物理必修二-第五章曲線運動-大題練習(xí)及答案

1．宇航員在月球上自高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一小球，測出水平射程為L(這時月球表面可以看作是平坦的)，則月球表面處的重力加速度是多大?2．一條河寬500m，河水的流速是3m／s，一只小艇以5m／s(在靜水中的速度)的速度行駛。若小艇以最短的時間渡河，所用時間是多少?若小艇要以最短3．中國鐵路經(jīng)過兩次提速后，由北京至廣州列車時速已達(dá)到100km／h。若已知某鐵路拐彎處的圓弧半徑為500m，兩軌間距離為1435mm，若列車過此彎道的過程中對內(nèi)、外軌均無壓力，則由以上所提供的數(shù)據(jù)求出此彎道內(nèi)、外軌的高度差。(g取10m/s24．在各種公路上拱形橋是常見的，質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v前進(jìn)，橋面的圓弧半徑為R，求：(1)汽車通過橋的最高點時對橋面的壓力。(2)若R取160m，試討論汽車過橋最高點的安全速度。(g取10m／s2)hyxlO5．質(zhì)量為m的飛機(jī)以水平速度v0飛離跑道后逐漸上升，若飛機(jī)在此過程中水平速度保持不hyxlO6．(10分)水平拋出的一個石子，經(jīng)過0.4s落到地面，落地時的速度方向跟水平方向的夾角是53°，（g取10m/s2）。試求：（1）石子的拋出點距地面的高度；（2）石子拋出的水平初速度。7．（10分）如圖所示，實線為某質(zhì)點平拋運動軌跡的一部分，測得AB、BC間的水平距離m，高度差m，m，由此可知，求：（1）質(zhì)點平拋的初速度（2）拋出點到A點的水平距離為（g取10m/s2）8．（10分）如圖所示，質(zhì)量m＝1kg的小球用細(xì)線拴住，線長L＝0.5m，細(xì)線所受拉力達(dá)到F＝18N時就會被拉斷。當(dāng)小球從圖示位置釋放后擺到懸點的正下方時，細(xì)線恰好被拉斷。若此時小球距水平地面的高度h＝5m，重力加速度g＝10m/s2，求小球落地處到地面上Ｐ點的距離？（P點在懸點的正下方）9．（12分）如圖所示，一玩滾軸溜冰的小孩（可視作質(zhì)點）質(zhì)量為m=30kg，他在左側(cè)平臺15．（10分）某滑板愛好者在離地高的平臺上滑行，水平離開A點后落在水平地面上的B點，其水平位移．著地時由于存在能量損失，著地后速度變?yōu)?，并以此為初速沿水平地面滑行后停止．已知人與滑板的總質(zhì)量．試求：（1）人與滑板在水平地面滑行時受到的平均阻力的大?。唬?）人與滑板離開平臺時的水平初速度大?。諝庾枇雎圆挥嫞‘?dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋萉PV016．（10分）宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點沿水平方向以初速度v0拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t落到斜坡上另一點Q，斜面的傾角為θ，已知該星球半徑為θQPV0（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的第一宇宙速度v；（3）人造衛(wèi)星在該星球表面做勻速圓周運動的最小周期17．（12分）如圖所示，左右兩端的AM、NB為豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，半徑均為，質(zhì)量的物體從左端最高點A由靜止下滑，經(jīng)過一段長度為粗糙的水平軌道MN后，沖上右端的光滑圓弧軌道．物體與粗糙的水平軌道間的動摩擦因數(shù)，取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，試求：?）物體到達(dá)右端圓弧軌道的最大高度；（2）物體第一次經(jīng)過M點（圓弧軌道的最低點）時受到軌道支持力的大??；（3）物體第二次經(jīng)過M點時速度的大小．18．(10分)如圖所示，在一次“飛車過黃河”的表演中，汽車從最高點至著地點經(jīng)歷時間0.8s，兩點間水平距離30m。求：（1）最高點與著地點的高度差；（2）汽車的水平速度。（g取10m/s2）19．（10分）質(zhì)量相等的小球A、B分別固定在輕桿的中點及端點，當(dāng)棒在光滑的水平面上繞O點勻速轉(zhuǎn)動時，如圖。求棒的OA段及AB段的拉力之比。20．（10分）將物體在h=20m高處以初速度v0=10m/s水平拋出，因受跟v0同方向的風(fēng)力影響，物體具有大小為a=2.5m/s2的水平方向的加速度（g取10m/s2）。求：（1）物體的水平射程；（2）物體落地時的速度。