最新人教版物理必修二《曲线运动》章末检测及答案
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高中物理必修2 新课标(RJ)第五章曲线运动(附参考答案)1 曲线运动❶自然界中有很多物体做曲线运动,在曲线运动中,物体的运动速度()A.方向一定改变B.方向一定不变C.大小一定改变D.大小一定不变❷(多选)翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目.如图5-1-1所示,翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下,过M点时速度方向如图所示,在圆形轨道内经过D、A、B、C四点.关于过山车,下列说法中正确的是()图5-1-1A.过A点时的速度方向竖直向上B.过B点时的速度方向竖直向下C.过A、C两点时的速度方向相同D.在圆形轨道上与在M点速度方向相同的点在CD段上❸[2019·广州南沙区期末]一质点(用字母O表示)的初速度v0与所受合外力的方向如图5-1-2所示,质点的运动轨迹用虚线表示,则所画质点的运动轨迹中可能正确的是()A B CD图5-1-2❹[2019·安徽临泉二中月考]对于做曲线运动的质点,下列说法正确的是()A.加速度方向可能指向曲线凸侧B.合外力不可能保持恒定C.速度的方向一定不断变化,速度的大小也一定不断变化D.在某一点的速度方向就是在曲线上过该点的切线方向❺物体在F1、F2、F3、F4、F5……几个力的作用下做匀速直线运动.若突然撤去F1,则物体()A.可能做曲线运动B.不可能继续做直线运动C.一定沿F1的方向做直线运动D.一定沿F1的反方向做匀加速直线运动❻[2018·安徽六安统考]有两个不共线的分运动,初速度分别是v1和v2,加速度分别是a1和a2,则关于合运动,下列说法不正确的是()A.若v1=0,v2≠0,a1≠0,a2≠0,则合运动一定是匀变速曲线运动B.若v1=0,v2=0,a1≠0,a2≠0,则合运动一定是匀变速直线运动C.若v1≠0,v2≠0,a1=0,a2=0,则合运动一定是匀速直线运动D.若v1≠0,v2≠0,a1≠0,a2≠0,则合运动一定是匀变速曲线运动❼(多选)[2019·福州三中期中]一物体在光滑的平面上做曲线运动,轨迹如图5-1-3所示,交叉虚线为渐近线,物体做曲线运动的原因是另一物体的排斥力或吸引力,下列说法中正确的是()图5-1-3A.如为吸引力,另一物体可以在3区B.如为吸引力,另一物体可以在5区C.如为排斥力,另一物体可以在4区D.如为排斥力,另一物体可以在2区❽(多选)如图5-1-4所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B 时,突然使它所受的力方向反向而大小不变,即由F变为-F,若BD为曲线AB在B点的切线,则该物体 ()图5-1-4A.不可能沿曲线BE运动B.不可能沿直线BD运动C.不可能沿曲线BC运动D.不可能沿原曲线由B返回A❾[2019·山东滨州邹平双语学校期中]如图5-1-5所示,在装有水的玻璃管中有一红蜡块正在匀速上升,若红蜡块从A点开始匀速上升的同时,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹可能是图中的()图5-1-5A.直线PB.曲线QC.曲线RD.无法确定是P还是Q小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动,得到不同轨迹.图5-1-6中a、b、c、d为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是(填轨迹字母代号).实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动.图5-1-6[2019·南宁四十二中月考]质点在某一平面内沿曲线由P运动到Q,如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合力.则下列选项中可能正确的是()A.B.C.D.(多选)电动车绕如图5-1-7所示的400米标准跑道运动,车上的时速表指针一直指在36 km/h处不动.下列说法中正确的是 ()图5-1-7A.电动车的速度一直保持不变B.电动车沿弯道BCD运动过程中,车一直具有加速度C.电动车绕跑道一周需40 s,此40 s内的平均速度等于零D.电动车在弯道BCD上运动时的合外力方向不可能沿切线方向如图5-1-8所示,平面直角坐标系xOy位于光滑水平面上,在该水平面上有一做匀速直线运动的质点以速度v通过坐标原点O,速度方向与x轴正方向的夹角为α=45°,与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力F x和沿y轴正方向的恒力F y.下列说法正确的是()图5-1-8A.因为有F x,所以质点一定做曲线运动B.如果F y<F x,则质点相对原来的运动方向向y轴一侧做曲线运动C.如果F y=F x,则质点做直线运动D.如果F y>F x,则质点相对原来的运动方向向x轴一侧做曲线运动根据曲线运动,回答问题.