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第五章曲线运动B卷
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小,下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
汽车从M点运动到N,曲线运动,必有些力提供向心力,向心力是指向圆心的;汽车同时减速,所以沿切向方向有与速度相反的合力;向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°,所以选项ABD错误,选项C正确。
故选:C。
2.(3分)物体做匀速圆周运动,下列量保持不变的是( )
A.线速度、角速度 B.加速度、角速度
C.向心力、周期 D.角速度、周期
【解答】解:A、在描述匀速圆周运动的物理量中,线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量,虽然其大小不变但是方向在变,因此这些物理量是变化的;所以ABC错误;
D、在匀速圆周运动中,保持不变的量是角速度和周期,所以D正确。
故选:D。
3.(3分)如图所示,某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块,分别落到A、B两处.不计空气阻力,则落到B处的石块( )
A.初速度大,运动时间长 B.初速度大,运动时间短
C.初速度小,运动时间长 D.初速度小,运动时间短
【解答】解:小球落在B处的高度低,根据h=知,运动时间短,但是水平位移大,则初速度大。故B正确,A、C、D错误。
故选:B。
4.(3分)如图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd。从a点正上方的O点以速度v0水平抛出一个小球,它落在斜面上b点。若小球从O点以速度2v0水平抛出,不计空气阻力,则它落在斜面上的( )
A.b与c之间某一点 B.c点
C.c与d之间某一点 D.d点
【解答】解:过b做一条与水平面平行的一条直线,若没有斜面,当小球从O点以速度2v水平抛出时,小球落在水平面上时水平位移变为原来的2倍,则小球将落在我们所画水平线上c点的正下方,但是现在有斜面的限制,小球将落在斜面上的b、c之间。
故选:A。
5.(3分)上海锦江乐园中的摩天轮高108m,直径为98m,每次可乘坐378人,匀速转动一圈用时25min。某一座舱内的一位游客质量为60kg,在摩天轮匀速转动一圈的过程中,下列说法正确的是(g取10m/s2)( )
A.游客受摩天轮作用力的大小始终为600N
B.游客所受合力约为0.05N
C.游客的动能和动量均保持不变
D.合外力的冲量大小约为75N•s
【解答】解:A、游客做匀速圆周运动,处于非平衡状态,故游客受摩天轮作用力的大小不等于重力600N,故A错误;
B、摩天轮做匀速圆周运动的周期T=25×60s=1500s
游客所受合力约为F=mω2r=m2r=60××N≈0.05N,故B正确;
C、游客做匀速圆周运动,则速度大小不变,方向时刻改变,故游客的动能不变,动量mv的大小不变,方向时刻改变,故C错误;
D、根据动量定理得,合外力的冲量等于动量变化量,摩天轮匀速转动一圈速度变化量为零,故合外力的冲量也为零,故D错误;
故选:B。
6.(3分)如图所示,“旋转秋千”中的两相同座椅上,分别坐有质量不同的A、B两人,且A的质量大于B的质量,两座椅通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上.不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是( )
A.A的速度比B的大
B.A与B的向心加速度大小相等
C.A与B所需向心力的大小可能相等
D.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
【解答】解:A.两人随随旋转圆盘绕竖直中心轴一起转动,所以他们的加速度相同,由v=ωr可知,B的半径大,速度大,故A错误;
B.由向心加速度公式可得,向心加速度大小不相等,故B错误;
C.由向心力公式,已知A的半径小,但是质量大,故AB的向心力大小可能相等,故C正确;
D.设匀速转动时,A座椅缆绳与竖直方向的夹角为θ,如图所示,合力提供向心力,得
mgtanθ=mω2r解得半径大的夹角大,故D错误。
故选:C。
7.(3分)如图所示,圆雉摆甲乙的摆长之比为1:1,两摆球的质量相同,今使两圆雉摆做顶角分别为30°、60°的圆雉摆运动,则( )
A.摆球的角速度之比为1:2
B.两摆球所受的合力之比为1:1
C.摆球的线速度之比为1:1
D.两摆球的向心加速度之比为1:3
【解答】解:小球在水平面内做匀速圆周运动,对小球受力分析,如图
设细线与竖直方向的夹角为θ,r=Lsinθ,F合=mgtanθ
D、根据牛顿第二定律得:mgtanθ=ma,所以两摆球的向心加速度之比为==,故D正确;
C、根据向心力公式mgtanθ=m得:摆球的线速度之比为==,故C错误;
B、两圆锥摆的合力之比为==,故B错误;
A、根据角速度与周期的关系ω