12、下列说法中正确的是( )
A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B.物体在变力作用下一定做曲线运动
C.物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动
D.做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上
评卷人
得分
四、计算题
(每空?
分,共?
分)
13、粗糙水平地面与光滑半圆形轨道连接,两个小球A、B可视为质点,最初A、B两球静止在半圆形轨道圆心O的正下方,如图所示。
若A、B球之间夹有一小块炸药,炸药爆炸后,小球A恰能经过半圆形轨道的最高点,B球到达的最远位置恰好是A球在水平地面上的落点;已知粗糙水平地面与B球之间的摩擦因数为0.2,求A、B两球的质量之比。
14、倾斜雪道的长为25m,顶端高为15m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示。
一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8m/s飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。
除缓冲外运动员可视为质点,过渡轨道光滑,其长度可忽略。
设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2,求运动员在水平雪道上滑行的距离(取g=10m/s2)
15、如图排球场总长为18m,设网高度为2.25m,运动员站在离网3m线上正对网前跳起将球水平击出。
(1)设击球点的高度为2.5m,试问击球的速度在什么范围内才能使球既不触网也不越界。
(2)若击球点的高度小于某个值,那么无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界,试求出这个高度。
(g=10m/s2)
16、如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出。
如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。
(A、B均可看作质点,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t;
(2)物体B抛出时的初速度v2;
(3)物体A、B间初始位置的高度差h。
17、如图所示,设有两面垂直地面的光滑壁A、B,此两墙水平距离为1.0m,从距地面高19.6m处的一点A以初速度5.0m/s沿水平方向投一小球,设球与墙的碰撞过程仅仅是垂直于墙的方向的速度反向,求:
(设碰撞没有能量损失)。
(1)小球落地点的水平距离;
(2)小球落地前与墙壁碰撞多少次?
18、小船在200m宽的河中横渡,水流速度为2m/s,船在静水中的航速是4m/s,求:
(1)当小船的船头始终正对对岸时,它将在何时、何地到达对岸?
⑵要使小船到达正对岸,应如何行驶?
历时多长?
评卷人
得分
五、实验,探究题
(每空?
分,共?
分)
19、试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案,提供的实验器材为弹射器(含弹丸,见图)、铁架台(带有夹具)、米尺。
(1)画出实验示意图;
(2)在安装弹射器时应注意________________;
(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为_________________;
(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___________________。
评卷人
得分
六、填空题
(每空?
分,共?
分)
20、一人站在匀速运动的自动扶梯上,经时间20s到楼上,若自动扶梯不动,人沿扶梯匀速上楼需要时间30s,当自动扶梯匀速运动的同时,人沿扶梯匀速(相对扶梯的速度不变)上楼,则人到达楼上所需的时间为________s
参考答案
一、综合题
1、所得的结果是错误的。
①式中的g卫并不是卫星表面的重力加速度,而是卫星绕行星作匀速圆周运动的向心加速度。
正确解法是
卫星表面
=g卫 ①
行星表面
=g行 ②
(
)2
=
∴g卫=0.16g行
二、选择题
2、C
3、C
4、 B
5、 C
6、 B
三、多项选择
7、ACD
8、BC
9、A\B\C
10、B、D
11、B、D
12、C、D
四、计算题
13、解:
设A、B球的质量分别为mA、mB,炸药爆炸后的速度分别为vA、vB,A球到达半圆形轨道最高点时的速度为vC,半圆形轨道半经为R。
A球离开C点做平抛运动的时间为t,B球在水平面上移动的距离为S。
则:
炸药爆炸过程由动量守恒定律得:
①
A球由最低点上升到C的过程,由机械能守恒定律得:
②
A球在最高点C,由圆周运动向心力公式得:
③
A球做平抛运动,由平抛运动规律得:
④
B球在水平方向的运动,由动能定理得:
⑤
联立①②③④⑤并代入数据解得:
⑥
14、解析。
如图选坐标,斜面的方程为:
①(2分)
运动员飞出后做平抛运动
②(1分)
③(1分)
联立①②③式,得飞行时间 t=1.2s (1分)
落点的x坐标:
x1=v0t=9.6m(2分)
落点离斜面顶端的距离:
(2分)
落点距地面的高度:
(2分)
接触斜面前的x分速度:
(1分) y分速度:
(1分)
沿斜面的速度大小为:
(2分)
设运动员在水平雪道上运动的距离为s2,由功能关系得:
(2分)
解得:
s2=74.8m(1分)
15、分析:
当击球点高度为2.5m时,击球速度为υ1时恰好触网;
击球速度为υ2时恰好出界。
当击球点高度为h时,击球速度
为υ时,恰好不会触网,恰好不会出界,其运动轨迹分别如图
9―7中的(a)、(b)、(c)所示。
图―7
解:
(1)根据平抛运动的规律,有:
2.5-2.25=
gt12 3=υ1t1 2.5=
gt22 12=υ2t2
由此解得 υ1≈13.4m/s υ2≈17m/s
所以,球既不触网又不出界的速度值应为 13.4m/s<υ<17m/s
(2)同样根据平抛运动的规律,有 h-2.25=
gt12
3=υt1 h=
gt22 12=υt2
由此解得 h=2.4m 所以,当 h<2.4m
时,无论击球速度多大,球总是触网或出界。
16、⑴物体A上滑过程中,由牛顿第二定律得:
mgsinθ=ma
代入数据得:
a=6m/s2(2分)
设经过t时间相撞,由运动学公式:
代入数据得:
t=1s
⑵平抛物体B的水平位移:
=2.4m)
平抛速度:
=2.4m/s()
⑶物体A、B间的高度差:
=6.8m()
17、 [解析] 由于小球与竖直墙壁的碰撞只影响水平方向的速度,在竖直方向上的速度不变,在竖直方向上是自由落体运动,所以
小球从抛出到落地所用时间为
,小球在水平方
向运动的总距离为s=v0t=5.0×2m=10m,而两竖直墙壁间的距
离为d=1.0m,其轨迹如图所示(只画出了其中一部分),由图可
知,当小球水平方向运动的总距离为两墙壁间距离的10倍,由于是偶数,所以最后小球落在A墙壁的下部,说明了小球落地点的水平距离为零,小球落地前与墙壁碰撞的次数n=10-1=9次
[答案]
(1)零
(2)9次
18、
(1)小船垂直河岸渡河所用时间
所以小船沿水流方向运动的位移
(2)设小船要到正对岸,船头应与河岸成θ角,斜向上游.则有
,∴
,
五、实验,探究题
19、
(1)实验示意图如图所示
(2)弹射器必须保持水平
(3)弹丸下降高度y和水平射程x (4)在不改变高度y的条件下进行多次实验,测量水平射程x,得出平均水平射程
(5)
0=
六、填空题
20、12