一、选择题
103kg的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.一质量为2.0×
1.4×104N,当汽车经过半径为80m的弯道时,下列判断正确的是( )
A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 104N B.汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×C.汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑 D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2
2.如图所示,两根长度不同的细绳,一端固定于O点,另一端各系一个相同的小铁球,两小球恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则( )
A.A球受绳的拉力较大
B.它们做圆周运动的角速度不相等 C.它们所需的向心力跟轨道半径成反比 D.它们做圆周运动的线速度大小相等
3.有一个质量为4kg的物体在xy平面内运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.物体做匀变速直线运动 C.2 s时物体的速度为6 m/s 最低点时( )
B.物体所受的合外力为22 N D.0时刻物体的速度为5 m/s
4.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,如图,汽车通过凹形桥的
A.车的加速度为零,受力平衡 C.车对桥的压力比汽车的重力小
B.车对桥的压力比汽车的重力大 D.车的速度越大,车对桥面的压力越小
5.如图所示,两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出,在斜面上的落点分别是a和b,不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是( )
A.落在b点的小球飞行过程中速度变化快 B.落在a点的小球飞行过程中速度变化大 C.小球落在a点和b点时的速度方向不同 D.两小球的飞行时间均与初速度v0成正比
6.如图所示,有两条位于同一竖直平面内的水平轨道,轨道上有两个物体A和B,它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接,物体A以速率vA=10m/s匀速运动,在绳与轨道成30°角时,物体B的速度大小vB为( )
A.53m/s 3B.20 m/s C.203m/s 3D.5 m/s
7.关于曲线运动,以下说法中正确的是( ) A.做匀速圆周运动的物体,所受合力是恒定的 B.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 C.平抛运动是一种匀变速运动
D.物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动
8.如图所示,一质量为m的汽车保持恒定的速率运动,若通过凸形路面最高处时对路面的压力为F1 ,通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2,则( )
A.F1= mg
B.F1>mg
C.F2= mg
D.F2>mg
9.如图所示,一块可升降白板沿墙壁竖直向上做匀速运动,某同学用画笔在白板上画线,画笔相对于墙壁从静止开始水平向右先匀加速,后匀减速直到停止.取水平向右为x轴正
方向,竖直向下为y轴正方向,则画笔在白板上画出的轨迹可能为( )
A. B. C. D.
10.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点( )
A.P球的速度一定大于Q球的速度 B.P球的动能一定小于Q球的动能
C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
11.中国的面食文化博大精深,种类繁多,其中“山西刀削面”堪称天下一绝,传统的操作手法是一手托面,一手拿刀,直接将面削到开水锅里。如图所示,小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h,与锅沿的水平距离为L,锅的半径也为L,将削出的小面圈的运动视为平抛运动,且小面圈都落入锅中,重力加速度为g,则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是( )
A.运动的时间都相同 B.速度的变化量都相同
C.落入锅中时,最大速度是最小速度的3倍
ggv03L 2h2h12.如图为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,它到小轮中心的距离为r,c点和dD.若初速度为v0,则L点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中,皮带不打滑,则( )
A.a点与b点的线速度大小相等 B.a点与b点的角速度大小相等 C.b点与c点的线速度大小相等 D.a点与d点的向心加速度大小相等
13.如图所示,固定在水平地面上的圆弧形容器,容器两端A、C在同一高度上,B为容器的最低点,圆弧上E、F两点也处在同一高度,容器的AB段粗糙,BC段光滑。一个可以看成质点的小球,从容器内的A点由静止释放后沿容器内壁运动到F以上、C点以下的H点(图中未画出)的过程中,则
A.小球运动到H点时加速度为零
B.小球运动到E点时的向心加速度和F点时大小相等 C.小球运动到E点时的切向加速度和F点时的大小相等 D.小球运动到E点时的切向加速度比F点时的小
14.如图所示,在竖直放置的半圆形容器中心O点分别以水平速度V1,V2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA⊥OB,且OA与竖直
V1方向夹角为α角,则两小球初速度大小之比值为( )
V2
A.tanα C.tanαtan 速度之比为( ) A.1:9:540
B.1:12:720
C.1:18:1080
D.1:90:5400
16.长为L的轻绳的一端固定在O点,另一端栓一个质量为m的小球,先令小球以O为圆心,L为半径的竖直平面内做圆周运动,小球能通过最高点,如图所示,g为重力加速度,则( )
B.Cosα D.CosαCos 15.一台准确走动的钟表上的时针、分针、秒针的长度之比为2∶3∶3,则三针尖端的线
A.小球通过最高点时速度可能为零
B.小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零 C.小球通过最低点时的速度大小可能等于2gl D.小球通过最低点时所受轻绳的拉力可能等于5mg
17.如图所示,离地面高h处有甲、乙两个小球,甲以初速度v0水平射出,同时乙以大小相同的初速度v0沿倾角为45°的光滑斜面滑下,若甲、乙同时到达地面,则v0的大小是( )
A.gh 2B.gh C.2gh 2D.2gh 18.如图所示,某河流中水流速度大小恒为v1,A处的下游C处是个旋涡,A点和旋涡的连线与河岸的最大夹角为。为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸,小船航行时在静水中速度的最小值为( )
A.v1sin B.v1cos C.v1tan
D.
