1、四川省广安市邻水二中2014-2015学年高一(下)月考物理试卷(4月份)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)1(4分)关于曲线运动,下列说法中正确的是()A曲线运动物体的速度方向可以保持不变B曲线运动的物体受到的合外力可以为零C物体受到变力作用时就做曲线运动D曲线运动可能是匀变速运动2(4分)在高处以初速度v0水平抛出一石子,当它的速度方向由水平方向变化到与水平方向成角的过程中(不计空气阻力),石子的水平位移的大小是()ABCD3(4分)如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩,在小车A与物体B以相同的水平速度向右沿吊臂匀速运动的同时,吊钩
2、将物体B向上吊起,B、A之间的距离以d=H2t2(式中H为吊臂离地面的高度)规律变化,则物体做()A斜向上的直线运动B速度大小减小的曲线运动C加速度大小方向均不变的曲线运动D加速度大小方向均变化的曲线运动4(4分)甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1:2,转动半径之比为1:2,在相等时间里甲转过60,乙转过45,则它们所受外力的合力之比为()A1:4B2:3C4:9D9:165(4分)在同一点O抛出的三个物体,做平抛运动的轨迹如图所示,则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是()AvAvBvCtAtBtCBvA=vB=vC
3、tA=tB=tCCvAvBvCtAtBtCDvAvBvCtAtBtC6(4分)一小球沿半径为2m的轨道做匀速圆周运动,若周期T=4s,则()A小球的线速度大小是0.5m/sB经过4s,小球的位移大小为4mC经过1s,小球的位移为mD若小球的速度方向改变了rad,经过时间一定为1s7(4分)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,下列说法中 正确的是()A该船渡河的最小速率是4m/sB该船渡河所用时间最少为10sC该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸D该船渡过河的位移的大小至少为50m8(4分)一小船在河中xOy平面内运动的轨迹如图所示,下列判断正确的是() A
4、若小船在x方向上始终匀速,则在y方向上先加速后减速B若小船在x方向上始终匀速,则在y方向上先减速后加速C若小船在y方向上始终匀速,则在x方向上先减速后加速D若小船在y方向上始终匀速,则在x方向上一直加速9(4分)如图所示,重物M沿竖直杆下滑,并通过绳带动小车沿斜面升高问:当滑轮右侧的绳与竖直方向成角,且重物下滑的速率为v时,小车的速度为()AvsinBvcosCD10(4分)如图所示,两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B水平放置,两轮半径RA=2RB当主动轮A匀速转动时,在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上若将小木块放在B轮上,欲使木块相对B轮也静止,则木块距B轮转轴的最大距离
5、为()ABCDRB二、实验题(本大题共3小题,共20分)11(8分)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动用下面的方法测量它匀速转动时的角速度实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片实验步骤:(1)如图1所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量由已知量和测得量表示的角速度的表达式为=,式中各量的意义是:某次实验测得圆盘半径r=5.50102 m,得到的纸带的一
6、段如图2所示,求得角速度为12(6分)在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度实验简要步骤如下:A让小球多次从位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;B安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线,检测斜槽末端水平的方法是C测出曲线上某点的坐标x、y,用v0=算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值D取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹上述实验步骤的合理顺序是(只排列序号即可)13(6分)如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的
7、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,则小球平抛的初速度的计算式为vo=(用l、g表示),小球在b点的速率是(取g=9.8m/s2)三、计算题(本大题共3小题,共40分要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)14(13分)某战士在倾角为30的山坡上进行投掷手榴弹训练他从A点以某一初速度m/s沿水平方向投出手榴弹后落在B点该型号手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间,空气阻力不计,(g=10m/s2)求:(1)若要求手榴弹正好在落地时爆炸,问战士从拉动弹弦到投出所用的时间是多少?(2)点AB的间距s是多大?15(13分)如图是离心实验原理图,可
