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高中物理学习材料桑水制作(时间：60分钟，分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，1～6小题只有一个选项正确，7～10小题有多个选项正确．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)1．如图所示，细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在竖直面内做圆周运动，关于小球运动到P 点时的加速度方向，下列图中可能的是( )解析：选D.竖直面内做圆周运动的小球在P 点受到重力和绳拉力的共同作用，由牛顿第二定律可知其加速度a 的方向即为所受二力合力的方向，且指向圆周的内侧，故A 、B 、C 错误，D 正确．2．在众多比赛项目中，跳台滑雪是非常好看刺激的项目．如一运动员以10 m/s 的初速度从倾角为60°的斜坡顶端水平滑出，如图所示，该运动员再次落到斜面上时飞行的时间为(已知g ＝10 m/s 2)( )A.33 sB.233s C. 3 s D ．2 3 s解析：选D.设运动员下落的高度为H ，水平位移为x ，飞行时间为t ，那么H ＝12gt 2，x ＝vt ，tan θ＝H x，联立以上三式可得t ＝2 3 s.3．某人在距地面某一高处以初速度v 0水平抛出一物体，落地速度大小为2v 0，则它在空中的飞行时间及抛出点距地面的高度为( ) A.3v 02g ，9v 204g B.3v 02g ，3v 204gC.3v 0g ，3v 202gD.v 0g ，v 202g解析：选C.物体落地时的竖直分速度为：v y ＝ (2v 0)2－v 20＝ 3v 0，故其飞行时间为：t ＝v y g ＝3v 0g .抛出时高度为：h ＝v 2y 2g ＝3v 202g ，所以选项C 正确． 4.(2013·高考北京卷改编)在实验操作前应该对实验进行适当的分析．研究平抛运动的实验装置示意图，如图所示．小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出．改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．某同学设想小球先后三次做平抛运动，将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x 1，x 2，x 3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是( )A ．x 2－x 1＝x 3－x 2B ．x 2－x 1>x 3－x 2C ．x 2－x 1＜x 3－x 2D ．以上均有可能解析：选B.由题意知，1、2间距等于2、3间距，由于竖直方向是匀加速运动，故t 12>t 23；又因为水平方向为匀速运动，故x 2－x 1>x 3－x 2.5.在一个光滑水平面上，有一转轴垂直于此平面，交点O 的上方h 处固定一细绳的一端，绳的另一端固定一质量为m 的小球B ，绳长AB ＝l >h ，小球可随转轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动，要使球不离开水平面，转轴的转速最大值是( )A.12πg hB ．πgh C.12πg l D ．2πl g解析：选A.以小球为研究对象，进行受力分析，如图所示，小球受三个力作用．重力mg 、水平面支持力F N 、绳子拉力F .在竖直方向上合力为零，在水平方向上所需向心力为mv 2/R ，而R ＝h tan θ，又F cos θ＋F N ＝mg ，F sin θ＝mv 2/R ＝m ω2R ＝m ·4π2n 2R ＝m ·4π2n 2h tan θ，当球即将离开水平面时F N ＝0.F N ＝mg －m ·4π2n 2max h ＝0，得n max ＝12πg h. 6．(2013·高考江苏卷)如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A 、B 质量相等，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 ．悬挂A 、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等D ．悬挂A 的缆绳所受的拉力比悬挂B 的小解析：选D.A 、B 绕竖直轴匀速转动的角速度相等，即ωA ＝ωB ，但r A ＜r B ，根据v ＝ωr 得，A的速度比B 的小，选项A 错误；根据a ＝ω2r 得，A 的向心加速度比B 的小，选项B 错误；A 、B 做圆周运动时的受力情况如图所示，根据F 向＝m ω2r 及tan θ＝F 向mg ＝ω2r g知，悬挂A 的缆绳与竖直方向的夹角小，选项C 错误；由图知mg F ＝cos θ，即F ＝mg cos θ，所以悬挂A 的缆绳受到的拉力小，选项D 正确．7．关于曲线运动和圆周运动，以下说法中正确的是( )A ．做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零B ．做曲线运动的物体的速度一定是变化的C ．做圆周运动的物体受到的合外力方向一定指向圆心D ．做匀速圆周运动的物体的加速度方向一定指向圆心解析：选ABD.若合外力为零，物体保持静止或做匀速直线运动，所以做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，A 正确；做曲线运动的物体，其速度方向时刻改变，因此速度是变化的，选项B 正确；做匀速圆周运动的物体所受合外力只改变速度的方向，不改变速度大小，其合外力和加速度的方向一定指向圆心，但一般的圆周运动中，通常合外力不仅改变速度的方向，也改变速度的大小，其合外力、加速度一般并不指向圆心，故选项C 错误，D 正确．8．(2013·黄冈高一检测)下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图中v 的箭头所示，虚线为小船从河岸M 驶向对岸N 的实际航线．则其中可能正确的是( )解析：选AB.由运动的合成可知，小船从河岸M驶向对岸N的实际航线可能正确的是A、B.9.(2013·武汉高一检测)横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示．现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上．其落点分别是a、b、c.下列判断正确的是( )A．图中三小球比较，落在a点的小球飞行时间最短B．图中三小球比较，落在c点的小球飞行时间最短C．图中三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最小D．图中三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最快解析：选BC.小球在平抛运动过程中，可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动，由于竖直方向的位移落在c点处的最小，而落在a点处的最大，所以落在a 点的小球飞行时间最长，落在c点的小球飞行时间最短，A错误、B正确；而速度的变化量Δv＝gt，所以落在c点的小球速度变化最小，C正确；三个小球做平抛运动的加速度都为重力加速度，故三个小球飞行过程中速度变化一样快，D错误．10.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v c时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处( )A．路面外侧高内侧低B．车速只要低于v c，车辆便会向内侧滑动C．车速虽然高于v c，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D．当路面结冰时，与未结冰时相比，v c的值变小解析：选AC.汽车转弯时，恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，说明公路外侧高一些，支持力的水平分力刚好提供向心力，此时汽车不受静摩擦力的作用，与路面是否结冰无关，故选项A正确，选项D错误．当v＜v c时，支持力的水平分力大于所需向心力，汽车有向内侧滑动的趋势，摩擦力指向外侧；当v＞v c时，支持力的水平分力小于所需向心力，汽车有向外侧滑动的趋势，在摩擦力大于最大静摩擦力前不会侧滑，故选项B错误，选项C正确．二、实验题(本题共1小题，共10分，按题目要求作答)11.某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时，让小球多次从斜槽上滚下，在坐标纸上依次记下小球的位置如图所示(O 为小球的抛出点)．(1)在图中描出小球的运动轨迹．(2)从图中可看出，某一点的位置有明显的错误，其产生的原因可能是该次实验中，小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏________(选填“高”或“低”)．(3)某同学从图象中测得的三组数据如表所示，则此小球做平抛运动的初速度v 0＝________ m/s. x /cm 10.00 20.00 30.00 y /cm5.00 20.00 45.00解析：(1)如图所示(2)从轨迹上可以看出，第四个点偏离到轨迹左侧，与轨迹上同一高度的点比较，在下落相同高度时，水平位移偏小，说明平抛运动的初速度偏小，即小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏低．(3)根据x ＝v 0t ，y ＝12gt 2可得v 0＝x g 2y，代入其中一组数据可得v 0＝1.0 m/s. 答案：(1)见解析图 (2)低 (3)1.0三、计算题(本题共2小题，共30分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)12.(15分)如图所示，小球在外力作用下，由静止开始从A 点出发做匀加速直线运动，到B点时撤去外力．然后，小球冲上竖直平面内半径为R 的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C ，到达最高点C 后抛出，最后落回到原来的出发点A 处．试求：(1)小球运动到C 点时的速度；(2)A 、B 之间的距离．解析：(1)小球恰能通过最高点，说明此时半圆环对球无作用力，设此时小球的速度为v则mg ＝m v 2R (3分)所以v ＝gR .(3分)(2)小球离开C 点后做平抛运动，设从C 点落到A 点用时t ，则2R ＝12gt 2(3分) 又因A 、B 距离x ＝vt (3分)所以x ＝gR ×4R g＝2R .(3分) 答案：(1)gR (2)2R 13.(15分)如图所示，一个人用一根长1 m 、只能承受74 N 拉力的绳子，拴着一个质量为1 kg 的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O 离地面h ＝6 m ．转动中小球在最低点时绳子恰好断了．(取g ＝10 m/s 2)(1)绳子断时小球运动的角速度多大？(2)绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离是多少？解析：(1)设绳断时角速度为ω，则有F －mg ＝m ω2L (3分)代入数据得ω＝8 rad/s.(2分)(2)绳断后，小球做平抛运动，其初速度v ＝ωL ＝8 m/s(2分)由平抛运动规律有h －L ＝12gt 2(3分) 得t ＝1 s(2分)水平距离x ＝vt ＝8 m ．(3分)答案：(1)8 rad/s (2)8 m。
