曲線運(yùn)動(dòng)練習(xí)題(含答案)

1、第五章練習(xí)題1質(zhì)量為2kg的物體在x-y平面上作曲線運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說法正確的是（ ）A質(zhì)點(diǎn)的初速度為5m/sB質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3NC質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直D2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6m/s2如圖所示，從傾角為45的固定斜面B點(diǎn)正上方，距B點(diǎn)的高度為h的A點(diǎn)處，靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m的彈性小球，落在B點(diǎn)和斜面碰撞，碰撞后速度大小不變，方向變?yōu)樗?，?jīng)過一段時(shí)間小球落在斜面上C點(diǎn)?？諝庾枇Σ挥?jì)，重力加速度為。則（ ） A.小球落到C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為mB.小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間為C.小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間為D.B點(diǎn)和C點(diǎn)間的高度差為4h3如

2、圖所示，質(zhì)量為的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)。圓環(huán)半徑為R，小球經(jīng)過圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓環(huán)，則其通過最高點(diǎn)時(shí)（ ）A小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于B小球受到的向心力等于0C小球的線速度大小等于D小球的向心加速度大小等于4如圖所示，從傾角為的足夠長的斜面頂端P以速度v0拋出一個(gè)小球，落在斜面上某處Q點(diǎn)，小球落在斜面上的速度與斜面的夾角為，若把初速度變?yōu)?v0，小球仍落在斜面上，則以下說法正確的是( )A夾角將變大B夾角與初速度大小無關(guān)C小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變DPQ間距是原來間距的3倍5某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖所示的物體運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)的位置在運(yùn)動(dòng)軌跡上已標(biāo)出，下列

3、說法正確的是（ ）A物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為m/sB物體運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度大小為2.5m/sC物體從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的時(shí)間為0.2sD坐標(biāo)原點(diǎn)O為平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)6如圖所示，相對(duì)的兩個(gè)斜面，傾角分別為30O和60o，在頂點(diǎn)兩個(gè)小球A、B以同樣大小的初速度分別向左、右兩方水平拋出，小球都落在斜面上，若不計(jì)空氣阻力，則A、B兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為（ ）A1：2 B2：1C1：3 D3：17一物體從某高度以初速度V0水平拋出，落地時(shí)速度大小為Vt，則它的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（ ）A. B. C. D.8如圖所示，小球m用長為L的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，在O點(diǎn)的正下方L/2處有一個(gè)釘子，把小球拉到水平位置釋放。當(dāng)擺線擺到豎直位

4、置碰到釘子時(shí)，以下說法不正確的是 A小球的線速度保持不變B小球的角速度突然增加為原來的2倍C細(xì)線的拉力突然變?yōu)樵瓉淼?倍D細(xì)線的拉力一定大于重力AambBC9質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩a在豎直方向、繩b在水平方向。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)繩b被燒斷，同時(shí)桿也停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則（ ）A、小球仍在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)B、在繩被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大C、若角速度較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)D、若角速度較大，小球可以在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)10小船橫渡一條兩岸平行的

5、河流，船本身提供的速度(即靜水速度)大小不變、船身方向垂直于河岸，水流速度與河岸平行，已知小船的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則( )A越接近河岸水流速度越小B越接近河岸水流速度越大C無論水流速度是否變化，這種渡河方式耗時(shí)最短D該船渡河的時(shí)間會(huì)受水流速度變化的影響11如圖所示，河的寬度為L，河水的流速為u，甲、乙兩船均以靜水中的速度大小v同時(shí)渡河。出發(fā)時(shí)兩船相距為2L，甲、乙船頭均與河岸成60°角，且乙船恰好能直達(dá)正對(duì)岸的A點(diǎn)。則下列說法正確的是（ ）A.甲船也正好在A點(diǎn)靠岸 B.甲、乙兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇C.船速和河水的流速之間的關(guān)系為v=2uD.甲船的渡河時(shí)間為 12如圖所示，在光滑的

