2017年高考物理試題分項(xiàng)版匯編系列 專題05 曲線運(yùn)動(含解析)
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1、 專題05曲線運(yùn)動 一、單選題 1.如圖所示,將一質(zhì)量為m的小球從空中O點(diǎn)以速度水平拋出,飛行一段時(shí)間后,小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)動能,不計(jì)空氣阻力,則小球從O到P過程中() A. 經(jīng)過的時(shí)間為 B. 速度增量為,方向斜向下 C. 運(yùn)動方向改變的角度的正切值為 D. 下落的高度為 【答案】A 2.類比是一種常用的研究方法.對于直線運(yùn)動,教科書中講解了由圖像求位移,由 (力-位移)圖像求做功的方法.請你借鑒此方法分析下列說法,其中正確的是() A. 由 (力-速度)圖線和橫軸圍成的面積可求出對應(yīng)速度變化過程中力做功的功率 B. 由 (力-時(shí)間)圖線和橫軸圍成的面積可求出對應(yīng)時(shí)
2、間內(nèi)力所做的沖量 C. 由 (電壓-電流)圖線和橫軸圍成的面積可求出對應(yīng)的電流變化過程中電流的功率 D. 由 (角速度-半徑)圖線和橫軸圍成的面積可求出對應(yīng)半徑變化范圍內(nèi)做圓周運(yùn)動物體的線速度 【答案】B 【解析】圖線中任意一點(diǎn)的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的乘積等于,即瞬時(shí)功率,故圖象與橫軸圍成的面積不一定等于,即不是對應(yīng)速度變化過程中力做功的功率,A錯(cuò)誤;(力-時(shí)間)圖線和橫軸圍成的面積表示沖量, B正確;由(電壓-電流)圖線,根據(jù)公式可知,根據(jù)與的坐標(biāo)值的乘積,求出對應(yīng)電流做功的功率,C錯(cuò)誤;圖線中任意一點(diǎn)的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的乘積等于,即線速度;故圖象與橫軸圍成的面積不一定等于,即不一定等于線速
3、度,D錯(cuò)誤.選B. 3.下列說法中正確的是. A. 物體速度變化越大,則其加速度越大 B. 物體的加速度越大,則其速度一定增大 C. 原來平衡的物體,突然撤去一個(gè)外力,物體可能做曲錢運(yùn)動,也可能做直線運(yùn)動 D. 原來平衡的物體,突然撤去一個(gè)外力,則一定會產(chǎn)生加速度且方向與撤去的外力的方向相同 【答案】C 【解析】A項(xiàng):根據(jù)加速度定義:,可知,物體速度變化越大,則其加速度不一定越大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤; B項(xiàng):若物體的速度方向與加速度方向相反,即使物體的加速度增大,但其速度仍減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤; C項(xiàng):若撤去某一個(gè)力后,其余力的合力與撤去的力等值、反向、共線,若與速度方向不共線時(shí),物體做
4、曲線運(yùn)動,若與速度方向共線時(shí),物體做直線運(yùn)動,故C正確; D項(xiàng):原來平衡的物體,突然撤去一個(gè)外力,若所剩的其它外力不變,則一定會產(chǎn)生加速度,且方向與撤去的外力的方向相反,故D錯(cuò)誤。 4.一根光滑金屬桿,一部分為直線形狀并與軸負(fù)方向重合,另一部分彎成圖示形狀,相應(yīng)的曲線方程為。(單位:m),一質(zhì)量為0.1Kg的金屬小環(huán)套在上面.t=0時(shí)刻從m處以m/s向右運(yùn)動,并相繼經(jīng)過的A點(diǎn)和的B點(diǎn),下列說法正確的是 A. 小環(huán)在B點(diǎn)與金屬環(huán)間的彈力大于A點(diǎn)的彈力 B. 小環(huán)經(jīng)過B點(diǎn)的加速度大于A點(diǎn)時(shí)的加速度 C. 小環(huán)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為20W D. 小環(huán)經(jīng)過B點(diǎn)的時(shí)刻為t=2s 【
5、答案】C 【解析】A、若金屬小環(huán)做平拋運(yùn)動,則有,,故平拋運(yùn)動軌跡方程與曲線方程一樣,所以金屬小環(huán)做平拋運(yùn)動,與金屬環(huán)間的彈力為0,故A錯(cuò)誤; B、金屬小環(huán)做平拋運(yùn)動,小環(huán)經(jīng)過B點(diǎn)的加速度等于A點(diǎn)時(shí)的加速度,故B錯(cuò)誤; C、小環(huán)經(jīng)過B點(diǎn)的時(shí)間,所以小環(huán)經(jīng)過B點(diǎn)的時(shí)刻為t=3s,小環(huán)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí),所以小環(huán)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為,故C正確,D錯(cuò)誤; 故選C。 5.一質(zhì)量為m的小物塊沿豎直面內(nèi)半徑為R的圓弧軌道下滑,滑到最低點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為v,若小物塊與軌道的動摩擦因數(shù)是,則當(dāng)小物塊滑到最低點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力為 A. B. C. D. 【答案】D 6
6、.如圖所示,在傾角為30°的斜面上的P點(diǎn)釘有一光滑小鐵釘,以P點(diǎn)所在水平虛線將斜面一分為二,上部光滑,下部粗糙.一繩長為3R輕繩一端系與斜面O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)將輕繩拉直小球從A點(diǎn)由靜止釋放,小球恰好能第一次通過圓周運(yùn)動的最高點(diǎn)B點(diǎn).已知OA與斜面底邊平行,OP距離為2R,且與斜面底邊垂直,則小球從A到B 的運(yùn)動過程中( ?。? A. 合外力做功mgR B. 重力做功2mgR C. 克服摩擦力做功mgR D. 機(jī)械能減少mgR. 【答案】D 【解析】以小球?yàn)檠芯康膶ο?,則小球恰好能第一次通過圓周運(yùn)動的最高點(diǎn)B點(diǎn)時(shí),繩子的拉力為0,小球受到重力與斜面的支持力,
7、重力沿斜面向下的分力恰好充當(dāng)向心力,得: 解得: A到B的過程中,重力與摩擦力做功,設(shè)摩擦力做功為Wf,則解得: A:A到B的過程中,合外力做功等于動能的增加,故A錯(cuò)誤。 B:A到B的過程中,重力做功,故B錯(cuò)誤。 C:A到B的過程中,克服摩擦力做功,故C錯(cuò)誤。 D:A到B的過程中,機(jī)械能的變化,即機(jī)械能減小,故D正確。 7.如圖所示,甲、乙兩船在同一河岸邊A、B兩處,兩船船頭方向與河岸均成θ角,且恰好對準(zhǔn)對岸邊C點(diǎn)。若兩船同時(shí)開始渡河,經(jīng)過一段時(shí)間t,同時(shí)到達(dá)對岸,乙船恰好到達(dá)正對岸的D點(diǎn)。若河寬d、河水流速均恒定,兩船在靜水中的劃行速率恒定,且不影響各自的航行。下列說法中正確的
8、是 ( ) A. 兩船在靜水中的劃行速率不同 B. 甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小 C. 兩船同時(shí)到達(dá)D點(diǎn) D. 河水流速為 【答案】C 【解析】A. 由題意可知,兩船渡河的時(shí)間相等,兩船沿垂直河岸方向的分速度υ1相等,由υ1=υsinθ知兩船在靜水中的劃行速率υ相等,選項(xiàng)A錯(cuò)誤; B. 乙船沿BD到達(dá)D點(diǎn),可見河水流速υ水方向沿AB方向,可見甲船不可能到達(dá)到正對岸,甲船渡河的路程較大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤; C. 由于甲船沿AB方向的位移大小x=(υcosθ+υ水)t=2dtanθ=AB,可見兩船同時(shí)到達(dá)D點(diǎn),選項(xiàng)C正確; D. 根據(jù)速度的合成與分解,υ水=υcosθ
9、,而υsinθ=d/t,得,選項(xiàng)D錯(cuò)誤; 故選:C. 小船過河的速度為船在靜水中的速度垂直河岸方向的分速度,故要求過河時(shí)間需要將船速分解為沿河岸的速度和垂直河岸的速度;要求兩船相遇的地點(diǎn),需要求出兩船之間的相對速度,即它們各自沿河岸的速度的和. 8.鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高低是不同的,已知內(nèi)外軌道對水平面傾角為,如圖所示,彎道處的圓弧半徑為R,若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度大于,則() A. 內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有向外的擠壓力 B. 外軌對外側(cè)車輪輪緣有向內(nèi)的擠壓力 C. 內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有向內(nèi)的擠壓力 D. 外軌對外側(cè)車輪輪緣有向外的擠壓力 【答案】B 【解析】火車的重力和
10、軌道對火車的支持力的合力恰好等于需要的向心力時(shí),此時(shí)火車的速度正好是,當(dāng)火車火車轉(zhuǎn)彎的速度大于時(shí),需要的向心力增大,而重力與支持力的合力不變,所以合力小于所需要的向心力,外軌就要對火車產(chǎn)生一個(gè)向內(nèi)的力來補(bǔ)償一部分向心力,所以此時(shí)外軌對內(nèi)外側(cè)車輪輪緣有擠壓,ACD錯(cuò)誤,B正確.故選B. 點(diǎn)睛:火車轉(zhuǎn)彎主要是分析清楚向心力的來源,再根據(jù)速度的變化,可以知道對內(nèi)軌還是對外軌由作用力. 9.如圖所示,長為L的細(xì)繩一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的小球,給小球一個(gè)合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺,設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為.下列說法中正確的是( ) A.