第五章章末检测卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷（选择题,共48分）一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每个小题给出的四个选项中,第1～8小题,只有一个选项符合题意;第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分,选对而不全的得2分，错选或不选的得0分）1．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（)A．速度一定在不断改变，加速度也一定不断改变B．速度可以不变,但加速度一定不断改变C．质点不可能在做匀变速运动D．质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向答案D解析质点做曲线运动时某点的速度方向为曲线上该点的切线方向,故速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动，其加速度不为零，但加速度可以不变，例如平抛运动就是匀变速运动，故A、B、C错误，D正确。
2．从高处水平抛出的物体在各个时刻的速度、加速度方向如图所示，其中正确的是( )答案C解析物体在飞行过程中只受重力，方向竖直向下，所以加速度的方向竖直向下,B、D错误；在曲线运动中，速度的方向为曲线上该点的切线方向，A错误；C中速度和加速度的方向都正确,应选C。
3．关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是（）A．平抛运动是匀变速曲线运动B．匀速圆周运动是速度不变的运动C．圆周运动是匀变速曲线运动D．做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的答案A解析平抛运动的加速度恒定，所以平抛运动是匀变速曲线运动，A正确;平抛运动水平方向做匀速直线运动，所以落地时的速度一定有水平分量，不可能竖直向下，D错误；匀速圆周运动的速度方向时刻变化，B错误；匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，也就是方向时刻变化，所以不是匀变速运动,C错误。
4。
如图所示，质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v,若物块滑到最低点时受到的摩擦力是F f，则物块与碗的动摩擦因数为( ）A。
第五章测评(时间：75分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)_1.(2022湖南株洲高一期末)如图所示，蜡烛块可以在直玻璃管内的水中匀速上升，若在蜡烛块从A 点开始匀速上升的同时，玻璃管水平向右做匀加速直线运动，蜡烛块最终达到C点，蜡烛块从A 点到C点的运动轨迹可能是图中的()A.曲线1B.曲线2C.直线3D.曲线42.(2021吉林松原高一期末)如图所示为与地面成一定角度的喷泉喷出的水，不计空气阻力，则下列说法正确的是()A.水在最高点时的速度为0B.水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小一定相等C.水做的是非匀变速曲线运动D.水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直3.(2022山东泰安高一期末)轰炸机在某一高度匀速水平飞行，在离目标水平距离为x时投弹，可以准确命中目标；若使轰炸机飞行的高度减半，飞行速度也减半，要求仍能准确命中目标，不考虑任何阻力，则飞机投弹时离目标的水平距离应为()A.√2x4xB.√22xC.14xD.124.(2021安徽合肥高一期末)如图所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标。
已知炮艇向正东行驶的速度大小为v1，炮艇静止时炮弹的发射速度大小为v2，炮艇所行进的路线离射击目标的最近距离为d，不计空气阻力的影响，要想命中目标且炮弹在空中飞行时间最短，则()A.当炮艇前进至O点时垂直于运动方向向北发射炮弹刚好能击中目标d时发射炮弹B.炮艇距离目标为v1v2时发射炮弹C.炮艇距离目标为√v12+v22dv2D.炮弹在空中飞行的最短时间为dv15.(2021山东潍坊期中)如图所示为足球球门，球门宽为L。
一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。
球员顶球点的高度为h。
足球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力)，则()A.足球位移的大小x=√L 24+s2B.足球初速度的大小v0=√g2ℎ(L24+s2)C.足球末速度的大小v=√g2ℎ(L24+s2)+4gℎD.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=L2s6.如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面时的位移最小，则其飞行时间为(不计空气阻力，重力加速度为g)()A.v0tanθB.2v0tanθC.v0gtanθD.2v0gtanθ7.如图甲所示为直升机抢救伤员的情境，假设直升机放下绳索吊起伤员后，竖直方向的速度图像和水平方向的位移图像分别如图乙、丙所示，则()A.绳索中拉力可能倾斜向上B.伤员一直处于超重状态C.在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线D.绳索中拉力先大于重力，后小于重力二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。
第五章过关检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,1~5小题只有一个选项正确,6~8小题有多个选项正确。
全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.关于曲线运动,下列说法正确的是()A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下一定做曲线运动C.做曲线运动的物体,其速度大小可能不变D.速度大小和加速度大小均不变的运动不可能是曲线运动解析:物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力与速度方向不在同一条直线上,与恒力和变力无关,A、B错误;做曲线运动的物体速度方向不断变化,速度大小可以变化也可以不变,C正确;速度大小和加速度大小均不变的运动也可能是曲线运动,如匀速圆周运动,D错误。
答案:C2.由消防水龙带的喷嘴喷出的水的流量是0.28 m3/min,水离开喷口时的速度大小为16 m/s,方向与水平面夹角为60°,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10 m/s2)()A.28.8 m1.12×10-2 m3B.28.8 m0.672 m3C.38.4 m1.29×10-2 m3D.38.4 m0.776 m3解析:如图所示,将速度分解为水平方向和竖直方向两个分量,v x=v cos 60°,v y=v sin 60°,水的运动可看成竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动的合运动,水柱的高度h==28.8 m,上升时间t==2.4 s空中水量可用流量乘以时间来计算,Q= m3/s×2.4 s=1.12×10-2 m3。
故选项A正确。
答案:A3.一探照灯照射在云层底面上,云层底面是与地面平行的平面,如图所示,云层底面距地面高h,探照灯以角速度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()A.hωB.C. D.hωtan θ解析:当光束转到与竖直方向夹角为θ时,由v=ωr知云层底面上光点转动的线速度为。
一、选择题1．在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a 的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v 0水平匀速移动，经过时间t ，猴子沿杆向上移动的高度为h ，人顶杆沿水平地面移动的距离为x ，如图所示，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ）A ．相对地面的运动轨迹为直线B ．相对地面做匀加速曲线运动C ．t 时刻，猴子对地面的速度大小为0v at +D ．t 时间内，猴子对地面的位移大小为x h +2．物体做曲线运动，则（ ）A ．物体的速度大小一定变化B ．物体的速度方向一定变化C ．物体的加速度大小一定变化D ．物体的加速度方向一定变化3．关于平抛运动的性质，以下说法正确的是（ ）A ．变加速运动B ．匀变速运动C ．匀速率曲线运动D ．不可能是两个直线运动的合运动 4．在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人。
假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v 1，摩托艇在静水中的航速为以v 2，战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d ，如果战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点B 离O 点的距离为（ ）A ．22221dv v v -B ．0C ．12dv vD ．21dv v 5．假设网球场地的长、宽分别为a 、b ，其俯视图如图所示，运动员在边界的中点距离地面高为h 的M 点处将网球以一定的初速度水平击出，网球刚好落在对方边界线上的N 点，不计空气阻力，重力加速度大小未知，由题中所给的条件可求得的物理量是（ ）A ．速度的偏转角B ．网球的初速度C ．网球落地瞬间的速度D ．网球在空中运动的时间6．冬奥会跳台滑雪比赛，它是利用山势特点建造的一个特殊跳台。
简化模型如图所示，一运动员穿着专用滑雪板，在助滑路上获得高速后从A 点水平飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B 点着陆。