8、以用此实验研究过荷对人体的影响,测量人体的抗荷能力离心试验器转动时,被测者做匀速圆周运动现观测到图中的直线AB(线AB与舱底垂直)与竖直方向成30角,则被测者对座位的压力是他所受重力的多少倍?若被测者做圆周运动的半径R=2m,求此时转动的角速度的平方为多少?(g=10N/kg)16(14分)如图所示,在光滑水平面上有坐标xOy,质量为1kg的质点开始静止在xOy平面上的原点O,某一时刻受到沿+x方向的恒力F1作用,F1的大小为2N,若力F1作用一段时间t0后撤去,撤去力F1后5s末质点恰好通过该平面上的A点,A点坐标为x=11m,y=15m(1)为使质点按题设条件通过A点,在撤去力F1的同时对
9、质点施加一个沿+y方向的恒力F2,力F2应为多大?(2)力F1作用时间t0为多长?(3)在图中画出质点运动轨迹示意图,在坐标系中标出必要的坐标四川省广安市邻水二中2014-2015学年高一(下)月考物理试卷(4月份)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)1(4分)关于曲线运动,下列说法中正确的是()A曲线运动物体的速度方向可以保持不变B曲线运动的物体受到的合外力可以为零C物体受到变力作用时就做曲线运动D曲线运动可能是匀变速运动考点:曲线运动 专题:物体做曲线运动条件专题分析:物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,
10、物体就是在做曲线运动解答:解:A、既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,故A错误;B、曲线运动的条件是合力与速度不共线,一定存在加速度,合外力一定不为零,故B错误;C、当合外力方向和它速度方向在同一直线上,物体就做直线运动,力可以是变力,所以物体受到变力作用时可以做直线运动,故C错误;D、曲线运动可以是匀变速运动,如平抛运动,故D正确;故选:D点评:本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住2(4分)在高处以初速度v0水平抛出一石子,当它的速度方向由水平方向变化到与水平方向成角的过程中(不计空气阻力),石子的水平位移的大小是()A
11、BCD考点:平抛运动 专题:平抛运动专题分析:石子做的是平抛运动,根据平抛运动的规律,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同,来分析计算即可解答:解:由于石子的速度方向到与水平方向成角,所以竖直分速度为vy=v0tan,由vy=gt,可得时间为t=所以x=故选:C点评:本题就是对平抛运动规律的考查,平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解3(4分)如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩,在小车A与物体B以相同的水平速度向右沿吊臂匀速运动的同时,吊钩将物体B向上吊起,B、A之间的距离以d
12、=H2t2(式中H为吊臂离地面的高度)规律变化,则物体做()A斜向上的直线运动B速度大小减小的曲线运动C加速度大小方向均不变的曲线运动D加速度大小方向均变化的曲线运动考点:运动的合成和分解 专题:运动的合成和分解专题分析:物体B水平方向做匀速运动,竖直方向做匀加速直线运动,根据题意d=H2t2,结合位移时间关系公式,可以得出加速度的大小;合运动与分运动的速度、加速度都遵循平行四边形定则,由于合速度大小和方向都变化,得出物体的运动特点和合加速度的情况解答:解:A、B、物体B参加了两个分运动,水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动;对于竖直分运动,结合位移时间关系公式x=v0t+at2,
13、可得到d=Hx=H(v0yt+at2) 又根据题意d=H2t2 可以得对比两式可得出:竖直分运动的加速度的大小为 ay=4m/s2竖直分运动的初速度为 v0y=0故竖直分速度为vy=4t物体的水平分速度不变合运动的速度为竖直分速度与水平分速度的合速度,遵循平行四边形定则,故合速度的方向不断变化,物体一定做曲线运动,合速度的大小v=,故合速度的大小也一定不断变大,故A错误,B错误;C、D、水平分加速度等于零,故合加速度等于竖直分运动的加速度,因而合加速度的大小和方向都不变,故C正确,D错误;故选:C点评:在运动的合成与分解中,要注意合运动与分运动具有等效性,因而可以通过先研究分运动,再合成为合运
14、动,从而得到合运动的规律4(4分)甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1:2,转动半径之比为1:2,在相等时间里甲转过60,乙转过45,则它们所受外力的合力之比为()A1:4B2:3C4:9D9:16考点:向心力 专题:匀速圆周运动专题分析:根据角速度定义=可知甲、乙的角速度之比,再由向心力公式F向=m2r可以求出他们的向心力之比解答:解:相同时间里甲转过60角,乙转过45角,根据角速度定义=可知:1:2=4:3由题意:r1:r2=1:2m1:m2=1:2根据公式式F向=m2rF1:F2=m112r1:m222r2=4:9故选:C点评:要熟悉角速度定义公式和向心力公式,能根据题意灵活选择
