曲線運(yùn)動(dòng)試題及答案

時(shí)間：2023-10-20 10:57:56 偲穎試題我要投稿

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精選曲線運(yùn)動(dòng)試題及答案

　　在各領(lǐng)域中，只要有考核要求，就會(huì)有試題，通過(guò)試題可以檢測(cè)參試者所掌握的知識(shí)和技能。你知道什么樣的試題才是規(guī)范的嗎？下面是小編整理的精選曲線運(yùn)動(dòng)試題及答案，希望對(duì)大家有所幫助。

精選曲線運(yùn)動(dòng)試題及答案

　　試題及答案：

　　1.甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)出發(fā)，分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后，立即沿原路線返回到O點(diǎn)，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OA=OB。若水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，則他們所用時(shí)間t甲、t乙的大小關(guān)系為

　　A.t甲

　　B.t甲=t乙

　　C.t甲t乙

　　D.無(wú)法確定

　　2.在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中，若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處，將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出，球剛好落在底線上，已知底線到網(wǎng)的距離為L(zhǎng)，重力加速度取g，將球的運(yùn)動(dòng)視作平拋運(yùn)動(dòng)，下列表述正確的是

　　A.球的速度v等于L

　　B.球從擊出至落地所用時(shí)間為

　　C.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移等于L

　　D.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量有關(guān)

　　解析：由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：L=vt，H=gt2求出AB正確。選AB

　　A.球的速度v等于

　　B.球從擊出至落地所用時(shí)間為

　　C.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移等于L

　　D.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量有關(guān)

　　3.一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來(lái)代替。如圖(a)所示，曲線上的A點(diǎn)的曲率圓定義為：通過(guò)A點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情況下，這個(gè)圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓，其半徑叫做A點(diǎn)的曲率半徑。現(xiàn)將一物體沿與水平面成角的方向已速度0拋出，如圖(b)所示。則在其軌跡最高點(diǎn)P處的曲率半徑是

　　A.B.

　　C.D.

　　答案：C

　　解析：物體在其軌跡最高點(diǎn)P處只有水平速度，其水平速度大小為v0cos，根據(jù)牛頓第二定律得，所以在其軌跡最高點(diǎn)P處的曲率半徑是，C正確。

　　4(2015全國(guó)理綜第20題).一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的。關(guān)于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是(虛線是曲線在b點(diǎn)的切線)(D)

　　解析：主要考查電場(chǎng)力方向和曲線運(yùn)動(dòng)所受合外力與軌跡的關(guān)系。正確答案是D。

　　5(2015上海第11題).如圖，人沿平直的河岸以速度行走，且通過(guò)不可伸長(zhǎng)的繩拖船，船沿繩的方向行進(jìn)，此過(guò)程中繩始終與水面平行。當(dāng)繩與河岸的夾角為，船的速率為

　　(A)(B)

　　(C)(D)

　　答案：C

　　6(2015上海第25題).以初速為，射程為的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡制成一光滑軌道。一物體由靜止開(kāi)始從軌道頂端滑下，當(dāng)其到達(dá)軌道底部時(shí)，物體的速率為，其水平方向的速度大小為。

　　答案.，

　　7(2015海南第15題)。如圖，水平地面上有一個(gè)坑，其豎直截面為半圓。ab為沿水平方向的直徑。若在a點(diǎn)以初速度沿ab方向拋出一小球，小球會(huì)擊中坑壁上的c點(diǎn)。已知c點(diǎn)與水平地面的距離為圓半徑的一半，求圓的半徑。

　　解析：設(shè)圓半徑為r，質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，則：

　　①

　　②

　　過(guò)c點(diǎn)做cdab與d點(diǎn)，Rt△acd∽R(shí)t△cbd可得即為：

　　③

　　由①②③得：

　　8(2015天津第10題).(16分)