v1 sin19.如图所示,一质点做曲线运动从M点到N点速度逐渐减小,当它通过P点时,其速度和所受合外力的方向关系可能正确的是( ) A.
B.
C.
D.
20.如图将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上,围绕圆盘中心摆成半径不同的两个同心圆圈(r红 B.红、绿两种石子同时被甩出 C.石子被甩出的轨迹一定是沿着切线的直线 D.在没有石子被甩出前,红石子所受摩擦力大于绿石子的 21.随着人们生活水平的提高,高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐运动.如图所示,某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球,由于恒定的水平风力作用,高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴,则( ) A.球被击出后做平抛运动 B.由于水平风力的原因球在空中运动的时间大于C.球被击出后受到的水平风力大小为D.球被击出时的初速度大小为L2h gmgL hg 2h22.公路转弯处外侧的李先生家门口,连续发生了多起车辆侧翻的事故。经交警调查,画出的现场示意图如图所示。为了避免车辆侧翻事故再次发生,很多人提出了建议,下列建议中不合理的是( ) A.提醒司机不要超速转弯 B.提醒司机以更小半径转弯 C.增大车轮与路面间的摩擦 D.使弯道路面内低外侧高 23.质量为m的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中,如果由于摩擦力的作用,使得木块的速率不变,那么( ) A.下滑过程中木块的加速度为零 B.下滑过程中木块所受合力大小不变 C.下滑过程中木块所受合力为零 D.下滑过程中木块所受的合力越来越大 24.一辆卡车匀速通过如图所示的地段,爆胎可能性最大的位置是 A.a处 B.b处 C.c处 D.d处 25.质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋,其做匀速圆周运动的半径为R,重力加速度为g,则空气对飞机的作用力大小为( ) A. B. C. D. 【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除 一、选择题 1.D 解析:D 【解析】 【分析】 汽车转弯时做圆周运动,重力与路面的支持力平衡,侧向静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律分析解题. 【详解】 汽车转弯时受到重力,地面的支持力,以及地面给的摩擦力,其中摩擦力充当向心力,A错误;当最大静摩擦力充当向心力时,速度为临界速度,大于这个速度则发生侧滑,根据 v2牛顿第二定律可得fm,解得vrfr1.410480560201.4m/s,3m2.010104N,汽车不会发生侧滑,BC错所以汽车转弯的速度为20m/s时,所需的向心力小于1.4× v2560误;汽车能安全转弯的向心加速度a7m/s2,即汽车能安全转弯的向心加速 r80度不超过7.0m/s2,D正确. 【点睛】 本题也可以求解出以20m/s的速度转弯时所需的向心力,与将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较,若静摩擦力不足提供向心力,则车会做离心运动. 2.A 解析:A 【解析】 【分析】 【详解】 设绳子与竖直方向之间的夹角为, A.小球在竖直方向上的合力等于零,有 mgFcos 解得 Fmg cosA球与竖直方向上的夹角大,故A球受绳子的拉力较大,A正确; B.根据牛顿第二定律可得 mgtanm2lsin 两球的竖直高度相同,即lcos相同,则相同,故B错误; C.向心力等于合外力,即 rF向mgtanmg h与r成正比,C错误; D.圆周运动的线速度 vlsin 角速度相同,半径不同,则线速度不等,D错误。 故选A。 3.D 解析:D 【解析】 【分析】 【详解】 A.从图中可知物体在x轴方向上做匀加速直线运动,在y方向上做匀速直线运动,合力恒定,合力方向与速度方向不共线,故质点做匀变速曲线运动,A错误; B.