1、2016-2017学年山东省淄博七中高一(下)月考物理试卷(3月份)一、选择题(共14小题,每小题4分,共56分,在每小题给出的四个选项中,第18小题只有一个选项符合题目要求,第914小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1下列关于曲线运动的说法中正确的是:()A所有曲线运动一定是变速运动B物体在一恒力作用下不可能做曲线运动C做曲线运动的物体,速度方向时刻变化,故曲线运动不可能是匀变速运动D物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动2以下情景描述不符合物理实际的是()A洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉B汽车通过拱形桥最高点时
2、对桥的压力小于汽车重力C绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态D火车轨道在弯道处应设计成外轨高内轨低3如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的运动及受力情况是()A加速上升B减速上升C拉力等于重力D拉力小于重力4洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上,如图,则此时()A衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力、向心力的作用B筒壁的弹力随筒的转速增大而增大C衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由于摩擦的作用D筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大5如图所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t到达地面时,速度与水平方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为g下列说法正确
3、的是()A小球水平抛出时的初速度大小为B小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为C若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长D若小球初速度增大,则减小6某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮的角速度为,则丙轮边缘上某点的向心加速度为()ABCD7如图所示,两球的半径分别是r1和r2,均小于r,而球质量分布均匀,大小分别为m1、m2,则两球间的万有引力大小为()ABCD8如图所示,已知半圆形碗半径为R,质量为M,静止在地面上,质量为m的滑块滑到圆弧最底端速率为v,碗仍静止,此时地面受到碗的压力为()Amg+mBMg+mg+mCMg+mgDMg+mgm9根据开普勒
4、行星运动规律推论出下列结论中,哪个是错误的()A人造地球卫星的轨道都是椭圆,地球在椭圆的一个焦点上B同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等C不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等D同一卫星绕不同行星运动,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等10以速度v0水平抛出一小球,如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等,以下判断正确的是()A此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小B此时小球的速度大小为v0C此时小球速度的方向与位移的方向相同D小球运动的时间为11如图所示,有一个半
5、径为R的光滑圆轨道,现给小球一个初速度,使小球在竖直面内做圆周运动,则关于小球在过最高点的速度v,下列叙述中正确的是()Av的最小值为0Bv由零逐渐增大,轨道对球的弹力逐渐增大C当v由值逐渐增大时,轨道对小球的弹力也逐渐增大D当v由值逐渐减小时,轨道对小球的弹力也逐渐增大12一只小船在静水中的速度为5m/s,它要渡过一条宽为50m的河,河水流速为4m/s,则()A这只船过河位移可能为50 mB这只船过河时间可能为8sC若河水流速改变,船过河的最短时间一定不变D若河水流速改变,船过河的最短位移一定不变13如图所示叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度匀速转动,A、B、C的质量分别
6、为3m、2m、m,A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为,B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力以下说法中不正确的是()AC与转台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力BB对A的摩擦力一定为3mgC转台的角速度一定满足:D转台的角速度一定满足:14如图所示,一根细线下端栓一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动,现使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动,而金属块Q始终静止在桌面上的同一位置,则改变高度后与原来相比较,下面的判断中正确的是()A细线所受的拉力不变B小球P运动的线速度变大
