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1、曲线运动一、选择题1.关于曲线运动的规律,下列说法中正确的是()A.曲线运动必定是速率变化的运动B.物体做曲线运动,其合力一定是变力C.合力是恒力,物体不可能做曲线运动D.曲线运动可能是匀变速运动2. (多选)关于合运动与分运动,下列说法正确的是()A.由两个分运动求合运动,合运动是唯一确定的B.合运动与分运动具有等时性,但合运动的速度一定比分运动的速度大C.合运动不一定是物体的实际运动,要视情况而定D.任何形式的运动,都可以用几个分运动代替3.如图所示,水平面上固定一个与水平面夹角为的斜杆A,另一竖直杆B以速度v水平向左做匀速直线运动,则从两杆开始相交到最后分离的过程中,两杆交点P的速度方向
2、和大小分别为()A.水平向左,大小为vB.竖直向上,大小为v tan C.沿杆A斜向上,大小为vcosD.沿杆A斜向上,大小为v cos 4.如图所示,带有一白点的黑色圆盘,绕过其中心且垂直于盘面的轴沿顺时针方向匀速转动,转速为n=20 r/s。在暗室中用每秒闪光25次的频闪光源照射圆盘,则观察到白点转动方向和转动周期分别为()A.逆时针转动,周期为0.1 sB.逆时针转动,周期为0.2 sC.顺时针转动,周期为0.1 sD.顺时针转动,周期为0.2 s5.西双湖百合园里有架筒车装置,在古代,筒车是利用湍急的水流转动车轮,使装在车轮上的水筒自动戽水,提上岸来进行灌溉的工具。如图所示,若筒车在做
3、匀速圆周运动,角速度大小为,半径为R,设水筒里水的质量为m,重力加速度为g,当水筒转至和转轴处于同一水平面时,下列说法正确的是()A.转动周期为2B.向心加速度大小为R2C.水筒壁对水的作用力大小为m2RD.水筒壁对水的作用力大小为(mg)2+(m2R)26.如图所示,下列有关生活的圆周运动实例分析,其中说法正确的是()A.“水流星”匀速转动过程中,在最高处水对碗底的压力小于在最低处水对碗底的压力B.脱水筒的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向飞出C.汽车通过凹形路面的最低点时,汽车处于失重状态D.在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是利用轮缘与外轨的侧压力帮助火
4、车转弯7. (多选)如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环内侧做圆周运动。圆环半径为R,小球半径不计,小球经过圆环内侧最高点时刚好不脱离圆环,则其通过最高点时,下列表述正确的是(重力加速度为g)()A.小球对圆环的压力大小等于mgB.重力mg充当小球做圆周运动所需的向心力C.小球的线速度大小等于0D.小球的向心加速度大小等于g8.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动,盘面与水平面的夹角为15,盘面上离转轴距离为r=1 m处有一质量m=1 kg的小物体,小物体与圆盘始终保持相对静止,且小物体在最低点时受到的摩擦力大小为6.6 N。若重力加速度g取10 m/s
5、2,sin 15=0.26,则下列说法正确的是()A.小物体做匀速圆周运动线速度的大小为2 m/sB.小物体受到合力的大小始终为4 NC.小物体在最高点受到摩擦力大小为0.4 N,方向沿盘面指向转轴D.小物体在最高点受到摩擦力大小为1.4 N,方向沿盘面背离转轴9.如图所示,小球放在光滑水平桌面上,用细线连接于O点,细线刚好拉直,使小球在水平面内做圆周运动,逐渐增大小球做圆周运动的角速度,则细线上张力F与小球做圆周运动的角速度平方2的关系正确的是()10. (多选)如图所示,小球A从斜面顶端水平抛出,落在斜面上的Q点,在斜面底端P点正上方水平抛出小球B,小球也刚好落在斜面上的Q点,B球抛出点离
6、斜面底边的高度是斜面高的一半,Q点到斜面顶端的距离是斜面长的23,则A、B两球()A.平抛运动的时间之比为21B.平抛运动的时间之比为31C.平抛运动的初速度之比为12D.平抛运动的初速度之比为11二、填空题11.如图甲所示是一个研究向心力大小与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在未画出的水平圆盘上,圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度大小。图乙是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度大小v的关系时作出的F-v2图象。(1)在这个实验中,利用了(选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”)来研究。(2)根
7、据乙图可得出向心力F和圆柱体线速度大小v的关系式为。(3)为了研究F与r的关系,实验时除了保持圆柱体质量不变外,还应保持不变。(4)若图乙是根据在保持圆柱体质量不变、运动半径恒为r=0.1 m的条件下得到的实验数据画出的,则该实验所用圆柱体的质量为 kg。12.在研究平抛运动的实验中,某同学记录了小球运动过程中经过A、B、C、D、E、F、G点的位置,相邻两点的时间间隔均为t=0.05 s。取A点为坐标原点,以+x方向表示水平初速度方向,以+y方向表示竖直向下方向,实验记录如下表。标号ABCDEFGt/s00.050.100.150.200.250.30x/m00.0240.0510.0730.
8、0980.1260.150y/m00.0420.1080.1980.3140.4540.617(1)作出x-t图象如图甲所示,小球平抛运动的水平初速度大小是m/s;(2)根据表格中数据可知,t=0.10 s时,小球的竖直分速度大小是m/s;(3)以t为横坐标,yt为纵坐标,作出yt-t图象如图乙所示,可得直线斜率的数值k=4.86 m/s2,则该处重力加速度g=m/s2。三、计算题13.如图所示,内壁光滑的细圆管一端弯成半圆形APB,另一端BC伸直,水平放置在桌面上并固定。半圆形APB的半径R=1.0 m,BC长L=1.5 m,桌子高度h=0.8 m。质量m=0.1 kg的小球以一定的水平初速
9、度从A点沿A点的切线方向射入管内,从C点离开管道后水平抛出,落地点D离C点的水平距离s=2 m,不计空气阻力,g取10 m/s2,取3.14。求:(1)小球运动到半圆形APB的中点P时的角速度;(2)小球从A点运动到D点的时间t及在P点圆管对小球的弹力F的大小。14.一转动装置如图所示,两根轻杆OA和AB与一小球以及一小环通过铰链连接,两轻杆长度相同,球和环的质量均为m,O端通过铰链固定在竖直的轻质转轴上,套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间,原长为L,装置静止时,弹簧长为32L。转动该装置并缓慢增大转速,小环缓慢上升。弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g,求:(1)弹簧的劲度系数k;(2)AB杆中弹力为零时,装置转动的角速度0。15.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