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专题限时集训(三) [专题三 曲线运动]
(时间:45分钟)
1.降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞( )
A.下落的时间越短 B.下落的时间越长
C.落地时速度越小 D.落地时速度越大
2.某学生在体育场上抛出铅球,其运动轨迹如图3-1所示.已知在B点时的速度与加速度相互垂直,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
图3-1
A.D点的速率比C点的速率大
B.D点的加速度比C点加速度大
C.从B点到D点加速度与速度始终垂直
D.从B点到D点加速度与速度的夹角先增大后减小
3.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,图3-2中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )
A B C D
图3-2
4.一探照灯照射在云层底面上,云层底面是与地面平行的平面,如图3-3所示,云层底面距地面高h,探照灯以匀角速度ω在竖直平面内转动,当光束转到与竖直方向夹角为θ时,云层底面上光点的移动速度是( )
图3-3
A.hω B. C. D.hωtanθ
5.如图3-4所示,人沿着平直的河岸以速度v行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进,此过程中绳始终与水面平行.当绳与河岸的夹角为α,船的速率为( )
图3-4
A.vsinα B. C.vcosα D.
6.如图3-5所示,P是水平面上的圆弧凹槽,从高台边B点以速度v0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.O是圆弧的圆心,θ1是OA与竖直方向的夹角,θ2是BA与竖直方向的夹角,则( )
图3-5
A.= B.tanθ1tanθ2=2C.=2 D.=
7.乒乓球在我国有广泛的群众基础,并有“国球”的美誉,中国乒乓球的水平也处于世界领先地位.现讨论乒乓球发球问题,已知球台长L、网高h,假设乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.若球在球台边缘O点正上方某高度处以一定的速度被水平发出(如图3-6所示),球恰好在最高点时越过球网,则根据以上信息不能求出的物理量( )
图3-6
A.发球的初速度大小
B.发球时的高度
C.球从发出到第一次落在球台上的时间
D.球从发出到对方运动员接住的时间
8.(双选)如图3-7所示,铁路转弯处外轨应略高于内轨,火车必须按规定的速度行驶,则转弯时( )
图3-7
A.火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧
B.弯道半径越大,火车所需向心力越大
C.火车的速度若小于规定速度,火车将做离心运动
D.火车若要提速行驶,弯道的坡度应适当增大
9.如图3-8所示,长R=0.4 m的轻绳,上端固定在O点,下端连接一只质量m=0.05 kg小球.小球接近地面,处于静止状态.现给小球一沿水平方向的初速度,小球开始在竖直平面内做圆周运动.设小球到达最高点时绳突然断开,已知小球最后落在离小球最初位置L=1.6 m的地面上,g取10 m/s2(图中所标v0的数值未知),试求:
(1)绳突然断开时小球的速度;
(2)小球刚开始运动时,对绳的拉力.
图3-8
10.如图3-9甲所示,圆形玻璃平板半径为r,离水平地面的高度为h,质量为m的小木块放置在玻璃板的边缘,随玻璃板一起绕圆心O在水平面内做匀速圆周运动.
(1)若匀速圆周运动的周期为T,求木块的线速度和所受摩擦力的大小.
(2)缓慢增大玻璃板的转速,最后木块沿玻璃板边缘的切线方向水平飞出,落地点与通过圆心O的竖直线间的距离为s,俯视图如图乙所示.不计空气阻力,重力加速度为g,试求木块落地前瞬间的动能.
甲 乙
图3-9
专题限时集训(三)
1.D [解析] 风沿水平方向吹,不影响竖直速度,故下落时间不变,选项A、B均错误;风速越大时合速度越大,故选项C错误,选项D正确.
2.A [解析] 从C点到D点重力做正功,动能增加,A对;C点和D点加速度均为g,B错;在D点加速度与速度的夹角为锐角,从B点到D点加速度与速度的夹角一直减小,C、D错.
3.D [解析] 质点从a运动到c速率递减,说明所受的合外力与速度方向的夹角大于90°,质点带负电且只受电场力作用,受力方向与电场强度的方向相反,并指向曲线弯曲的内侧,满足这个特点的图形只有D图.
4.C [解析] 当光束转到与竖直方向夹角为θ时,云层底面上光点转动的线速度v1=ωr=,如图所示,则云层底面上光点的移动速度v==,选项C正确.
5.C [解析] 人的速度可以沿绳的方向及垂直绳的方向分解,沿绳方向的分速度大小就是船的速率,即
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