7、C小球P运动的周期不变DQ受到桌面的静摩擦力变小二、计算题(本题共4小题,共44分解答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)15从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体,经2s落地,不计空气阻力,g取10m/s2求:(1)物体抛出时距地面的高度h;(2)物体落地点距抛出点的水平距离x;(3)刚落地时速度方向与水平方向的夹角的正切值tan(4)在空中运动的2s内速度的变化v16如图所示,在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,O为悬点,O为O在水平地面上的投影,已知绳长为a,绳与竖直方向夹角为=60,OO间距离为,某时刻绳被
8、剪断,小球将落到P点,求:(1)小球做圆周运动的速度v;(2)P到O的距离l17如图所示,倾角为37的斜面长l=1.9m,在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s的速度水平抛出,与此同时静止释放在顶端的滑块,经过一段时间后将小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块(小球和滑块均视为质点,重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8),求:(1)小球从抛出到达斜面所用时间;(2)抛出点O离斜面底端的高度;(3)滑块与斜面间的动摩擦因数18如图所示,摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台,接着以v=3m/s水平速度离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧
9、切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑A、B为圆弧两端点,其连线水平已知圆弧半径为R=1.0m,人和车的总质量为180kg,特技表演的全过程中,阻力忽略不计(计算中取g=10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6)求:(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离S;(2)从平台飞出到A点时速度及圆弧对应圆心角;(3)人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力大小;(4)人和车运动到圆弧轨道最低点O速度v=m/s此时对轨道的压力大小2016-2017学年山东省淄博七中高一(下)月考物理试卷(3月份)参考答案与试题解析一、选择题(共14小题,每小题4分,共56分,在每小题给出的四个选
10、项中,第18小题只有一个选项符合题目要求,第914小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1下列关于曲线运动的说法中正确的是:()A所有曲线运动一定是变速运动B物体在一恒力作用下不可能做曲线运动C做曲线运动的物体,速度方向时刻变化,故曲线运动不可能是匀变速运动D物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动【考点】物体做曲线运动的条件【分析】既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动;物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,但合外力的大小、方向不一定变化;【解答】解:A、无论是物体速度的大小变了,还是速度的方
11、向变了,都说明速度是变化的,都是变速运动,做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变,所以曲线运动一定是变速运动,故A正确B、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上,但合力不一定变化,如平抛运动所以B选项错误C、曲线运动只是说它的轨迹是曲线,当物体受到的力是恒力时,它就可以是匀变速运动,如我们平时所说的平抛运动,是曲线运动,同时它也是匀变速运动,故C错误D、在恒力的作用下,物体也可能做曲线运动,如平抛运动,就是在重力这个恒力的作用下做的曲线运动,所以D选项错误故选:A2以下情景描述不符合物理实际的是()A洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉B汽车通过拱形桥最高点时对桥