6、水平面上有兩個(gè)質(zhì)量相同的球A和球B，A、B之間以及球與固定點(diǎn)之間分別用兩段輕繩相連，以相同的角速度繞著O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（1）畫出球A、B的受力圖（2）如果OB=2AB,求出兩段繩子拉力之比TAB:TOB 13如圖所示為圓弧形固定光滑軌道，a點(diǎn)切線方向與水平方向夾角53o，b點(diǎn)切線方向水平。一小球以水平初速度6m/s做平拋運(yùn)動(dòng)剛好能沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，已知軌道半徑1m，小球質(zhì)量1kg。（sin53o=0.8，cos53o=0.6，g=10m/s2）求（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間。（2）小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球壓力大小。14如圖所示，一架裝載救援物資的飛機(jī)，在距水平地面h=500m的高處

7、以v=100m/s的水平速度飛行。地面上A、B兩點(diǎn)間的距離x=100m，飛機(jī)在離A點(diǎn)的水平距離x0=950m時(shí)投放救援物資，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2.求救援物資從離開飛機(jī)到落至地面所經(jīng)歷的時(shí)間。通過計(jì)算說明，救援物資能否落在AB區(qū)域內(nèi)。15如圖所示，兩繩系一質(zhì)量為01kg的小球，兩繩的另一端分別固定于軸的A、B兩處，上面繩長2m，兩繩拉直時(shí)與軸的夾角分別為30°和45°，問球的角速度在什么范圍內(nèi)兩繩始終有張力？（g取10m/s2）16質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上的P點(diǎn)，隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后水平拋出，小物塊恰好無碰撞的沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光

8、滑圓孤軌道下滑B、C為圓弧的兩端點(diǎn)，其連線水平已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對(duì)應(yīng)圓心角=1060，軌道最低點(diǎn)為O，A點(diǎn)距水平面的高度h=0.8m小物塊離開C點(diǎn)后恰能無碰撞的沿固定斜面向上運(yùn)動(dòng)，0.8s后經(jīng)過D點(diǎn)，物塊與斜面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為1=（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）試求：（1）小物塊離開A點(diǎn)的水平初速度v1（2）小物塊經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力（3）斜面上CD間的距離（4）假設(shè)小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2=0.3，傳送帶的速度為5m/s，則PA間的距離是多少？17如圖所示，河寬d=120 m，設(shè)船在靜水中的速度為v1，河水的流速為v2

9、，小船從A點(diǎn)出發(fā)，在渡河時(shí)，船身保持平行移動(dòng)，若出發(fā)時(shí)船頭指向河對(duì)岸的上游B點(diǎn)處，經(jīng)過10 min，小船恰好到達(dá)河正對(duì)岸的C點(diǎn)，若出發(fā)時(shí)船頭指向河正對(duì)岸的C點(diǎn)，經(jīng)過8 min小船到達(dá)C點(diǎn)下游的D點(diǎn)處，求：（1）小船在靜水中的速度v1的大?。唬?）河水的流速v2的大??；（3）在第二次渡河中小船被沖向下游的距離SCD： 本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成，請(qǐng)仔細(xì)校對(duì)后使用，答案僅供參考。參考答案1AB【解析】試題分析：由x方向的速度圖象可知，在x方向的加速度為，受力Fxma=2×15N=3 N，由y方向的位移圖象可知在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為vy=4 m/s，受力Fy=0因此質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/s

10、，受到的合外力為3 N，故A B正確合外力方向在x軸方向上，所以質(zhì)點(diǎn)初速度方向與合外力方向不垂直故C錯(cuò)誤2 s末質(zhì)點(diǎn)速度應(yīng)該為，D選項(xiàng)錯(cuò)誤故選AB考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成2CD【解析】AB：解得 在B點(diǎn)：BC：解得所以 可見AB錯(cuò)誤，CD正確。【答案】CD【解析】試題分析：因?yàn)樾∏騽偤迷谧罡唿c(diǎn)不脫離圓環(huán)，則軌道對(duì)球的彈力為零，所以小球?qū)A環(huán)的壓力為零，故A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律得，知向心力不為零，線速度，向心加速度，故B錯(cuò)誤，CD正確?？键c(diǎn)：向心力、牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】小球經(jīng)過圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓環(huán)，知軌道對(duì)小球的彈力為零，靠重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出小球的速度。4B【解析】試題分析

