1、2015-2016学年湖南省株洲十八中高一(下)第一次月考物理试卷一、共20小题;每小题3分,共60分1-16为单选题,17-20为多选题请将选出的正确答案填入答卷中1关于互成角度的两个初速度不为零的匀速直线运动的合运动,下列说法正确的是()A一定是直线运动B一定是曲线运动C可能是直线运动,也可能是曲线运动D以上都不对2某质点绕圆轨道作匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A因为它速度大小始终不变,所以它作的是匀速运动B它速度大小不变,但方向时刻改变,是变速运动C该质点速度大小不变,因而加速度为零,处于平衡状态D该质点作的是加速度不变的变速运动3一个物体以初速度V0水平抛出,经过时间t时其竖直方
2、向的位移大小与水平方向的位移大小相等,那么t为()ABCD4关于曲线运动速度的方向,下列说法正确的是()A速度的方向总是沿曲线并保持不变B速度的方向总是与这一点运动的轨迹垂直C速度的方向就是曲线上的这一点的切线方向D曲线运动的速度方向不断改变,速度大小保持不变5做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于()A物体的高度和所受重力B物体的高度和初速度C物体所受的重力和初速度D物体所受的重力、高度和初速度6物体在做匀速圆周运动的过程中,保持不变的物理量为()A线速度B周期C向心力D向心加速度7对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是()A线速度大的角速度也一定大B线速度大的周期一定大C角速
3、度大的周期一定大D角速度大的周期一定小8物体做匀速圆周运动,关于向心加速度,下列说法正确的是()A向心加速度与线速度成正比B向心加速度与角速度成正比C向心加速度与周期成反比D向心加速度与向心力成正比9关于地球上的物体,由于地球的自转,以下说法中正确的是()A在赤道上的物体线速度最小B在两极上的物体线速度最大C赤道上物体的角速度最小D北京和南京的角速度大小相等10下列关于向心力的说法中正确的是()A物体由于做圆周运动产生了一个向心力B做匀速圆周运动的物体,其向心力为其所受的合外力C做匀速圆周运动的物体,其向心力不变D向心加速度决定了向心力的大小11水平抛出一个物体,经时间t秒后物体速度方向与水平
4、方向夹角为,重力加速度为g,则平抛运动的初速度为()Agt sinBgt cosCgt tanD12如图,若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的合外力F的方向,则其可能的轨是()ABCD13地球表面上各点都随地球做匀速圆周运动则下列说法正确的是()A地球表面各点的向心加速度的大小都相等B地球表面各点的线速度的大小都相等C地球表面各点向心加速度的方向都指向地心D地球表面各点向心加速度的方向并不都指向地心14如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,物体所受向心力是()A重力B弹力C静摩擦力D以上都不是15用绳拴着一个物体,使它在无限大的光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,绳断
5、以后物体将()A沿半径方向接近圆心B沿半径方向远离圆心C沿切线方向做匀速直线运动D由于惯性,物体继续作圆周运动16如图所示,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A的受力情况是()A受重力、支持力B受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C重力、支持力、向心力、摩擦力D以上均不正确17在光滑的圆锥形漏斗的内壁,有两个质量相等的小球A、B,它们分别紧贴漏斗,在不同水平面上做匀速圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是()A小球A的速率大于小球B的速率B小球A的速率小于小球B的速率C小球A对漏斗壁的压力大于小球B对漏斗壁的压力D小球A的转动周期大于小球B 的转动周期18一个物体做曲线
6、运动,以下说法正确的是()A物体的速度方向在时刻改变B物体的速度大小在时刻改变C物体的速度方向总是沿着曲线的切线方向D物体所受合外力的方向与加速度方向始终一致19关于运动的合成与分解有以下说法,其中正确的是()A两个直线运动的合位移一定比分位移大B运动的合成与分解都遵循平行四边形定则C某个分运动的规律会因另一个分运动而改变D某个分运动的规律不会因另一个分运动而改变20图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2rb点在小轮上,到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中,皮带不打滑则()Ac点与d点的角速度
7、大小相等Ba点与b点的角速度大小相等Ca点与c点的线速度大小相等Da点与c点的向心加速度大小相等二、填空题;(共4小题;10个空,每空2分,共20分请将正确答案写在答卷上)21汽车沿半径为R的水平圆轨道行驶,设跑道的路面是水平的,路面作用于车的摩擦力的最大值是车重的,要使汽车不致冲出圆轨道,车速最大不能超过,是力提供向心力22一物体在水平面内沿半径R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v=2m/s 那么,它的向心加速度为m/s2,它的周期为s23如图所示,A、B为咬合转动的两个齿轮,它们的半径分别为RA和RB,且RA=2RB,则A、B两轮边缘上两点的角速度之比为;线速度之比为24在做研究
8、平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上: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小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触E将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线(2)在该实验中,某同学记录了A、B、C三点,取A点为坐标原点,建立了如图所示的坐标系平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出那么A、B两点的时间间隔是,小球平抛的初速度为三本题包括3小题,共20分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤25从1.
