第四章曲線運動測試

1、第四章曲線運動測試時間：60分鐘分值110分一、選擇題，其中1 4題只有一個選項正確，5- 8題有多個選項正確.（48分）1. 2014年8月16日下午，11歲的王克騎著自己的摩托車在北京萬事達中心完成了第 一次試車，從3米高的跳臺沖坡而起， 如圖所示，這是他第一次有機會出現(xiàn)在國際摩托車大 賽中.假設王克沖坡而起時與水平方向間的夾角為45°在此水平方向上的空中跨度為23 m,假如將王克看成質點，忽略空氣阻力，g取10 m/s2，那么他沖坡時的速度為（）A. . 230 m/sB. 57.5 m/sC. 20 ,2 m/sD. . 960 m/s2如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合

2、裝置來提升重物M，長桿的一端放在地面上通過鉸鏈連接形成轉軸，其端點恰好處于左側滑輪正下方O點處，在桿的中點 C處拴一細繩，通過兩個滑輪后掛上重物M , C點與O點距離為L,現(xiàn)在桿的另一端用力，使其逆時針勻速轉動，由豎直位置以角速度3緩緩轉至水平（轉過了 90°角）下列有關此過程的說法中正確的是（）A .重物M做勻速直線運動B .重物M做變速直線運動C.重物 M的最大速度是 2 3LD .重物M的速度先減小后增大3.如圖所示，天車下吊著兩個質量都是m的工件A和B,系A的吊繩較短，系B的吊繩較長，若天車運動到P處突然停止，則兩吊繩所受拉力Fa、Fb的大小關系是（A. Fa>FbB.

3、 Fa<FbC. Fa= Fb= mgD . Fa= FB>mg4 .如圖所示為戰(zhàn)略導彈部隊的一次導彈攔截演習示意圖，離地高H處的飛機以水平速度 V1發(fā)射一枚空對地導彈欲炸毀地面目標$ U)IIP,幾乎同時被反應靈敏設攔截系統(tǒng)Q與飛機的水平距離為 x,V2應為（）的地面雷達系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，并立即豎直向上發(fā)射導彈攔截.若要攔截成功，不計空氣阻力，攔截導彈的發(fā)射速度A. vi5.如圖所示，有一固定的且內壁光滑的半球面，球心為道內運動.若小球通過最高點時的速率為v0="JgR,下列說法中正確的是 （）O,最低點為C,在其內壁上有質量相同的兩個小球（可視為質點）A和B,兩小球在高度不同

4、的兩個水平面內做勻速圓周運動，A球的軌跡平面高于 B球的軌跡平面，A、B兩球和0點的連線與豎直線 0C間的夾角分別為 a= 53 °和3= 37° .以最低點C所在的水平面為重力勢能的參考平面，則（）A . A、B兩球所受的反彈力之比為4 : 3B. A、 B兩球運動的周期之比為4:3C. A、B兩球的動能之比為 64 : 27D . A、B兩球的重力勢能之比為16 : 96. 如圖所示，質量為 m的小球（可看做質點）在豎直放置的半徑為 R的固定光滑圓環(huán)軌A .小球在最高點時只受重力作用B .小球在最高點對圓環(huán)的壓力大小為mgC.小球在最高點時重力的瞬時功率為0D .小球繞

5、圓環(huán)運動一周的時間大于2 n/vo7、在雜技表演中，猴子由靜止開始沿豎直桿向上做加速度為a的勻加速運動，同時人頂著直桿以速度V0水平勻速移動，經(jīng)過時間t，猴子沿桿向上移動的高度為h,人頂桿沿水平地面移動的距離為x,如圖所示.關于猴子的運動情況，下列說法中正確的是（）A .相對地面的運動軌跡為直線B .相對地面做勻加速曲線運動C. t時刻猴子對地的速度大小為v°+ atD. t時間內猴子對地的位移大小為，x2 + h28、如圖所示，在豎直平面內有兩條上凸、下凹關于水平面AB對稱的軌道.其起點、終點均為同一水平面上的 A、B兩點，兩弧長度相等.一個小滑塊以初速率v0從A點出發(fā)，分別沿著凸

6、凹軌道滑行到B點.在B點處速率分別為 v1和v2,在最高點G處速率為v3,在最低點D處速率為v4，物體的質量為 m沿AG段克服摩擦力做功為 W1沿AD段克服摩擦力 做功為W2若兩條軌道的材料和粗糙程度相同.下列關系式中正確的是（）A . v 1> v 2B V1 = v 22 1 2 1 2C . vi<v2D . mv2>Qmv3 + Qmv4+ 2Wi、實驗題（12分）9. （12分）如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均 為 5 cm, g= 10 m/s2,那么：（1）閃光頻率為Hz ;（2）小球運動的初速度的大小是m/s;（3）小球經(jīng)過B

