人教版高中物理必修二检测-第5章末检测试卷(一)
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章末检测试卷(一)
一、选择题
1.一架飞机以一定的水平速度匀速直线飞行,不计空气阻力,在某一时刻让A物体先落下,相隔1 s又让B物体落下,在以后运动中(A、B物体均未落地)关于A物体与B物体的位置关系,以下说法中正确的是( )
A.A物体在B物体的前下方
B.A物体在B物体的后下方
C.A物体始终在B物体的正下方
D.以上说法都不正确
2.一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图所示.关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A.物体做速度逐渐增大的曲线运动
B.物体运动的加速度先减小后增大
C.物体运动的初速度大小是50 m/s
D.物体运动的初速度大小是10 m/s
3.如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视图.已知质量为60 kg的学员在A点位置,质量为70 kg的教练员在B点位置,A点的转弯半径为5.0 m,B点的转弯半径为4.0 m,则学员和教练员(均可视为质点)( )
A.运动周期之比为5∶4
B.运动线速度大小之比为1∶1
C.向心加速度大小之比为4∶5
D.受到的合力大小之比为15∶14
4.如图所示,从一根空心光滑竖直钢管A上端边缘,沿直径方向向管内水平抛入一钢球,球与管壁多次相碰后落地(球与管壁相碰后,水平速度反向,竖直速度不变,不计空气阻力),若换一根等高但较粗的光滑竖直钢管B,用同样方法抛入此钢球,则钢球( )
A.在A管中的运动时间长
B.在B管中的运动时间长
C.在两管中的运动时间一样长
D.在两管中的运动时间无法比较
5.一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为vt,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.用θ表示它的速度方向与水平方向夹角,则sin θ=v0vt
B.它的运动时间是vt2-v02g
C.它的竖直方向位移是vt22g
D.它的位移是vt2-v022g
6.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R,甲、乙物体质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为L(L
A. μM-mgmL B. μgL
C. μM+mgML D. μM+mgmL
7.如图所示,两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和轮B水平放置(两轮不打滑),两轮半径rA=2rB,当主动轮A匀速转动时,在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止,若将小木块放在B轮上,欲使木块相对B轮能静止,则木块距B轮转轴的最大距离为( )
A.rB4 B.rB3
C.rB2 D.rB
8.质量分别为M和m的两个小球,分别用长2l和l的轻绳拴在同一转轴上,当转轴稳定转动时,拴质量为M和m的小球悬线与竖直方向夹角分别为α和β,如图所示,则( )
A.cos α=cos β2 B.cos α=2cos β
C.tan α=tan β2 D.tan α=tan β
9.一质点做匀速直线运动.现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( )
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
10.西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节,其间若一名儿童站在自家的平房顶上,向距离他L处的对面的竖直高墙上投掷西红柿,第一次水平抛出的速度是v0,第二次水平抛出的速度是2v0,则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时,有(不计空气阻力)( )
A.运动时间之比是2∶1
B.下落的高度之比是2∶1
C.下落的高度之比是4∶1
D.运动的加速度之比是1∶1
11.图所示,物体P用两根长度相等且不可伸长的细线系于竖直杆上,它随杆转动.若转动角速度为ω,则( )
A.ω只有超过某一值时,细线AP才有拉力
B.细线BP的拉力随ω的增大而增大
C.细线BP的张力一定大于细线AP的张力
D.当ω增大到一定程度时,细线AP的张力大于BP的张力
12.有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶,做匀速圆周运动.如图所示,图中虚线表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h,下列说法中正确的是( )
A.h越高,摩托车对侧壁的压力将越大
B.h越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大
C.h越高,摩托车做圆周运动的周期将越大
D.h越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大
二、实验题(本题共2小题,共12分)
13.(6分)某学习小组的同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤击打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明_________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象应是____________________.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明_______________________
________________________________________________________________________.
14.(6分)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示.a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,则:
(1)由以上信息,可知a点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点.
(2)该星球表面的重力加速度为________m/s2.
(3)小球平抛的初速度是________m/s.