9、8m的高处水平抛出一小球,球落地时的速度与水平地面的夹角为45,求抛出时的初速度和水平位移(g取10m/s2)来源:学_科_网Z_X_X_K26如图所示,圆盘绕轴匀速转动时,在距离圆心0.8m处放一质量为0.4kg的金属块,恰好能随圆盘做匀速圆周运动而不被甩出,此时圆盘的角速度为2rad/s求:(1)金属块的线速度和向心加速度(2)金属块受到的最大静摩擦力27如图长L=0.5m质量不计的杆下端固定在O点,上端连着球A,球A质量为m=2kg,A绕O在竖直面做圆周运动(1)若小球A过最高点时速率若为1m/s,求此时球对杆的作用力大小和方向;(2)若小球A过最高点速度为4m/s时,求此时球对杆的作用
10、力大小和方向来源:Z.xx.k.Com2015-2016学年湖南省株洲十八中高一(下)第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、共20小题;每小题3分,共60分1-16为单选题,17-20为多选题请将选出的正确答案填入答卷中1关于互成角度的两个初速度不为零的匀速直线运动的合运动,下列说法正确的是()A一定是直线运动B一定是曲线运动C可能是直线运动,也可能是曲线运动D以上都不对【分析】两个运动的合运动到底是直线还是曲线,我们要看合外力与速度方向的关系,找出合外力和初速度方向进行判断【解答】解:两个运动都是匀速直线运动,所以受到的合力分别为零,所以合运动的合力也一定为零两个互成角度的运动的初速度不为
11、零,所以合运动的初速度不为零所以合运动是:初速度不为零,合外力为零的运动,即:匀速直线运动故选:A2某质点绕圆轨道作匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A因为它速度大小始终不变,所以它作的是匀速运动B它速度大小不变,但方向时刻改变,是变速运动C该质点速度大小不变,因而加速度为零,处于平衡状态D该质点作的是加速度不变的变速运动【分析】圆周运动是曲线运动,速度的方向沿切线的方向,加速度的方向始终指向圆心由此分析即可【解答】解:A、B、圆周运动是曲线运动,速度的方向不断变化,是变速运动故A错误,B正确;C、匀速圆周运动的速度的方向不断变化,所以加速度不为0,加速度的方向始终指向圆心,也不是平衡状态故
12、C错误;D、匀速圆周运动的加速度的方向始终指向圆心,方向不断变化故D错误故选:B3一个物体以初速度V0水平抛出,经过时间t时其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等,那么t为()ABCD【分析】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,分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可【解答】解:设平抛的水平位移是x,则竖直方向上的位移就是x,水平方向上:x=V0t竖直方向上:x=gt2联立可以求得:t=故选:B4关于曲线运动速度的方向,下列说法正确的是()A速度的方向总是沿曲线并保持不变B速度的方向总是与这一点运动的轨迹垂直C速度的方向就是曲线上的
13、这一点的切线方向D曲线运动的速度方向不断改变,速度大小保持不变【分析】曲线运动中的速度的方向就是曲线上的这一点的切线方向,速度的大小可能变化,也可能不变化【解答】解:A、速度的方向总是沿曲线的切线方向,是不断变化的故A错误;BC、曲线运动的速度方向总是沿曲线上的这一点的切线方向故C正确,B错误;D、曲线运动的过程中速度的大小可能变化,也可能不变化故D错误故选:C5做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于()A物体的高度和所受重力B物体的高度和初速度C物体所受的重力和初速度D物体所受的重力、高度和初速度【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,平抛运动的时间
14、由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移【解答】解:根据h=得,t=,则水平距离x=,知水平方向通过的最大距离由物体的高度和初速度决定故B正确,A、C、D错误故选:B6物体在做匀速圆周运动的过程中,保持不变的物理量为()A线速度B周期C向心力D向心加速度【分析】匀速圆周运动的线速度大小不变,方向时刻改变,根据a=判断向心加速度是否改变【解答】解:A、匀速圆周运动的线速度大小不变,方向改变故A错误B、匀速圆周运动的角速度大小不变,方向不变,则其周期也不变故B正确C、向心力的大小不变,方向始终指向圆心,时刻改变故C错误D、根据a= 知,向心加速度的大小不变,但方向始终指向圆心,时刻改变故D错误故选
