从B点运动到A点克服各种阻力所做的功为W，由动能定理得：mg(h－2R)－W=221Amv－0代入数据解得W=2103J-----------5分若保证安全通过竖直面原轨道，小车通过A点的最小的速度v’为Rg高度减小后，对轨道小车的摩擦及空气的阻力都在减小，因此克服阻力所做的功W’减小即：W’W=2103Ag设此时下滑的高度为h’，则mg(h’－2R)－W’=2'21Amv－0=mgR21代入数据解得h’=12m-----5分20．设抛出的高度为h，第一次水平射程为x由题意得L2=h2+x2当初速度增大到2倍时，水平射程也增大到2倍，可得222)2()3(xhL解得h=33L--------5分在星球上的平抛运动可和地球上的平抛运动类似处理：h=221gtg=2332tL---------------5分根据万有引力使物体生产重力加速度得mg=2RGMm解得M=23332GtLR----------5分