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專題07 曲線運動基礎 1．自行車輪盤與車軸上飛輪之間的鏈條傳動裝置如圖所示。P是輪盤上的一個齒，Q是飛輪上的一個齒。下列說法中正確的是 A. P、Q兩點角速度大小相等 B. P點線速度大于Q點線速度 C. P點轉動的周期小于Q點轉動的周期 D. P點向心加速度小于Q點向心加速度 【答案】D 2．如圖所示，洗衣機的脫水筒在轉動時有一衣物附在筒壁上，則此時( ) A. 衣物受到重力、向心力和摩擦力的作用 B. 衣物隨筒壁做圓周運動的向心力是由摩擦力提供的 C. 筒壁對衣物的摩擦力隨轉速增大而減小 D. 筒壁對衣物的彈力隨轉速增大而增大 【答案】D 【解析】衣物受到重力、筒壁的彈力和摩擦力的作用，靠彈力提供向心力，在豎直方向上，衣服所受的重力和摩擦力平衡，彈力提供向心力，當轉速增大，向心力增大，則彈力增大，摩擦力和重力平衡，不變，D正確． 3．如圖所示，在探究平拋運動規(guī)律的實驗中，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把P球沿水平方向彈出，同時Q球被松開而自由下落，P、Q兩球同時開始運動，則下列說法正確的是 （ ） A. 此實驗為了說明平拋運動在水平方向上做的是勻速直線運動 B. 此實驗為了說明平拋運動在豎直方向上做的是自由落體運動 C. 如果加大打擊力度，P球落地時間將延長 D. 如果調整裝置距地面的高度，它們就不會同時落地 【答案】B 4．如圖所示，在自主活動中，當筆尖同時沿水平方向和豎直方向做直線運動時，以下說法正確的是（ ） A. 筆尖的合運動一定是直線運動 B. 筆尖的合運動一定是曲線運動 C. 若筆尖沿兩個方向都做勻速直線運動，則筆尖的合運動一定是勻速直線運動 D. 若筆尖沿兩個方向都做勻變速直線運動，則筆尖的合運動一定是勻變速直線運動 【答案】C 【解析】筆尖沿直尺水平滑動的同時，隨著直尺一起豎直向上運動，合速度的方向可能改變，也可能不改變，故可能是直線運動，也可能是曲線運動，故AB錯誤；若筆尖沿兩個方向都做勻速直線運動，根據(jù)平行四邊形定則，合速度大小和方向都恒定，故合運動一定是勻速直線運動，故C正確；若筆尖沿兩個方向都做勻變速直線運動，將速度和加速度都合成，合運動的速度與加速度共線時是直線運動，否則是曲線運動，故D錯誤；故選C。 5．一艘船在靜水中的速度為4m/s，今欲過一條寬為60 m的河,若已知水的流速為3 m/s, 則船過河的最短時間為 A. 10s B. 20s C. 15s D. 12s 【答案】C 【解析】當船頭與河岸垂直，渡河時間最短，則，故C正確，A、B、D錯誤；故選C。 6．如圖所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做勻速圓周運動，若小球到達P點時F突然發(fā)生變化，下列關于小球運動的說法正確的是（ ） A. F突然消失，小球將沿軌跡Pa做離心運動 B. F突然變小，小球將沿軌跡Pa做離心運動 C. F突然變大，小球將沿軌跡pb做離心運動 D. F突然變小，小球將沿軌跡Pc逐漸靠近圓心 【答案】A 7．如圖所示，雜技演員在表演“水流星”節(jié)目時，用細繩系著的盛水的杯子可以在豎直平面內做圓周運動，甚至當杯子運動到最高點時杯里的水也不流出來。下列說法中正確的是 A. 在最高點時，水對杯底一定有壓力 B. 在最高點時，盛水杯子的速度可能為零 C. 在最低點時，細繩對杯子的拉力充當向心力 D. 在最低點時，杯和水受到的拉力大于重力 【答案】D 【解析】在最高點時，對水和杯子整體，恰好到達最高點時，細繩的拉力為零，完全由重力提供向心 8．如圖所示，一籃球從離地H高處的籃板上A點以初速度v0水平彈出，剛好在離地h高處被跳起的同學接住。不計空氣阻力，重力加速度為g，則籃球在空中飛行的（ ） A. 時間為 B. 時間為 C. 水平位移為v0 D. 水平位移為v0 【答案】D 【解析】根據(jù)自由落體公式：，可得籃球在空中飛行的時間為：，故AB錯誤；籃球的水平位移為：，故D正確，C錯誤。所以D正確，ABC錯誤。 9．如圖所示，人用繩通過定滑輪拉物體A，當人以速度v0勻速前進時，繩某時刻與水平方向夾角為θ，物體A的速度（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】物體A的速度等于沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度，如圖 根據(jù)平行四邊形定則，有：，解得：，故選B。 10．拱形橋的頂部可視為一段圓弧，這段圓弧對應的半徑為10m，當一輛小汽車（視作質點）以一定速度v經過橋頂時（g取10），以下說法正確的是（ ） A. 當v=10m/s時，車對橋面的壓力等于重力 B. 當v=15m/s時，車能貼著橋面，安全通過拱形橋 C. 當v=5m/s時，車對橋面的壓力是重力的0.25倍 D. 無論速度多大，車對橋面的壓力都不可能大于重力 【答案】D 【解析】在橋頂，根據(jù)牛頓第二定律得，代入v=10m/s，解得：N=0N，故A錯誤；在 11．下列哪些措施是為了防止離心現(xiàn)象造成的危害（ ） A. 高速公路上設立確定車距的標志 B. 工廠里磨刀用的砂輪外側加一個防護罩 C. 高速公路上將要進入彎道處設有限速的警示標志 D. 汽車車輪加裝一個擋泥板 【答案】BCD 【解析】高速公路上設立確定車距的標志，不是利用離心現(xiàn)象，故A錯誤；廠里磨刀用的砂輪外側加一個防護罩，防止因產生離心運動，對人有傷害，故B正確；高速公路將要進入彎道處設有限速的警示標志，是為了防止由于離心現(xiàn)象而出現(xiàn)側滑，故C正確；汽車車輪加裝擋泥板，是防止靜摩擦力不足提供向心力，造成飛出，故D正確。