15、:B7对于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是()A线速度大的角速度也一定大B线速度大的周期一定大C角速度大的周期一定大D角速度大的周期一定小【分析】根据匀速圆周运动的线速度、角速度、周期之间的关系分析即可【解答】解:A、根据公式,在r一定的条件下,线速度大的角速度才一定大;故A错误;B、根据公式:T=,在r一定的条件下,线速度大的周期一定小故B错误;CD、根据公式:T=可知,角速度大的周期一定小故C错误,D正确故选:D8物体做匀速圆周运动,关于向心加速度,下列说法正确的是()A向心加速度与线速度成正比B向心加速度与角速度成正比C向心加速度与周期成反比D向心加速度与向心力成正比【分析】物体做
16、匀速圆周运动时,合外力提供向心力,加速度大小不变,但是方向指向圆心,时刻发生变化,因此根据向心加速度的特点可正确解答本题【解答】解:A、根据向心加速度公式an=2r=;可知,当半径一定时,向心加速度才与角速度平方正比,或与线速度平方成正比,或与周期的平方成正比故ABC错误;D、根据牛顿第二定律:,向心加速度与向心力成正比故D正确故选:D9关于地球上的物体,由于地球的自转,以下说法中正确的是()A在赤道上的物体线速度最小B在两极上的物体线速度最大C赤道上物体的角速度最小D北京和南京的角速度大小相等【分析】同轴转动角速度相同,根据v=r知线速度与半径成正比,从而判定各选项【解答】解:在该题中,在地
17、球上各点角速度相等,即有:A=B,所以由v=r知转动半径越大,线速度越大,在地球上赤道上线速度最大,两极最小;故选:D10下列关于向心力的说法中正确的是()A物体由于做圆周运动产生了一个向心力B做匀速圆周运动的物体,其向心力为其所受的合外力C做匀速圆周运动的物体,其向心力不变D向心加速度决定了向心力的大小【分析】物体做圆周运动就需要有向心力,向心力是由外界提供的,不是物体产生的做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的向心力的方向时刻改变【解答】解:A、物体做圆周运动就需要有向心力,向心力是由外界提供的,不是做圆周运动产生的故A错误B、匀速圆周运动的物体,合力等于向心力故B正确C、做匀速圆周运
18、动的物体,向心力大小不变,方向时刻改变,故C错误D、向心力不是向心加速度决定的故D错误故选:B11水平抛出一个物体,经时间t秒后物体速度方向与水平方向夹角为,重力加速度为g,则平抛运动的初速度为()Agt sinBgt cosCgt tanD【分析】小球水平抛出后在只有重力作用下做平抛运动,则可将平抛运动分解成水平方向匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动当抛出t时间后,由重力加速度可求出竖直方向的速度,并由此时物体的速度与水平方向夹角可确定初速度【解答】解:当物体抛出t秒后,竖直分速度为:v=gt,由题此时物体速度与水平方向夹角为,则由三角函数可求出初速度为: =tan 则:v0=故选:D12
19、如图,若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的合外力F的方向,则其可能的轨是()ABCD【分析】做曲线运动的物体的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向,合力指向运动轨迹弯曲的内侧【解答】解:曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向,由此可以判断AC错误;曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由此可以判断D错误,B正确;故选:B13地球表面上各点都随地球做匀速圆周运动则下列说法正确的是()A地球表面各点的向心加速度的大小都相等B地球表面各点的线速度的大小都相等C地球表面各点向心加速度的方向都指向地心D地球表面各点向心加速度的方向并不都指向地心【分析】地面上的物体随地球自转做