　　如圖所示，圓管構(gòu)成的半圓形豎直軌道固定在水平地面上，軌道半徑為R，MN為直徑且與水平面垂直，直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某一初速度沖進(jìn)軌道，到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)M時(shí)與靜止于該處的質(zhì)量與A相同的小球B發(fā)生碰撞，碰后兩球粘在一起飛出軌道，落地點(diǎn)距N為2R。重力加速度為g，忽略圓管內(nèi)徑，空氣阻力及各處摩擦均不計(jì)，求：

　　(1)粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時(shí)間t;

　　(2)小球A沖進(jìn)軌道時(shí)速度v的大小。

　　解析：

　　(1)粘合后的兩球飛出軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，有①解得②

　　(2)設(shè)球A的質(zhì)量為m，碰撞前速度大小為v1，把球A沖進(jìn)軌道最低點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能定為0，由機(jī)械能守恒定律知③

　　設(shè)碰撞后粘合在一起的兩球速度大小為v2，由動(dòng)量守恒定律知④飛出軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，有⑤綜合②③④⑤式得

　　9.(15分)如圖所示，在高出水平地面的光滑平臺(tái)上放置一質(zhì)量、由兩種不同材料連接成一體的薄板A，其右段長(zhǎng)度且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B，其質(zhì)量。B與A左段間動(dòng)摩擦因數(shù)。開(kāi)始時(shí)二者均靜止，先對(duì)A施加水平向右的恒力，待B脫離A(A尚未露出平臺(tái))后，將A取走。B離開(kāi)平臺(tái)后的落地點(diǎn)與平臺(tái)右邊緣的水平距離。求：

　　(1)B離開(kāi)平臺(tái)時(shí)的速度。

　　(2)B從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛脫離A時(shí)，B

　　運(yùn)動(dòng)的時(shí)間ts和位移xB

　　(3)A左端的長(zhǎng)度l2

　　解析：

　　10(2015廣東第36題)、(18分)如圖20所示，以A、B和C、D為端點(diǎn)的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑水平地面上，左端緊靠B點(diǎn)，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C。一物塊被輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上E點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)到A時(shí)剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A沿半圓軌道滑下，再經(jīng)B滑上滑板。滑板運(yùn)動(dòng)到C時(shí)被牢固粘連。物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，滑板質(zhì)量M=2m，兩半圓半徑均為R，板長(zhǎng)l=6.5R，板右端到C的距離L在R

　　(1)求物塊滑到B點(diǎn)的速度大小;

　　(2)試討論物塊從滑上滑板到離開(kāi)滑板右端的過(guò)程中，克服摩擦力做的功Wf與L的關(guān)系，并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點(diǎn)。

　　知識(shí)點(diǎn)：

　　1、曲線運(yùn)動(dòng)

　　⑴物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件：

　　①初速度和合外力不為零。

　　②兩者不在一直線上。

　　⑵速度：

　　①合外力的作用是改變速度（大小、方向）。

　　②任一點(diǎn)的速度方向在該點(diǎn)曲線的切線方向上。

　　③運(yùn)動(dòng)中速度不斷改變，是一種變速運(yùn)動(dòng)，如果合外力是恒定的，屬勻變速運(yùn)動(dòng)。

　　2、運(yùn)動(dòng)的合成和分解

　　⑴兩類基本運(yùn)動(dòng)：勻速直線運(yùn)動(dòng)和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)是最常見(jiàn)的兩類基本運(yùn)動(dòng)；

　　⑵運(yùn)動(dòng)合成：

　　①幾個(gè)同類運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍是同類運(yùn)動(dòng)。

　　②合速度或合加速度按力的合成方法求。

　　③不同類運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是直線運(yùn)動(dòng)（V0與a在同一直線上），也可能是曲線運(yùn)動(dòng)（V0與a不在同一直線上）。

　　⑶運(yùn)動(dòng)分解：一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)也可分解成幾個(gè)較簡(jiǎn)單的分運(yùn)動(dòng)（一般用正交分解），各個(gè)分運(yùn)動(dòng)可獨(dú)立求解，其相互關(guān)系是它們具有等時(shí)性。