15、向心力公式,基础问题5(4分)在同一点O抛出的三个物体,做平抛运动的轨迹如图所示,则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是()AvAvBvCtAtBtCBvA=vB=vCtA=tB=tCCvAvBvCtAtBtCDvAvBvCtAtBtC考点:平抛运动 分析:研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同解答:解:三个物体都做平抛运动,取一个相同的高度,此时物体的下降的时间相同,水平位移大的物体的初速度较大,如图所示,由图可知:vAvBvC,由
16、h=gt2 可知,物体下降的高度决定物体运动的时间,所以tAtBtC,所以C正确故选C点评:本题就是对平抛运动规律的考查,平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解6(4分)一小球沿半径为2m的轨道做匀速圆周运动,若周期T=4s,则()A小球的线速度大小是0.5m/sB经过4s,小球的位移大小为4mC经过1s,小球的位移为mD若小球的速度方向改变了rad,经过时间一定为1s考点:线速度、角速度和周期、转速;向心力 专题:匀速圆周运动专题分析:根据v=求解线速度,经过4s,小球转过1周,则位移为0,经过1s转过圆周,位移是r解答:解:A、根据v=得:线速度v=
17、 m/s故A错误;B、经过4s,小球转过1周,则位移为0故B错误;C、经过t=1s=T,小球转过圆周,则位移为r= m,故C正确D、若小球的速度方向改变了rad,经过时间一定为=s故D错误故选:C点评:本题主要考查了周期、与线速度的关系,注意路程与位移的区别,注意物体转过的角度与运动的时间之间的关系难度不大,属于基础题7(4分)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,下列说法中 正确的是()A该船渡河的最小速率是4m/sB该船渡河所用时间最少为10sC该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸D该船渡过河的位移的大小至少为50m考点:运动的合成和分解 专题:运动的合
18、成和分解专题分析:水流速大于静水速,知合速度的方向不可能与 河岸垂直,即不可能垂直到达对岸当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短解答:解:A、小船渡河时,3m/s和5m/s的合速度大于2m/s,小于8m/s故A错误B、当静水速与河岸垂直时,渡河的时间t=s=10s故B正确C、因为水流速大于静水速,所以合速度不可能垂直于河岸,则渡河的位移不可能为30m故C正确D、当静水速的方向与合速度垂直时,渡河的位移最短,设此时合速度于河岸方向的夹角为,sin=0.6,最小位移x=m=50m故D正确故选:BCD点评:解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性,知道当静水速小于水流速时,合速度方向与静水速方向垂直,
19、渡河位移最短8(4分)一小船在河中xOy平面内运动的轨迹如图所示,下列判断正确的是() A若小船在x方向上始终匀速,则在y方向上先加速后减速B若小船在x方向上始终匀速,则在y方向上先减速后加速C若小船在y方向上始终匀速,则在x方向上先减速后加速D若小船在y方向上始终匀速,则在x方向上一直加速考点:运动的合成和分解 专题:运动的合成和分解专题分析:图象为平面直角坐标系,在xOy平面内任意一点的坐标值表示物体离开坐标轴的距离,如果纵坐标增加快,说明y方向运动快,如果横坐标增加快,说明x方向运动快解答:解:A、B、若x方向始终匀速,经过相同的时间水平间距相同,则y方向的高度先增加的越来越慢,说明竖直
20、速度在减小,后来y方向的高度增加的越来越快,说明竖直速度增大,所以物体速度先减小后增大,故A错误,B正确C、D、若y方向始终匀速,经过相同的时间竖直间距相同,则x方向的水平距离先增加的越来越快,说明水平速度在增大,后来x方向的水平间距后增加的越来越慢,说明水平速度减小,所以物体速度先增大后减小,故CD错误故选:B点评:该题通过读图来考查运动的合成与分解,注意此题是平面直角坐标系,与速度时间图象和位移时间图象不同,所以图象问题一定要看清坐标轴的物理意义9(4分)如图所示,重物M沿竖直杆下滑,并通过绳带动小车沿斜面升高问:当滑轮右侧的绳与竖直方向成角,且重物下滑的速率为v时,小车的速度为()Avs
21、inBvcosCD考点:运动的合成和分解 专题:运动的合成和分解专题分析:物体M以速度v沿竖直杆匀速下滑,绳子的速率等于物体m的速率,将M物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于绳速,由几何知识求解m的速率,从而即可求解解答:解:将M物体的速度按图示两个方向分解,如图所示,得绳子速率为:v绳=vcos而绳子速率等于物体m的速率,则有物体m的速率为:vm=v绳=vcos故选:B点评:本题通常称为绳端物体速度分解问题,容易得出这样错误的结果:将绳的速度分解,如图得到v=v绳sin,一定注意合运动是物体的实际运动10(4分)如图所示,两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B
