上海市届高物理模拟试题专题精编功和动能定理专题曲线运动专题.docx
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上海市届高物理模拟试题专题精编功和动能定理专题曲线运动专题
上海市2009届高三物理模拟试题专题精编
三.曲线运动专题
一.不定项选择题
(十四校联考)1.如图所示,均匀的直角三角板ABC重为20N,可绕过C
点、垂直于板面的水平转动轴自由转动,A点用竖直线
AD拉住,当BC处于水平平衡位置时AD线上的拉力大
小为F。
后将一凹槽口朝下、重为4N的木块卡在斜边
AC上,木块沿斜边AC匀加速下滑,当木块经过AC的
中点时细线的增力大小变为F+△F,则下述结论中正确
的是()
A.F=10NB.F>10NC.△F=2ND.△F>2N
(嘉定一模)2.洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中错误的是()
(A)脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的
(B)水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故
(C)加快脱水筒转动角速度,脱水效果会更好
(D)靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
(金山区)3.如图所示,两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定在地面上,质量相等的两个小球分别从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由滑下,它们通过轨道最低点时()
A.速度相同B.向心加速度相同
C.对轨道的压力相等D.机械能相等
(六校联考)4.如图所示,光滑均匀细棒CD可以绕光滑的水平轴D在竖直平面内转动,细杆AB也可以绕光滑的水平轴B在竖直平面内转动,细棒搁在A点上并与细杆在同一竖直平面内,B、D在同一水平面上,且BD=AB。
现推动细杆使细棒绕D点沿逆时针方向缓慢转动,从图示实线位置转到虚线位置的过程中,细杆对细棒的作用力()
(A)减小
(B)不变
(C)先增大后减小
(D)先减小后增大
(杨浦高级中学)
5.一列以速度V匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上的A处有一小球。
若车厢中的旅客突然发现小球沿如图中(俯视图)的虚线从A点运动到B点。
由此可以判断列车的运行情况是()
A.减速行驶,向北转弯;
B.减速行驶,向南转弯;
C.加速行驶,向南转弯;
D.加速行驶,向北转弯。
(风华中学)6.光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道,俯视如图所示。
一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道,以下关于小球运动的说法中正确的是()
A.轨道对小球不做功,小球的角速度不断增大;
B.轨道对小球做正功,小球的角速度不断增大;
C.轨道对小球做正功,小球的线速度不断增大;
D.轨道对小球不做功,小球的线速度不断增大。
(四校联考)7.如图,某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系,用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板,O与A在同一高度,小球的水平初速度分别为
,不计空气阻力,打在挡板上的位置分别是B、C、D,且
。
则
之间的正确关系是()
A.
B.
C.
D.
二.填空、实验题
(七校联考)1.某同学在做了以下的实验,从O点以2m/s的初速度水平抛出一小球,在距抛出点L=2m处竖直放置一光屏MN,如图所示,离小球抛出点很近处有一点光源,使小球的影子投射在屏上,则小球的影子做__________________运动,在小球下落0.2m时影子的速度大小为____________m/s.
(七校联考)2.如图a所示为测量电动机匀速转动时角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动,在圆形卡纸的一侧垂直安装一个改装了的电火花计时器,已知它可以每隔相同的时间T,在圆形卡纸上留下一个圆形斑点。
(1)请将下列实验步骤按先后排序______________。
①使电火花计时器与圆形卡保持良好接触
②接通电火花计时器的电源,使其工作起来
③启动电动机,使圆形卡纸转动起来
④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹,如图b所示。
写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值。
(2)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是:
()
A.秒表
B.毫米刻度尺
C.圆规
D.量角器
(3)写出ω____________的表达式,并指出表达式中各个物理量的意义:
______________。
(4)为了避免卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。
则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图c所示。
这对测量结果有影响吗?