11、小球受重力、繩的拉力和向心力作用 B. 細(xì)繩的拉力提供向心力 C. 越大,小球運(yùn)動的周期越大 D. 越大,小球運(yùn)動的線速度越大 【答案】D 【解析】小球只受重力和繩的拉力作用,二者合力提供向心力.故AB錯(cuò)誤;小球運(yùn)動周期:,因此越大,小球運(yùn)動的周期越小,故C錯(cuò)誤;向心力大小為:,小球做圓周運(yùn)動的半徑為:,則由牛二定律得:. 得到線速度:.越大,、越大.∴小球運(yùn)動的速度越大.故D正確.故選D. 點(diǎn)睛:理解向心力:是效果力,它由某一個(gè)力充當(dāng),或幾個(gè)力的合力提供,它不是性質(zhì)的力,分析物體受力時(shí)不能分析向心力.同時(shí),還要清楚向心力的不同的表達(dá)式. 10.如圖所示,紅蠟塊能在玻璃管內(nèi)的水
12、中勻加速上升,若紅蠟塊在從A點(diǎn)勻加速上升的同時(shí),玻璃管水平向右做勻速直線運(yùn)動,則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動的軌跡是圖中的 ( ) A. 直線P B. 曲線Q C. 曲線R D. 無法確定 【答案】C 【解析】兩個(gè)分運(yùn)動的合加速度方向水平向右,與合速度的方向不在同一條直線上,所以合運(yùn)動為曲線運(yùn)動,根據(jù)曲線運(yùn)動的合力(加速度)大致指向軌跡凹點(diǎn)的一向,知該軌跡為曲線Q.故B正確,A、C、D錯(cuò)誤. 點(diǎn)晴:蠟塊參與了豎直方向上的勻速直線運(yùn)動和水平方向上的勻加速直線運(yùn)動,判斷合運(yùn)動是直線運(yùn)動看合速度與合加速度在不在同一條直線上,并且曲線運(yùn)動的合力(加速度)大致指向軌跡凹點(diǎn)的
13、一向. 11.跳臺滑雪運(yùn)動員的動作驚險(xiǎn)而優(yōu)美,其實(shí)滑雪運(yùn)動可抽象為物體在斜坡上的平拋運(yùn)動.如圖所示,設(shè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑雪運(yùn)動員從傾角為的斜坡頂端P處,以初速度v0水平飛出,運(yùn)動員最后又落到斜坡上A點(diǎn)處,AP之間距離為L,在空中運(yùn)動時(shí)間為t,改變初速度v0的大小,L和t都隨之改變.關(guān)于L、 t與v0的關(guān)系,下列說法中正確的是( ) A. L與v0成正比 B. L與v0成反比 C. t與v0成正比 D. t與v0成反比 【答案】C 【解析】滑雪運(yùn)動可抽象為物體在斜坡上的平拋運(yùn)動.設(shè)水平位移x,豎直位移為y,結(jié)合幾何關(guān)系,有:水平方向上:x=Lcosθ=v0t;豎直方向
14、上:y=Lsinθ=gt2;聯(lián)立可得:,可知t與v0成正比,故C正確,D錯(cuò)誤.L=v02,可知L與v02成正比,故AB錯(cuò)誤.故選C.
12.光滑平面上一運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)以速度v通過原點(diǎn)O,v與x軸正方向成α角(如圖所示),與此同時(shí)對質(zhì)點(diǎn)加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy,則
A. 質(zhì)點(diǎn)一定做曲線運(yùn)動
B. 如果Fy>Fx,質(zhì)點(diǎn)向y軸一側(cè)做曲線運(yùn)動
C. 質(zhì)點(diǎn)不可能做直線運(yùn)動
D. 如果Fy 15、,則質(zhì)點(diǎn)向y軸一側(cè)做曲線運(yùn)動;
若,則合力方向與速度方向不在同一條直線上,合力偏向于速度方向下側(cè),質(zhì)點(diǎn)向x軸一側(cè)做曲線運(yùn)動.故D正確,A、B、C錯(cuò)誤;
故選D。
13.如圖所示,在斜面頂端a處以速度va水平拋出一小球,經(jīng)過時(shí)間ta恰好落在斜面底端P處;今在P點(diǎn)正上方與a等高的b處以速度vb水平拋出另一小球,經(jīng)過時(shí)間tb恰好落在斜面的中點(diǎn)Q處。若不計(jì)空氣阻力,下列關(guān)系式正確的( )
A. va=2vb B.
C. ta=2tb D.
【答案】B
14.如圖所示,小球甲從A點(diǎn)水平拋出的同時(shí)小球乙從B點(diǎn)自由釋放,兩小球先后經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度大小相等,方向間夾角為 16、θ=45°.已知BC高h(yuǎn),不計(jì)空氣的阻力.由以上條件可知( )
A. 甲小球做平拋運(yùn)動的初速度大小為
B. 甲乙小球到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間之比為1:2
C. A、B兩點(diǎn)的高度差為
D. A、B兩點(diǎn)的水平距離為
【答案】A
【解析】A、乙球到達(dá)C點(diǎn)的速度 ,則甲球到達(dá)C點(diǎn)的速度,根據(jù)平行四邊形定則知,甲球平拋運(yùn)動的初速度,故A正確;
B、對甲有: ,對乙球有則故B錯(cuò)誤.
C、已知BC高h(yuǎn) ,AC兩點(diǎn)的高度差 ,則A、B的高度差故C錯(cuò)誤;
D、A、B的水平距離 ,故D錯(cuò)誤.