12、的压力小于汽车重力C绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态D火车轨道在弯道处应设计成外轨高内轨低【考点】向心力;离心现象【分析】A项:当外力突然消失或者不足以提供向心力时,物体将做离心运动B项:通过对汽车在最高点时受力分析,可得出支持力比重力小,再由牛顿第三定律可知:压力比重力小C项:液滴也在做圆周运动,万有引力用来提供向心力,液滴此时处于完全失重状态D项:铁轨内高外低,此时火车转弯内外轨道均不受侧向压力作用,火车靠重力与支持力的合力提供向心力【解答】解:A、洗衣机脱水时,附着在衣物上的水做圆周运动,当做圆周运动所需的向心力大于水滴的合力时,水滴将做离心运动故A符合物理实际B、对汽
13、车受力分析:mgF支=,所以mgF支 再由牛顿第三定律可知:mgF压故B正确C、绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴也在做圆周运动,万有引力用来提供向心力,液滴此时处于完全失重状态故C错误D、铁轨内高外低,此时火车转弯内外轨道均不受侧向压力作用,火车靠重力与支持力的合力提供向心力故D正确故选:C3如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的运动及受力情况是()A加速上升B减速上升C拉力等于重力D拉力小于重力【考点】运动的合成和分解;共点力平衡的条件及其应用;牛顿第二定律【分析】将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的速度等于A的速度,根据平行四
14、边形定则判断出A的速度变化,从而得出A的加速度方向,根据牛顿第二定律判断拉力和重力的大小关系【解答】解:小车沿绳子方向的速度等于A的速度,设绳子与水平方向的夹角为,根据平行四边形定则,物体A的速度vA=vcos,小车匀速向右运动时,减小,则A的速度增大,所以A加速上升,加速度方向向上,根据牛顿第二定律有:TGA=mAa知拉力大于重力故A正确,B、C、D错误故选:A4洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上,如图,则此时()A衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力、向心力的作用B筒壁的弹力随筒的转速增大而增大C衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由于摩擦的作用D筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大【考点】向心
15、力;牛顿第二定律【分析】衣服随脱水桶一起做匀速圆周运动,靠合力提供向心力,在水平方向上的合力提供向心力,竖直方向合力为零根据牛顿第二定律进行分析【解答】解:A、衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用,靠弹力提供向心力分析受力时,不单独分析向心力,故A错误;BC、弹力提供向心力,根据向心力计算公式可得弹力T=mr2,所以筒壁的弹力随筒的转速增大而增大,B正确、C错误;D、在竖直方向上,衣服所受的重力和摩擦力平衡,所以摩擦力不变,D错误故选:B5如图所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t到达地面时,速度与水平方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为g下列说法正确的是()A小球水平抛出时的初速度大
16、小为B小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为C若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长D若小球初速度增大,则减小【考点】平抛运动【分析】平抛运动在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动落地的时间由高度决定,知道落地时间,即可知道落地时竖直方向上的速度,根据速度与水平方向的夹角,可求出落地的速度大小和水平初速度【解答】解:A、落地时竖直方向上的速度vy=gt因为速度方向与水平方向的夹角为,所以小球的初速度v0=vycot=gtcot=故A正确,B、速度与水平方向夹角的正切值tan=,位移与水平方向夹角的正切值tan=,tan=2tan但故B错误C、平抛运动的落地时间由高度决定,与初速
17、度无关故C错误D、速度与水平方向夹角的正切值tan=,若小球初速度增大,下落时间不变,所以tan减小,即减小,故D正确故选:AD6某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮的角速度为,则丙轮边缘上某点的向心加速度为()ABCD【考点】向心加速度;线速度、角速度和周期、转速【分析】甲乙丙三个轮子的线速度相等,根据a=求出丙轮边缘上某点的向心加速度【解答】解:甲丙的线速度大小相等,根据a=知甲丙的向心加速度之比为r3:r1,甲的向心加速度a甲=r12,则a丙=故A正确,B、C、D错误故选:A7如图所示,两球的半径分别是r1和r2,均小于r,而球质量分布均匀,大小分别
18、为m1、m2,则两球间的万有引力大小为()ABCD【考点】万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力定律的内容,求出两球间的万有引力大小【解答】解:两个球的半径分别为r1和r2,两球之间的距离为r,所以两球心间的距离为r1+r2+r,根据万有引力定律得两球间的万有引力大小为:F=故选:D8如图所示,已知半圆形碗半径为R,质量为M,静止在地面上,质量为m的滑块滑到圆弧最底端速率为v,碗仍静止,此时地面受到碗的压力为()Amg+mBMg+mg+mCMg+mgDMg+mgm【考点】牛顿第二定律;向心力【分析】滑块滑到圆弧最底端时,由重力和碗的支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出圆弧的支持力,再