由图知物体的加速度 a根据牛顿第二定律 v631.5m/s2 t2Fma41.56N B错误; C.由图知,2s末在x方向上速度为6m/s,在y方向上初速度为动,根据运动的合成,则质点的初速度的大小为 8m/s4m/s匀速运2v6242213m/s 故C错误; D.由图知,在x方向上做初速度为3m/s,在y方向上初速度为4m/s的匀速运动,根据运动的合成,则质点的初速度的大小为 v32425m/s 故D正确。 故选D。 4.B 解析:B 【解析】 【详解】 A、汽车做圆周运动,速度在改变,加速度一定不为零,受力一定不平衡,故A错误. BC、汽车通过凹形桥的最低点时,向心力竖直向上,合力竖直向上,加速度竖直向上,根据牛顿第二定律得知,汽车过于超重状态,所以车对桥的压力比汽车的重力大,故B正确,C错误. v2v2D、对汽车,根据牛顿第二定律得:Nmgm,则得Nmgm,可见,v越 RR大,路面的支持力越大,据牛顿第三定律得知,车对桥面的压力越大,故D错误. 故选B. 【点睛】 解决本题的关键搞清做圆周运动向心力的来源,即重力和支持力的合力提供向心力,结合牛顿第二定律进行求解. 5.D 解析:D 【解析】 【分析】 两个小球做的都是平抛运动,平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动,物体的运动的时间是由竖直方向上下落的高度决定的.落地速度由高度和初速度共同决定,可列式进行分析. 【详解】 AB、平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,速度变化一样快,b球运动时间长所以速度变化大,故AB错误 12gtC、落在a点和b点的小球,由y2tan,而速度偏转角 应有 xv0ttan误. vyvxgt2tan,由于一定所以θ确定 ,所以他们速度方向相同,故C错v0122vtangty2t0D、落在a点和b点的小球,由,得,所以运动时间t与v0 tangxv0t成正比,D正确 6.C 解析:C 【解析】 【分析】 【详解】 将B点的速度分解如图所示: 则有:v2vA,v2vBcos30,解得:vBC正确;故选C. vA203m/s;故A,B,D错误; cos3037.C 解析:C 【解析】 【详解】 做匀速圆周运动的物体所受合外力提供向心力,合力的大小不变,方向始终指向圆心,方向时刻改变,故A错误;曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线,平抛运动合力恒定,加速度恒定,故平抛运动为匀变速运动,故BD错误,C正确. 8.D 解析:D 【解析】 【分析】 【详解】 汽车通过凸形桥和凹形桥时均做圆周运动,因此要对汽车进行正确的受力分析,然后利用向心力公式求解. 设汽车通过凹形桥最低点和凸形桥最高点时所受支持力分别为F'2和F'1,根据向心力公式有: mv2通过凹形桥最低点时F'2-G, rmv2通过凸形桥最高点时:GF'1, r由于m、v、r均相等,固有F2GF1,根据牛顿第三定律可知F1F'1,F2F'2:,故 ABC错误,D正确. 故选D. 【点睛】 生活中有许多圆周运动的实例,要能通过所学知识,对其进行分析,提高应用物理知识解决实际问题能力. 9.D 解析:D 【解析】 【分析】 找出画笔竖直方向和水平方向的运动规律,然后利用运动的合成与分解进行求解即可; 【详解】 由题可知,画笔相对白板竖直方向向下做匀速运动,水平方向先向右做匀加速运动,根据运动的合成和分解可知此时画笔做曲线运动,由于合力向右,则曲线向右弯曲,然后水平方向向右减速运动,同理可知轨迹仍为曲线运动,由于合力向左,则曲线向左弯曲,故选项D正确,ABC错误。 【点睛】 本题考查的是运动的合成与分解,同时注意曲线运动的条件,质点合力的方向大约指向曲线的凹侧。 10.C 解析:C 【解析】 从静止释放至最低点,由机械能守恒得:mgR= 12 mv,解得:v2gR,在最低点的速2度只与半径有关,可知vP<vQ;动能与质量和半径有关,由于P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短,所以不能比较动能的大小.