綜上所述本題答案是:A
15.如圖所示,長為h的輕桿一端固定一質(zhì)量為 m 的小球,另一端有固定轉(zhuǎn)軸 17、O,桿可在豎直平面內(nèi)繞轉(zhuǎn)軸 O 無摩擦轉(zhuǎn)動.已知小球通過最低點(diǎn) Q 時(shí),速度大小為 ,則小球的運(yùn)動情況為( )
A. 小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn) P,且在 P 點(diǎn)受到輕桿對它向上的彈力
B. 小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn) P,且在 P 點(diǎn)受到輕桿對它向下的彈力
C. 小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn) P,但在 P 點(diǎn)不受輕桿對它的作用力
D. 小球不可能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn) P
【答案】A
【解析】根據(jù)動能定理得 ,
計(jì)算得出知小球能夠到達(dá)最高點(diǎn)P.此時(shí)在最高點(diǎn)重力和支持力相等,即在P點(diǎn)受到輕桿對它向上的彈力,故A正確.
綜上所述本題答案是:A
16.太陽神車由四腳的支架吊 18、著一個(gè)巨大的擺錘擺動,游客被固定在擺下方的大圓盤A上,如圖所示.?dāng)[錘的擺動幅度每邊可達(dá)120°.6臺大功率的異步驅(qū)動電機(jī)同時(shí)啟動,為游客創(chuàng)造4.3g的加速度,最高可飛躍至15層樓高的高空.如果不考慮圓盤A的自轉(zhuǎn),根據(jù)以上信息,以下說法中正確的是( )
A. 當(dāng)擺錘擺至最高點(diǎn)的瞬間,游客受力平衡
B. 當(dāng)擺錘擺至最高點(diǎn)時(shí),游客可體驗(yàn)最大的加速度
C. 當(dāng)擺錘在下擺的過程中,擺錘的機(jī)械能一定不守恒
D. 當(dāng)擺錘在上擺過程中游客體驗(yàn)超重,下擺過程游客體驗(yàn)失重
【答案】C
【解析】A、當(dāng)擺錘擺至最高點(diǎn)的瞬間,擺錘與游客將開始下降,具有向下的加速度,游客受力不平衡,故A錯(cuò)誤;
B、當(dāng) 19、擺錘擺至最高低時(shí),擺錘的速度最大,向心加速度最大,所以游客可體驗(yàn)最大的加速度,故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)擺錘在下擺的過程中,由于電動機(jī)做正功,擺錘的機(jī)械能一定不守恒,故C正確;
D、當(dāng)擺錘在上擺過程中,擺錘向上做勻減速運(yùn)動,加速度方向向下,游客體驗(yàn)失重,故D錯(cuò)誤;
故選C。
17.在中國南昌有我國第一高摩天輪——南昌之星,總建設(shè)高度為160米,橫跨直徑為153米,如圖所示。它一共懸掛有60個(gè)太空艙,每個(gè)太空艙上都配備了先進(jìn)的電子設(shè)備,旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間是30分鐘,可同時(shí)容納400人左右進(jìn)行同時(shí)游覽。若該摩天輪做勻速圓周運(yùn)動,則乘客( )
A. 速度始終恒定
B. 加速度始終恒定
C 20、. 乘客對座椅的壓力始終不變
D. 乘客受到的合力不斷改變
【答案】D
【解析】勻速圓周運(yùn)動的速度方向沿圓周的切線方向,方向時(shí)刻在改變,故其速度是變化的.故A錯(cuò)誤.做勻速圓周運(yùn)動的物體,其向心加速度方向始終指向圓心,方向時(shí)刻在變化,故向心加速度是變化的,故B錯(cuò)誤.乘客對座椅的壓力方向始終變化,所以壓力變化.故C錯(cuò)誤.做勻速圓周運(yùn)動的物體,其所受的合力提供向心力,其方向始終指向圓心,始終變化.故D正確.故選D.
點(diǎn)睛:本題考查對勻速圓周運(yùn)動不變量和合力方向的掌握情況,對于勻速圓周運(yùn)動不變量有:角速度、周期、頻率、速度和加速度的大小等等.
18.如圖,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球位于半圓柱體左端點(diǎn)A 21、的正上方某處,以初速度v0水平拋出,其運(yùn)動軌跡恰好能與半圓柱體相切于B點(diǎn).過B點(diǎn)的半圓柱體半徑與水平方向的夾角為30°,則半圓柱體的半徑為(不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn),知速度與水平方向的夾角為30°,設(shè)位移與水平方向的夾角為θ,則有,因?yàn)?,則是豎直位移為:,聯(lián)立以上各式解得:,故C正確。
點(diǎn)晴:解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律,抓住速度方向,結(jié)合位移關(guān)系、速度關(guān)系進(jìn)行求解。
19.如圖所示,輕質(zhì)且不可伸長的細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m的小球,另 22、一端固定在天花板上的O點(diǎn).則小球在豎起平面內(nèi)擺動的過程中,以下說法正確的是( )
A. 小球在擺動過程中受到的外力的合力即為向心力
B. 在最高點(diǎn)A、B,因小球的速度為零,所以小球受到的合外力為零
C. 小球在最低點(diǎn)C所受的合外力,即為向心力
D. 小球在擺動過程中使其速率發(fā)生變化的力為繩子的拉力
【答案】C
【解析】:
A、小球擺動過程中,靠沿繩子方向的合力提供向心力,不是靠合力提供向心力,故A錯(cuò)誤;
B、在最高點(diǎn)A和B,小球的速度為零,向心力為零,但是小球所受的合力不為零,故B錯(cuò)誤;
C、小球在最低點(diǎn),受重力和拉力,兩個(gè)力的合力豎直向上,合力等于向心力,故C正確; 23、 D、小球在擺動的過程中,因?yàn)槔K子的拉力與速度方向垂直,則拉力不做功,拉力不會致使小球速率的變化,故D錯(cuò)誤.
綜上所述本題答案是:C
20.一飛機(jī)以150m/s的速度在高空某一水平面上做勻速直線運(yùn)動,相隔1s先后從飛機(jī)上落下A、B兩個(gè)物體,不計(jì)空氣阻力,在運(yùn)動過程中它們所在的位置關(guān)系是( )
A. A在B之前150m處
B. A在B之后150m處
C. 正下方4.9m處
D. A在B 的正下方且與B的距離隨時(shí)間而增大
【答案】D
【解析】:
21.如圖所示,在水平地面上O點(diǎn)正上方的A、B兩點(diǎn)同時(shí)水平拋出兩個(gè)相同小球,它們最后都落到地面上的C點(diǎn),則兩球( )
24、
A. 有可能同時(shí)落地
B. 落在C點(diǎn)的速度方向可能相同
C. 落在C點(diǎn)的速度大小可能相同
D. 落在C點(diǎn)的重力的瞬時(shí)功率可能相同
【答案】C
【解析】A、小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動,根據(jù):,可知高度不同,所以運(yùn)動時(shí)間一定不同,故A錯(cuò)誤;
B、平拋運(yùn)動軌跡為拋物線,速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向,分別從AB兩點(diǎn)拋出的小球軌跡不同,在C點(diǎn)的切線方向也不同,所以落地時(shí)方向不可能相同,故B錯(cuò)誤;
C、由動能定理:,落地速度為:,則知落在C點(diǎn)的速度大小可能相同,故C正確;
D、落在C點(diǎn)時(shí)重力的功率,由于A、B是兩個(gè)相同的小球,而下落的高度不同,所以重力的功率也不相同,故D錯(cuò)誤;
綜上所 25、述本題答案是:C
22.如圖所示,小物體P放在水平圓盤上隨圓盤一起轉(zhuǎn)動,下列關(guān)于小物體所受摩擦力f的敘述正確的是( ?。?