____________________。
(奉贤区)3.在抗雪灾中,空军从很高的高空用降落伞空投救灾物资,降落伞下面的重物有500kg,降落伞在下落过程中始终遇3m/s的水平风,已知降落伞下落中受到的阻力F=kv2(k=200N·s2/m2),而降落伞自身重力忽略不计,则降落伞在匀速运动前做_______________运动,降落伞匀速通过最后的200m高空所需的时间为________s。
(十校联考)4.如图所示,在水平匀速转动的圆盘圆心下在上方的一定高度处,如果向同一方向以相同速度每秒平均抛出N个小球,不计空气阻力,则发现小球在盘边缘共有6个均匀分布的落点。
则圆盘转动的角速度为__________。
(杨浦高级中学)5.一个小球从倾角为370的斜面上O点以初速v0水平抛出,落在斜面上A点,如图所示,则小球在空中的飞行时间为t=。
若第二次以水平速度
,从同一位置同方向抛出,小球落在斜面上B点,两次落至斜面时的动能与抛出时动能相比,其增量之比
,则两次抛出时的初速度大小之比为
。
(闽行二中)6.如图12是汽车过桥时对不同类形桥面压力变化的实验.采用DIS方法对模型进行测量,其结果如右边电脑屏幕所示.
(1)图12中的传感器为___________传感器;
(2)图12中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面.对于凸形桥甲,其相对应的压力图线应是屏幕上的(填a、b或c);
(3)如增大小球在斜槽上的高度,则在图13中大致画出小球通过凸形桥甲时压力图线。
(重点九校)
7.如图所示,一个固定的绝热汽缸通过绝热活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞通过两端有转轴的杆AB与圆盘边缘连接,半径为R的圆盘绕固定转动轴O点以角速度ω逆时针匀速转动,形成活塞水平左右振动。
则从图示位置起,圆盘转过90°过程中,汽缸内气体内能(填“增大”、“减小”或“不变”),在图示位置,杆与水平线AO夹角为θ,AO与BO垂直,则此时活塞速度为。
三.计算题
(奉贤区)1.飞机以恒定的速度沿水平方向飞行,距地面的高度为H=500m,在飞行过程中释放一个炸弹,炸弹着地即刻爆炸,爆炸声向各个方向传播的速度都是v0=
km/s,炸弹受到的空气阻力忽略不计。
已知从释放炸弹到飞行员听到爆炸声经过的时间t1=13s。
(1)求炸弹在空中的飞行时间t2
(2)辨析题:
求飞机的飞行速度
为了求解飞机飞行的速度,某同学分析并建立了方程:
根据飞机和爆炸声运动的等时性及位移的几何关系,得到
你认为该同学解答是否正确?
如果正确,请求解出飞机的飞行速度;如果有问题,请指出问题出在哪里?
并给出正确的解答。
(十校联考)2.如图所示,AB为半环ACB的水平直径,C为环上的最低点,环半径为R。
一个小球从A点以速度v0被水平抛出,设重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)要使小球掉到环上时的竖直分速度最大,v0为多大?
(2)若v0取值不同,小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角就不同。
同学甲认为,总可以找到一个v0值,使小球垂直撞击半圆环。
同学乙认为,无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击半圆环。
你认为哪位同学的分析正确?
如认为甲同学正确,求出相应的v0值;如认为乙同学正确,说明理由。
(十四校联考)3.如图所示,轻线一端系一质量为m的小球,另一端穿过光滑小孔套在正下方的图钉A上,此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为ω的匀速圆周运动。
现拔掉图钉A让小球飞出,此后细绳又被A正上方距A高为h的图钉B套住,达稳定后,小球又在平台上做匀速圆周运动。
求:
(1)图钉A拔掉前,轻线对小球的拉力大小,
(2)从拔掉图钉A到被图钉B套住前小球做什么运动?
所用的时间为多少?
(3)小球最后做圆周运动的角速度。
(嘉定一模)4.翼型降落伞有很好的飞行性能。
它被看作飞机的机翼,跳伞运动员可方便地控制转弯等动作。
其原理是通过对降落伞的调节,使空气升力和空气摩擦力都受到影响。
已知:
空气升力F1与飞行方向垂直,大小与速度的平方成正比,F1=C1v2;空气摩擦力F2与飞行方向相反,大小与速度的平方成正比,F2=C2v2。
其中C1、C2相互影响,可由运动员调节,满足如图b所示的关系。
试求:
(1)图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹。
试对两位置的运动员画出受力示意图并判断,①、②两轨迹中哪条是不可能的,并简要说明理由;
(2)若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为α,试从力平衡的角度证明:
tanα=C2/C1;
(3)某运动员和装备的总质量为70kg,匀速飞行的速度v与地平线的夹角α约20°(取tan20°=4/11),匀速飞行的速度v多大?