20、匀速圆周运动,角速度相等,根据向心加速度公式a=2r分析向心加速度的关系由v=r分析线速度的大小关系向心加速度的方向指向圆心【解答】解:A、地球表面各点绕地轴转动,角速度相等,由于各点的轨道半径不全相等,所以由向心加速度公式a=2r分析知,向心加速度不都相等,故A错误B、由v=r知,角速度相等,各点的轨道半径不都相等,因此各点的线速度的大小不都相等故B错误CD、地球表面各点向心加速度的方向都指向地轴的一点,只有赤道上各点向心加速度的方向指向地心,故C错误,D正确故选:D14如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,物体所受向心力是()A重力B弹力C静摩擦力D以上都不是【分析】做匀
21、速圆周运动的物体合力等于向心力,向心力可以由重力、弹力、摩擦力中的任意一种力来提供,也可以由几种力的合力提供,还可以由某一种力的分力提供;本题中物体做匀速圆周运动,合力指向圆心,对物体受力分析,受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的弹力,合力等于弹力,提供向心力【解答】解:物体做匀速圆周运动,合力指向圆心,对物体受力分析,受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的弹力,如图:其中重力G与静摩擦力f平衡,弹力N提供向心力故选:B15用绳拴着一个物体,使它在无限大的光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,绳断以后物体将()A沿半径方向接近圆心B沿半径方向远离圆心C沿切线方向做匀速直线运动D由于惯性,物体继续作圆
22、周运动【分析】牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到任何力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;指静止的物体不受力将保持静止,运动的物体不受力,将保持匀速直线运动状态【解答】解:用绳子拴着小球在无限大光滑的水平面上做原周运动,如果绳子突然断了,在水平方向小球将不受力的作用,所以将保持绳子断时的速度做匀速直线运动故选:C16如图所示,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A的受力情况是()A受重力、支持力B受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C重力、支持力、向心力、摩擦力D以上均不正确【分析】向心力是根据效果命名的力,只能由其它力的合力或者分力来充当,不是真实存在的力,
23、不能说物体受到向心力【解答】解:物体在水平面上,一定受到重力和支持力作用,物体在转动过程中,有背离圆心的运动趋势,因此受到指向圆心的静摩擦力,且静摩擦力提供向心力,故ACD错误,B正确故选:B17在光滑的圆锥形漏斗的内壁,有两个质量相等的小球A、B,它们分别紧贴漏斗,在不同水平面上做匀速圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是()A小球A的速率大于小球B的速率B小球A的速率小于小球B的速率C小球A对漏斗壁的压力大于小球B对漏斗壁的压力D小球A的转动周期大于小球B 的转动周期【分析】涉及物理量较多时,比较多个量中两个量的关系,必须抓住不变量,而后才能比较变量【解答】解:对A、B两球进行受力分析,两
24、球均只受重力和漏斗给的支持力FN如图所示对A球由牛顿第二定律:FNAsin=mgFNAcos=m=mA2rA对B球由牛顿第二定律:FNBsin=mgFNBcos=m=mB2rB由两球质量相等可得FNA=FNB,所以C错误由可知,两球所受向心力相等,因为rArB,所以vAvB,故A正确,B错误mA2rA=mB2rB,因为rArB,所以AB,故又因为=,所以TATB,故D正确故选AD18一个物体做曲线运动,以下说法正确的是()A物体的速度方向在时刻改变B物体的速度大小在时刻改变C物体的速度方向总是沿着曲线的切线方向D物体所受合外力的方向与加速度方向始终一致【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不