21．（12分）在用高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上，汽車的設(shè)計時速是108km/h。汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍。如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設(shè)彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？如果高速路上設(shè)計了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車能夠安全通過圓弧拱橋，這個圓弧拱橋的半徑至少是多少？（取g=10m/s2）1.2.100s125s3.0.221m4.(1)汽車通過橋的最高點時受力如圖,根據(jù)牛頓第二定律得:橋面對汽車的支持力根據(jù)牛頓第三定律,汽車對橋面的壓力(2)若,汽車對橋面無壓力,汽車將騰空從而失控制。所以為安全起見應(yīng)，即代入數(shù)據(jù)得40m/s汽車過橋時的安全速度應(yīng)小于144km/h5．由水平方向上的勻速運動的規(guī)律得：飛機(jī)飛行l(wèi)用的時間為豎直方向上向上做初速為零的勻加速運動，由得豎直方向向上的加速度為豎直方向上，由牛頓第二定律得飛機(jī)受到的升力大小為6．0.8m；3m/s7．解析:由，可得。，∵。由，∴。由初速度為零的勻加速直線運動規(guī)律得相等時間內(nèi)位移之比為:，可知，故A點不是拋出點，拋出點到A點的時間為2T，A點離拋出點水平距離:。8．2m9．解析：解：（1）由于小孩無碰撞進(jìn)入圓弧軌道，即小孩落到A點時速度方向沿A點切線方向（如圖），則：又由：得：而：m/s聯(lián)立以上各式得：m/s（2）在最低點，據(jù)牛頓第二定律，有：代入數(shù)據(jù)解得由牛頓第三定律可知，小孩對軌道的壓力為1290N10．解析：（1）相同設(shè)小球在空中飛行時間為t，則H=（2）小球在水平方向受風(fēng)力作用，加速度a=水平分運動：v0=at代入解得v0=2×3=6m/s11．解析:（1）如右上圖所示，小球在AB段、BC段水平位移相等，而小球在水平方向做勻速運動，因此小球在這兩段運動時間為tAB=tBC=T.小球在豎直方向做勻加速運動，由Δs=aT2得25cm－15cm=10cm，T=0.1s小球在水平方向上做勻速運動，有v0==100cm/s=1m/s.（2）由于小球在豎直方向上做勻加速直線運動，小球在B點的豎直分速度大小等于AC段在豎直方向平均速度大小.vBy=m/s=2m/s設(shè)小球從拋出點O到B點歷時tOB，有tOB==0.2s小球從拋出點O到A點歷時:tOA=tOB－T=0.1s因此，xOA=v0tOA=10cm，yOA=gtOA2=5cm故O點坐標(biāo)值為（－10，－5）.答案:（1）1m/s（2）（－10，－5）12．解析：（1）由已知，由由機(jī)械能守恒（2）由已知由機(jī)械能守恒13．解析：（1）小球由A→B過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：① ② 小球在B點時，根據(jù)向心力公式有； ③ 根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮〉扔谲壍缹π∏虻闹С至?為3mg（2）小球由B→C過程，水平方向有：s＝vB·t ④ 豎直方向有： ⑤ 解②④⑤得 14．解析：（1）汽車的最大行駛速度（2）設(shè)汽車勻加速啟動階段結(jié)束時的速度為，由，得由，得（3）勻加速階段的時間為恒定功率啟動階段的時間設(shè)為，由動能定理，得所以，總的時間為15．解析:（1）設(shè)人與滑板在水平地面滑行時受到的平均阻力的大小為，根據(jù)動能定理有解得（2）人與滑板離開平臺后做平拋運動，設(shè)初速度的大小為，飛行時間為，根據(jù)平拋運動的規(guī)律有聯(lián)立解得16．解析:（1） ∴（2）（3）17．解析：（1）設(shè)物體到達(dá)右端圓弧軌道的最大高度為，根據(jù)動能定理得-解得：（2）設(shè)物體第一次經(jīng)過M點時的速度大小為，受到軌道支持力的大小為．由于物體由A點運動到M點，只有重力做功，所以物體的機(jī)械能守恒．根據(jù)牛頓第二定律有：聯(lián)立解得（3）設(shè)物體第二次經(jīng)過M點時的速度大小為，根據(jù)動能定理有解得：18．解析：（1）（2）19．解析:設(shè)OA、AB段拉力分別為F1、F2，長度分別為r和2r，則有：F1-F2=mω2r（1）F2=mω2.2r（2）由（1）（2）可得：20．解析:（1）由得（2）