1、云南省元江民中2017-2018学年高一物理暑假作业（五）曲线运动一、单选题(共8小题,每小题3.0分,共24分) 1.平抛一物体，当抛出1 s后它的速度与水平方向成45角，落地时速度方向与水平方向成60角，重力加速度g10 m/s2，则下列说法中正确的是()A 初速度为10 m/sB 落地速度为10m/sC 开始抛出时距地面的高度为25 mD 水平射程为20 m2.频闪照片是采用每隔相等的时间间隔曝光一次的方法，在同一张相片上记录物体在不同时刻的位置传统的频闪照片是利用机械相机制作的，这种方法制作困难且成本高这是极限滑板运动员给我们的一组精彩图片，本频闪相机的频闪周期为0.3 s，图中第5个
2、身影为最高点的瞬时位置则运动员在空中的时间t和运动员起点和落地点的高度差h各位多大？（不计空气阻力，g=10 m/s2）（）At=2.7 s；h=7.2 mBt=3 s；h=9 mCt=3 s；h=16.2 mDt=3.3 s；h=16.2 m3.在一个光滑水平面上，有一转轴垂直于此平面，交点O的上方h处固定一细绳的一端，绳的另一端固定一质量为m的小球B，绳长ABlh，小球可随转轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动，要使球不离开水平面，转轴的转速最大值是()AB CD 24.如图所示为一竖直放置的圆形环，小球可在环内做圆周运动现给小球一初速度，使它在圆环内做圆周运动，则关于小球加速度方向的说法
3、正确的是()A 一定指向圆心B 一定不指向圆心C 只在最高点和最低点指向圆心D 以上都不对5.如图，在一棵大树下有张石凳，上面水平摆放着一排香蕉小猴子为了一次拿到更多的香蕉，它紧抓住软藤摆下，同时树上的老猴子向上拉动软藤的另一端，使得小猴子到达石凳时保持身体水平向右方向运动已知老猴子以大小恒定的速度为v拉动软藤，当软藤与竖直成角时，则小猴子的水平运动速度大小为（）AVcosBvsinCD6.如图所示的圆锥摆，摆线与竖直方向的夹角为，悬点O到圆轨道平面的高度为h，下列说法正确的是()A 摆球质量越大，则h越大B 角速度越大，则摆角也越大C 角速度越大，则h也越大D 摆球周期与质量有关7.自行车的
4、大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分(如图)，行驶时()A 大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大B 后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大C 大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度之比等于它们半径的反比D 后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度之比等于它们半径的反比8.如图所示，在闹钟和手表之间的争论中，其中闹钟是用哪个物理量来分析圆周运动的()A 角速度B 周期C 线速度D 转速二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分) 9.(多选)用细绳拴着质量为m的小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示.则下列说法正确的是()A 小球通过最高点时，绳子张力可以为0B 小球通过最高点时的
5、最小速度为0C 小球刚好通过最高点时的速度是D 小球通过最高点时，绳子对小球的作用力可以与小球所受重力方向相反10.（多选）一物体在xOy直角坐标平面内运动的轨迹如图所示，其中初速度方向沿虚线方向，下列判断正确的是()A 物体可能受沿x轴正方向的恒力作用B 物体可能受沿y轴负方向的恒力作用C 物体可能受沿虚线方向的恒力作用D 物体不可能受恒力作用11.(多选)如图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点O处，若不计空气阻力，下列关系式正确的是()AvavbBvavbCt
6、atbDta2tb12.(多选)高速列车已经成为世界上重要的交通工具之一，某高速列车时速可达360 km/h.当该列车以恒定的速率在半径为2 000 m的水平面上做匀速圆周运动时，则()A 乘客做圆周运动的加速度为0.05 m/s2B 乘客做圆周运动的加速度为5 m/s2C 列车进入弯道时做匀速运动D 乘客随列车运动时的速度大小不变分卷II三、计算题(共4小题,每小题14.0分,共56分) 13.在用高级沥青铺设的高速公路上，对汽车的设计限速是30 m/s.汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍(g10 m/s2)(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设
7、弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够安全通过(不起飞)圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？(3)如果弯道的路面设计为倾斜(外高内低)，弯道半径为120 m，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度是多少？14.如图所示，在水平地面上固定一倾角表面光滑的斜面体，物体A以v16 m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出。如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中.A，B均可看作质点，sin370.6，cos370.8，g取10 m/s2.求：（1）物体A上滑到最高点所用的时间t；（