已知可视为质点的运动员水平飞出的速度020m/s v =，山坡看成倾角为37︒的斜面，不考虑空气阻力，（sin370.6︒=，cos370.8︒=）则关于运动员以下说法正确的是（ ）A ．在空中飞行的时间为1.5sB ．落到斜面上B 点时离A 点的距离为60mC ．若运动员水平飞出速度减半，则落到斜面上时离A 点的距离减半D ．若运动员水平飞出速度减半，则落到斜面上时速度方向不变7．如图所示，乒乓球的发球器安装在水平桌面上，竖直转轴OO ′距桌面的高度为h ，发射器O ′A 长度也为h 。
第五章测评卷(满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。
每小题只有一个选项符合题目要求)1.(新疆喀什期末)一辆汽车在水平公路上从左向右行驶,速率逐渐增大。
图中画出了汽车转弯时所受合力的方向,正确的是( )2.如图所示,A点放置磁体(图中未画出),P为曲线MQ上一点,若钢球在P 点的速度方向与AP连线垂直,则钢球在沿曲线MQ运动的过程中( )A.做匀变速曲线运动B.在P点处于平衡状态C.在P点的速率大于在M点的速率D.速率先减小后增大3.(北京海淀期中)赛车在经过弯道时,均采取减速入弯、加速出弯的驾驶方式。
两赛车过弯时的情境如图所示,赛车运动方向均为从上至下。
虚线表示赛车减速、加速的转换点。
关于这两台赛车在此时所受到的合力,下列示意图正确的是( )4.(四川绵阳期末)某公园的喷水装置如图所示,喷水口高度可调节,喷水速度可控制,水从喷口水平喷出,落在池中水面上。
忽略空气阻力,下列说法正确的是( )A.若喷水口高度相同,喷水速度越大,则水在空中运动时间越长B.若喷水口高度相同,喷水速度越大,则水喷得越近C.若喷水速度相同,喷水口高度越高,则水喷得越近D.若喷水速度相同,喷水口高度越高,则水在空中运动时间越长5.(山东潍坊期末)打桩机是基建常用工具。
某种简易打桩机模型如图所示,重物a、b和c通过不可伸长的轻质长绳跨过两个光滑的等高小定滑轮连接,c从与滑轮等高处下落,某时刻,a、b上升的速度为v,细绳与竖直方向的夹角均为θ,则c的速度大小为( )A.vcosθB.2vcosθC.vcos θD.2vcos θ6.(湖北黄冈期中)如图所示,将一小球(可视为质点)从斜面顶端A点水平抛出,第一次速度大小为v0,落在B点,小球在空中的运动时间为t;第二次仍从A点水平抛出,落在斜面底端C点,小球在空中的运动时间为2t,则第二次水平抛出的速度大小为( )A.2v0B.2.5v0C.3v0D.4v07.(黑龙江齐齐哈尔期末)某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时,驾驶一艘小船进行了实地演练。
最新人教版高中物理必修二第五章检测试卷（附答案）
第五章曲线运动
一、选择题(本题9个小题，每小题6分，共54分.1～6题为单项选择题，7～9题为多项选择题)
1．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，运动时间短
B．初速度大，运动时间长
C．初速度小，运动时间短
D．初速度小，运动时间长
答案：A
2．(2017·兴平高一检测)如图所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标．要击中目标，射击方向应( )
A．对准目标
B．偏向目标的西侧
C．偏向目标的东侧
D．无论对准哪个方向都无法击中目标
解析：炮弹的实际速度方向沿目标方向，该速度是船的速度与射击速度的合速度，根据平行四边形定则知，射击的方向应偏向目标的西侧．故B正确．
答案：B
3．(2017·福州高一检测)如图所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体重为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为( )
A．所受向心力变为原来的2倍
A．小球在ab线上方管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力
6．(2017·陕西省重点中学联考)如图所示，用一小车通过轻绳提升一货物，某一时刻，
A．绳索中拉力可能倾斜向上
h
(1)钢球静止不动时，传感器的示数F＝2 N，则钢球的质量m＝________ kg；
(1)水平管口处水的速度；
12．(20分)如图所示，如果在圆盘圆心处通过一个光滑小孔把质量均为m的两物块用轻。
章末复习课知识体系[答案填写] ①切线 ②不在同一条直线上 ③重力 ④匀速直线运动 ⑤自由落体运动 ⑥v 0t ⑦12gt 2 ⑧yx⑨v 0 ⑩gt ⑪v y v x ⑫Δs Δt ⑬ΔθΔt⑭ωr ⑮2πrT ⑯ω2r ⑰v 2r ⑱⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2r ⑲mω2r ⑳m v 2r ○21m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2r主题一 小船渡河问题的处理方法1．小船参与的两个分运动：小船在河流中实际的运动(站在岸上的观察者看到的运动)可视为船同时参与了这样两个分运动：(1)船相对水的运动(即船在静水中的运动)，它的方向与船身的指向相同；(2)船随水漂流的运动(即速度等于水的流速)，它的方向与河岸平行．船在流水中实际的运动(合运动)是上述两个分运动的合成． 2．两类最值问题．(1)渡河时间最短问题：若要渡河时间最短，由于水流速度始终沿河道方向，不能提供指向河对岸的分速度．因此只要使船头垂直于河岸航行即可．由图可知，t 短＝d v 船，此时船渡河的位移x ＝d sin θ，位移方向满足tan θ＝v船v水.(2)渡河位移最短问题(v水＜v船)：最短的位移为河宽d，此时渡河所用时间t＝dv船sin θ，船头与上游夹角θ满足v船cos θ＝v水，如图所示．【例1】河宽60 m，水流速度v1＝6 m/s，小船在静水中速度v2＝3 m/s，则：(1)它渡河的最短时间是多少？(2)最短航程是多少？解析：(1)当小船速度垂直于河岸过河的时间最短，则t min＝dv2＝603s＝20 s.(2)先作出OA表示水流速度v1，然后以A为圆心以船在静水的速度v2的大小为半径作圆，过O作圆A的切线OB与圆A相切于B，连接AB，过O作AB的平行线，过B作OA的平行线，两平行线相交于点C，则OC为船对水的速度v2(如图所示)，由图不难看出，船沿OBD行驶到对岸位移最短，设v2与河岸的夹角为α，则有cos α＝v2v 1＝12，α＝60°，s min＝dcos α＝6012m＝120 m.答案：(1)20 s(2)120 m针对训练1．某人横渡一河岸，船划行速度和水流速度一定，此人过河最短时间为T1；若此船用最短的位移过河，则需时间为T2，若船速大于水速，则船速与水速之比为()A.T2T22－T21B.T2T1C.T1T21－T22D.T1T2解析：设船在静水中速度为v1，水流速度为v2，河宽为d，则过河最短时间T1＝dv1；过河位移最短时，所用时间T2＝dv21－v22，联立以上两式得v1v2＝T2T22－T21.A正确．答案：A主题二圆周运动中的临界问题1．水平面内的圆周运动的临界问题．在水平面上做圆周运动的物体，当角速度ω变化时，物体有远离或向着圆心运动(半径有变化)的趋势．这时，要根据物体的受力情况，判断物体所受的某个力是否存在以及这个力存在时方向朝哪(特别是一些接触力，如静摩擦力、绳的拉力等)．2．竖直平面内的圆周运动的临界问题．竖直平面内的圆周运动，往往是典型的变速圆周运动．对于物体在竖直平面内的变速圆周运动问题，中学阶段只分析通过最高点和最低点的情况．在解答竖直面内的圆周运动问题时，对球在最高点的临界情况，要注意两类模型的区别：绳和杆，绳只能提供拉力，而杆既能提供拉力又能提供支持力．【例2】有一水平放置的圆盘，上面放有一劲度系数为k的轻质弹簧，如图所示，弹簧的一端固定于轴O上，另一端挂一质量为m的物体A，物体与圆盘面间的动摩擦因数为μ，开始时弹簧未发生形变，长度为R.(1)圆盘的转速n0多大时，物体A开始滑动？(2)分析转速达到2n0时，弹簧的伸长量Δx是多少？解析：(1)A刚开始滑动时，A所受的最大静摩擦力提供向心力．则有μmg＝mω20R.①又因为ω0＝2πn0，②由①②得n0＝12πμg R.即当n0＝12πμgR时，物体A开始滑动．(2)转速增加到2n0时，有μmg＋kΔx＝mω21r，ω1＝2π·2n0，r＝R＋Δx，整理得Δx＝3μmgR kR－4μmg.答案：(1)12πμgR(2)3μmgRkR－4μmg针对训练2.如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m.离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的动摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中正确的是()A．若三个物体均未滑动，A物体的向心加速度最大B．若三个物体均未滑动，B物体受到的摩擦力最大C．转速增加，A物体比B物体先滑动D．转速增加，C物体先滑动解析：三个物体均未滑动时，做圆周运动的角速度相同，均为ω，根据a＝ω2r知，半径最大的向心加速度最大，选项A错误；三个物体均未滑动时，静摩擦力提供向心力，Ff A＝2mω2R，Ff B＝mω2R，Ff C＝2mω2R，B物体受到的摩擦力最小，选项B错误；转速增加时，角速度增加，三个物体刚要滑动时，分别满足：2μmg＝2mω2A R，μmg＝mω2B R，μmg＝2mω2C R，由此知ωc＜ωA＝ωB，当转速增加时，C的静摩擦力首先不足以提供向心力，C物体先滑动，A与B要么不动，要么一起滑动，选项D正确，选项C错误.答案：D【统揽考情】本章知识考点较多，在高考命题中的热点有：(1)对运动合成与分解的理解；(2)对平抛运动的理解及综合应用；(3)圆周运动的受力分析及与牛顿第二定律、能量观点的综合应用．以上热点也是重点，在高考试题中既有选择题，也有综合大题．既有对本章知识的单独考查，又有与以后学习的动能定理、能量守恒、电场、磁场等知识的综合考查．本章在高考试卷中的分值有时较多，大约在15～20分．【真题例析】(2015·课标全国Ⅰ卷)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示．水平台面的长和宽分别为L 1和L 2，中间球网高度为h .发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h .不计空气的作用，重力加速度大小为g .若乒乓球的发射速率v 在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v 的最大取值范围是( )A.L 12g6h ＜v ＜L 1g 6hB.L 14gh＜v ＜ （4L 21＋L 22）g6hC.L 12g6h ＜v ＜12 （4L 21＋L 22）g6hD.L 14gh ＜v ＜12（4L 21＋L 22）g6h解析：乒乓球的水平位移最大时球应该恰好落在右侧台面的边角上，由平抛运动规律得3h ＝12gt 21，L 21＋⎝ ⎛⎭⎪⎫L 222＝v max t 1，解得v max＝12（4L 21＋L 22）g6h；乒乓球的水平位移最小时球应该恰好擦着球网的中点落在右侧台面上，则乒乓球从发球点到球网的中点，由平抛运动规律得2h ＝12gt 22，L 12＝v min t 2，解得v min ＝L 14gh，所以乒乓球发射速率的范围为L 14gh ＜v ＜12（4L 21＋L 22）g6h，故选项D 正确．