(g取10m/s2,结果保留3位有效数字)
(金山区)5.如图所示,长为L的细绳,一端系有一质量为m的小球,另一端固定在O点。
细绳能够承受的最大拉力为7mg。
现将小球拉至细绳呈水平位置,然后由静止释放,小球将在竖直平面内摆动。
如果在竖直平面内直线OA(OA与竖直方向的夹角为θ)上某一点O′钉一个小钉,为使小球可绕O′点在竖直平面内做圆周运动,且细绳不致被拉断,求:
OO′的长度d所允许的范围。
(重点九校)6.
在高处以初速度v1水平抛出一个带刺飞镖,在离开抛出点水平距离l、2l处有AB两个小气球以速度v2匀速上升,先后被飞标刺破(认为飞标质量很大,刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹)。
试求:
1)飞标刺破A气球时,飞标的速度大小。
2)AB两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中,高度差多大?
上海市2009届高三物理模拟试题专题精编
三.曲线运动专题答案
一.不定项选择题
1.BC2.B3.BCD4.B5.B6.A7.C
二.填空、实验题
1.匀速直线运动、5m/s
2.
(1)①③②④
(2)D(3)
,
是n个点对应的圆心角,T为打点时间间隔(4)没有影响
3.变加速曲线40
4、(2n+1/3)πNrad/s(n∈N),(2n+5/3)πNrad/s(n∈N)
5.
,
。
6.
(1)力
(2)C(3)略(曲线如c更远离b)
7.增大ωR
三.计算题
1.
(1)t=
(3分)
(2)该同学的理解是错误的(2分)
问题出在:
他未考虑物体的惯性,投弹10秒钟后炸弹在飞机的正下方爆炸,发出的爆炸声在3秒钟后被飞行员听到。
(1分)
正确解法:
(4分)
答案:
V=288m/s
2.
(1)v0=
,
(2)乙正确,设小球垂直击中环,则其速度方向必过圆心,设其与水平方向的夹角为θ,Rsinθ=gt2/2,R(1+cosθ)=v0t,且tanθ=gt/v0可解得θ=0,但这是不可能的,
3.
(1)图钉A拔掉前,轻线的拉力大小为
。
(2分)
(2)小球沿切线方向飞出做匀速直线运动(2分)
直到线环被图钉B套住,小球速度为
(1分),
匀速运动的位移
,
(1分)(如图)
则时间
。
(1分)
(3)v可分解为切向速度v1和法向速度v2,绳被拉紧后v2=0,小球以速度v1做匀速圆周运动,半径
。
由
4、
(1)②轨迹不可能存在……1分
①位置,三力可能平衡(或三力的合力可能与速度在一直线),运动员做直线运动……1分
②位置,合力方向与速度方向不可能在一直线,所以不会沿竖直方向做直线运动……1分
①位置
F1
F2
G
F1
F2
G
②位置
(②位置F1的方向按图a,理论上是向右,画出向左也不扣分,但是F1F2标错位置要扣分。
)
(2)由①位置的受力分析可知,匀速运动时
F1=mgcosα=C1v2……⑴1分
F2=mgsinα=C2v2……⑵1分
两式消去mg和v得tanα=C2/C1……1分
(3)在图b中过原点作直线……2分
正确得到直线与曲线的交点
C2=2,C1=5.5(5.5~5.6均正确)……2分
根据F2=mgsinα=C2v2或F1=mgcosα=C1v2…2分
(上两式任取其一)
得v=10.9m/s(在10.7~11.0之间均可)……2分
5、
解:
为使小球能绕O’点做完整的圆周运动,则小球在最高点D对绳的拉力F1应该大于或等于零,即有:
2分
根据机械能守恒定律可得:
2分
因为小球在最低点C对绳的拉力F2应该小于或等于7mg,即有:
2分
根据机械能守恒定律可得:
2分
由
式解得:
。
4分
6.
1)抛出到刺破气球A,经过了时间
……1分
竖直方向速度
……2分
则飞镖速度
……1分
2)AB两球被刺破位置的高度差
……3分
B球比A球多运动时间
……1分,B比A多上升
……1分
AB未被刺破前高度差
……1分
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