6.(2009江蘇常州中學月考)在同一點O拋出的三個物體,做平拋運動的軌跡如圖所示,則三個體做平拋運動的初速度vA、vB、vC的關系和三個物體做平拋運動的時間tA、tB、tC的關系分別是(.C )
A.vA>vB>vC,tA>tB>tC B.vA=vB=vC,tA=tB=tC
C.vA<vB<vC,tA>tB>tC D.vA>vB>vC,tA<tB<tC
5.(安徽合肥十中2009屆高三第二次階段性考試)質點僅在恒力
的作用下,由O點運動到
點的軌跡如圖所示,在
點時速度的方向與x軸平行,則恒力
的方向可能沿(D)
A.x軸正方向 B.x軸負方向 C.y軸正方向 D.y軸負方向
4. (湖南湘鋼一中2009屆10月月考)如圖⑴所示,在長約80cm-100cm一端封閉的玻璃管中注滿清水,水中放一個用紅蠟做成的小圓柱體(小圓柱體恰能在管中勻速上浮),將玻璃管的開口端用膠塞塞緊。然后將玻璃管豎直倒置,在紅蠟塊勻速上浮的同時使玻璃管緊貼黑板面水平向右勻加速移動,你正對黑板面將看到紅蠟塊相對于黑板面的移動軌跡可能是下面的:( C)
A. B. C. D.
3.(廣東中山龍山中學2009屆高三第二次月考)如圖所示,足夠長的斜面上A點,以水平速度v0拋出一個小球,不計空氣阻力,它落到斜面上所用的時間為t1;若將此球改用2v0水平速度拋出,落到斜面上所用時間為t2,則t1 : t2為:(B)
A.1 : 1 B.1 : 2 C.1 : 3 D.1 : 4
2.(廣東湛江市2009屆高三下學期物理模擬) 鐵路轉彎處的彎道半徑r是根據地形決定的.彎道處要求外軌比內軌高,其內外軌高度差h的設計不僅與r有關,還與火車在彎道上的行駛速率v有關.下列說法正確的是(.AD )
A.v一定時,r越小則要求h越大 B.v一定時,r越大則要求h越大
C.r一定時,v越小則要求h越大 D.r一定時,v越大則要求h越大
1.(江蘇南陽中學2009屆高三上學期月考)一物體由靜止開始自由下落,一小段時間后突然受一恒定水平向右的風力的影響,但著地前一段時間風突然停止,則其運動的軌跡可能是圖中的哪一個?(.C )
14.(09·廣東物理·17)(20分)(1)為了清理堵塞河道的冰凌,空軍實施了投彈爆破,飛機在河道上空高H處以速度v0水平勻速飛行,投擲下炸彈并擊中目標。求炸彈剛脫離飛機到擊中目標所飛行的水平距離及擊中目標時的速度大小。(不計空氣阻力)
(2)如圖17所示,一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO′轉動,筒內壁粗糙,筒口半徑和筒高分別為R和H,筒內壁A點的高度為筒高的一半。內壁上有一質量為m的小物塊。求
①當筒不轉動時,物塊靜止在筒壁A點受到的摩擦力和支持力的大小;
②當物塊在A點隨筒做勻速轉動,且其受到的摩擦力為零時,筒轉動的 角速度。
解析:⑴炸彈作平拋運動,設炸彈脫離飛機到擊中目標所飛行的水平距 離為x,
聯立以上各式解得
設擊中目標時的豎直速度大小為vy,擊中目標時的速度大小為v
聯立以上各式解得
⑵①當筒不轉動時,物塊靜止在筒壁A點時受到的重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡,由平衡條件得 摩擦力的大小
支持力的大小
②當物塊在A點隨筒做勻速轉動,且其所受到的摩擦力為零時,物塊在筒壁A點時受到的重力和支持力作用,它們的合力提供向心力,設筒轉動的角速度為有
由幾何關系得
聯立以上各式解得
2009年曲線運動聯考
13.(09·四川·25) (20分)如圖所示,輕彈簧一端連于固定點O,可在豎直平面內自由轉動,另一端連接一帶電小球P,其質量m=2×10-2
kg,電荷量q=0.2 C.將彈簧拉至水平后,以初速度V0=20 m/s豎直向下射出小球P,小球P到達O點的正下方O1點時速度恰好水平,其大小V=15 m/s.若O、O1相距R=1.5 m,小球P在O1點與另一由細繩懸掛的、不帶電的、質量M=1.6×10-1 kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間,小球P脫離彈簧,小球N脫離細繩,同時在空間加上豎直向上的勻強電場E和垂直于紙面的磁感應強度B=1T的弱強磁場。此后,小球P在豎直平面內做半徑r=0.5 m的圓周運動。小球P、N均可視為質點,小球P的電荷量保持不變,不計空氣阻力,取g=10 m/s2。那么,
(1)彈簧從水平擺至豎直位置的過程中,其彈力做功為多少?