所以BCD正確，A錯誤。 12．如圖所示，從地面上方某處，將一小球以6 m/s的初速度沿水平方向拋，小球經過 0.6s 落地。不計空氣阻力，g 取10 m/s2，則可求出( ) A. 小球拋出時離地面的高度是1.8 m B. 小球從拋出點到落地點的水平位移大小是1.8 m C. 小球落地時的速度大小是12m/s D. 小球落地時的速度方向與水平地面成45角 【答案】AD ，故C錯誤； D項：由C分析可知，小球落地時豎直方向速度與水平方向速度相等，所以小球落地時的速度方向與水平地面成45角，故D正確。 13．如圖所示，一個內壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定，兩個質量相同的小球A和B沿著筒的內壁在水平面內做勻速圓周運動， A球的運動半徑較大，下列說法正確的是（ ） A. A球的角速度必小于B球的角速度 B. A球的線速度必小于B球的線速度 C. A球的運動周期必大于B球的運動周期 D. A球對筒壁的壓力必大于B球對筒壁的壓力 【答案】AC 【解析】（1）以小球為研究對象，對小球受力分析，小球受力如圖所示， 14．如圖所示，兩個質量均為m的小木塊a和b，（可視為質點）放在水平圓盤上，之間用輕質細線連接，且a，b之間的距離恰等于線長，a與轉軸OO’的距離為L，b與轉軸的距離為2L，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g，若圓盤從靜止開始繞轉軸緩慢地加速轉動。用ω表示圓盤轉動的角速度，下列說法正確的是 A. b一定比a先開始滑動 B. 當時，細線突然斷開，a立即做離心運動 C. 當時，a所受摩擦力的大小為kmg D. 當時，b受到的靜摩擦力達到最大值 【答案】CD 【解析】兩個物體用細線相連，一定是同時開始滑動，故A錯誤；對于單個木塊，靜摩擦力提供向心 15．如圖甲所示的演示實驗中，A、B兩球同時落地，說明B球在豎直方向上是______；某同學設計了如圖乙的實驗：將兩個斜滑道固定在同一豎直面內，最下端水平，把兩個質量相等的小鋼球，從斜面的同一高度由靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板平滑連接，則他將觀察到的現(xiàn)象是________，這說明平拋運動的小球在水平方向上是___________________． 【答案】自由落體運動， 兩球相碰（或相遇）， 勻速直線運動 【解析】（1）甲圖A球做自由落體運動，B球做平拋運動，兩球同時落地，說明平拋運動在豎直方向是自由落體運動．乙圖球1做平拋運動，球2做勻速直線運動，兩球相撞，知平拋運動在水平方向上是勻速直線運動． 16．甲同學采用頻閃照相法研究平拋運動。圖為小球做平拋運動時所拍攝的閃光照片的一部分，小方格的邊長為5cm，則A、B兩點之間的時間間隔是_______s ，小球的初速度大小為 ______ m/s，小球在B點時的瞬時速度大小為 ______ m/s,以A點為坐標原點，建立直角坐標系，水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，則拋出點的坐標為__________________。（g=10m/s2） 【答案】0.1 1.5 2.5 (-15cm,-5cm) 【解析】小球在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)逐差公式可得，解得 17．如圖所示，質量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運動，經距離L后以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上。已知L=1.4m， m=0.10kg，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，桌面高h=0.45m，測得小物塊落地點距飛出點的水平距離S=0.9m（不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）。求： （1）小物塊剛飛離桌面時的速度v； （2）小物塊的初速度大小v0。 【答案】（1）3m/s （2）4m/s 【解析】試題分析：（1）物塊離開桌面后做平拋運動，由平拋運動規(guī)律可以求出水平速度，（2）由動能定理可以求出物塊的初速度. （1）物塊飛出桌面后做平拋運動，則有： 在豎直方向：，水平方向： 解得： （2）對滑塊從開始運動到飛出桌面，由動能定理得： 解得： 18．如圖所示，AB是位于豎直平面上的四分之一光滑圓弧軌道，半徑為R，OB沿豎直方向，上端A距地面高度為H，質量為m的小球從A點由靜止釋放，最后落在地面上的C點處，不計空氣阻力，求： （1）小球剛運動到B點時，對軌道的壓力多大？ （2）小球落地點C與B點水平距離多少？ 【答案】； 19．如圖所示,一過山車在半徑為R的軌道內運動,過山車的質量為m1里面人的質量為m2,運動過程中人與過山車始終保持相對靜止。則: (1)當過山車以多大的速度經過最高點時,人對座椅的壓力大小剛好等于人的重力?此時過山車對軌道的壓力為多大?方向怎樣？ (2)當過山車以的速度經過最低點時,人對座椅的壓力為多大? 方向怎樣？ 【答案】(1) 壓力為(m1+m2)g,方向豎直向上 (2) 壓力為7m2g,方向豎直向下 【解析】試題分析：在最高點重力和座椅對人的壓力的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式即可求解速度，對人和過山車整體，根據(jù)向心力公式即可求解過山車對軌道的壓力；對人，在最低點，根據(jù)向心力公