平拋運動與圓周運動習(xí)題答案.doc

1如圖所示，河的寬度為L，河水流速為u，甲、乙兩船均以靜水中的速度v同時渡河。出發(fā)時兩船相距2L，甲、乙船頭均與岸邊成60角，且乙船恰好能直達正對岸的A點，則下列判斷正確的是()A甲船正好也在A點靠岸B甲船在A點下游側(cè)靠岸C甲、乙兩船到達對岸的時間相等D甲、乙兩船可能在未到達對岸前相遇解析：選C根據(jù)題述，乙船恰好能直達正對岸的A點，則河水流速uvcos 60；甲船渡河時垂直河岸的分速度為v1vsin 60，渡河時所用時間t；甲船沿水流方向的速度v2vcos 60uv，沿水流方向的位移為xv2t2L，甲船在A點上游側(cè)靠岸，甲、乙兩船不可能在未到達對岸前相遇，A、B、D錯誤；由于兩船垂直河岸的分速度相等，所以甲、乙兩船到達對岸的時間相等，C正確。2在水平面上有A、B兩物體，通過一根跨過定滑輪的輕繩相連，現(xiàn)A物體以v1的速度向右勻速運動，當(dāng)繩被拉成與水平面的夾角分別為、時(如圖所示)，B物體的運動速度vB為(繩始終有拉力)()A.B.C.D.解析：選D將物體A的速度分解為使繩右端伸長和逆時針轉(zhuǎn)動的兩個分量，如圖(a)所示，則繩端伸長的速度vv1cos ；同理對物體B，速度分解如圖(b)所示，繩端縮短的速度vv，因此物體B的運動速度vB，D正確。3質(zhì)量為1 kg的物體在水平面內(nèi)做曲線運動，已知互相垂直方向上的速度圖像分別如圖甲、乙所示，下列說法正確的是()A質(zhì)點初速度的方向與合力方向垂直B質(zhì)點所受的合力為3 NC質(zhì)點的初速度大小為5 m/sD2 s末質(zhì)點速度大小為7 m/s解析：選A質(zhì)點初速度的方向沿y軸正方向，初速度大小為4 m/s，合力方向沿x軸正方向，質(zhì)點初速度的方向與合力方向垂直，A正確，C錯誤；由圖甲斜率知物體運動的加速度a1.5 m/s2，由Fma知質(zhì)點所受的合力為1.5 N，B錯誤；2 s末質(zhì)點沿x軸方向分速度大小為3 m/s，沿y軸方向分速度大小為4 m/s，合速度大小為5 m/s，D錯誤。4.一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示.則下列說法中正確的是 ( ) A、小球過最高點時，桿所受到的彈力可以等于零 B. 小球過最高點的最小速度是 C. 小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而增大 D. 小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而減小 解析：輕桿可對小球產(chǎn)生向上的支持力，小球經(jīng)過最高點的速度可以為零，當(dāng)小球過最高點的速度v=時，桿所受的彈力等于零，A項正確，B項錯誤；若v則桿在最高點對小球的彈力豎直向下，mg+F=隨v增大，F(xiàn)增大。5如圖，兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是()Ab一定比a先開始滑動Ba、b所受的摩擦力始終相等C 是b開始滑動的臨界角速度D當(dāng) 時，a所受摩擦力的大小為kmg審題指導(dǎo)(1)a、b兩物體受到的最大靜摩擦力相等。(2)無相對運動時，靜摩擦力提供兩物體做圓周運動的向心力。解析因圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢加速轉(zhuǎn)動，在某一時刻可認(rèn)為，木塊隨圓盤轉(zhuǎn)動時，其受到的靜摩擦力的方向指向轉(zhuǎn)軸，兩木塊轉(zhuǎn)動過程中角速度相等，則根據(jù)牛頓第二定律可得fm2R，由于小木塊b的軌道半徑大于小木塊a的軌道半徑，故小木塊b做圓周運動需要的向心力較大，B錯誤；因為兩小木塊的最大靜摩擦力相等，故b一定比a先開始滑動，A正確；當(dāng)b開始滑動時，由牛頓第二定律可得kmgm2l，可得b ，C正確；當(dāng)a開始滑動時，由牛頓第二定律可得kmgml，可得a，而轉(zhuǎn)盤的角速度 ，故小木塊a未發(fā)生滑動，其所需的向心力由靜摩擦力來提供，由牛頓第二定律可得fm2lkmg，D錯誤。答案AC6.已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍，地球的半徑約為火星半徑的2倍，則航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運動的速率約為()A3.5 km/sB5.0 km/sC17.7 km/s D35.2 km/s審題指導(dǎo)題干中“航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運動的速率”說明這一速率是航天器在火星的第一宇宙速度的大小。解析根據(jù)題設(shè)條件可知M地10M火，R地2R火，由萬有引力提供向心力得m，可得v ，即 ，因為地球的第一宇宙速度為v地7.9 km/s，所以航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運動的速率v火3.5 km/s，A正確。答案A7(2014衡水模擬)最近我國連續(xù)發(fā)射了多顆“北斗一號”導(dǎo)航定位衛(wèi)星，預(yù)示著我國通訊技術(shù)的不斷提高。該衛(wèi)星處于地球的同步軌道，假設(shè)其離地高度為h，地球半徑為R，地面附近重力加速度為g，則有()A該衛(wèi)星運行周期為24 hB該衛(wèi)星所在處的重力加速度是gC該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比是D該衛(wèi)星運動動能是解析：選ABD地球同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步，周期為24 h，A正確；由Gmgmrm可知，g，該衛(wèi)星所在處的重力加速度和地面處的重力加速度之比是，B正確；T2，該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為 ，C正確；衛(wèi)星的動能Ekmv2，D正確。8(2014資陽模擬)如圖所示，半徑為R，內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置。兩個質(zhì)量均為m的小球a、b以不同的速度進入管內(nèi)，a通過最高點A時，對管壁上部的壓力為3mg，b通過最高點A時，對管壁下部的壓力為0.75mg，求a、b兩球落地點間的距離。解析：設(shè)a球到達最高點時的速度為va，根據(jù)向心力公式有mgNam即4mgm解得va2設(shè)b球到達最高點時的速度為vb，根據(jù)向心力公式有mgNbm即mgm解得vb兩小球脫離軌道后均做平拋運動，設(shè)所用時間為t，則豎直方向2Rgt2水平方向xavat，xbvbt解得xa4R，xbR故a、b兩球落地點間的距離為xxaxb3R答案：3R9小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。當(dāng)球某次運動到最低點時，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地。如題24圖所示。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為d,重力加速度為g。忽略手的運動半徑和空氣阻力。（1）求繩斷時球的速度大小和球落地時的速度大小。（2）向繩能承受的最大拉力多大？（3）改變繩長，使球重復(fù)上述運動，若繩仍在球運動到最低點時斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)是多少？最大水平距離為多少？【解析】（1）設(shè)繩斷后球飛行時間為t，由平拋運動規(guī)律，有豎直方向d=gt2，水平方向d=v1t 得v1=由機械能守恒定律，有+mg 得v2=（2