8、2）物体B抛出时的初速度v2；（3）物体A,B间初始位置的高度差h.15.质量m2 kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图(a)、(b)所示，求：(1)物体所受的合力；(2)物体的初速度；(3)t8 s时物体的速度；(4)t4 s内物体的位移16.如图所示，AB为斜面，倾角为30，小球从A点以初速度v0水平抛出，恰好落在B点，求：(1)AB间的距离；(2)物体在空中飞行的时间答案解析1.【答案】A【解析】该物体平抛的初速度v0vy1gt1101 m/s10 m/s，A对；落地速度为v20 m/s，B错；落地的竖直速度为vy2v0tan 6010m/s，开始抛出时距
9、地面的高度h15 m，C错；水平射程为xv0t210m10m，D错2.【答案】B【解析】由图象上可知共有11个身影，所以空中时间为t=10T=3 s由图象上可知，上升的时间为t上=1.2 s，由图象上可知，下降的时间为t下=1.8 s，则高度差h=h2h1=16.27.2 m=9 m3.【答案】A【解析】若要使球不离开水平面，就必须使球与平面的压力大于等于0在临界状态，即N0的时候，重力mg与拉力T的合力提供向心力画一个矢量三角形，有F向mgtanm2R，2n，根据几何知识可得Rhtan，联立解得n，故选A.4.【答案】C【解析】由于小球在环内不能做匀速圆周运动，故小球的加速度方向并不一定指向
10、圆心，A不对；由于小球在最高点和最低点时，受到的力均是竖直方向，则此时小球受到的合外力的方向也一定沿竖直方向，则加速度方向此时是指向圆心的，故B不对，C是正确的5.【答案】D【解析】小猴子参与了沿绳子和垂直于绳子两个方向的运动，合速度方向水平向右，如图，根据平行四边形定则得，合速度所以小猴子的水平运动速度为故D正确，A、B、C错误故选D6.【答案】B【解析】对摆球受力分析知，其所受重力、拉力的合力充当向心力，由牛顿第二定律知：mgtanm2htan，所以h，与小球质量无关，故选项A错误；由上述推导结果知，越大，h越小，由cos知，越大，故选项B正确，C错误；由向心力公式知mgtanmhtan，
11、周期T与质量无关，故选项D错误7.【答案】C【解析】大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度相等，A错；后轮与小齿轮的角速度相等，B错；根据an知C正确；根据an2r知D错误8.【答案】C【解析】从题干意思来看两者在讨论圆周运动的线速度，故选C.9.【答案】AC【解析】设小球通过最高点时的速度为v，由合力提供向心力及牛顿第二定律得mgFTm.当FT0时，v，故选项A正确；当v时，FT0，而绳子只能产生拉力，不能产生与重力方向相反的支持力，故选项B、D错误；当v时，FT0，小球能沿圆弧通过最高点.可见，v是小球能沿圆弧通过最高点的条件.10.【答案】AB【解析】根据物体做曲线运动的条件可知A、B两项都
12、正确11.【答案】BC【解析】b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为21，根据hgt2知，t，则时间之比为tatb.因为a、b两球水平位移之比为21，则vavb.故B、C正确，A、D错误12.【答案】AD【解析】列车的速度v360 km/h10 m/s；列车做匀速圆周运动的加速度为：am/s20.05 m/s2；故A正确，B错误；列车进入弯道时做曲线运动，不是匀速运动；故C错误；列车的速率不变，但方向在改变，乘客随列车运动时的速度大小不变，故D正确13.【答案】(1)r150 m(2)R90 m(3)37【解析】(1)汽车在水平路面上拐弯，或视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面
13、间的最大静摩擦力，有0.6mg由速度v30 m/s，得弯道半径r150 m；(2)汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，有mgFN，为了保证安全，车对路面的压力FN必须大于零有mg则R90 m.(3)设弯道倾斜角度为，汽车通过此弯道时向心力由重力及支持力的合力提供，有mgtanm解得tan，故弯道路面的倾斜角度3714.【答案】（1）1s（2）2.4 m/s（3）6.8 m【解析】(1)物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsin=ma代入数据得：a=6 m/s2设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：解得：t=1s(2)物体B平抛的水平位移：=2.4 m物体B平抛
14、的初速度：=2.4 m/s(3)物体A，B间的高度差：=6.8 m15.【答案】(1)1 N，沿y轴正方向(2)3 m/s，沿x轴正方向(3)5 m/s，与x轴正方向的夹角为53(4)12.6 m，与x轴正方向的夹角为arctan【解析】(1)物体在x方向：ax0；y方向：ay0.5 m/s2根据牛顿第二定律：F合may1 N，方向沿y轴正方向(2)由题图可知vx03 m/s，vy00，则物体的初速度为v03 m/s，方向沿x轴正方向(3)由题图知，t8 s时，vx3 m/s，vy4 m/s，物体的合速度为v5 m/s，设速度方向与x轴正方向的夹角为，则tan，53，即速度方向与x轴正方向的夹角为53.(4)t4 s内，xvxt12 m，yayt24 m.物体的位移l12.6 m设位移方向与x轴正方向的夹角为，则tan，所以arctan即与x轴正方向的夹角为arctan.16.【答案】(1)(2)【解析】小球做平抛运动，在水平方向上是匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，则有xv0t，y小球由A点抛出，落在B点，故有tan 30t，xv0t故AB间的距离L.