22、水平放置,两轮半径RA=2RB当主动轮A匀速转动时,在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上若将小木块放在B轮上,欲使木块相对B轮也静止,则木块距B轮转轴的最大距离为()ABCDRB考点:线速度、角速度和周期、转速 专题:匀速圆周运动专题分析:A和B用相同材料制成的靠摩擦传动,边缘线速度相同,根据线速度角速度关系可得出角速度的关系,对于在A边缘的木块,最大静摩擦力恰为向心力,若将小木块放在B轮上,欲使木块相对B轮也静止,也是最大静摩擦力提供向心力,根据向心力公式即可求解解答:解:A和B用相同材料制成的靠摩擦传动,边缘线速度相同,则ARA=BRB而RA=2RB所以=对于在A边缘的木块,最
23、大静摩擦力恰为向心力,即mA2RA=fmax当在B轮上恰要滑动时,设此时半径为R则mB2R=fmax解得R=故选:C点评:本题要抓住恰好静止这个隐含条件,即最大静摩擦力提供向心力,难度适中二、实验题(本大题共3小题,共20分)11(8分)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动用下面的方法测量它匀速转动时的角速度实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片实验步骤:(1)如图1所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点(
24、3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量由已知量和测得量表示的角速度的表达式为=,式中各量的意义是:式中T为电磁打点计时器打点的周期,r为圆盘的半径,L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n为选定的两点间的打点周期数某次实验测得圆盘半径r=5.50102 m,得到的纸带的一段如图2所示,求得角速度为6.97rad/s考点:打点计时器系列实验中纸带的处理 专题:实验题分析:通过纸带打点的时间间隔和位移,求出圆盘的线速度,根据=得出角速度的表达式,代入数据求出角速度的大小解答:解:在纸带上取两点为n个打点周期,距离为L,则圆盘的线速度为:,则圆盘的角速度=,式中T为电磁打点计时器打
25、点的周期,r为圆盘的半径,L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n为选定的两点间的打点周期数 从图中可知第一个点到最后一个点共有n=15个周期,其总长度L=11.50cm代入数据解得:=6.97 rad/s故答案为:,式中T为电磁打点计时器打点的周期,r为圆盘的半径,L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n为选定的两点间的打点周期数;6.97rad/s点评:解决本题的关键知道该实验的原理,通过纸带处理求出圆盘的线速度,根据线速度与角速度的关系,求出角速度的表达式12(6分)在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度实验简要步骤如下:A让小球多次从同一位
26、置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;B安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线,检测斜槽末端水平的方法是将小球放在水平槽中若能静止则可认为水平C测出曲线上某点的坐标x、y,用v0=x算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值D取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹上述实验步骤的合理顺序是BADC(只排列序号即可)考点:研究平抛物体的运动 专题:实验题;平抛运动专题分析:让小球多次从同一位置上静止滚下,目的是保证小球多次做平抛运动的初速度相等,这样目的是为了保证轨迹相同;保证小球做平抛运动,所以斜槽末端
27、保持水平;平抛运动分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动,根据平抛运动的特点即可求解初速度大小;实验步骤的合理顺序的排列要明确实验的正确安排顺序解答:解:(1)A:在“研究平抛物体运动”的实验中,要保证小球从斜槽末端飞出时的速度是相同的,因此,要让小球多次从斜槽上的同一位置滚下B、检验斜槽末端水平的方法有多种,如用水平仪或者将小球放在斜槽末端看其是否滚动,若不滚动,则斜槽末端水平C、平抛运动分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动,水平方向有:x=v0t竖直方向有:h=gt2;联立求出初速度v0=x实验步骤合理顺序是:B、A、D、C故答案为:同一;将小球放在水平槽