答案：D 针对训练(2015·浙江卷)如图所示为足球球门，球门宽为L .一个球员在球门中心正前方距离球门s 处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中P 点)．球员顶球点的高度为h .足球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力)，则( )A ．足球位移的大小x ＝L 24＋s 2 B ．足球初速度的大小v 0＝g 2h ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 24＋s 2 C ．足球末速度的大小v ＝g 2h ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 24＋s 2＋4gh D ．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ＝L2s解析：足球做平抛运动，平抛运动的高度为h ，平抛运动的水平位移为d ＝ s 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22，足球的位移为x ＝h 2＋d 2，A 项错误；足球运动的时间t ＝2h g ，足球的初速度为v 0＝dt＝g 2h ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 24＋s 2，B 项正确；足球末速度的大小v ＝v 20＋v 2y ＝g 2h ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 24＋s 2＋2gh ，C 项错误；初速度的方向与球门线夹角的正切值为tan θ＝s L 2＝2sL ，D 项错误．答案：B1．(2015·天津卷)未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示．当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是()A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小解析：宇航员站在地球表面时有F N＝mg，要使宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，则F N＝mrω2，解得：ω＝gr，所以旋转舱的半径越大，转动的角速度应越小，并且与宇航员的质量无关，故选项B正确，选项A、C、D错误．答案：B2．(2015·广东卷)如图所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物()A．帆船朝正东方向航行，速度大小为vB．帆船朝正西方向航行，速度大小为vC．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为2vD．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为2v解析：本题考查速度的合成．以帆板为参照物，帆船在东西方向以速度v向东运动，南北方向以速度v向北运动，根据矢量合成的平行四边形定则可以求得帆船以帆板为参照物是以大小为2v的速度向北偏东45°运动，故选D.答案：D3．(2014·安徽卷)如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止．物体与盘面间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°，g取10 m/s2.则ω的最大值是()A. 5 rad/sB. 3 rad/sC．1.0 rad/s D．0.5 rad/s解析：小物体与圆盘始终保持相对静止，在最低点有f－mg sin θ＝mω2r.当小物体在最低点恰好滑动时，ω取最大值，有μmg cos θ－mg sin θ＝mω2r，解得ω＝1.0 rad/s，故选项C正确．答案：C4．(2014·四川卷)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v 的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为()A.k vk2－1B.v1－k2C.k v1－k2D.vk2－1解析：去程时如图甲，所用时间t1＝dv船，回程时如图乙，所用时间t2＝dv2船－v2，又t1t2＝k，联立解得v船＝v1－k2，则B正确．答案：B5．(2014·浙江卷)如图所示，装甲车在水平地面上以速度v0＝20 m/s沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h＝1.8 m．在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶，其底边与地面接触．枪口与靶距离为L时，机枪手正对靶射出第一发子弹，子弹相对于枪口的初速度为v＝800 m/s.在子弹射出的同时，装甲车开始匀减速运动，行进s＝90 m后停下．装甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹(不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g＝10 m/s2)．(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小；(2)当L＝410 m时，求第一发子弹的弹孔离地的高度，并计算靶上两个弹孔之间的距离；(3)若靶上只有一个弹孔，求L的范围．解析：(1)装甲车的加速度a＝v202s＝209m/s2.(2)第一发子弹飞行时间t1＝Lv＋v0＝0.5 s，弹孔离地高度h 1＝h －12gt 21＝0.55 m. 第二个弹孔离地的高度h 2＝h －12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫L －s v 2＝1.0 m ， 两弹孔之间的距离Δh ＝h 2－h 1＝0.45 m.(3)第一发子弹打到靶的下沿时，装甲车离靶的距离为L 1， L 1＝(v 0＋v )2h g ＝492 m. 第二发子弹打到靶的下沿时，装甲车离靶的距离为L 2， L 2＝v 2h g＋s ＝570 m. L 的范围为492 m ＜L ≤570 m. 答案：(1)209m/s 2 (2)0.55 m 0.45 m (3)492 m ＜L ≤570 m。
章末检测卷(一)(时间：90分钟 满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1.一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内( )A.速度一定在不断改变，加速度也一定不断改变速度一定在不断改变，加速度也一定不断改变B.速度可以不变，但加速度一定不断改变速度可以不变，但加速度一定不断改变C.质点不可能在做匀变速运动质点不可能在做匀变速运动D.质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向答案 D解析 物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一直线上，故速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动，其加速度不为零，但加速度可以不变，例如平抛运动，就是匀变速运动.故A、B、C错误.曲线运动的速度方向时刻改变，质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向，故D正确.180°))的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动，下列2.关于互成角度(不为0和180°说法正确的是( )A.一定是直线运动一定是直线运动B.一定是曲线运动一定是曲线运动C.可能是直线，也可能是曲线运动可能是直线，也可能是曲线运动D.以上答案都不对以上答案都不对答案 B解析 两运动的合运动的速度方向在两个分运动速度方向所夹的某一方向上，而运动物体的合加速度沿着原匀变速直线运动的方向，也就是说运动物体的合加速度与它的速度方向不在同一条直线上，物体一定做曲线运动，B对，A、C、D错.3.游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河，当水速突然变大时，对运动员渡河时间和经历的路程产生的影响是( )A.路程变大，时间延长路程变大，时间延长B.路程变大，时间缩短路程变大，时间缩短C.路程变大，时间不变路程变大，时间不变D.路程和时间均不变路程和时间均不变答案 C解析 运动员渡河可以看成是两个运动的合运动：垂直河岸的运动和沿河岸的运动.运动员以恒定的速率垂直河岸渡河，在垂直河岸方向的分速度恒定，由分运动的独立性原理可知，渡河时间不变；但是水速变大，沿河岸方向的运动速度变大，因时间不变，则沿河岸方向的分位移变大，总路程变大，故选项C 正确.4.(2015·浙江·17)如图1所示为足球球门，球门宽为L .一个球员在球门中心正前方距离球门s 处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中P 点).球员顶球点的高度为h ，足球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力)，则( )图1A.足球位移的大小x ＝L 24＋s 2 B.足球初速度的大小v 0＝g2h (L 24＋s 2) C.足球末速度的大小v ＝g 2h (L 24＋s 2)＋4gh D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ＝L2s答案 B解析 足球位移大小为x ＝(L 2)2＋s 2＋h 2＝L 24＋s 2＋h 2，A 错误；根据平抛运动规律有：h ＝12gt 2，L 24＋s 2＝v 0t ，解得v 0＝g 2h (L 24＋s 2)，B 正确；根据动能定理mgh ＝12m v 2－12m v 20可得v ＝v 20＋2gh ＝g 2h (L 24＋s 2)＋2gh ，C 错误；足球初速度方向与球门线夹角正切值tan θ＝s L 2＝2sL ，D 错误.5.如图2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( )图2A.初速度大，运动时间短初速度大，运动时间短B.初速度大，运动时间长初速度大，运动时间长C.初速度小，运动时间短初速度小，运动时间短D.初速度小，运动时间长初速度小，运动时间长 答案 A解析 由于B 点在A 点的右侧，说明水平方向上B 点的距离更远，而B 点距抛出点竖直方向上的距离较小，故运动时间较短，二者综合说明落在B 点的石块的初速度较大，故A 正确，B 、C 、D 错误.6.