(2)請通過計算并比較相關物理量,判斷小球P、N碰撞后能否在某一時刻具有相同的速度。
(3)若題中各量為變量,在保證小球P、N碰撞后某一時刻具有相同速度的前提下,請推導出r的表達式(要求用B、q、m、θ表示,其中θ為小球N的運動速度與水平方向的夾角)。
解析:(1)設彈簧的彈力做功為W,有:
①
代入數據,得:W=J ②
(2)由題給條件知,N碰后作平拋運動,P所受電場力和重力平衡,P帶正電荷。設P、N碰后的速度大小分別為v1和V,并令水平向右為正方向,有: ③
而:
④
若P、N碰后速度同向時,計算可得V<v1,這種碰撞不能實現。P、N碰后瞬時必為反向運動。有: ⑤
P、N速度相同時,N經過的時間為,P經過的時間為
。設此時N的速度V1的方向與水平方向的夾角為
,有:
⑥
⑦
代入數據,得:
⑧
對小球P,其圓周運動的周期為T,有:
⑨
經計算得: <T,
P經過時,對應的圓心角為
,有:
⑩
當B的方向垂直紙面朝外時,P、N的速度相同,如圖可知,有:
聯立相關方程得:
比較得, ,在此情況下,P、N的速度在同一時刻不可能相同。
當B的方向垂直紙面朝里時,P、N的速度相同,同樣由圖,有: ,
同上得: ,
比較得, ,在此情況下,P、N的速度在同一時刻也不可能相同。
(3)當B的方向垂直紙面朝外時,設在t時刻P、N的速度相同,,
再聯立④⑦⑨⑩解得:
當B的方向垂直紙面朝里時,設在t時刻P、N的速度相同,
同理得: ,
考慮圓周運動的周期性,有:
(給定的B、q、r、m、
等物理量決定n的取值)
12.(09·浙江·24)(18分)某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如圖所示,賽車從起點A出發,沿水平直線軌道運動L后,由B點進入半徑為R的光滑豎直圓軌道,離開豎直圓軌道后繼續在光滑平直軌道上運動到C點,并能越過壕溝。已知賽車質量m=0.1kg,通電后以額定功率P=1.5w工作,進入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N,隨后在運動中受到的阻力均可不記。圖中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m。問:要使賽車完成比賽,電動機至少工作多長時間?(取g=10 )
答案:2.53s
解析:本題考查平拋、圓周運動和功能關系。
設賽車越過壕溝需要的最小速度為v1,由平拋運動的規律
解得
設賽車恰好越過圓軌道,對應圓軌道最高點的速度為v2,最低點的速度為v3,由牛頓第二定律及機械能守恒定律
解得
m/s
通過分析比較,賽車要完成比賽,在進入圓軌道前的速度最小應該是
m/s
設電動機工作時間至少為t,根據功能原理
由此可得 t=2.53s
11.(09·福建·20)(15分)如圖所示,射擊槍水平放置,射擊槍與目標靶中心位于離地面足夠高的同一水平線上,槍口與目標靶之間的距離s=100 m,子彈射出的水平速度v=200m/s,子彈從槍口射出的瞬間目標靶由靜止開始釋放,不計空氣阻力,取重力加速度g為10 m/s2,求:
(1)從子彈由槍口射出開始計時,經多長時間子彈擊中目標靶?
(2)目標靶由靜止開始釋放到被子彈擊中,下落的距離h為多少?
答案:(1)0.5s(2)1.25m
解析:本題考查的平拋運動的知識。
(1)子彈做平拋運動,它在水平方向的分運動是勻速直線運動,設子彈經t時間集中目標靶,則
t=
代入數據得
t=0.5s
(2)目標靶做自由落體運動,則h=
代入數據得 h=1.25m
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