A. 圓盤勻速轉(zhuǎn)動時(shí),摩擦力f等于零
B. 圓盤轉(zhuǎn)動時(shí),摩擦力f方向總是指向軸O
C. 當(dāng)物體P到軸O距離一定時(shí),摩擦力f的大小跟圓盤轉(zhuǎn)動的角速度成正比
D. 當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動時(shí),摩擦力f的大小跟物體P到軸O的距離成正比
【答案】D
【解析】只有當(dāng)木塊P隨圓盤一起繞過O點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動時(shí),P受到的靜摩擦力提供向心力,f的方向才指向圓心,若圓盤不是勻速轉(zhuǎn)動,摩擦力f方向不是指向軸O,故A、B錯(cuò)誤;
當(dāng)物體P到軸O距離一定時(shí),f=mrω2,f∝ω2,摩擦力f 26、的大小跟圓盤轉(zhuǎn)動的角速度平方成正比,故C錯(cuò)誤;
當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動時(shí),轉(zhuǎn)速n一定,f=4n2mr,f∝r,即摩擦力f的大小跟物體P到軸O的距離成正比,故D正確;
故選D。
23.一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動,現(xiàn)對其施加一恒力,且原來作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變。則該質(zhì)點(diǎn)
A. 不可能做勻變速運(yùn)動
B. 速度的大小保持不變
C. 速度的方向總是與該恒力的方向垂直
D. 任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量總相同
【答案】D
【解析】未施加恒力前,質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動,即合力為零,所以施加恒力后,質(zhì)點(diǎn)的合力大小等于該恒力,合力方向與恒力的方向相同,所以做勻變速運(yùn)動,若該恒力的方向與速度方向的夾角不為90° 27、,則速度大小一定變化,AB錯(cuò)誤;速度的方向與恒力的方向的夾角多樣化,不一定是垂直的關(guān)系,C錯(cuò)誤;由于做勻變速運(yùn)動,即加速度恒定,所以根據(jù)可知任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量總相同,D正確.
24.如圖所示,線段OA=2AB,A、B兩球質(zhì)量相等,當(dāng)它們繞O點(diǎn)在光滑的水平面上以相同的角速度轉(zhuǎn)動時(shí),兩線段拉力之比為
A. 2 :3 B. 3 :2 C. 5 :3 D. 2 :1
【答案】C
【解析】設(shè),則,角速度為ω,每個(gè)小球的質(zhì)量為m.則根據(jù)牛頓第二定律得:對B球,對A球,聯(lián)立以上兩式得:,C正確.
25.如圖所示,斜面上a、b、c三點(diǎn)等距,小球從c點(diǎn)正上方O點(diǎn)拋出,做初 28、速為v0的平拋運(yùn)動,恰落在b點(diǎn).若小球初速變?yōu)関,其落點(diǎn)位于a,則( )
A. v0<v<2v0 B. v=2v0 C. v>2v0 D. v>3v0
【答案】C
【解析】解:如圖所示, 落到a運(yùn)動時(shí)間變小了,但落到a點(diǎn)和b點(diǎn)水平位移是1:2的關(guān)系,所以 v>2v0才可以,故選C
26.長為l0的輕桿一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球,繞另一端O在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,如圖所示。若小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)對桿的作用力為2mg,以下說法正確的是
A. 小球運(yùn)動的線速度大小為
B. 小球運(yùn)動的線速度大小為
C. 小球在最高點(diǎn)時(shí)所受的合力3mg
D. 小球在最低點(diǎn) 29、時(shí)所受桿的拉力為3mg
【答案】C
27.如圖所示,在距離豎直墻壁為L=1.2m處,將一小球水平拋出,小球撞到墻上時(shí),速度方向與墻面成θ=37°,不計(jì)空氣阻力.墻足夠長,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則( ?。?
A. 球的初速度大小為3m/s
B. 球撞到墻上時(shí)的速度大小為4m/s
C. 將初速度變?yōu)樵瓉淼?倍,其他條件不變,小球撞到墻上的點(diǎn)上移了
D. 若將初速度變?yōu)樵瓉淼囊话?,其他條件不變,小球可能不會撞到墻
【答案】AD
【解析】A、設(shè)小球水平拋出時(shí)的速度為v0,則從開始到撞到墻上所用的時(shí)間為:
撞到墻上時(shí)的豎直速度:
根據(jù)速度 30、方向與墻面成θ=37o,則
代入數(shù)據(jù)得:v0=3m/s,A正確;
B、撞到墻上時(shí)的速度:,B錯(cuò)誤;
C、打到墻上的點(diǎn)距拋出點(diǎn)的豎直高度為:;若將球的初速度變?yōu)樵瓉淼?倍,則打到墻上的點(diǎn)距拋出點(diǎn)的豎直高度為:。小球撞到墻上的點(diǎn)上移了,C錯(cuò)誤;
D、因?yàn)閴ψ銐蜷L,只要初速度不為零,就一定能打到墻上,D錯(cuò)誤。
故選:A。
28.如圖所示.曲線是某質(zhì)點(diǎn)只在一恒力作用下的部分運(yùn)動軌跡.質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)出發(fā)經(jīng)P點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn),已知質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)到P點(diǎn)的路程大于從P點(diǎn)到N點(diǎn)的路程,質(zhì)點(diǎn)由M點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)與由P點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的時(shí)間相等.下列說法中正確的是( )
A. 質(zhì)點(diǎn)從M到N過程中速度大小保持不變
31、B. 質(zhì)點(diǎn)在M、N間的運(yùn)動不是勻變速運(yùn)動
C. 質(zhì)點(diǎn)在這兩段時(shí)間內(nèi)的動量變化量大小相等,方向相同
D. 質(zhì)點(diǎn)在這兩段時(shí)間內(nèi)的動量變化量大小不相等,但方向相同
【答案】C
【解析】因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)在恒力作用下運(yùn)動,所以質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動,速度隨時(shí)間變化,故AB錯(cuò)誤;根據(jù)動量定理可得,兩段過程所用時(shí)間相同,所以動量變化量大小和方向都相同,C正確D錯(cuò)誤.
29.半徑為1 m的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,A為圈盤邊緣上一點(diǎn),在O點(diǎn)的正上方將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以4 m/s的速度水平拋出時(shí),半徑OA方向恰好與該初速度的方向相同,如圖所示,若小球與圓盤只碰—次,且落在A點(diǎn),則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大 32、小可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】小球平拋運(yùn)動的時(shí)間為,小球平拋運(yùn)動的時(shí)間和圓盤轉(zhuǎn)動n圈的時(shí)間相等,則有,解得,n=1,2,3….當(dāng)n=1時(shí),ω=8πrad/s;當(dāng)n=2時(shí),ω=16πrad/s,隨著n的增大,角速度在增大,故角速度最小為,故D正確.
30.如圖所示,在傾角=37°的斜面底端的正上方 H 處,平拋一個(gè)物體,該物體落到斜面上的速度方向正好與斜面垂直,則物體拋出時(shí)的初速度v為()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】設(shè)飛行的時(shí)間為t,則,
因?yàn)槭谴怪贝蛏闲泵?,斜?/p>
33、與水平面之間的夾角為37°,
因?yàn)樾泵媾c水平面之間的夾角為37°,由三角形的邊角關(guān)系可知,
解得,故A正確,BCD錯(cuò)誤;
故選A。
31.一小船在靜水中的速度為 3m/s,它在一條河寬 150m,流速為 4m/s 的河流中渡河,則 下列說法正確的是
A. 小船可以到達(dá)正對岸
B. 小船渡河的軌跡是一條拋物線
C. 小船以最短時(shí)間渡河時(shí),它的位移大小為 200 m
D. 小船以最短位移渡河時(shí),位移大小為 200 m
【答案】D
D、當(dāng)小船以最短位移渡河時(shí),,位移大小為,故正確;
故選D。
32.如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺上有一個(gè)質(zhì)量為m的物塊,用長為l的輕質(zhì)細(xì)繩將物塊連接在轉(zhuǎn) 34、軸上,細(xì)繩與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角θ為,此時(shí)繩繃直但無張力,物塊與轉(zhuǎn)臺間動摩擦因數(shù)為μ=,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動,角速度為ω,加速度為g,則( )
A. 當(dāng)ω=時(shí),細(xì)線中張力為零
B. 當(dāng)ω=時(shí),物塊與轉(zhuǎn)臺間的摩擦力為零
C. 當(dāng)ω=時(shí),細(xì)線的張力為
D. 當(dāng)ω=時(shí),細(xì)繩的拉力大小為
【答案】D
【解析】試題分析:對物體受力分析知物塊離開圓盤前合力,,根據(jù)題目提供的條件,結(jié)合臨界條件分析即可.