故AB错误;在最低 v2点,拉力和重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得:F-mg=m ,解得, RFmgv2=2g,所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉F=mg+m =3mg,a向mR力,向心加速度两者相等.故C正确,D错误.故选C. 点睛:求最低的速度、动能时,也可以使用动能定理求解;在比较一个物理量时,应该找出影响它的所有因素,全面的分析才能正确的解题. 11.C 解析:C 【解析】 【分析】 【详解】 A.小球在竖直方向做自由落体运动,根据自由落体运动 h得t12gt 22h,小面圈下落高度一定,所以运动的时间都相同,故A正确,不符合题意; gB.根据加速度的定义式 a可知小面圈速度的变化量为 v tvygt 所以小面圈速度的变化量都相同,故B正确,不符合题; CD.小面圈落到锅的左边缘时 Lv01t 解得 v01LtLgL2h 2hg落到左边缘处的末速度为 v1vv小面圈落在锅的右边缘处时 2012yL2g2gh 2hv023L3Lg3Lt2h 2hg落到右边缘处的末速度为 9L2gv2vv2gh 2h2022y则初速度满足 L落入锅中时,最大速度和最小速度 gg v03L2h2hv23 v11故C错误,符合题意;D正确,不符合题意。 故选C。 12.D 解析:D 【解析】 【详解】 AB.根据皮带传动装置的特点,首先确定b、c、d三点处于同一个轮轴上,其角速度相同;a、c两点靠皮带连接,其线速度大小相等,设a点的线速度为v、角速度为,则 vr 所以c点的线速度大小为 v2r 可求c点的角速度错误; C.b、c两点角速度相等,而半径不相等,所以线速度不相等,故C错误; D.根据向心加速度的公式可求a、b、c、d的向心加速度分别为 2,即b点的角速度大小为 v,b点的线速度大小为,故AB 22a12r 1a22r 41a32r 2a42r 即a点与d点的向心加速度大小相等,故D正确。 故选D。 13.D 解析:D 【解析】 【分析】 小球运动到H点时,受合外力不为零,则加速度不为零;小球运动到E点时的速度和F点 v2时的速度大小不相等,根据a可知向心加速度关系;根据动能定理牛顿第二定律判断 R小球运动到E点和F点时的切向加速度关系. 【详解】 小球运动到H点时,受合外力不为零,则加速度不为零,选项A错误;小球运动到E点时 v2的速度和F点时的速度大小不相等,根据a可知,向心加速度不相等,选项B错 R误;设EF两点所在的曲面的切面的倾角均为θ,则在F点的切向加速度:aF=gsinθ;在E点的切向加速度:aE=gsinθ-μgcosθ;即小球运动到E点时的切向加速度比F点时的小,选项D正确,C错误;故选D. 14.C 解析:C 【解析】 试题分析:由几何关系可知,A的竖直位移hA=Rcosα,水平位移xA=Rsinα; B的竖直位移hB=Rcos(90°-α)=Rsinα,水平位移xB=Rsin(90°-α)=Rcosα v1xAh12 gB由平抛运动的规律可知,h=gtx=v0t 解得v0=x,则vxhA=tantan 222hb考点:本题考查平抛运动的规律. 15.C 解析:C 【解析】 【分析】 已知转动半径和周期,根据v【详解】 秒针、分针、时针尖端尖端做圆周运动的周期分别为 2r求解线速度比值。 T1h,1h,12h 60秒针、分针、时针的长度比为 r1:r2:r3=2:3:3 故秒针、分针、时针尖端的线速度 v可得比值为 2r T1:18:1080 故C正确,ABD错误。 故选C。 【点睛】 解决本题的关键知道时针、分针、秒针的周期,以及知道周期与线速度的关系。 16.B 解析:B 【解析】 【分析】 【详解】 A.小球在竖直平面内做匀速圆周运动,在最高点 Fnmg 则可得小球在最高点的速度满足 vgL 所以小球通过最高点时的速度不可能为零,所以A错误; B.由A选项分析可得,当重力全部用来提供向心力时,此时轻绳的拉力为零,所以B正确; C.根据机械能守恒定律,从最高点到最低点 2mgL可得,小球在最低点时的速度满足 11mv12mv22 22v15gL 所以小球通过最低点时的速度大小不可能等于2gl,所以C错误; D.