19、对碗研究,由平衡条件求出地面对碗的支持力,根据牛顿第三定律求出地面受到碗的压力【解答】解:以滑块为研究对象,设碗对滑块的支持力大小为F1,根据牛顿第二定律得 F1mg=m 得到F1=mg+m以碗为研究对象,由平衡条件得 地面对碗的支持力F2=F1+Mg=Mg+mg+m由牛顿第三定律得,地面受到碗的压力大小为FN=Mg+mg+m故选B9根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中,哪个是错误的()A人造地球卫星的轨道都是椭圆,地球在椭圆的一个焦点上B同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等C不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动,轨道半长轴的三次方与公转周期
20、的二次方的比值都相等D同一卫星绕不同行星运动,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等【考点】开普勒定律【分析】开普勒第一定律,所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上开普勒第三定律,所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等【解答】解:A、根据开普勒第一定律,人造地球卫星的轨道都是椭圆,地球在椭圆的一个焦点上,故A正确B、根据开普勒第三定律,所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等即=k,其中k与中心体的质量有关,所以不同卫星在绕同一中心体在不同轨道上运动,k是一样的,故BC正确,D错误本题选错误的,故选:D10以速度v0水
21、平抛出一小球,如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等,以下判断正确的是()A此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小B此时小球的速度大小为v0C此时小球速度的方向与位移的方向相同D小球运动的时间为【考点】平抛运动【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,抓住竖直分位移与水平分位移大小相等,结合位移时间公式求出运动的时间,从而得出竖直分速度的大小根据时间可求出竖直方向的分速度以及速度的大小和方向【解答】解:A、D、竖直分位移与水平分位移大小相等,有:v0t=gt2,解得:t=,则竖直分速度为:vy=gt=2v0v0,与水平分速度不等故A错误,D正确
22、B、小球的速度v=v0故B正确C、因为水平位移与竖直位移相等,则位移与水平方向夹角的正切值等于1,速度与水平方向夹角的正切值为:tan=2,则知小球的速度方向与位移的方向不同故C错误故选:D11如图所示,有一个半径为R的光滑圆轨道,现给小球一个初速度,使小球在竖直面内做圆周运动,则关于小球在过最高点的速度v,下列叙述中正确的是()Av的最小值为0Bv由零逐渐增大,轨道对球的弹力逐渐增大C当v由值逐渐增大时,轨道对小球的弹力也逐渐增大D当v由值逐渐减小时,轨道对小球的弹力也逐渐增大【考点】向心力【分析】小球在最高点,靠重力和管道的弹力提供向心力,最小速度为零,当v=时,轨道的弹力为零,根据牛顿第
23、二定律分析小球弹力和速度的关系【解答】解:A、因为轨道内壁下侧可以提供支持力,则最高点的最小速度为零,故A正确;B、在最高点只有重力提供向心力,即mg=m,解得:v=,轨道对球的弹力为零,当v,管道下壁对小球有作用力,根据牛顿第二定律得,mgN=m,速度增大时,弹力减小,故B错误;C、当v,管道上壁对小球有作用力,根据牛顿第二定律得,mg+N=m,当速度增大时,弹力F增大,故C正确;D、当v,管道下壁对小球有作用力,根据牛顿第二定律得,mgN=m,速度减小,弹力增大,故D正确故选:ACD12一只小船在静水中的速度为5m/s,它要渡过一条宽为50m的河,河水流速为4m/s,则()A这只船过河位移
24、可能为50 mB这只船过河时间可能为8sC若河水流速改变,船过河的最短时间一定不变D若河水流速改变,船过河的最短位移一定不变【考点】运动的合成和分解【分析】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度,因为小船在静水中的速度为5m/s,它大于河水流速4m/s,由速度合成的平行四边形法则可知,合速度可以垂直河岸当静水中的速度垂直河岸时过河时间最短,这时如河水流速改变时,由分运动的独立性可知过河时间不变当河水流速改变时,合速度要改变,若大于小船在静水中的速度,合速度不能垂直河岸,过河的最短位移要改变【解答】解:A、小船在静水中的速度为5m/s,它大于河水流速4m/s,由速度合成的平行四边形法则可