25、在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论物体的速度方向总是沿着曲线的切线方向【解答】解:A、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,物体的速度方向在时刻改变,所以A正确;B、做匀速圆周运动的物体的速度大小不变,速度大小不变,故B错误C、在曲线运动中,物体的速度方向总是沿着曲线的切线方向,故C正确D、根据牛顿第二定律可知,做曲线运动的物体所受合外力的方向与加速度方向始终一致故D正确故选:ACD19关于运动的合成与分解有以下说法,其中正确的是()A两个直线运动的合位移一定比分位移大B运动的合成与分解都遵循平行四边形定则C某个分运动的规律会因另一个分运动而改变D某个
26、分运动的规律不会因另一个分运动而改变【分析】合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上根据平行四边形定则,可知合速度、合位移与分速度、分位移的大小关系【解答】解:A、根据平行四边形定则知,合位移可能比分位移大,可能比分位移小,可能与位移相等故A错误 B、运动的合成与分解都遵循平行四边形定则故B正确 CD、两分运动相互独立,互不影响故C错误,D正确故选:BD20图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2rb点在小轮上,到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中,皮带不打滑
27、则()Ac点与d点的角速度大小相等Ba点与b点的角速度大小相等Ca点与c点的线速度大小相等Da点与c点的向心加速度大小相等【分析】共轴转动的各点角速度相等,靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等,根据v=r,an=r2=半径各点线速度、角速度和向心加速度的大小【解答】解:A、共轴转动的各点角速度相等,故b、c、d三点角速度相等,故A正确;B、a、c两点的线速度大小相等,b、c两点的角速度相等,根据v=r,a的角速度大于c的角速度,则a点的角速度大于b点的角速度,故B错误;C、靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等,故a、c两点的线速度大小相等,故C正确;D、a、c两点的线速度大小相等,根据an=,
28、a点的向心加速度大于b点的向心加速度,故D错误;故选:AC来源:学科网二、填空题;(共4小题;10个空,每空2分,共20分请将正确答案写在答卷上)21汽车沿半径为R的水平圆轨道行驶,设跑道的路面是水平的,路面作用于车的摩擦力的最大值是车重的,要使汽车不致冲出圆轨道,车速最大不能超过,是静摩擦力力提供向心力【分析】汽车在水平圆轨道上行驶,靠静摩擦力提供向心力,结合牛顿第二定律求出最大车速【解答】解:根据牛顿第二定律得:kmg=m,解得: =,靠静摩擦力提供向心力故答案为:,静摩擦力22一物体在水平面内沿半径R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动,线速度v=2m/s 那么,它的向心加速度为20m/s
29、2,它的周期为0.628s【分析】已知物体做匀速圆周运动,利用向心加速度公式an=求解向心加速度;由T=求解周期【解答】解:已知 R=20cm=0.2m,v=2m/s,则物体的向心加速度为:an=m/s2=20m/s2;周期:T=s=0.628s;故答案为:20,0.62823如图所示,A、B为咬合转动的两个齿轮,它们的半径分别为RA和RB,且RA=2RB,则A、B两轮边缘上两点的角速度之比为1:2;线速度之比为1:1【分析】咬后的两齿轮有两轮边缘上线速度大小相等,根据线速度大小相等和各物理量的关系求解即可【解答】解:根据题意有两轮边缘上的线速度大小相等,即有vA=vB即根据角速度和线速度v的
30、关系v=r得角速度与半径成反比:即故答案为:1:2,1:124在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上:ACDA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小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触E将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线(2)在该实验中,某同学记录了A、B、C三点,取A点为坐标原点,建立了如图所示的坐标系平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出那么A、B两点的时间间隔是0.1s,小球平抛的初速度