　　⑷船渡河和拖船問(wèn)題：

　　①船渡河：它是船在靜水中的運(yùn)動(dòng)和水的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，它是兩種勻速直線運(yùn)動(dòng)的合成，合運(yùn)動(dòng)也是勻速直線運(yùn)動(dòng)。船渡河的時(shí)間由河寬和船垂直河岸的分速度決定，與水的流速度無(wú)關(guān)，船渡河沿河岸的位移與渡河時(shí)間和水的流速有關(guān)。當(dāng)船的靜水速度大于水的流速時(shí)，可以使它們的合速度方向垂直河岸，此時(shí)渡河最小位移等于河寬，當(dāng)船的靜水速度小于水的流速時(shí)，無(wú)法使它們的合速度方向垂直河岸，此時(shí)要通過(guò)畫(huà)圓弧方法求解。

　　②岸上拖船：包括汽車(chē)通過(guò)滑輪提升重物問(wèn)題，存在兩個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)，一般岸上的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，而比岸低的水中船的運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)，船在水中的速度是合速度（實(shí)際效果），連接繩的速度是船的分速度（它的大小等于岸上拉繩力的速度大小），船的移動(dòng)距離要通過(guò)繩被拖過(guò)的長(zhǎng)度計(jì)算。如果是河中的船（勻速）拖動(dòng)岸上物體，則船速也是合速度。對(duì)于汽車(chē)通過(guò)滑輪提升重物，汽車(chē)速度也是合速度。

　　3、平拋運(yùn)動(dòng)

　　⑴性質(zhì)：初速度與重力垂直，是勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度=g。

　　⑵分運(yùn)動(dòng)：

　　①水平方向X=V0t；豎直方向Y=gt2/2。

　　②平拋運(yùn)動(dòng)的空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間由h決定，水平位移由h和V0聯(lián)合決定。

　　③運(yùn)動(dòng)過(guò)程各點(diǎn)的水平分速度都等于V0，豎直分速度Vt=gt，速度改變量gt。

　　④各點(diǎn)機(jī)械能相等。

　　4、勻速圓周運(yùn)動(dòng)

　　⑴意義：

　　①速度大小不變，方向不斷改變。

　　②加速度大小不變，方向時(shí)刻改變，是變加速運(yùn)動(dòng)。

　　⑵物理量：

　　①線速度：V=S/t=2πR/T=Rω，其中S是通過(guò)的弧長(zhǎng)，方向沿該點(diǎn)圓周的切線方向。

　　②角速度：ω=θ/t=2π/T，單位為rad/s。

　　③周期T和頻率f：T=1/f，在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，轉(zhuǎn)速n=f。

　　④向心加速度：a=V2/R=Rω2，方向始終指向圓心（不斷變化）。

　　⑤向心力：大小F=ma=mV2/r=mrω

　　5、其方向始終指向圓心（變力），是一種“效果力”，它是由其他力（單個(gè)或多個(gè)）提供的。在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，角速度、周期、頻率是不變的，速度、向心加速度、向心力是變化的（大小不變，方向不斷改變）。

　　6、注意點(diǎn)：

　　①在皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)中，認(rèn)為皮帶及其接觸處輪沿各點(diǎn)的線速度大小相等（不打滑），同一輪上各點(diǎn)角速度相等，線速度大小不一定相同。比較它們的V、ω或a時(shí)，要判斷它們哪些物理量大小是相同的。

　　②豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)，速度、加速度大小和方向不斷改變，只要求分析點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況。點(diǎn)的情況要根據(jù)提供向心力的物體決定，例如細(xì)繩和輕棒，細(xì)繩只能承受拉力，點(diǎn)的最小速度為V=，而輕棒還可承受壓力，允許點(diǎn)的速度=0。

　　③當(dāng)物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果它的向心力是由不在一條直線上的力提供的（如圓錐擺、火車(chē)轉(zhuǎn)彎等），要注意確定圓心的位置和沿半徑方向的合力。

　　④做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的合外力突然消失或不足以提供所需的向心力時(shí)，說(shuō)會(huì)做逐漸遠(yuǎn)離圓心的離心運(yùn)動(dòng)，如果向心力突然消失，物體由于慣性就會(huì)沿切線飛去。

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