9.人站在平台上平抛一小球,球离手的速度为v1,落地时速度为v2,不计空气阻力,下图中能表示出速度矢量的演变过程的是( )
10.如图5所示,水平抛出的物体抵达斜面上端P处时,其速度方向恰
好沿着斜面方向,然后沿斜面无摩擦滑下,下图中的图象表示物体
沿x方向和y方向运动的速度—时间图象,其中正确的是( )
图5
11.一次扑灭森林火灾的行动中,一架专用直升机载有足量的水悬停在火场上空320m高处,机身可绕旋翼的轴原地旋转,机身下出水管可以从水平方向到竖直方向向下旋转90°,水流喷出速度为30m/s,不计空气阻力,取g=10m/s2.请估算能扑灭地面上火灾的面积.(计算结果保留两位有效数字)
12.如图6所示,AB为斜面,倾角为30°,小球从A点以初速度v0水
平抛出,恰
好落在B点,求:
(1)AB间的距离;图6
(2)物体在空中飞行的时间.
[探究与拓展题]
13.女排比赛时,某运动员进行了一次跳发球,若击球点恰在发球处
底线上方3.04m高处,击球后排球以25.0m/s的速度水平飞出,球的初速度方向与底线垂直,排球场的有关尺寸如图7所示,
计算说明:
(1)此球能否过网?
图7
(2)球是落在对方界内,还是界外?
(不计空气阻力,g取10m/s2)
训练4 实验:
研究平抛运动
1.数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄大约15帧照片,一同学用它拍摄小球从水平面飞出后做平抛运动的几张连续照片,下列处理正确的是( )
A.只要测出相邻两照片上小球的距离,就能判断平抛运动的特点
B.只要测出相邻两照片上小球的水平距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点
C.只要测出相邻两照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点
D.只要测出相邻两照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在竖直方向上的运动特点
2.在研究平抛物体的运动的实验中,为了求平抛物体的初速度,需直接测的数据有( )
A.小球开始滚下的高度
B.小球在空中飞行的时间
C.运动轨迹上某点P的水平坐标
D.运动轨迹上某点P的竖直坐标
3.下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大( )
A.小球与斜槽之间有摩擦
B.安装斜槽时其末端不水平
C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点
D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较远
4.利用如图1所示的装置探究平抛运动的特点,让小球多次沿同一轨迹
运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运
动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母
填在横线上:
________
A.通过调节使斜槽的末端保持水平图1
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须在斜槽上的同一位置由静止释放小球
D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
5.在“研究平抛运动”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验的简要步骤如下:
图2
A.让小球多次从________位置滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置
B.按图2安装好器材,注意______________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线
C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.
(2)上述实验步骤的合理顺序是________.
(3)怎样才能保证小球每次做平抛运动的轨迹相同呢?
6.某同学在做平抛运动实验时得到了如图3中的运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出.则:
图3
(1)小球平抛的初速度为________m/s.(g取10m/s2)
(2)小球抛出点的位置坐标为:
x=________cm,y=________cm.
7.三个同学根据不同的实验条件,进行了“研究平抛运动”的实验:
图4
(1)甲同学采用如图4甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片,使A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤击打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明___________________________________
________________________________________________________________________.
(2)乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出.实验可观察到的现象应是____________________.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明__________________________________________.
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片,图中每个小方格的边长为1.25cm,则由图可求得拍摄时每________s曝光一次,该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s.(g取9.8m/s2)
8.在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图5所示的装置.
先将斜槽轨道的末端调整至水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C,若测得木板每次移动距离x=10.00cm,A、B间距离y1=5.02cm,B、C间距离y2=14.82cm.请回答下列问题(g取9.8m/s2)
图5
(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?
答:
________________________________________________________________________.
(2)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为v0=________(用题中所给字母表示).
(3)小球初速度的测量值为________m/s.
9.试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方
法.提供实验器材:
弹射器(含弹丸,见图6)、铁架台(带有夹具)、
米尺.
图6
(1)画出实验示意图.
(2)在安装弹射器时应注意:
_______________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)实验中需要测量的物理量(在画出的示意图中用字母标出):
________________________________________________________________________.
(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是______________.
(5)计算公式为____________________________________________________________.