如图3所示，我某集团军在一次空地联合军事演习中，离地面H 高处的飞机以水平对地速度v 1发射一颗炸弹轰炸地面目标P ，反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v 2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看作竖直上抛)，设此时拦截系统与飞机的水平距离为x ，若拦截成功，不计空气阻力，则v 1、v 2的关系应满足( )图3A.v 1＝H x v 2B.v 1＝v 2xHC.v 1＝x H v 2D.v 1＝v 2答案 C解析 炸弹离开飞机做平抛运动，若恰好被拦截，则水平位移x ＝v 1t ，得t ＝xv 1，这段时间内炸弹下落的距离为h 1＝12gt 2＝gx 22v 21，拦截炮弹上升的高度为h 2＝v 2t －12gt 2＝v 2x v 1－gx 22v 21，h 1＋h 2＝H ，解得v 1＝x H v 2，C 项正确.二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)7.某地发生地震，一架装载救灾物资的直升飞机，以10m /s 的速度水平飞行，在距地面180 m 的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g 取10 m/s 2，则( ) A.物资投出后经过6s 到达地面目标到达地面目标 B.物资投出后经过18s 到达地面目标到达地面目标 C.应在距地面目标水平距离60m 处投出物资处投出物资 D.应在距地面目标水平距离180m 处投出物资处投出物资 答案 AC解析 物资投出后做平抛运动，其落地所用时间由高度决定，t ＝2h g＝6s ，A 项正确，B 项错误；抛出后至落地的水平位移为x ＝v t ＝60m ，C 项正确，D 项错误.8.如图4所示，蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平瞄准它，就在子弹出枪口时，开始逃跑，松鼠可能的逃跑方式有下列四种.在这四种逃跑方式中，松鼠不能逃脱厄运而被击中的是(设树枝足够高，忽略空气阻力)( )图4A.自由落下自由落下B.竖直上跳竖直上跳C.迎着枪口，沿AB 方向水平跳离树枝方向水平跳离树枝D.背着枪口，沿AC 方向水平跳离树枝方向水平跳离树枝 答案 ACD解析 射出的子弹做平抛运动，根据平抛运动的特点，竖直方向做自由落体运动，所以无论松鼠以自由落下，迎着枪口沿AB 方向水平跳离树枝，还是背着枪口沿AC 方向水平跳离树枝，竖直方向运动情况都与子弹相同，一定被打中，不能逃脱厄运而被击中的是A 、C 、D. 9.物体以v 0的速度水平抛出，当其竖直分位移与水平分位移大小相等时，以下说法正确的是( )A.竖直分速度与水平分速度大小相等竖直分速度与水平分速度大小相等B.瞬时速度的大小为5v 0C.运动时间为2v 0gD.运动位移的大小为22v 2g 答案 BCD解析 设从抛出到竖直分位移与水平分位移大小相等时所需时间为t ，根据平抛运动规律知，竖直分位移y ＝12gt 2，水平分位移x ＝v 0t ，竖直方向的分速度为v y ＝gt ，由题设知x ＝y ，以上各式联立解得：t ＝2v 0g ，v y ＝2v 0，x ＝y ＝2v 20g ，所以瞬时速度的大小为v ＝v 2y ＋v 2x ＝5v 0，运动位移的大小为s ＝x 2＋y 2＝22v 2g ，故选B 、C 、D.10.如图5为湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O .一人站在A 点处以速度v 0沿水平方向扔小石块，已知AO ＝40m ，忽略人的身高，不计空气阻力.下列说法正确的是( )图5A.若v 0＞18m/s ，则石块可以落入水中，则石块可以落入水中B.若v 0＜20m/s ，则石块不能落入水中，则石块不能落入水中C.若石块能落入水中，则v 0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小D.若石块不能落入水中，则v 0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大 答案 AC解析 石块做平抛运动刚好落入水中时，x AO sin30°＝12gt 2，x AO cos30°＝v 0t ，解得v 0≈17.3m/s ，选项A 正确，B 错误；设落水时速度方向与水平面的夹角为α，tan α＝v y v 0＝2ghv 0，v 0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，选项C 正确；若石块不能落入水中，设落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角为β，在斜面上tan30°＝12gt 2v 0t ＝gt 2v 0，故tan β＝gt v 0＝2tan30°，可知β为定值与v 0无关，故选项D 错误. 三、填空题(本题共2小题，共12分)11.(6分)某研究性学习小组进行如下实验：如图6所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R .将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y 轴重合，在R 从坐标原点以速度v 0＝3cm /s 匀速上浮的同时，玻璃管沿x 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动.同学们测出某时刻R 的坐标为(4,6)，此时R 的速度大小为________cm/s.R 在上升过程中运动轨迹的示意图是________.(R 视为质点)图6答案 5 丁解析 红蜡块有水平方向的加速度，所受合外力指向曲线的内侧，所以其运动轨迹应如丁图所示因为竖直方向匀速，由y ＝6cm ＝v 0t 知t ＝2s ，水平方向x ＝v x2·t ＝4cm ，所以v x ＝4cm/s ，因此此时R 的速度大小v ＝v 2x＋v 20＝5cm/s.12.(6分)用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图7所示.拍摄时，光源的闪光频率为10Hz ，a 球从A 点水平抛出的同时，b 球自B 点开始下落，点开始下落，背景的小方格为相同的正方形背景的小方格为相同的正方形.重力加速度g 取10m/s 2，不计阻力.图7(1)根据照片显示的信息，下列说法中正确的是________. A.只能确定b 球的运动是自由落体运动球的运动是自由落体运动B.不能确定a 球沿竖直方向的运动是自由落体运动球沿竖直方向的运动是自由落体运动C.只能确定a 球沿水平方向的运动是匀速直线运动球沿水平方向的运动是匀速直线运动D.可以断定a 球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动 (2)根据照片信息可求出a 球的水平速度大小为________m/s ；当a 球与b 球运动了________s 时它们之间的距离最小. 答案 (1)D (2)1 0.2解析 (1)因为相邻两照片间的时间间隔相等，水平位移相等，知小球在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上的运动规律与b 球运动规律相同，知竖直方向上做自由落体运动.故D 正确，A 、B 、C 错误.(2)根据Δy ＝gT 2＝10×0.01m ＝0.1m.所以2L ＝0.1m ，所以平抛运动的初速度v 0＝2L T ＝0.1m0.1s ＝1m/s.因为两球在竖直方向上都做自由落体运动，所以竖直方向上位移之差恒定，当小球a 运动到与b 在同一竖直线上时，距离最短，则t ＝4L v 0＝0.21s ＝0.2s.四、计算题(本题共4小题，共44分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)从高为H ＝80m 的楼顶以某水平速度抛出一个石块，落地点距楼的水平距离为120m ，(g 取10m/s 2)求：求： (1)石块的初速度大小；石块的初速度大小；(2)石块着地时的速度v . 答案 (1)30m/s(2)50m/s ，方向与水平方向的夹角为53° 解析 (1)石块的运动时间 t ＝2H g＝2×8010s ＝4s石块的初速度 v 0＝x t ＝1204m /s ＝30 m/s(2)石块着地时竖直方向的速度v y ＝gt ＝40m/s石块着地时的速度大小v ＝v 20＋v 2y ＝50m/s 着地时的速度与水平方向的夹角为θ 则tan θ＝v y v 0＝43，θ＝53°14.(10分)如图8所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O 点水平飞出，经过3s 落到斜坡上的A 点.已知O 点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m ＝50kg.不计空气阻力(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8；g 取10m/s 2).求：求：图8(1)A 点与O 点的距离L ； (2)运动员离开O 点时的速度大小. 答案 (1)75m (2)20m/s解析 (1)运动员在竖直方向做自由落体运动，有L sin37°＝12gt 2，L ＝gt 22sin37°＝75m.(2)设运动员离开O 点时的速度为v 0，运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动，有L cos37°＝v 0t ，即v 0＝L cos37°t ＝20m/s.15.(12分)如图9所示，斜面体ABC 固定在地面上，小球p 从A 点沿斜面静止下滑.当小球p 开始下滑时，另一小球q 从A 点正上方的D 点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B 点.已知斜面AB 光滑，长度L ＝2.5m ，斜面倾角为θ＝30°30°..不计空气阻力，g 取10m/s 2.求：求：图9(1)小球p 从A 点滑到B 点的时间；点的时间；(2)小球q 抛出时初速度的大小和D 点离地面的高度h . 答案 (1)1s (2)534m/s 5m解析 (1)设小球p 从斜面上下滑的加速度为a ， 受力分析得：mg sin θ＝ma设小球p 从A 点滑到B 点的时间为t ，L ＝12at 2解得t ＝1s.(2)小球q 的运动为平抛运动：h ＝12gt 2＝5mL cos θ＝v 0t 解得v 0＝534m/s.16.(12分)如图10所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m ＝1.0kg 的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因素μ＝0.25，且与台阶边缘O 点的距离s ＝5m.在台阶右侧固定了一个14圆弧挡板，圆弧半径R ＝52m ，以O 点为原点建立平面直角坐标系.现用F ＝5N 的水平恒力拉动小物块，已知重力加速度g ＝10m/s 2.图10(1)为使小物块不能击中挡板，求拉力F 作用的最长时间；作用的最长时间；(2)若小物块在水平台阶上运动时，水平恒力一直作用在小物块上，当小物块过O 点时撤去拉力，求小物块击中挡板上的位置的坐标. 答案 (1)2s (2)x ＝5m ，y ＝5m解析 (1)为使小物块不会击中挡板，设拉力F 作用最长时间t 1时，小物块刚好运动到O 点. 由牛顿第二定律得：F －μmg ＝ma 1 解得：a 1＝2.5m/s 2减速运动时的加速度大小为：a 2＝μg ＝2.5m/s 2由运动学公式得：s ＝12a 1t 21＋12a 2t 22而a 1t 1＝a 2t 2 解得：t 1＝t 2＝2s(2)水平恒力一直作用在小物块上，由运动学公式有： v 20＝2a 1s解得小物块到达O 点时的速度为：v 0＝5m/s 小物块过O 点后做平抛运动. 水平方向：x ＝v 0t 竖直方向：y ＝12gt 2又x 2＋y 2＝R 2解得位置坐标为：x ＝5m ，y ＝5m.。