小球通过最低点时,由牛顿第二定律可得 v12 FTmgmL则 FT6mg 所以小球通过最低点时所受轻绳的拉力不可能等于5mg,所以D错误。 故选B。 17.A 解析:A 【解析】 【详解】 平抛运动的时间为:t2h ; g乙在斜面下滑的加速度为:amgsin452=gsin45=g . m2根据 2h=v0t【点睛】 gh12at ,代入数据得v0 .故A正确,BCD错误.故选A. 22解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间相同决定水平位移,抓住平抛运动的时间和匀加速运动的时间相同,结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解. 18.A 解析:A 【解析】 【详解】 如图所示,设小船航行时在静水中速度为v2,当v2垂直AB 时速度最小,由三角函数关系 可知 v2v1sin 故A正确,BCD错误; 故选A。 19.A 解析:A 【解析】 【分析】 【详解】 由从M点到N点速度逐渐减小,速度和所受合外力的方向之间的夹角大于90,当它通过P点时,其速度方向沿轨迹的切线方向,加速度指向轨迹的内侧,故A正确, BCD错误; 故选A. 20.A 解析:A 【解析】 【详解】 ABD.对石子受力分析,在没有被甩出之前,受重力、支持力、圆盘的静摩擦力三个力的作用,静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律有f=mω2r,当角速度增大时,两石子所受静摩擦力也在增大,当静摩擦力达到最大静摩擦力时,石子将发生相对运动,即被甩出,由题意可知绿石子的半径大于红石子的半径,所以绿石子所受摩擦力大于红石子所受摩擦力,而两石子与圆盘的最大静摩擦力均为fm=μmg,则可知绿石子先被甩出,故A正确,BD错误; C.石子被甩出后,其所受合外力不等于零,而是等于圆盘对它的滑动摩擦力,石子做离心运动,所以轨迹是沿着切线的曲线,故C错误。 21.C 解析:C 【解析】 【分析】 【详解】 A.小球击出后,受重力和风力作用,不是平抛运动,故A错误; B.小球在竖直方向上做自由落体运动,根据ht12gt得,可得 22h g水平风力的作用不影响竖直方向的运动,故运动时间不变为CD.球竖直进A穴可知水平方向做匀减速直线运动,有 2h,故B错误; gL解得水平初速度为 v0t 2v0而水平加速度大小为 2L2g Lth2ghLg h2ghav0tL根据牛顿第二定律得,风力为 Fma故C正确,D错误。 故选C。 mgL h22.B 解析:B 【解析】 【分析】 【详解】 A.车辆发生侧翻是因为提供的向心力不够做圆周运动所需的向心力,发生离心运动,即: F提供v2F向m R减小速度可以减小向心力,可以防止侧翻现象,A正确;不符合题意 B.减小转弯半径,向心力变大,更容易侧翻,B错误;符合题意 CD.增大车轮与路面间的摩擦和使弯道路面内低外侧高都可以提高F提供,可以防止侧翻,CD正确。不符合题意 故选B。 23.B 解析:B 【解析】 【分析】 【详解】 物体在碗内做圆周运动,由于速率不变,可以看成匀速圆周运动,有向心加速度,A选项错误;下滑过程速率不变,由于物体做匀速圆周运动,则合外力与物体的速率方向垂直,且大小不变,所以B选项正确,而C、D选项错误。 故选B。 24.D 解析:D v2v2【解析】在坡顶, mgFNm,解得FN=mgm<mg, rrv2v2在坡谷, FNmgm,解得FN=mgm>mg, rr可知r越小, FN越大,可知D点压力最大,则D点最容易爆胎,故ABC错误,D正确。 点睛:本题考查运用物理知识分析处理实际问题的能力,知道最高点和最低点向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解。 25.A 解析:A 【解析】飞机做圆周运动所需的向心力由重力mg和空气对飞机的作用力F的合力提供, 根据勾股定理:故选A ,故A正确;BCD错误; 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容