25、知,合速度可以垂直河岸,因此,过河位移可以为50m,故A正确B、当以静水中的速度垂直河岸过河时,过河时间为t=s=10s,故B错误C、河水流速改变时,由分运动的独立性可知只要静水中的速度垂直河岸过河,那么就时间不变,故C正确D、河水流速改变时,合速度要改变,若大于小船在静水中的速度,合速度不能垂直河岸,过河的最短位移要改变,故D错误故选:AC13如图所示叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为,B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力以下说法中不正确的是
26、()AC与转台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力BB对A的摩擦力一定为3mgC转台的角速度一定满足:D转台的角速度一定满足:【考点】向心力;牛顿第二定律【分析】三个物体保持相对静止,随转台一起做匀速圆周运动,靠静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律得出摩擦力的大小关系,根据最大静摩擦力求出发生相对滑动的临界角速度,从而分析判断【解答】解:A、三个物体保持相对静止,随转台一起做匀速圆周运动,靠静摩擦力提供向心力,则,可知C与转台间的摩擦力大小等于A与B间的摩擦力大小,故A不正确B、A、B间的摩擦力不一定达到最大静摩擦力,则摩擦力的大小不一定等于3mg,故B不正确C、根据mg=mR2得,临界角速度,C的
27、半径大,则C先达到最大静摩擦力,转台的角速度满足,故C正确,D不正确选不正确的,故选:ABD14如图所示,一根细线下端栓一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动,现使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动,而金属块Q始终静止在桌面上的同一位置,则改变高度后与原来相比较,下面的判断中正确的是()A细线所受的拉力不变B小球P运动的线速度变大C小球P运动的周期不变DQ受到桌面的静摩擦力变小【考点】向心力【分析】金属块Q保持在桌面上静止,根据平衡条件分析所受桌面的支持力是否变化以P为研究对象,根据牛顿第二定律分析细线的拉力的变化
28、,判断Q受到桌面的静摩擦力的变化由向心力知识得出小球P运动的线速度、角速度与细线与竖直方向夹角的关系,再判断其变化【解答】解:ABC、设细线与竖直方向的夹角为,细线的拉力大小为T,细线的长度为LP球做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图,则有: T=,mgtan=m2Lsin=,得角速度=,使小球改到一个更高的水平面上作匀速圆周运动时,增大,cos减小,则得到细线拉力T增大,角速度增大知周期变小,增大,sin增大,tan增大,线速度变大,故AC错误,B正确;D、对Q球,由平衡条件得知,Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小,则静摩擦力变大,D错误;故选:B二、计算题(本题共
29、4小题,共44分解答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)15从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体,经2s落地,不计空气阻力,g取10m/s2求:(1)物体抛出时距地面的高度h;(2)物体落地点距抛出点的水平距离x;(3)刚落地时速度方向与水平方向的夹角的正切值tan(4)在空中运动的2s内速度的变化v【考点】平抛运动【分析】(1)根据位移时间公式求出物体抛出时距离地面的高度(2)根据初速度和时间求出物体落地点与抛出点的水平距离(3)根据速度时间公式求出落地时的竖直分速度,结合平行四边形定则求出落地速度方向与水平
30、方向夹角的正切值(4)根据速度时间公式求出2s内速度的变化量【解答】解:(1)根据得物体抛出点距离地面的高度为:h=20m(2)物体落地点距抛出点的水平距离为:x=v0t=122m=24m(3)物体落地时的竖直分速度为:vy=gt=102m/s=20m/s,根据平行四边形定则知:(4)物体在空中速度的变化量为:v=gt=102m/s=20m/s答:(1)物体抛出时距地面的高度h为20m;(2)物体落地点距抛出点的水平距离x为24m;(3)刚落地时速度方向与水平方向的夹角的正切值tan为(4)在空中运动的2s内速度的变化v为20m/s16如图所示,在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,O为悬点,O为
31、O在水平地面上的投影,已知绳长为a,绳与竖直方向夹角为=60,OO间距离为,某时刻绳被剪断,小球将落到P点,求:(1)小球做圆周运动的速度v;(2)P到O的距离l【考点】向心力;牛顿第二定律【分析】(1)在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,由重力和绳子的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解v(2)绳被剪断,小球做平抛运动,根据平抛运动的规律列式,求解即可l【解答】解:(1)小球所受合力提供向心力:mgtan=m解得小球做圆周运动的线速度为:v=(2)绳被剪断,小球做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,则有:x=vtacos=代入数值解得:x=a根据几何