當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度比較小時(shí),物塊只受重力、支持力和摩擦力,當(dāng)細(xì)繩恰好要產(chǎn)生拉力時(shí),解得,由于,所以當(dāng)時(shí),細(xì)線中張力為不為零,A錯(cuò)誤;隨速度的增大,細(xì)繩 35、上的拉力增大,當(dāng)物塊恰好要離開轉(zhuǎn)臺時(shí),物塊受到重力和細(xì)繩的拉力的作用,則,解得,由于,所以當(dāng)時(shí),物塊與轉(zhuǎn)臺間的摩擦力不為零,B錯(cuò)誤;由于,由牛頓第二定律,因?yàn)閴毫π∮趍g,所以,解得,故C錯(cuò)誤;當(dāng)時(shí),小球已經(jīng)離開轉(zhuǎn)臺,細(xì)繩的拉力與重力的合力提供向心力,則,解得,故,D正確.
33.如圖,一塊足夠大的光滑平板放置在水平面上,能繞水平固定軸MN調(diào)節(jié)其與水平面所成的傾角.板上一根長為的輕細(xì)繩,它的一端系住一質(zhì)量為的小球P,另一端固定在板上的O點(diǎn).當(dāng)平板的傾角為時(shí),先將輕繩平行于水平軸MN拉直,第一次給小球一初速度使小球恰能在板上做完整的圓周運(yùn)動,小球在最高點(diǎn)的速度大小為,若要使小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的 36、拉力大小為恰與重力大小相等,則小球在最高點(diǎn)的速度大小為(取重力加速度)
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】小球在斜面上運(yùn)動時(shí)受繩子拉力、斜面彈力、重力。在垂直斜面方向上合力為0,重力在沿斜面方向的分量為
若恰好通過最高點(diǎn)繩子拉力
此時(shí),代入數(shù)據(jù)得:
若要使小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力大小為恰與重力大小相等,小球在最高點(diǎn)時(shí),由繩子的拉力和重力分力的合力提供向心力
代入數(shù)據(jù)得:故C正確;
綜上所述本題答案是:C
34.里約奧運(yùn)會我國女排獲得世界冠軍,女排隊(duì)員“重炮手”朱婷某次發(fā)球如圖所示,朱婷站在底線的中點(diǎn)外側(cè),球離開手時(shí)正好在底線中點(diǎn)正上空3 37、.04m處,速度方向水平且在水平方向可任意調(diào)整.已知每邊球場的長和寬均為9m,球網(wǎng)高2.24m,不計(jì)空氣阻力,重力加速度.為了使球能落到對方場地,下列發(fā)球速度大小可行的是
A. 22m/s B. 23m/s
C. 25m/s D. 28m/s
【答案】B
【解析】恰好能過網(wǎng)時(shí),根據(jù)得,,則擊球的
綜上所述本題正確答案為B。
35.如圖所示,汽車向右沿水平面做勻速直線運(yùn)動,通過繩子提升重物M.若不計(jì)繩子質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦,則在提升重物的過程中,下列有關(guān)判斷正確的是( )
A. 重物減速上升 B. 重物加速上升
C. 繩子張力不斷增大 38、 D. 地面對汽車的支持力不斷減小
【答案】B
【解析】A、設(shè)繩子與水平方向的夾角為α,將小車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向,沿繩子方向的速度等于M的速度,根據(jù)平行四邊形定則得,vM=vcosα,車子在勻速向右的運(yùn)動過程中,繩子與水平方向的夾角為α減小,所以M的速度增大,M做加速上升運(yùn)動,故A錯(cuò)誤,B正確;
C. 車速一定,重物速度隨著角度的減小逐漸加快,重物在做加速上升,角度越來越小,由vM=vcosα,可知,在相等的時(shí)間內(nèi),速度的增加變小,則加速度越來越小,逐漸趨于勻速運(yùn)動,繩子張力等于Mg+Ma,a為加速度,加速度減小,重力不變,張力減小,而且α角減小,汽車受繩子豎直方向的 39、分力減小,所以支持力增加。故C錯(cuò)誤,D錯(cuò)誤。
故選:B。
36.如圖所示,在半徑為0.2m的固定半球形容器中,一質(zhì)量為l kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))自邊緣上的A點(diǎn)由靜止開始下滑,到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí),它對容器的正壓力大小為l5 N。取重力加速度為g=10m/s2,則球自A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功為
A. 0.5 J B. 1.0 J C. 1.5 J D. 1.8 J
【答案】C
【解析】試題分析:小球在B點(diǎn)豎直方向上受重力和支持力,根據(jù)合力提供向心力求出B點(diǎn)的速度,再根據(jù)動能定理求出摩擦力所做的功.
在B點(diǎn)有.得.A滑到B的過程中運(yùn)用動能定理得,得,所以球 40、自A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功為1.5J,C正確.
37.如圖所示,位于同一高度的小球A、B分別水平拋出,都落在傾角為45°的斜面上的C點(diǎn),小球B恰好垂直打到斜面上,則A、B在C點(diǎn)的速度之比為
A. 1:2 B. 1:1 C. D.
【答案】D
【解析】試題分析:兩個(gè)小球同時(shí)做平拋運(yùn)動,又同時(shí)落在C點(diǎn),說明運(yùn)動時(shí)間相同.小球垂直撞在斜面上的C點(diǎn),說明速度方向與斜面垂直,可以根據(jù)幾何關(guān)系求出相應(yīng)的物理量.
小球A做平拋運(yùn)動,根據(jù)分位移公式,有:①,②,又③,聯(lián)立①②③得④,則A在C點(diǎn)的速度,小球B恰好垂直打到斜面上,則有⑤,則得⑥,由④⑥得:.則B在 41、C點(diǎn)的速度,則,D正確.
38.如圖所示,用一根長桿和兩個(gè)小定滑輪組合成的裝置來提升質(zhì)量為m的重物A,長桿的一端放在地面上,并且通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸,其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方的O點(diǎn)處,在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩,通過兩個(gè)滑輪后掛上重物A,C點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為,滑輪上端B點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為.現(xiàn)在桿的另一端用力,使其沿逆時(shí)針方向由豎直位置以角速度勻速轉(zhuǎn)至水平位置(轉(zhuǎn)過了 角).則在此過程中,下列說法正確的是( )
A. 重物A的速度先增大后減小,最大速度是
B. 重物A做勻速直線運(yùn)動
C. 繩的拉力對A所做的功為
D. 繩的拉力對A所做的功為
【答案】A
【解析】設(shè)C點(diǎn)線速度方 42、向與繩子沿線的夾角為(銳角),由題知C點(diǎn)的線速度為,該線速度在繩子方向上的分速度就為,的變化規(guī)律是從最大()然后逐漸變小,則逐漸變大,直至繩子和桿垂直,變?yōu)榱?,繩子的速度變?yōu)樽畲?;然后又逐漸增大,逐漸變小,繩子的速度變慢,可知重物做變速運(yùn)動,重物先加速,后減速,當(dāng)為零時(shí),重物的速度最大,達(dá)到,故A正確;B錯(cuò)誤;拉力對重物m所做的功等于物體重力勢能的增加量和動能的增加量,物體升高的高度等于左側(cè)繩子的伸長量,由幾何關(guān)系可知,故重力勢能增加量為,而桿轉(zhuǎn)到水平位置時(shí),,則此時(shí)速度為;故此時(shí)動能的增加量為,因此繩子對物體A所做的功為,故CD錯(cuò)誤;選A.