章末质量评估(一)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选、不选或多选均不得分)1．关于曲线运动和圆周运动，以下说法中错误的是()A．做曲线运动的物体受到的合力一定不为零B．做曲线运动的物体的速度一定是变化的C．做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心D．做匀速圆周运动的物体的加速度方向一定指向圆心解析：若合力为零，物体保持静止或匀速直线运动，所以做曲线运动的物体受到的合力一定不为零，故选项A正确；做曲线运动的物体，其速度方向时刻改变，因此速度是变化的，故选项B正确；做匀速圆周运动的物体所受合力只改变速度的方向，不改变速度的大小，其合力和加速度的方向一定指向圆心，但一般的圆周运动中，合力不仅改变速度的方向，也改变速度的大小，其合力、加速度一般并不指向圆心，故选项C错误，选项D正确．答案：C2．如图所示，A、B轮通过皮带传动，A、C轮通过摩擦传动，半径R A＝2R B＝3R C，各接触面均不打滑，则A、B、C三个轮的边缘点的线速度大小和角速度之比分别为()A．v A∶v B∶v C＝1∶2∶3，ωA∶ωB∶ωC＝3∶2∶1B．v A∶v B∶v C＝1∶1∶1，ωA∶ωB∶ωC＝2∶3∶6C．v A∶v B∶v C＝1∶1∶1，ωA∶ωB∶ωC＝1∶2∶3D．v A∶v B∶v C＝3∶2∶1，ωA∶ωB∶ωC＝1∶1∶1解析：由题意知，A、B轮通过皮带传动，A、B边缘上的点具有大小相同的线速度；A、C轮通过摩擦传动，A、C边缘上的点具有相同的线速度，所以三个轮的边缘点的线速度大小是相等的，则v A∶v B∶v C＝1∶1∶1，根据线速度与角速度之间的关系v＝ωR，得ωA∶ωB∶ωC＝1∶2∶3，选项C正确．答案：C3．水平放置的平板表面有一个圆形浅槽，如图所示．一只小球在水平槽内滚动直至停下，在此过程中()A．小球受四个力，合力方向指向圆心B．小球受三个力，合力方向指向圆心C．槽对小球的总作用力提供小球做圆周运动的向心力D．槽对小球弹力的水平分力提供小球做圆周运动的向心力解析：对小球进行受力分析，小球受到重力、槽对小球的支持力和摩擦力3个力的作用，所以A错误；其中重力和支持力在竖直面内，而摩擦力是在水平面内的，重力和支持力的合力作为向心力指向圆心，但再加上摩擦力三个力的合力就不指向圆心了，所以选项B、C错误，选项D正确．答案：D4．如图所示，一个固定气缸的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，从而使活塞水平左右振动．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( )A ．ωRB ．ωR cos θ C.ωR tan θ D ．ωR tan θ解析：在图示位置时，B 点的合速度v B ＝ωR ，沿切线方向，则B 点沿AB 杆的分速度为v 1＝v B cos θ，而在AB 杆上的A 点沿气缸方向的分量v 2＝v 1cos θ，故活塞的速度为ωR ，故A 正确．答案：A5．如图所示，A 、B 两个相同小球同时在OA 杆上以O 点为圆心向下摆动过程中，在任意时刻A 、B 两球相等的物理量是( )A ．角速度B ．加速度C ．向心力D ．速度解析：A 、B 两球都绕O 点做圆周运动，角速度ω必定相等，故A 正确．角速度ω相等，根据a n ＝ω2r 知：加速度与半径成正比，则A 的加速度较大，故B 错误．角速度ω相等，根据F n ＝mω2r 知：向心力与半径成正比，则A 的向心力较大，故C 错误．由v ＝ωr 分析得知，A 的速度较大，故D 错误，故选A.答案：A6．如图所示，在倾角θ＝37°的斜面底端的正上方H 处，平抛一个物体，该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直，则物体抛出时的初速度为( )A. 9gH 17B. gH 4C. 3gH 4D. gH 3解析：碰撞时的竖直分速度v y ＝v 0tan 37°＝43v 0，且H －12gt 2v 0t ＝tan 37°，而t ＝v y g，联立以上各式可解得v 0＝9gH 17.A 对． 答案：A7．如图所示，水平路面出现了一个地坑，其竖直截面为半径为R 的半圆，AB 为沿水平方向的直径．一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下，但两颗石子分别以速度v 1、v 2从A 点沿AB 方向水平飞出，分别落于C 、D 两点，C 、D 两点与水平路面的距离分别为0.6R 和R .则v 1∶v 2的值为( )A. 3B.35C.3155D.335解析：石子做平抛运动，而平抛运动的时间取决于下落的高度．落到C 点的石子下落的高度h 1＝0.6R ，下落时间t 1＝ 2h 1g ＝ 1.2R g ；落到D 点的石子下落的高度h 2＝R ，下落时间t 2＝ 2h 2g ＝ 2R g .平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动，根据几何知识可得水平位移分别为x 1＝1.8R ，x 2＝R ，根据x ＝v t 可得，速度v 1＝x 1t 1，v 2＝x 2t 2，联立解得v 1∶v 2＝3155，故C 正确． 答案：C8．在光滑的水平面上，有一转轴垂直于此平面，交点O 的上方h 处固定一细绳，绳的另一端固定一质量为m 的小球B ，线长AB ＝l ＞h ，小球可随转轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所示，要使球不离开水平面，转轴的转速最大值是( )A.12πg h B ．πgh C.12πg l D ．2πl g解析：以小球为研究对象，小球受三个力作用，重力G 、水平面支持力F N 、绳子拉力F ，在竖直方向合力为零，在水平方向所需向心力为mω2R ，而R ＝h tan θ.当小球即将离开水平面时，F N ＝0，转速n 有最大值，F 与mg 的合力提供向心力，即mg tan θ＝mω2R ，又ω＝2πn ，故mg ＝m 4π2n 2h ，n ＝12πg h.故选项A 正确． 答案：A9．如图所示，船从A处开出后沿直线AB到达对岸，若AB与河岸成37°角，水流速度为4 m/s，则船A点开出的最小速度为()A．2 m/s B．2.4 m/sC．3 m/s D．3.5 m/s解析：船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动，其中，合速度v合方向已知，大小未知，顺水流而下的分运动速度v水的大小和方向都已知，沿船头指向的分运动的速度v船大小和方向都未知，合速度与分速度遵循平行四边形定则(或三角形定则)，如图所示．当v合与v船垂直时，v船最小，由几何关系得到v船的最小值为v v水sin 37°＝2.4 m/s.故B正确，A、C、D错误．船＝答案：B10.某人站在竖直墙壁前一定距离处练习飞镖，他从同一位置沿水平方向扔出两支飞镖A和B，两支飞镖插在墙壁靶上的状态如图所示(侧视图)．则下列说法中正确的是()A．飞镖A的质量小于飞镖B的质量B．飞镖A的飞行时间小于飞镖B的飞行时间C．抛出时飞镖A的初速度小于飞镖B的初速度D．插入靶时，飞镖A的末速度一定小于飞镖B的末速度解析：平抛运动的时间和下落高度都与飞镖质量无关，本题无法比较两飞镖的质量，故A错误；飞镖A下落的高度小于飞镖B下落的高度，根据h＝12gt2得t＝2hg，知飞镖A的运动时间小于飞镖B的运动时间，故B正确；两飞镖的水平位移相等，飞镖A所用的时间短，则飞镖A的初速度大，故C错误；设飞镖与水平方向的夹角为θ，可得末速度v＝v0cos θ，故无法比较飞镖A、B的末速度大小，故D错误．答案：B二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分．每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分)11．下列有关运动的说法正确的是()A．图甲A球在水平面内做匀速圆周运动，A球角速度越大则偏离竖直方向的θ角越大B．图乙质量为m的小球到达最高点时对管壁的压力大小为3mg，则此时小球的速度大小为2grC．图丙皮带轮上b点的加速度小于a点的加速度D．图丁用铁锤水平打击弹簧片后，B球比A球先着地解析：对题图甲小球受力分析如图所示，则有F 向＝mg tan θ＝mω2L sin θ，得cos θ＝gω2L ，由上式可知ω越大，cos θ越小，则θ越大，A 正确．图乙中小球到达最高点时，若对上管壁压力为3mg ，则管壁对小球作用力向下，有mg ＋3mg ＝m v 2r，得v ＝4gr ＝2gr ； 若对下管壁压力为3mg ，则管壁对小球作用力向上，有mg －3mg ＝－2mg ，不成立，小球做圆周运动，合力应是向下指向圆心，即此种情况不成立，B 正确．图丙中ωb ＝ωc ，由a ＝ω2r 得a b ∶a c ＝1∶2，v a ＝v c ，由a ＝v 2r得a a ∶a c ＝2∶1， 可得a a ∶a b ＝4∶1，C 正确．A 球做平抛运动，竖直方向上的分运动为自由落体运动；B 球与A 球同时开始运动，而B 球的运动为自由落体运动，所以A 、B 应同时落地，D 错误．答案：ABC12.如图所示，篮球绕中心线OO ′以ω角速度转动，则( )A．A、B两点的角速度相等B．A、B两点线速度大小相等C．A、B两点的周期相等D．A、B两点向心加速度大小相等解析：A、B两点共轴转动，角速度相等，故A正确．根据v＝rω得，A、B转动的半径不等，所以A、B的线速度大小不等，故B错误．根据T＝2πω知，角速度相等，则周期相等，故C正确．根据a＝rω2知，角速度相等，但A、B的转动半径不等，所以向心加速度大小不等．故D错误．故选A、C.答案：AC13．如图所示，长0.5 m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3 kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为2 m/s.g取10 m/s2，下列说法正确的是()A．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24 NB．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6 NC．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24 ND．