11、：水平拋出后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向，豎直方向，根據(jù)拋出的和落地均在斜面上可得，無論小球平拋的初速度多大，落地只要在斜面上，就滿足，由于斜面傾角不變，當(dāng)初速度變?yōu)闀r(shí)，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間變?yōu)樵瓉矶都矗x項(xiàng)C錯(cuò)。水平位移，當(dāng)初速度變?yōu)?，運(yùn)動(dòng)時(shí)間變?yōu)闀r(shí)，則水平位移，PQ間距，變?yōu)樵瓉淼?倍，選項(xiàng)D錯(cuò)。根據(jù)末速度與斜面的夾角可得平拋運(yùn)動(dòng)末速度方向與水平夾角為，可得，即末速度夾角和初速度無關(guān)，是一個(gè)定值，選項(xiàng)A錯(cuò)B對(duì)?？键c(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)5BC【解析】試題分析：根據(jù)圖和豎直方向?yàn)閯蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可判斷出，坐標(biāo)原點(diǎn)O不是拋出點(diǎn)，D錯(cuò)誤；根據(jù)可知，平拋初速度為，A錯(cuò)誤；水平方向上可判斷出物體從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的時(shí)間

12、為2T=0.2s，C正確；b點(diǎn)在豎直方向的分速度為，b點(diǎn)速度為，B正確?？键c(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)6C【解析】本題考查平拋運(yùn)動(dòng)中飛行時(shí)間和水平射程的關(guān)系，由飛行時(shí)間,水平射程，則；正確答案為C。7B【解析】試題分析：物體落地時(shí)的豎直速度為：，根據(jù)vy=gt可得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=故選項(xiàng)B正確；考點(diǎn)：8C【解析】試題分析：把懸線沿水平方向拉直后無初速度釋放，當(dāng)懸線碰到釘子的前后瞬間，由于重力與拉力都與速度垂直，所以小球的線速度大小不變，根據(jù)知，半徑變?yōu)橐话?，則角速度變?yōu)?倍，選項(xiàng)AB正確； 根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)mgm知，F(xiàn)=mg+m，知懸線的拉力增大，但不是2倍的關(guān)系，故D正確，C錯(cuò)誤本題選不正確的，故

13、選：C考點(diǎn)：牛頓第二定律；圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.9BCD【解析】試題分析：A、小球原來在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩b被燒斷后，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)；錯(cuò)誤B、繩b被燒斷前，小球在豎直方向沒有位移，加速度為零，a繩中張力等于重力，在繩b被燒斷瞬間，a繩中張力與重力的合力提供小球的向心力，而向心力豎直向上，繩b的張力將大于重力，即張力突然增大；正確C、若角速度較小，小球原來的速度較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)；正確D、若角速度較大，小球原來的速度較大，小球可能在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)；正確故選BCD考點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：注意物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，外

14、界必須提供向心力C、D兩項(xiàng)還可根據(jù)機(jī)械能守恒與向心力知識(shí)求解小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)角速度的范圍。10AC【解析】試題分析：從圖中可知小船的軌跡為曲線，已知做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力指向軌跡內(nèi)側(cè)，故小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故水流是先加速后減速，即越接近河岸水流速度越小，當(dāng)垂直河岸渡河時(shí)，時(shí)間最短，與水流速度無關(guān)，故AC正確；考點(diǎn)：考查了小船渡河問題分析【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道小船參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，有兩個(gè)分速度，分別是靜水速和水流速以及知道軌跡的彎曲大致指向合力的方向，注意垂直河岸渡河時(shí)，時(shí)間最短11CD【解析】試題分析：乙船恰好能直達(dá)正對(duì)