【點(diǎn)睛】本題應(yīng)明確重物的速度來自于繩子的速度,注 43、意在速度的分解時(shí)應(yīng)明確桿的轉(zhuǎn)動線速度為線速度,而繩伸長速度及轉(zhuǎn)動速度為分速度,再由運(yùn)動的合成與分解得出合速度與分速度的關(guān)系。
39.質(zhì)量為M的物體內(nèi)有光滑圓形軌道,現(xiàn)有一質(zhì)最為m的小滑塊沿該圓形軌道的豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動,A、C為圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),B、D點(diǎn)與圓心O同一水平線上的點(diǎn),小滑塊運(yùn)動時(shí),物體M在地面上靜止不動,則物體M對地面的壓力N和地面對M的摩擦力有關(guān)說法中正確的是( )
A. 小滑塊在A點(diǎn)時(shí),,摩擦力方向向左
B. 小滑塊在B點(diǎn)時(shí),,摩擦力方向向左
C. 小滑塊在C點(diǎn)時(shí),,M與地面無摩檫力
D. 小滑塊在D點(diǎn)時(shí),,摩擦力方向向左
【答案】C
【點(diǎn)睛】小 44、滑塊在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動,小滑塊的重力和圓形軌道對滑塊的支持力的合力作為向心力,根據(jù)在不同的地方做圓周運(yùn)動的受力,可以分析得出物體M對地面的壓力N和地面對物體M的摩擦力的大小
40.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種能自動拐彎的輪子.如圖所示,兩等高的等距軌道a、b固定于水平桌面上,當(dāng)裝有這種輪子的小車在軌道上運(yùn)行到達(dá)彎道略微偏向軌道外側(cè)時(shí),會順利實(shí)現(xiàn)拐彎而不會出軌.下列截面圖所示的輪子中,能實(shí)現(xiàn)這一功能的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A、圖A中,當(dāng)該小車在軌道上運(yùn)行到達(dá)彎道略微偏向軌道外側(cè)時(shí),由于慣性,內(nèi)側(cè)輪高度略降低,外側(cè)輪高度略 45、升高,軌道對小車的支持力偏向軌道內(nèi)側(cè),與重力的合力提供向心力,從而順利拐彎,故A正確;
B、圖B中,當(dāng)該小車在軌道上運(yùn)行到達(dá)彎道略微偏向軌道外側(cè)時(shí),由于慣性,內(nèi)側(cè)輪高度略升高,外側(cè)輪高度略降低,軌道對小車的支持力偏向軌道外側(cè),小車會產(chǎn)生側(cè)翻,故B錯(cuò)誤;
C、圖C中,支持力的方向是左上方,水平分力提供向左的向心力,若車向右拐彎,小車會出軌,故C錯(cuò)誤;
D、圖D中,當(dāng)該小車在軌道上運(yùn)行到達(dá)彎道略微偏向軌道外側(cè)時(shí),兩側(cè)高度基本不變,支持力與重力的合力不能提供向心力,若沒有外力提供向心力,由于慣性,小車會出軌,故D錯(cuò)誤.
故選:A。
點(diǎn)睛:要使小車順利拐彎,必須提供向心力,根據(jù)小車的受力情況 46、,判斷軌道提供的向心力,即可判斷.
41.如圖所示,小球A質(zhì)量為m,固定在長為L的輕細(xì)直桿一端,繞桿的另一端O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動.若小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度為,不計(jì)一切阻力,則小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí),桿對球的作用力為( ?。?
A. 推力,大小為mg
B. 拉力,大小為mg
C. 拉力,大小為0.5mg
D. 推力,大小為0.5mg
【答案】B
【解析】根據(jù)動能定理:,可得小球從最低點(diǎn)到達(dá)最高點(diǎn)的速度為:,在最高點(diǎn)設(shè)桿對球?yàn)橹С至?,根?jù)牛頓第二定律:,解得FN=-mg,負(fù)號說明與假設(shè)的方向相反,桿對球?yàn)槔Γ蔅正確,ACD錯(cuò)誤。
42.如圖所示,一網(wǎng)球運(yùn)動員將球在邊界處正上 47、方水平向右擊出,球剛好過網(wǎng)落在圖中位置(不計(jì)空氣阻力),數(shù)據(jù)如圖所示,則下列說法中正確的是
A. 擊球點(diǎn)高度h1與球網(wǎng)高度h2之間的關(guān)系為h1=1.8 h2
B. 擊球點(diǎn)高度h1與球網(wǎng)高度h2之間的關(guān)系為h1=1.5 h2
C. 若保持擊球高度不變,球的初速度V0只要不大于,一定落在對方界內(nèi)
D. 任意降低擊球高度(仍大于h2),只要擊球初速度合適,球一定能落在對方界內(nèi)
【答案】A
【解析】解: A、平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,水平位移為s和的時(shí)間比2:3,則豎直方向上,根據(jù)則有,解得h1=1.8h2.故A正確,B錯(cuò)誤。
C、若保持擊球高度不變,要想球落在對方界內(nèi),要 48、既不能出界,又不能觸網(wǎng),根據(jù)得,
則平拋運(yùn)動的最大速度 .根據(jù) h,則平拋運(yùn)動的最小速度.故C錯(cuò)誤.
D、任意降低擊球高度(仍大于h2),會有一臨界情況,此時(shí)球剛好觸網(wǎng)又剛好壓界,若小于該臨界高度,速度大會出界,速度小會觸網(wǎng),所以不是高度比網(wǎng)高,就一定能將球發(fā)到界內(nèi).故D錯(cuò)誤.故選A
43.質(zhì)量為m的飛行員駕駛飛機(jī)在豎直平面內(nèi)以速度v做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動,在軌道的最高點(diǎn)(飛行員在座椅的下方)和最低點(diǎn)時(shí),飛行員對座椅的壓力( )
A. 是相等的 B. 相差 C. 相差 D. 相差
【答案】D
【解析】解:飛行員在最低點(diǎn)有: ,飛行員在最高點(diǎn)有: ,所以可知在 49、最低點(diǎn)比最高點(diǎn)大2mg,故D正確
44.應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象,可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。人坐在摩天輪吊廂的座椅上,摩天輪在豎直平面內(nèi)按順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動的過程中,始終保持椅面水平,且人始終相對吊廂靜止。關(guān)于人從最低點(diǎn)a隨吊廂運(yùn)動到最高點(diǎn)c的過程中,下列說法中正確的是( )
A. 人始終處于超重狀態(tài)
B. 座椅對人的摩擦力越來越大
C. 座椅對人的彈力越來越小
D. 人所受的合力始終不變
【答案】C
減小,方向向上,,而mg不變,所以N減小,從b到c過程中減小,增大,方向向下,,故N減小,即N一直減小,C正確;合力的方向時(shí)刻指向圓心,時(shí)刻變化,D錯(cuò)誤. 50、
45.應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象,可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。例如你用手掌平托一蘋果,保持這樣的姿勢在豎直平面內(nèi)按順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動。關(guān)于蘋果從最高點(diǎn)c到最右側(cè)點(diǎn)d運(yùn)動的過程,下列說法中正確的是( )
A. 蘋果先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)
B. 手掌對蘋果的摩擦力越來越大
C. 手掌對蘋果的支持力越來越小
D. 蘋果所受的合外力越來越大
【答案】B
【解析】蘋果做勻速圓周運(yùn)動,從c到d的過程中向心加速度時(shí)刻指向圓心,加速度在豎直方向上有向下的分加速度,可知蘋果處于失重狀態(tài),故A錯(cuò)誤;設(shè)向心加速度與豎直方向上的夾角為,從c到d的過程中,增大,加速度大小不 51、變,加速度在水平方向上的分加速度逐漸增大,水平方向上的分加速度由摩擦力來提供,所以根據(jù)牛頓第二定律知摩擦力越來越大,B正確;從c到d的過程中,加速度大小不變,加速度在豎直方向上的分加速度,在減小,方向向下,由重力和支持力的合力提供,即,減小,mg不變,故支持力越來越大,故C錯(cuò)誤;蘋果做勻速圓周運(yùn)動,合力大小不變,方向始終指向圓心,故D錯(cuò)誤.