训练5 圆周运动
[基础题]
1.关于物体做匀速圆周运动时的线速度、角速度、周期的关系,下列说法中正确的是( )
A.线速度大的角速度一定大
B.线速度大的周期一定小
C.角速度大的半径一定小
D.角速度大的周期一定小
2.做匀速圆周运动的物体,下列物理量中不变的是( )
A.线速度B.转速C.角速度D.周期
3.某质点绕圆轨道做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A.因为它速度大小始终不变,所以它做的是匀速运动
B.它速度大小不变,但方向时刻改变,是变速运动
C.该质点速度大小不变,因而加速度为零,处于平衡状态
D.该质点做的是变速运动,具有加速度,故它受合外力不等于零
4.静止在地球上的物体都要随地球一起转动,下列说法正确的是( )
A.它们的运动周期都是相同的
B.它们的线速度都是相同的
C.它们的线速度大小都是相同的
D.它们的角速度是不同的
5.关于角速度和线速度,下列说法正确的是( )
A.半径一定,角速度与线速度成反比
B.半径一定,角速度与线速度成正比
C.线速度一定,角速度与半径成正比
D.角速度一定,线速度与半径成反比
[能力题]
6.汽车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长.某国产轿车的车轮半径约为30cm,当该型号轿车在高速公路上行驶时,驾驶员面前的速率计的指针指在“120km/h”上,可估算出该车车轮的转速为( )
A.1000r/sB.1000r/minC.1000r/hD.2000r/s
7.如图1所示为某一皮带传动装置,主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑.下
列说法正确的是( )
A.从动轮做顺时针转动图1
B.从动轮做逆时针转动
C.从动轮的转速为
n
D.从动轮的转速为
n
8.如图2所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转
动,A、B两轮用皮带传动,三轮半径关系为rA=rC=2rB.若皮带不打滑,求A、B、C轮边缘的a、b、c三质点的角速度之比和线速度之比.
9.地球半径R=6400km,站在赤道上的人和站在北纬60°上的人随地球转动的角速度多大?
他们的线速度多大?
[探究与拓展题]
10.如图3所示,小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动,当它运动到图中a点时,在圆形槽中心O点正上方h处,有一小球
B沿Oa方向以某一初速度水平抛出,结果恰好在a点与A球相碰,
求:
(1)B球抛出时的水平初速度;图3
(2)A球运动的线速度最小值.
训练6 向心加速度
[基础题]
1.下列关于匀速圆周运动中向心加速度的说法正确的是( )
A.向心加速度越大,物体速率变化越快
B.向心加速度越大,物体速度变化越大
C.向心加速度越大,物体速度方向变化越快
D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量
2.由于地球自转,比较位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体2,则( )
A.它们的角速度之比ω1∶ω2=2∶1
B.它们的线速度之比v1∶v2=2∶1
C.它们的向心加速度之比a1∶a2=2∶1
D.它们的向心加速度之比a1∶a2=4∶1
3.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.由a=
可知,a与r成反比
B.由a=ω2r可知,a与r成正比
C.由v=ωr可知,ω与r成反比
D.由ω=2πn可知,ω与n成正比
4.A、B两个质点分别做匀速圆周运动,在相同时间内它们通过的路程比sA∶sB=2∶3,转过的角度比φA∶φB=3∶2,则下列说法中正确的是( )
A.它们的周期比TA∶TB=2∶3
B.它们的周期比TA∶TB=3∶2
C.它们的向心加速度大小比aA∶aB=4∶9
D.它们的向心加速度大小比aA∶aB=9∶4
5.如图1所示,两轮压紧,通过摩擦传动(不打滑),已知大轮半径是小轮半径的2倍,E为大轮半径的中点,C、D分别是大轮和小轮边缘的一点,则E、C、D三点向心加速度大小关系正确的是( )
图1
A.anC=anD=2anEB.anC=2anD=2anE
C.anC=
=2anED.anC=
=anE
[能力题]
6.如图2所示,质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变,那么( )
图2
A.加速度为零
B.加速度恒定
C.加速度大小不变,方向时刻改变,但不一定指向圆心
D.加速度大小不变,方向时刻指向圆心
7.如图3所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是边缘上的一点,左轮是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d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( )
图3
A.a点和b点的线速度大小相等
B.a点和b点的角速度相等
C.a点和c点的线速度大小相等
D.a点和d点的向心加速度的大小相等
8.如图4所示A、B、C分别是地球表面上北纬30°、南纬60°和赤道上
的点.若已知地球半径为R,自转的角速度为ω0,求:
(1)A、B两点的线速度大小;
(2)A、B、C三点的向心加速度大小之比.
图4
[探究与拓展题]
9.如图5所示,一轿车以30m/s的速率沿半径为60m的圆形跑道行驶,当轿车从A运动到B时,轿车和圆心的连线转过的角度为90°.求:
图5
(1)此过程中轿车的位移大小;
(2)此过程中轿车通过的路程;
(3)轿车运动的向心加速度大小.
训练7 向心力
[基础题]
1.关于向心力的说法中正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生向心力
B.向心力不改变做圆周运动物体的速度的大小
C.做匀速圆周运动的物体其向心力是恒定不变的
D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力