28、中若能静止则可认为水平;x;BADC;点评:关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理平抛运动分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动,尤其是注意应用匀变速直线运动规律解决平抛运动问题13(6分)如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,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,则小球平抛的初速度的计算式为vo=(用l、g表示),小球在b点的速率是0.89m/s(取g=9.8m/s2)考点:研究平抛物体的运动 专题:实验题;平抛运动专题分析:平抛运动竖直方向是自由落体运动,对于竖直方向根据y=
29、gT2求出时间单位T对于水平方向由公式v0=求出初速度由a、c间竖直方向的位移和时间求出b点竖直方向的分速度,运用速度的合成,求解b的速率解答:解:设相邻两点间的时间间隔为T,竖直方向:2LL=gT2,得到T=水平方向:v0=;小球在b点时,竖直方向上的瞬时速度等于,所以b点的速度带入数据解得:vb=0.89m/s故答案为:;0.89m/s点评:本题是频闪照片问题,频闪照相每隔一定时间拍一次相,关键是抓住竖直方向自由落体运动的特点,由y=aT2求时间单位三、计算题(本大题共3小题,共40分要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)14(13分)某战士在倾角为30的山坡上进行投掷手榴
30、弹训练他从A点以某一初速度m/s沿水平方向投出手榴弹后落在B点该型号手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间,空气阻力不计,(g=10m/s2)求:(1)若要求手榴弹正好在落地时爆炸,问战士从拉动弹弦到投出所用的时间是多少?(2)点AB的间距s是多大?考点:平抛运动 专题:平抛运动专题分析:平抛运动是具有水平方向的初速度只在重力作用下的运动,是一个匀变速曲线运动解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动解答:解:设手榴弹飞行时间为t(1)手榴弹的水平位移x=v0t手榴弹的竖直位移且 h=xtan30解得 t=3s,h=45 m 战士
31、从拉动弹弦到投出所用的时间t0=5st=2.0 s (2)点AB的间距解得 s=90 m答:(1)若要求手榴弹正好在落地时爆炸,问战士从拉动弹弦到投出所用的时间是2s;(2)点AB的间距s是90m点评:本题是对平抛运动基本概念和基本公式的考察,难度不大,本题是将位移分解成水平和竖直两个方向,由位移公式求解15(13分)如图是离心实验原理图,可以用此实验研究过荷对人体的影响,测量人体的抗荷能力离心试验器转动时,被测者做匀速圆周运动现观测到图中的直线AB(线AB与舱底垂直)与竖直方向成30角,则被测者对座位的压力是他所受重力的多少倍?若被测者做圆周运动的半径R=2m,求此时转动的角速度的平方为多少
32、?(g=10N/kg)考点:向心力;牛顿第二定律 专题:牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析:(1)被测验者做匀速圆周运动,合外力提供向心力,对被测验者进行受力分析,根据竖直方向合外力为零列式即可求解(2)根据向心力公式即可求解角速度的平方解答:解:被测验者做匀速圆周运动,合外力提供向心力,被测验者受到重力和座椅支持力,竖直方向合力为零,则有:Ncos30=mgNsin30=ma解得:,根据向心力公式得:a=2R解得:2=答:被测者对座位的压力是他所受重力的倍,若被测者做圆周运动的半径R=2m,则此时转动的角速度的平方为2.5(rad/s)2点评:本题要要求同学们知道被测验者做匀速圆周运动,合外
33、力提供向心力,而向心力方向是水平的,所以竖直方向合力为零,难度不大,属于基础题16(14分)如图所示,在光滑水平面上有坐标xOy,质量为1kg的质点开始静止在xOy平面上的原点O,某一时刻受到沿+x方向的恒力F1作用,F1的大小为2N,若力F1作用一段时间t0后撤去,撤去力F1后5s末质点恰好通过该平面上的A点,A点坐标为x=11m,y=15m(1)为使质点按题设条件通过A点,在撤去力F1的同时对质点施加一个沿+y方向的恒力F2,力F2应为多大?(2)力F1作用时间t0为多长?(3)在图中画出质点运动轨迹示意图,在坐标系中标出必要的坐标考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变
34、速直线运动的位移与时间的关系;运动的合成和分解 分析:(1)根据牛顿第二定律求出y方向的加速度,运用运动学公式表示出y方向上的位移(2)求出前段时间内的加速度和两段时间内的水平位移,联立求时间(3)撤去力F1后物体做曲线运动解答:解:(1)沿y轴方向有:其中:可得:=1.2N(2)刚开始:沿x轴方向的位移:撤去力F1后5s位移:x2=vt=a1t0t由题意:x1+x2=11联立解得:t0=1s(3)由(2)问知x1=1m,物体做曲线运动,轨迹如图:答:(1)为使质点按题设条件通过A点,力F2应为1.2N;(2)力F1作用时间1s;(3)轨迹如图点评:解决本题的关键将物体的运动分解为x方向和y方向,根据牛顿第二定律求出加速度,运用运动学公式进行求解