46.如圖所示,在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水,水中放一紅蠟塊R(R視為質(zhì)點(diǎn)).將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí),玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,合速度的方向與y軸夾角 52、為α.則紅蠟塊R的( ?。?
A. 分位移y與x成正比
B. 分位移y的平方與x成正比
C. 合速度v的大小與時(shí)間t成正比
D. tanα與時(shí)間t的平方成正比
【答案】B
【解析】A、由題意知,y軸方向勻速上浮,y=v0t,而x軸方向, ,
聯(lián)立解得:,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、x軸方向,vx=at,合速度的大小,合速度v的大小與時(shí)間t不成正比,C錯(cuò)誤;
D、合速度的方向與y軸的夾角:,D錯(cuò)誤。
故選:B。
點(diǎn)睛:小圓柱體紅蠟快同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動:y軸方向的勻速直線運(yùn)動,x軸方向的初速為零的勻加速直線運(yùn)動。根據(jù)位移與時(shí)間表達(dá)式,從而確定分位移y與x的關(guān)系,再由y方向可求運(yùn)動 53、時(shí)間,接著由x方向求加速度,從而求得vx,再由速度合成求此時(shí)的速度大小,最后由兩方向的速度關(guān)系,可知tanα與時(shí)間t的關(guān)系。
47.某物理興趣小組的同學(xué)在研究運(yùn)動的合成和分解時(shí),駕駛一艘快艇進(jìn)行了實(shí)地演練.如圖所示,在寬度一定的河中的O點(diǎn)固定一目標(biāo)靶,經(jīng)測量該目標(biāo)靶距離兩岸的最近距離分別為MO=15m、NO=12m,水流的速度平行河岸向右,且速度大小為v1=8m/s,快艇在靜水中的速度大小為v2=10m/s.現(xiàn)要求快艇從圖示中的下方河岸出發(fā)完成以下兩個(gè)過程;第一個(gè)過程以最短的時(shí)間運(yùn)動到目標(biāo)靶;第二個(gè)過程由目標(biāo)靶以最小的位移運(yùn)動到圖示中的上方河岸,在下列說法正確的是( ?。?
A. 快艇的 54、出發(fā)點(diǎn)位于M點(diǎn)左側(cè)8m處
B. 第一個(gè)過程所用的時(shí)間約為1.17s
C. 第二個(gè)過程快艇的船頭方向應(yīng)垂直河岸
D. 第二個(gè)過程所用的時(shí)間為2s
【答案】D
第二個(gè)過程所用的時(shí)間為:;故C錯(cuò)誤,D正確。
綜上選D
點(diǎn)睛:運(yùn)動的獨(dú)立性原理又稱運(yùn)動的疊加性原理,是指一個(gè)物體同時(shí)參與幾種運(yùn)動,各分運(yùn)動都可看成獨(dú)立進(jìn)行的,互不影響,物體的合運(yùn)動則視為幾個(gè)相互獨(dú)立分運(yùn)動疊加的結(jié)果。理解過河問題中最小位移、最短時(shí)間對應(yīng)的物理模型。
48.關(guān)于運(yùn)動的合成,下列說法中正確的是( ?。?
A. 兩個(gè)分運(yùn)動的時(shí)間一定與合運(yùn)動時(shí)間相等
B. 兩個(gè)直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動
C. 合運(yùn)動 55、的速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動的速度大.
D. 合運(yùn)動的加速度一定比每個(gè)分運(yùn)動加速度大
【答案】A
【解析】: A、分運(yùn)動與合運(yùn)動具有等時(shí)性.所以A選項(xiàng)是正確的.
B、分運(yùn)動是直線運(yùn)動,合運(yùn)動不一定是直線運(yùn)動,比如:平拋運(yùn)動.故B錯(cuò)誤
C、根據(jù)平行四邊形定則,合速度不一定比分速度大.故C錯(cuò)誤.
D、根據(jù)平行四邊形定則,合加速度可能比分加速度大,可能比分加速度小,可能與分加速度相等.故D錯(cuò)誤.
綜上所述本題答案是:A
49.如圖所示,x軸在水平地面上,y軸在豎直方向.圖中畫出了從y軸上不同位置沿x軸正向水平拋出的三個(gè)質(zhì)量相等小球a、b和c的運(yùn)動軌跡.小球a從(0,2L)拋出,落在(2L 56、, 0)處;小球b、c從(L, 0)拋出,分別落在(2L,0)和(L,0)處.不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是
A. b的初速度是a的初速度的兩倍
B. b的初速度是a的初速度的倍
C. b的動能增量是c的動能增量的兩倍
D. a的動能增量是c的動能增量的倍
【答案】B
【解析】ab的水平位移相同,但時(shí)間不同,根據(jù)可知,根據(jù)可知,故A錯(cuò)誤,B正確;bc的豎直位移相同,根據(jù)動能定理可知,b的動能增量等于c的動能增量,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;a的豎直位移等于c的2倍,根據(jù)動能定理可知,a的動能增量等于c的2倍,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選B.
50.跳臺滑雪運(yùn)動員的動作驚險(xiǎn)而優(yōu)美,其實(shí)滑雪運(yùn)動可抽象為物體 57、在斜坡上的平拋運(yùn)動.如圖所示,設(shè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑雪運(yùn)動員從傾角為的斜坡頂端P處,以初速度水平飛出,運(yùn)動員最后又落到斜坡上A點(diǎn)處,AP之間距離為L,在空中運(yùn)動時(shí)間為t,改變初速度的大小,L和t都隨之改變.關(guān)于L、 t與的關(guān)系,下列說法中正確的是()
A. L與成正比 B. L與成反比
C. t與成正比 D. t與成正比
【答案】C
【解析】滑雪運(yùn)動可理解為物體在斜坡上的平拋運(yùn)動,設(shè)水平位移x,豎直位移為y,結(jié)合幾何關(guān)系,有:水平方向上,豎直方向上,聯(lián)立得:,則,即t與成正比,C正確,D錯(cuò)誤;由水平方向位移公式得,即L與成正比,AB錯(cuò)誤,選C.
【點(diǎn)睛】滑雪運(yùn)動可理解為物體 58、做平拋運(yùn)動,根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律:水平方向上勻速直線運(yùn)動,豎直方向上自由落體運(yùn)動,并結(jié)合幾何知識列式聯(lián)立可求解.
51.跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目,如圖所示,當(dāng)運(yùn)動員從直升機(jī)上由靜止跳下后,在下落過程中將會受到水平風(fēng)力的影響,下列說法中正確的是( )
A. 風(fēng)力越大,運(yùn)動員下落時(shí)間越長,運(yùn)動員可完成更多的動作
B. 風(fēng)力越大,運(yùn)動員著地時(shí)的豎直速度越大,有可能對運(yùn)動員造成傷害
C. 運(yùn)動員下落時(shí)間與風(fēng)力無關(guān)
D. 運(yùn)動員著地速度與風(fēng)力無關(guān)
【答案】C
【解析】運(yùn)動員同時(shí)參與了兩個(gè)分運(yùn)動,豎直方向下落和水平方向隨風(fēng)飄,兩個(gè)分運(yùn)動同時(shí)發(fā)生,相互獨(dú)立;因而水平風(fēng)速越大, 59、落地的合速度越大,但落地時(shí)間不變,只有C正確,選C.