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54 N解析：设小球在最高点时受杆的弹力向上，则mg －F N ＝m v 2l，得F N ＝mg －m v 2l＝6 N ，故小球对杆的压力大小是6 N ，A 错误，B 正确；小球通过最低点时F N －mg ＝m v 2l ，得F N ＝mg ＋m v 2l ＝54 N ，小球对杆的拉力大小是54 N ，C 错误，D 正确．答案：BD14.横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示．现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上．其落点分别是a 、b 、c .下列判断正确的是( )A ．图中三小球比较，落在a 点的小球飞行时间最短B ．图中三小球比较，落在c 点的小球飞行时间最短C ．图中三小球比较，落在c 点的小球飞行过程速度变化最大D ．图中三小球比较，小球飞行过程中的速度变化一样快解析：小球在平抛运动过程中，可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动，由于竖直方向的位移为落在c 点处的最小，而落在a 点处的最大，所以落在a 点的小球飞行时间最长，落在c 点的小球飞行时间最短，A 错误，B 正确；而速度的变化量Δv ＝gt ，所以落在c 点的小球速度变化最小，C 错误；三个小球做平抛运动的加速度都为重力加速度，故三个小球飞行过程中速度变化一样快，D 正确．答案：BD三、非选择题(本题共4小题，共46分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(8分)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验．所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R＝0.20 m)．图甲图乙完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图甲所示，托盘秤的示数为1.00 kg；(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图乙所示，该示数为________kg；(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧．此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：(4)为_________N；小车通过最低点时的速度大小为__________m/s(重力加速度大小取9.80 m/s2，计算结果保留两位有效数字)．解析：(2)托盘秤示数为1.40 kg，注意估读．(4)凹形桥模拟器质量m 1＝1.00 kg ，则小车质量m 2＝1.40 kg －1.00 kg ＝0.40 kg ；根据(3)中记录表格可得到小车经过凹形桥模拟器最低点时，托盘秤示数m 的平均值为1.81 kg ，则小车经过最低点时对桥的压力F ＝mg －m 1g ，故压力为7.9 N ，根据小车在最低点的受力，结合牛顿第二定律，有F －m 2g ＝m 2v 2R，代入数据可解得v ＝1.4 m/s. 答案：(2)1.40 (4)7.9 1.416．(8分)如图所示，半径为R ，内径很小的光滑半圆细管竖直放置，两个质量均为m 的小球A 、B ，以不同的速率进入管内，若A 球通过圆周最高点C ，对管壁上部的压力为3 mg ，B 球通过最高点C 时，对管壁内、外侧的压力均为0.求A 、B 球通过圆周最高点C 点的速度大小．解析：A 小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力．对A 球：3mg ＋mg ＝m v 2A R，解得：v A ＝2gR . 对B 球：mg ＝m v 2B R，解得：v B ＝gR . 答案：2gR gR17．(14分)小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m 的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d 后落地，如图所示．已知握绳的手离地面高度为d ，手与球之间的绳长为34d ，重力加速度为g ，忽略手的运动半径和空气阻力．(1)求绳断时球的速度大小v 1和球落地时的速度大小v 2；(2)问绳能承受的最大拉力为多大？(3)改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？解析：(1)设绳断后小球飞行的时间为t ，落地时小球的竖直分速度为v y ，根据平抛运动的规律有水平方向：d ＝v 1t ，竖直方向：14d ＝12gt 2，v y ＝gt ， 解得：v 1＝2gd ，v y ＝gd 2， 所以小球落地时的速度大小为v 2＝v 21＋v 2y ＝ 52gd . (2)设绳能承受的最大拉力大小为F T ，这也是小球受到绳的最大拉力大小．小球做圆周运动的半径为R ＝34d ， 根据牛顿第二定律，有F T －mg ＝m v 21R， 解得F T ＝113mg . (3)设绳长为l ，绳断时球的速度大小为v 3，绳能承受的最大拉力不变，则有F T －mg ＝m v 23l，解得v 3＝ 83gl ， 绳断后小球做平抛运动，竖直方向的位移为(d －l )，设水平方向的位移为x ，飞行时间为t 1，则有d －l ＝12gt 21，x ＝v 3t 1， 解得x ＝4 l （d －l ）3， 当l ＝d 2时，x 有极大值，此时x max ＝233d . 答案：(1)2gd 52gd (2)113mg (3)d 2 233d 18．(16分)如图甲所示，装置BO ′O 可绕竖直轴O ′O 转动，可视为质点的小球A 与两细线连接后分别系于B 、C 两点，装置静止时细线AB 水平，细线AC 与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球的质量m ＝1 kg ，细线AC 长l ＝1 m ，B 点距C 点的水平和竖直距离相等(重力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°＝35，cos 37°＝45)．图甲 图乙(1)若装置匀速转动的角速度为ω1时，细线AB 上的张力为零而细线AC 与竖直方向的夹角仍为37°，求角速度ω1的大小；(2)若装置匀速转动的角速度ω2＝503rad/s ，求细线AC 与竖直方向的夹角；(3)装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在坐标图乙中画出细线AC上张力T随角速度的平方ω2变化的关系图象．解析：(1)当细线AB上的张力为零时，小球的重力和细线AC张力的合力提供小球做圆周运动的向心力，有mg tan 37°＝mω21l sin37°解得ω1＝gl cos 37°＝504rad/s.(2)当ω2＝503rad/s时，小球应该向左上方摆起．假设细线AB上的张力仍然为零，则mg tan θ′＝mω22l sin θ′，解得cos θ′＝35，故θ′＝53°.因为B点距C点的水平和竖直距离相等，所以θ′＝53°时，细线AB恰好竖直，且mω22l sin 53°mg＝43＝tan 53°，说明细线AB此时的张力恰好为0，故此时细线AC与竖直方向的夹角为53°.(3)①当ω≤ω1＝504rad/s时，细线AB水平，细线AC上的张力的竖直分量等于小球的重力，即T cos 37°＝mg，解得T＝mgcos 37°＝12.5 N；②当ω1＜ω＜ω2时，细线AB松弛，细线AC上张力的水平分量等于小球做圆周运动需要的向心力，有T sin θ＝mω2l sin θ，解得T＝mω2l；③当ω2＜ω时，细线在竖直方向绷直，仍然由细线AC上张力的水平分量提供小球做圆周运动需要的向心力：T sin θ＝mω2l sin θ，T＝mω2l.综上所述：ω≤ω1＝504rad/s时，T＝12.5 N不变；ω＞ω1时，T＝mω2l.Tω2关系图象如图所示．答案：见解析。
一、选择题1．如图所示，从倾角为30°的斜面顶端分别以v0和2v0的速度水平抛出a、b两个小球，若两个小球都落在斜面上且不发生反弹，不计空气阻力则a、b两球（）A．水平位移之比为1：2B．下落的高度之比为1：2C．在空中飞行的时间之比为1：2D．落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为1：22．物体做曲线运动，则（）A．物体的速度大小一定变化B．物体的速度方向一定变化C．物体的加速度大小一定变化D．物体的加速度方向一定变化3．某同学正对一面墙壁水平抛掷小钢球，已知抛出点距离地面高H，到墙壁的距离为s，抛出时初速度大小为v0，小钢球击打在墙壁距离地面高34H的A点，如图所示。
如果该同学抛出时初速度减半，小钢球击打的位置在（空气阻力不计）（）A．墙角处B．墙壁距离地面高12H处C．地面上距抛出点水平距离为12s处D ．地面上距抛出点水平距离为34s 处 4．冬奥会跳台滑雪比赛，它是利用山势特点建造的一个特殊跳台。
简化模型如图所示，一运动员穿着专用滑雪板，在助滑路上获得高速后从A 点水平飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B 点着陆。
已知可视为质点的运动员水平飞出的速度020m/s v =，山坡看成倾角为37︒的斜面，不考虑空气阻力，（sin370.6︒=，cos370.8︒=）则关于运动员以下说法正确的是（ ）A ．在空中飞行的时间为1.5sB ．落到斜面上B 点时离A 点的距离为60mC ．若运动员水平飞出速度减半，则落到斜面上时离A 点的距离减半D ．若运动员水平飞出速度减半，则落到斜面上时速度方向不变5．小明在楼顶将一小铁球由静止释放，经3s 小铁球落地；然后小明将另一完全相同的小铁球以2m/s 的速度水平抛出，不计空气阻力，g =10m/s 2，下列说法正确的是（ ） A ．小明所在楼顶的高度约为90mB ．水平抛出的小铁球落地时的速度大小为30m/sC ．水平抛出的小铁球落地点到抛出点的水平距离为6mD ．小铁球落地前1s 内竖直方向上的位移为50m6．如图所示，水平向右运动的小汽车通过轻绳和光滑定滑轮拉小船，使小船向河岸匀速靠近，假设该过程中小船受到的水的阻力不变。
第五章抛体运动章节复习基础达标练可能用到的相关参数：重力加速度g均取10m/s2。
第I卷（选择题部分）一、单选题（本题共18小题，每小题3分，共54分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是( )A. 物体的速度变化量一定时刻发生改变B. 物体的速度大小和方向一定时刻发生改变C. 物体所受的合外力方向一定指向轨迹弯曲方向的内侧D. 物体所受的合外力方向可能与初速度方向在同一直线上【答案】C【解析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力方向不一定变化，加速度不一定发生变化，速度变化量不一定发生变化；既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动；物体的合外力必然指向轨迹弯曲的内侧。