31、为1m/s【分析】(1)保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平,因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,实验要求小球滚下时不能碰到木板平面,避免因摩擦而使运动轨迹改变,最后轨迹应连成平滑的曲线(2)根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出A、B两点的时间间隔,结合水平位移和时间间隔求出初速度【解答】解:(1)A、通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动故A正确B、因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误,C正确D、小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)
32、相接触,防止因摩擦而改变运动的轨迹,故D正确E、将球经过不同高度的位置记录在纸上后,取下纸,平滑的曲线把各点连接起来,故E错误;故选:ACD(2)在竖直方向上,根据y=gT2得,T=,小球平抛运动的初速度故答案为:(1)ACD,(2)0.1s,1m/s三本题包括3小题,共20分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤25从1.8m的高处水平抛出一小球,球落地时的速度与水平地面的夹角为45,求抛出时的初速度和水平位移(g取10m/s2)来源:Z_xx_k.Com【分析】平抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动已知高度可以求出运动时间和竖直方向速度,再根据末速度的方向即可求出和
33、初速度和水平位移【解答】解:平抛运动竖直方向做自由落体运动,则h=t=0.6svy=gt=6m/s球落地时的速度与水平地面的夹角为450,则v0=vy=6m/sx=v0t=3.6m答:抛出时的初速度为6m/s,水平位移为3.6m26如图所示,圆盘绕轴匀速转动时,在距离圆心0.8m处放一质量为0.4kg的金属块,恰好能随圆盘做匀速圆周运动而不被甩出,此时圆盘的角速度为2rad/s求:(1)金属块的线速度和向心加速度(2)金属块受到的最大静摩擦力【分析】(1)由半径和角速度根据公式v=R求出线速度,由a=2R,求出向心加速度(2)金属块随圆盘恰好能做匀速圆周运动,由最大静摩擦力提供向心力,由牛顿第
34、二定律求解最大静摩擦力【解答】解:(1)根据线速度与角速度的关系得:v=r=20.8=1.6m/s根据a=2r解得:a=220.8=3.2m/s2(2)金属块随圆盘恰好能做匀速圆周运动,由最大静摩擦力提供向心力,则有:解得:fmax=ma=0.43.2N=1.28N答:(1)金属块的线速度为1.6m/s,金属块的向心加速度为3.2m/s2(2)金属块受到的最大静摩擦力为1.28N27如图长L=0.5m质量不计的杆下端固定在O点,上端连着球A,球A质量为m=2kg,A绕O在竖直面做圆周运动(1)若小球A过最高点时速率若为1m/s,求此时球对杆的作用力大小和方向;(2)若小球A过最高点速度为4m/
35、s时,求此时球对杆的作用力大小和方向【分析】(1)对小球受力分析,受重力、杆的弹力,合力提供向心力,根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解;(2)再次对小球受力分析,受重力、杆的弹力,合力提供向心力,根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解【解答】解:(1)对小球受力分析,受重力、杆的弹力(假设向下),合力提供向心力,根据牛顿第二定律和向心力公式,有mg+F=m代入数据,解得F=mmg=16N负号表示此时球对杆的作用力方向与假设的方向相反,即向上,大小为16N;根据牛顿第三定律,杆对球的弹力和球对杆的弹力方向相反、大小相等;故此时球对杆有16N的向下的弹力(2)再次对小球受力分析,受重力、杆的弹力(假设向下),合力提供向心力,根据牛顿第二定律和向心力公式,有来源:学,科,网mg+F=m代入数据,解得F=mmg=44N0,即假设成立,杆对球的弹力向下;根据牛顿第三定律,杆对球的弹力和球对杆的弹力方向相反、大小相等;故此时球对杆的作用力向上,大小为44N