15、岸應(yīng)滿足，C正確，甲乙兩船的渡河時(shí)間是相同的，都為：，D正確；甲船沿河岸運(yùn)動(dòng)的位移為：,所以甲船到不了A點(diǎn)，也不可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇,AB錯(cuò)誤。考點(diǎn)：本題考查了 12圖略 3:5【解析】略13（1）（2）【解析】試題分析：（1）小球進(jìn)入軌道時(shí)速度方向與水平方向夾角為53o，則有：解得（2）設(shè)初始位置距a點(diǎn)高度為h，則有：設(shè)初始位置距b點(diǎn)高度為H，則有：從初始位置到b由動(dòng)能定理得：對(duì)b點(diǎn)由牛二定律得：解得：考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理、牛頓第二定律。【名師點(diǎn)睛】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)可分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，利用速度的分解，即可求出平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間；再利用初始位置到b的動(dòng)能定理及在

16、b點(diǎn)的向心力公式，結(jié)合幾何關(guān)系，聯(lián)立求解。1410s在AB范圍內(nèi)?！窘馕觥吭囶}分析：（1） 解得故救援物資從離開飛機(jī)到落至地面所經(jīng)歷的時(shí)間為10s（2）由于x，所以在AB范圍內(nèi)故救援物資能落在AB區(qū)域內(nèi)考點(diǎn)：考查了平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法，將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向去分析，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性【答案】【解析】試題分析：當(dāng)上繩繃緊，下繩恰好伸直但無張力時(shí)，小球受力如下圖：由牛頓第二定律得：；又有： ，解得：；當(dāng)下繩繃緊，上繩恰好伸直無張力時(shí)，小球受力如下圖：由牛頓第二定律得：；解得：；故當(dāng)

17、時(shí)，兩繩始終有張力。考點(diǎn)：向心力；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速16（1）小物塊離開A點(diǎn)的水平初速度為3m/s（2）小物塊經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為43N（3）斜面上CD間的距離為0.98 m（4）則PA間的距離是1.5m【解析】試題分析：（1）利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在B點(diǎn)對(duì)速度進(jìn)行正交分解，得到水平速度和豎直方向速度的關(guān)系，而豎直方向速度Vy=顯然易求，則水平速度V0可解（2）首先利用動(dòng)能定理解決物塊在最低點(diǎn)的速度問題，然后利用牛頓第二定律在最低點(diǎn)表示出向心力，則滑塊受到的彈力可解根據(jù)牛頓第三定律可求對(duì)軌道的壓力（3）物塊在軌道上上滑屬于剎車問題，要求出上滑的加速度、所需的時(shí)間；再求出下滑加速度、距離

18、，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律公式求出位移差（4）根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解解：（1）對(duì)小物塊，由A到B有：vy2=2gh在B點(diǎn)有：tan=解得：v0=3m/s（2）對(duì)小物塊，由B到O由動(dòng)能定理可得：mgR（1sin37°）=其中vB=5m/s在O點(diǎn)有：Nmg=解得：N=43N由牛頓第三定律知對(duì)軌道的壓力為：N=43N（3）物塊沿斜面上滑：mgsin53°+mgcos53°=ma1解得：a1=10m/s2物塊沿斜面下滑：mgsin53°mgcos53°=ma2a2=6m/s2由機(jī)械能守恒知：vc=vB=5m/s小物塊由C上升到最高點(diǎn)歷時(shí)：t1=0.5s小物塊由最高點(diǎn)回到D點(diǎn)歷時(shí)：t2=0.8s0.5s=0.3s故：SCD=t1即：SCD=0.98m（4）傳送帶的速度為5m/s，所以小物塊在傳送帶上一直加速，有：2mg=ma3PA間的距離是：SPA=1.5m答：（1）小物塊離開A點(diǎn)的水平初速度為3m/s（2）小物塊經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為43N（3）斜面上CD間的距離為0.98 m（4）則PA間的距離是1.5m【點(diǎn)評(píng)】本題是一個(gè)單物體多過程的力學(xué)綜