(4)小球在b点时的速度是________m/s.
三、计算题(本题共4小题,共40分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
15.(10分)如图所示,马戏团正在上演飞车节目.在竖直平面内有半径为R的圆轨道,表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动.已知人和摩托车的总质量为m,人以v1=2gR的速度过轨道最高点B,并以v2=3v1的速度过最低点A.求在A、B两点摩托车对轨道的压力大小相差多少?
16.(10分)如图所示,质量m=1 kg的小球被细线拴住,线长l=0.5 m,细线所受拉力达到F=18 N时就会被拉断.使小球从图示位置由静止释放,当它摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断.若此时小球距水平地面的高度h=5 m,重力加速度g取10 m/s2,求小球落地点到地面上P点的距离.(P点在悬点的正下方)
17.(10分)如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A以v1=6 m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.物体A恰好可以上滑到最高点,此时物体A恰好被物体B击中.A、B均可看成质点(不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos
37°=0.8,g取10 m/s2).求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间;
(2)物体B抛出时的初速度v2的大小;
(3)物体A、B间初始位置的高度差h.
18.(10分)如图所示,长L=1.5 m的细线一端系一小球,另一端悬挂在竖直转轴P上,缓慢增加转轴P的转动速度使小球在水平面内做圆周运动.已知小球的质量m=1.2 kg,细线能承受的最大拉力Fm=20 N,P点到水平地面的距离h=1.7 m,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)小球能在水平面内做圆周运动的最大角速度ωm;
(2)细线被拉断后,小球的落地点到P点在水平地面上的竖直投影点O′的距离d. 答案
1答案 C
解析 A、B两物体均从匀速直线飞行的飞机上自由落下,均做平抛运动,水平方向做速度等于飞机速度的匀速直线运动,所以两物体在落地前总在飞机的正下方;A物体先下落,A物体在竖直方向的速度始终大于B物体在竖直方向的速度,则A物体在B物体的正下方,且两物体竖直方向的间距越来越大,故C正确,A、B、D错误.
2答案 C
解析 由题图知,x方向的初速度沿x轴正方向,y方向的初速度沿y轴负方向,则合运动的初速度方向不在y轴方向上;x轴方向的分运动是匀速直线运动,加速度为零,y轴方向的分运动是匀变速直线运动,加速度沿y轴正方向,所以合运动的加速度沿y轴正方向,与合初速度方向不在同一直线上,因此物体做曲线运动.根据速度的合成可知,物体的速度先减小后增大,故A错误.物体运动的加速度等于y轴方向的加速度,保持不变,故B错误.根据题图可知物体运动的初速度大小为:v0=vx02+vy02=302+402 m/s=50 m/s,故C正确,D错误.
3答案 D
解析 A、B两点做圆周运动的角速度相等,根据T=2πω知,周期相等,故A错误.根据v=rω,半径之比为5∶4,知线速度大小之比为5∶4,故B错误.根据a=rω2知,向心加速度大小之比为5∶4,故C错误.根据F合=ma,向心加速度大小之比为5∶4,质量之比为6∶7,知合力大小之比为15∶14,故D正确.
4答案 C
解析 此运动可以分解成竖直方向的分运动和水平方向的分运动.竖直方向上钢球只受重力作用,做自由落体运动,水平方向的分运动每一段均为匀速直线运动.在多次相碰中,竖直的管壁只改变钢球的水平速度的方向,故碰撞前后,钢球竖直分运动状态不发生改变.钢球运动时间取决于竖直运动,根据自由落体运动的公式h=12gt2,得t=2hg,由于A、B两管等高,因而钢球在两管中运动时间一样长,选项C正确.
5答案 B
解析 根据几何关系知,sin θ=vt2-v02vt,故A错误;根据平行四边形定则知,物体落地时的竖直分速度vy=vt2-v02,则物体运动的时间t=vyg=vt2-v02g,故B正确;竖直方向的位移y=vy22g=vt2-v022g,水平位移x=v0t=v0vt2-v02g,根据平行四边形定则知,物体的位移s=x2+y2=