52.如圖所示,在足夠長斜面上的A點(diǎn),以水平速度v0拋出一個(gè)小球,不計(jì)空氣阻力,它落至斜面時(shí)下落的豎直高度為h1;若將此球改用2v0水平速度拋出,仍落至斜面時(shí)下落的豎直高度為h2.則h1∶h2為( )
A. 1∶4 B. 1∶3 C. 2∶1 D. 1∶2
【答案】A
【解析】斜面傾角的正切值,則運(yùn)動的時(shí)間,知運(yùn)動的時(shí)間與平拋運(yùn)動的初速度有關(guān),初速度變?yōu)樵瓉淼?倍,則運(yùn)行時(shí)間變?yōu)樵瓉淼?倍.所以時(shí)間比為1:2.平拋運(yùn)動下落的豎直高度h=gt2,所以h1:h2=1:4,故選A.
點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵知道球做 60、平拋運(yùn)動落在斜面上,豎直方向上的位移和水平方向上的位移的比值是定值,以及熟練掌握平拋運(yùn)動的位移公式.
53.下列描述正確的是( )
A. 平拋運(yùn)動的物體在相等的時(shí)間間隔內(nèi),速率的改變量相等
B. 牛頓指出:如果運(yùn)動中的物體沒有受到力的作用,它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動,既不停下來也不偏離原來的方向
C. 運(yùn)動的物體才受滑動摩擦力,且其方向與運(yùn)動方向一定相反
D. 速度的變化量、加速度、力都是矢量,且對應(yīng)的國際單位制中的單位符號分別為:m/s、m/s2、N
【答案】D
54.如圖所示,傾斜放置的圓盤繞著中軸勻速轉(zhuǎn)動,圓盤的傾角為,在距轉(zhuǎn)動中心0.1m處放一小木塊,小木塊跟 61、隨圓盤一起轉(zhuǎn)動,小木塊與圓盤的動摩擦因數(shù)為0.8,木塊與圓盤的最大靜摩擦力與相同條件下的滑動摩擦力相同。若要保持小木塊不相對圓盤滑動,圓盤轉(zhuǎn)動的角速度最大值為(,)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】只要小木塊轉(zhuǎn)過最低點(diǎn)時(shí)不發(fā)生相對滑動就能始終不發(fā)生相對滑動,設(shè)其經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)所受靜摩擦力為f,由牛頓第二定律有;為保證不發(fā)生相對滑動需要滿足,聯(lián)立解得,選B.
【點(diǎn)睛】木塊在最低點(diǎn)時(shí)所受的靜摩擦力方向沿圓盤向上,靜摩擦力大于重力沿斜面方向的分力,在最高點(diǎn),靠重力沿斜面方向的分力和靜摩擦力的合力提供向心力,可知只要小木塊轉(zhuǎn)過最低點(diǎn)時(shí)不發(fā)生相對滑 62、動就能始終不發(fā)生相對滑動.根據(jù)牛頓第二定律求出圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度.
55.如圖所示,長0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿一端O有光滑的固定轉(zhuǎn)動軸,另一端固定有一個(gè)質(zhì)量為3kg的小球,當(dāng)桿繞O在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動,小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速率為2m/s,則此時(shí)輕桿的受力情況是(取g=10m/s2)( ?。?
A. 受54N的拉力 B. 受24N的拉力 C. 受6N的壓力 D. 受6 N的拉力
【答案】C
【解析】設(shè)在最高點(diǎn)桿子表現(xiàn)為拉力,則有,代入數(shù)據(jù)得,,則桿子表現(xiàn)為推力,大小為,所以小球?qū)U子表現(xiàn)為壓力,大小為,故C正確。
點(diǎn)睛:桿子帶著在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動,最高點(diǎn),桿子可能表 63、現(xiàn)為拉力,也可能表現(xiàn)為推力,取決于速度的大小,在最低點(diǎn),桿子只能表現(xiàn)為拉力。
56.如下圖所示,在同一平臺上的O點(diǎn)水平拋出的三個(gè)物體,分別落到a、b、c三點(diǎn),則三個(gè)物體運(yùn)動的初速度va、vb、vc的關(guān)系和二個(gè)物體運(yùn)動的時(shí)間ta、tb、tc的關(guān)系分別是( )
A. va>vb>vc ta>tb>tc
B. va 64、為 ,
以C點(diǎn)所在的平面為水平面,畫一條水平線,三個(gè)球的豎直位移相同,所以它們的運(yùn)動時(shí)間t相同,
由可以知道,水平位移大的物體的初速度大,
所以初速度的關(guān)系為所以D選項(xiàng)是正確的
綜上所述本題答案是:D
57.如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球質(zhì)量為m,用不可伸縮的輕質(zhì)細(xì)繩(繩長為L)綁著,另一端懸于O點(diǎn),繩由水平從靜止釋放,運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程中(繩與水平的夾角為θ),下列說法正確的是(不計(jì)空氣阻力影響)
A. 輕繩拉力先增大后減小
B. 小球水平方向的加速度先增后減,且θ=45°時(shí)有最大值
C. 小球重力的瞬時(shí)功率一直增加
D. 小球在最低點(diǎn)繩的張力由繩長和小球質(zhì)量一起決定
【 65、答案】B
【解析】由于下降過程中,小球做圓周運(yùn)動,繩子的拉力與重力沿繩子方向的分力充當(dāng)向心力,故有,由于運(yùn)動過程中物體的速度一直增大,一直增大,故一直在增大,小球下落過程中機(jī)械能守恒,故,解得,在最低點(diǎn),故與繩長無關(guān),AD錯(cuò)誤;小球剛開始時(shí)加速度方向豎直向下,水平方向上的加速度為零,到最低點(diǎn)加速度豎直向上,水平方向上的加速度為零,故水平方向上的加速度先增大后減小,,對求導(dǎo)可得,當(dāng)時(shí),,即最大,故此時(shí)水平加速度最大,故B正確;剛開始運(yùn)動時(shí),豎直方向上的速度為零,到最低點(diǎn)豎直方向上的速度為零,故在豎直方向上的分速度先增大后減小,即重力的功率先增大后減小,C錯(cuò)誤.
58.“天津之眼”是一座跨河建 66、設(shè)、橋輪合一的摩天輪,是天津市的地標(biāo)之一。摩天輪懸掛透明座艙,乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。下列敘述正確的是( )
A. 在最高點(diǎn),乘客重力小于座椅對他的支持力
B. 在最高點(diǎn),乘客重力大于座椅對他的支持力
C. 摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中,乘客機(jī)械能始終不變
D. 摩天輪轉(zhuǎn)動過程中,乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變
【答案】B
【解析】在最高點(diǎn),乘客的重力和座椅對乘客的支持力的合力充當(dāng)向心力,方向豎直向下,所以有,即,A錯(cuò)誤B正確;因?yàn)槭亲鰟蛩賵A周運(yùn)動,所以乘客的動能不變,但是重力勢能在變化,所以其機(jī)械能在變化,C錯(cuò)誤;由于乘客的速度大小恒定,方向在變化,即與豎直方向的夾角在變化,所以在豎直方向的分速度在變化,所以重力的瞬時(shí)功率在變化,D錯(cuò)誤.
59.如圖所示,小球沿水平面通過O點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的半圓弧軌道后恰能通過最高點(diǎn)P,然后落回水平面,不計(jì)一切阻力,下列說法正確的是( )
A. 小球落地點(diǎn)離O點(diǎn)的水平距離為R
B. 小球落地點(diǎn)離O點(diǎn)的水平距離為2R
C. 小球運(yùn)動到半圓弧最高點(diǎn)P時(shí)向心力恰好為零
D. 若將半圓弧軌道上部的1/4圓截去,其他條件
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