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。
【解答】A.做曲线运动的物体加速度可能不变，速度变化量可能不变，比如平抛运动，故A错误；B.做曲线运动的物体速度方向时刻发生改变，但大小可能不变，故B错误；C.做曲线运动的物体的合外力必然指向轨迹弯曲的内侧，故C正确；D.当物体初速度方向与合外力方向不在同一直线上时，物体才能做曲线运动，故D错误。
2. 一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内( )A. 速度一定不断改变，加速度也一定不断改变B. 速度一定不断改变，加速度可以不变C. 速度可以不变，加速度一定不断改变D. 速度可以不变，加速度也可以不变【答案】B【解析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论。
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。
【解答】物体既然是在做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，但是合力不一定改变，所以加速度不一定改变，如平抛运动，所以A错误，B正确．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，那么速度也就一定在变化，所以CD错误．3. 在地面上观察下列物体的运动，其中物体做曲线运动的是( )A. 正在竖直下落的雨滴突然遭遇一阵北风B. 向东运动的质点受到一个向西方向力的作用C. 河水匀速流动，正在河里匀速驶向对岸的汽艇D. 受到两个不同方向力的作用，一物体静止开始运动【答案】A【解析】解：、竖直下落的雨滴，受到竖直向下的重力，北风给物体一个水平向北的速度，与重力不在一条直线上，所以雨滴将做曲线运动，所以选项正确。
第五章传感器5.1认识传感器 ............................................................................................................... - 1 -5.2常见传感器的工作原理及应用................................................................................ - 1 -章末综合测验.................................................................................................................. - 9 -5.1认识传感器5.2常见传感器的工作原理及应用1.如图所示,在电路中接一段铜丝,闭合开关,灯泡正常发光,当用酒精灯给铜丝加热时灯泡亮度明显变暗,根据铜丝的上述特性,可用铜丝来制作一个温度传感器,下面的说法中不正确的是( )A.该传感器利用了铜丝的物理性质B.该传感器利用了铜丝电阻随温度变化而变化的特性C.该传感器能够把热学量(温度)转换为电学量(电阻)D.该传感器能够把电学量(电阻)转换为热学量(温度)【解析】选D。
由题目中的实验现象可知,铜丝的电阻随温度的升高而增大,随温度的降低而减小,利用该特性可以制成温度传感器,传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,故A、B、C正确,D错误。
2.下列关于传感器说法正确的是( )A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用B.霍尔元件能够把磁学量(如磁感应强度)转化为电学量(如电压)C.光敏电阻随光照强度增加电阻增大D.热敏电阻的阻值随温度的升高而升高【解析】选B。
干簧管接入电路中相当于开关的作用,所以A错误;霍尔元件将磁学量转化为电学量,所以B正确;光敏电阻随光照强度增加电阻减小,所以C错误;热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以D错误。
第五章综合测试一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分。
1～9小题为单选，10～12小题为多选。
多选题中，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错或未选的不得分）1.关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（）A.它所受的合力可能为零B.有可能处于平衡状态C.速度方向一定时刻改变D.受到的合力方向有可能与速度方向在同一条直线上0.5m/s，流水的2.一快艇从离岸边100m远的河中使船头垂直于岸边行驶。
已知快艇在静水中的加速度为2速度为3m/s。
则（）A.快艇的运动轨迹一定为直线B.快艇的运动轨迹可能为曲线，也可能为直线C.若快艇垂直于河岸方向的初速度为0，则快艇最快到达岸边所用的时间为20sD.若快艇垂直于河岸方向的初速度为0，则快艇最快到达岸边经过的位移为100m45，重力加速3.一个做平抛运动的物体，初速度为9.8m/s，经过一段时间，它的末速度与初速度的夹角为°9.8m/s，则它下落的时间为（）度g取2A.0.5sB.1.0sC.2.0sD.4.0s4.某卡车在公路上与路旁障碍物相撞。
处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的。
为了判断卡车是否超速，需要测量的是（）A.车的长度，车的质量B.车的高度，车的重量C.车的长度，零件脱落点与陷落点的水平距离D.车的高度，零件脱落点与陷落点的水平距离v、方向与上游河岸成θ的速度（在静水中的速度）从A处过河，经过t时5.如图5-1所示，小船以大小为1间正好到达对岸的B处。
现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的哪一种（）v的同时，也必须适当减小θ角A.在减小1B .在增大1v 的同时，也必须适当增大θ角C .只要增大1v 大小，不必改变θ角D .只要增大θ角，不必改变1v 大小6.一船要渡过宽为150m 的河流。
第五章水平测评本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯。
下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是( )A．力传感器B．光传感器C．温度传感器D．声音传感器答案 B解析机器人碰到障碍物前会绕开，说明“眼睛”是光传感器。
故B正确，A、C、D错误。
2．有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是( )A．两个传感器都是光电传感器B．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作答案 B解析在有光照或温度升高时排气扇都能启动，由此可见该装置中有两个传感器，一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇只需满足有光照或温度升高任何一个条件即可启动。
A、C、D错误，B正确。
3．如图所示是一个利用电容器测量角度的传感器示意图。
当动片和定片之间的角度θ发生变化时，电容C 便发生变化，测出C 的变化情况，就可知道θ的变化情况。
下图所示的四个图像中，能正确反映C 和θ间函数关系的是( )答案 A解析 已知C ＝εr S 4πkd ，由题图知：S ＝πr 22·π－θπ，所以C ＝εr r 28πkd(π－θ)，θ＝π－8πkdεr r 2C ，A 正确。
4．如图所示，用光敏电阻LDR 和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是( )A ．严重污染时，LDR 是高电阻B ．轻度污染时，LDR 是高电阻C ．无论污染程度如何，LDR 的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定D ．该仪器不会受到白天光照的影响答案 A解析 严重污染时，透过污水照到LDR 上的光线较少，LDR 电阻较大，A 正确，B 错误；LDR 由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，C 错误；白天自然光强度较强，会对LDR 造成影响，D 错误。
一、选择题1．(0分)[ID：129463]传感器已广泛应用于日常生活。
下列传感器能够将力学量转换为电学量的是（）A．应变片B．干簧管C．热敏电阻D．霍尔元件2．(0分)[ID：129462]医生将非接触式测温仪靠近但不接触病人额度，即可测得病人体温，这类测温仪利用的传感器是（）A．声音传感器B．红外线传感器C．气体传感器D．压力传感器3．(0分)[ID：129460]关于传感器，下列说法中不正确．．．的是（）A．热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号C．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量4．(0分)[ID：129452]酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。
酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。
如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是（）A．U越大，表示c越大，c与U成正比B．U越大，表示c越大，但是c与U不成正比C．U越大，表示c越小，c与U成反比D．U越大，表示c越小，但是c与U不成反比5．(0分)[ID：129446]如图所示，图甲表示某半导体热敏电阻R随温度t的变化情况。
把该半导体电阻与电池、电流表串联起来，如图乙所示，用该半导体作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到一个最简单的热敏电阻温度计。
则下列说法正确的是（）A．电流表示数大说明温度较高B．电流表示数小说明温度较高C．电流表示数与温度成正比D．所改装的温度表刻度是均匀的6．(0分)[ID：129422]氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化．在如图甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标．有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导（即电阻的倒数）—CO浓度曲线，如图乙所示．在下列表示一氧化碳浓度c与电压表示数U0之间关系的图象中正确的是（）A．B．C．D．7．(0分)[ID：129399]传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件。