32、关系得:l=答:(1)小球做圆周运动的速度v为(2)P到O的距离l为a17如图所示,倾角为37的斜面长l=1.9m,在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s的速度水平抛出,与此同时静止释放在顶端的滑块,经过一段时间后将小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块(小球和滑块均视为质点,重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8),求:(1)小球从抛出到达斜面所用时间;(2)抛出点O离斜面底端的高度;(3)滑块与斜面间的动摩擦因数【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;平抛运动【分析】(1)小球垂直撞在斜面上的滑块,速度与斜面垂直,将该速度进行分解,根据
33、水平分速度和角度关系求出竖直分速度,再根据vy=gt求出小球在空中的飞行时间(2)根据,及几何关系求出抛出点O离斜面底端的高度;(3)滑块做匀加速直线运动,由位移时间公式求出加速度,再由牛顿第二定律求解动摩擦因素【解答】解:(1)设小球击中滑块时的速度为v,竖直速度为由几何关系得:设小球下落的时间为t,小球竖直方向解得:t=0.4s(2)竖直位移为y,水平位移为x,由平抛规律得设抛出点到斜面最低点的距离为h,由几何关系得h=y+xtan37由以上各式得h=1.7m(3)在时间t内,滑块的位移为s,由几何关系得:设滑块的加速度为a,由运动学公式得:对滑块,由牛顿第二定律得:mgsin37mgco
34、s37=ma由以上各式得=0.125答:(1)小球从抛出到达斜面所用时间为0.4s;(2)抛出点O离斜面底端的高度1.7m;(3)滑块与斜面间的动摩擦因数为0.12518如图所示,摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台,接着以v=3m/s水平速度离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑A、B为圆弧两端点,其连线水平已知圆弧半径为R=1.0m,人和车的总质量为180kg,特技表演的全过程中,阻力忽略不计(计算中取g=10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6)求:(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离S;(2)从平台飞出
35、到A点时速度及圆弧对应圆心角;(3)人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力大小;(4)人和车运动到圆弧轨道最低点O速度v=m/s此时对轨道的压力大小【考点】动能定理的应用;平抛运动;向心力【分析】(1)从平台飞出后,摩托车做的是平抛运动,根据平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,可以求得运动的时间,再根据水平方向上是匀速直线运动,可以求得水平的位移的大小;(2)由于摩托车恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,说明此时摩托车的速度恰好沿着竖直圆弧轨道的切线方向,通过摩托车的水平的速度和竖直速度的大小可以求得摩托车的末速度的方向,从而求得圆弧对应圆心角;(3)从A点开始摩托车做的是圆周
36、运动,此时指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力,对摩托车受力分析,根据向心力的公式可以求得在A点时车受到的支持力的大小,再根据牛顿第三定律可以求得对轨道的压力的大小;(4)在最低点时,车受到的支持力和车的重力的合力作为圆周运动的向心力,根据向心力的公式求得支持力的大小,再根据牛顿第三定律可以求得对轨道的压力的大小【解答】解:(1)车做的是平抛运动,很据平抛运动的规律可得竖直方向上 H=gt22,水平方向上 s=vt2,可得:s=v=1.2m(2)摩托车落至A点时,其竖直方向的分速度vy=gt2=4m/s 到达A点时速度:v=5m/s,设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为,则tan=,即=
37、53 所以=2=106 (3)对摩托车受力分析可知,摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力,由牛顿第二定律得:NAmgcos=m,解得:NA=5580N,由牛顿第三定律可知,人和车在最低点O时对轨道的压力为5580 N (4)在最低点,受力分析可得:Nmg=m,解得:N=7740N;由牛顿第三定律可知,人和车在最低点O时对轨道的压力为7740N答:(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离s为1.2m(2)从平台飞出到达A点时速度及圆弧对应圆心角为106(3)人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力为5580 N(4)人和车运动到圆弧轨道最低点O速度v=m/s此时对轨道的压力为7740N2017年4月21日