7、點時的速度大小為m/s.三、計算題（35分）10、（ 15分）如圖所示，裝置BO O可繞豎直軸O可視為質點的小球A與兩細線連接后分別系于 BC兩點,裝置靜止時細線AB水平，細線AC與豎直方向的夾角37°。已知小球的質量噲1 kg，細線AC長I = 1 m, B點距C點的水平和豎直距離相等。（重力加速度g取 10 m/s2，sin37 °= |，cos37°= 5)（1）若裝置勻速轉動的角速度為直方向的夾角仍為37°，求角速度3 1時，細線AB上的張力為3 1的大小;（2）若裝置勻速轉動的角速度3 2 =AC與豎直方向的夾角。0而細線AC與豎503 rad

8、/s ，求細線11 .如圖所示，半徑R= 1.0 m的光滑圓弧軌道固定在豎 直平面內，軌道的一個端點 B和圓心O的連線與水平方向間的夾角9 = 37°,另一端點C為軌道的最低點.C點右側的光滑水平面上緊挨 C點靜止放置一木板，木板質量M= 1 kg,木板上表面與C點等高.質量為1 kg 的物塊（可視為質點）從空中A點以v°= 1.2 m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的 B端沿切線方向進入軌道.已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù) 卩=0.2 ,g取10 m/s2. 求物塊經(jīng)過C點時的速度Vc的大小；（2）若木板足夠長，求物塊在木板上相對滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q四、選考題（15分）12

9、. （ 5分）（5選3）萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了物理學史上的第一次大統(tǒng)一一一“地上物理學”和“天上物理學”的統(tǒng)一.它表明天體運動和地面上物體的運動遵循相同的規(guī)律.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中將行星的橢圓軌道運動假想成圓周運動；另外，還應用到了其他的規(guī)律和結論，其中有 （）A 牛頓第二定律B 牛頓第三定律C.開普勒的研究成果D 卡文迪許通過扭秤實驗得出的引力常數(shù)E. 愛因斯坦的相對論13. （10 分） 一根長I = 0.8 m的輕繩一端固定在0點，另一端連接一質量 噲0.1kg的小球，懸點0距離水平地面的高度H= 1 m。開始時小球處于A點，此時輕 繩拉直處于水平方向上，如圖所示。讓小球從靜

10、止釋放，當小球運動到B點時，輕繩碰到懸點0正下方一個固定的釘子P時立刻斷裂。不計輕繩斷裂的能量損失， 取重力加速度g= 10 m/s2。（1）求小球運動到B點時的速度大?。籆點，求C點與B點之間的水（2）繩斷裂后球從B點拋出并落在水平地面的平距離；（3）若O圧0.6 m，輕繩碰到釘子P時繩中拉力達到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力。答案:29、解析 物體豎直方向做自由落體運動，無論 A是不是拋出點，As± = aT均成立（式 中As丄為相鄰兩閃光點豎直距離之差， T為相鄰兩閃光點的時間間隔 ）水平方向有= v°T（s 即相鄰兩點的水平間隔）,s十由v0=和T=

11、，可得Vo= 2 gL,代入數(shù)值，得v0 = 1.4 m/s在B點時的豎直分速度 v' B= A、C豎直間隔=7T= 2.8 m/s,過B點時水平分速度 v b=Vo,故 Vb=j.：v' B+ v" B= 3.1 m/s.答案 (1)16(2)1.4(3)3.110、解析：當細線AB上的張力為0時，小球的重力和細線 AC 張力的合力提供小球圓周運動的向心力，有:mgtan37 = mto 1lsin37解得:當/ g5/2=、/lcos37= 2 rad/s32=50 rad/s時，小球應該向左上方擺起，假設細線AB上的張力仍然為 0,貝卩：mgtan 0'

12、 = m3 2lsin0'3解得：m = 3,0 = 53 °因為B點距C點的水平和豎直距離相等，所以，當0 = 53°時,細線AB恰好豎直，且2lsin53= 4= tan53 °mg 3說明細線AB此時的張力恰好為0,故此時細線AC與豎直方向 的夾角為53=12、解析（1）設物塊在B點時的速度為vb，在C點時的速度為 .從A到B過程，物 塊做平拋運動，有vBSin 0 = V0從B到C過程，根據(jù)動能定理有1 2 1 2mgR(1 + sin B ) = gmvc ?mvB聯(lián)立解得vc = 6 m/s(2)物塊在木板上相對滑動過程中，由于摩擦力作用，最終物塊和木板將達到共同的速 度.設相對滑動時物塊的加速度為a木板的加速度為a2,經(jīng)過時間t達到的共同速度為 v,則mg= maimg= Ma2v= vc aitv= a2t根據(jù)能量守恒定律有1 2 1 22(m+ M)v + Q= ?mvc聯(lián)立解得Q = 9 J13、ABC114、 (1)設小球運動到B點時的速度大小vb,由機械能守恒定律得，qmvb =