(1)如图5-1-9所示,砂轮上打磨下来的炽热的微粒沿砂轮的切线飞出,其速度方向不断变化,那么如何确定做曲线运动的物体在某一点的速度方向呢?(2)曲线运动一定是变速运动吗?(3)曲线运动可能是匀变速运动吗?(4)物体做曲线运动时,加速度可以为零吗?为什么?图5-1-9专题:运动的合成与分解❶[2019·宝鸡中学期末]有关运动的合成与分解,以下说法正确的是()A.分运动和合运动具有等时性B.若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动C.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和D.两个直线运动的合运动一定是直线运动❷[2018·湖北襄阳月考]如图Z1-1所示,当小车A以恒定的速度v 向左运动时,对于物体B来说,下列说法正确的是 ()图Z1-1A.物体B匀加速上升B.物体B匀速上升C.物体B受到的拉力大于物体B受到的重力D.物体B受到的拉力等于物体B受到的重力❸如图Z1-2所示,一名92岁的南非妇女从距地面大约2700米的飞机上与跳伞教练绑在一起跳下,成为南非已知的年龄最大的高空跳伞者.假设没有风的时候落到地面所用的时间为t,而实际上在下落过程中受到了水平方向的风的影响,则实际下落所用的时间()图Z1-2A.等于tB.大于tC.小于tD.无法确定❹[2018·湖南娄底期中]一小船渡河,河宽d=150 m,水流速度v1=3 m/s,小船在静水中的速度v2=5 m/s,则下列说法错误的是()A.渡河的最短时间为30 sB.渡河的最小位移为150 mC.以最小位移过河时,船头与上游河岸之间的夹角为53°D.小船不可能垂直到达正对岸❺[2019·太原五中月考]如图Z1-3所示,A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端,当A物体以速度v向左运动时,系A、B的绳分别与水平方向成30°、60°角,此时B物体的速度大小为()图Z1-3A.vB.vC.vD.v❻(多选)[2018·福建上杭月考]图Z1-4甲、乙分别是质点在xOy 平面上做曲线运动时在y方向上的速度图像和在x方向上的位移图像.已知质点质量为5 kg,下列说法正确的是()图Z1-4A.质点的初速度为10 m/sB.质点所受的合外力为7.5 NC.质点初速度的方向和合外力方向垂直D.1 s末质点的速度大小约为6 m/s❼[2019·江苏梁丰高中月考]如图Z1-5所示,在灭火抢险的过程中,消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业.为了节省救援时间,在消防车前进的过程中,消防队员同时相对梯子(与消防车的夹角固定不变)匀速向上运动.从地面上来看消防队员的运动,下列说法正确的是()图Z1-5A.当消防车匀速前进时,消防队员一定做曲线运动B.当消防车匀速前进时,消防队员一定做直线运动C.当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀速直线运动D.当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀加速直线运动❽[2019·四川射洪期末]如图Z1-6所示,塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩.在小车A与物体B 以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B向上匀加速吊起,则以地面为参考系,物体B的运动是()图Z1-6A.速度大小不变的曲线运动B.速度增大的直线运动C.加速度大小、方向均不变的曲线运动D.加速度大小、方向均变化的曲线运动❾[2018·河北唐山一中期末]如图Z1-7所示,一根长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动.当AB杆和墙的夹角为θ时,杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1,B端沿地面滑动的速度大小为v2,则v1、v2的关系是()图Z1-7A.v1=v2B.v1=v2cos θC.v1=v2tan θD.v1=v2sin θ[2018·江苏镇江月考]骑射是少数民族运动会上常有的项目,运动员骑在奔驰的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标.由于马跑得很快,摄影师用一种“追拍法”成功地将运动的“美”展现了出来(如图Z1-8甲所示).假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的弓箭速度为v2,跑道离固定目标的最近距离为d(如图乙所示).如果忽略箭在运动过程中所受的空气阻力,下列说法中错误的是 ()图Z1-8A.在摄影师眼里清晰的运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,这是因为他选择运动员为参考系B.射出的箭在水平方向上的分运动是匀速直线运动C.箭射到目标的最短时间为D.要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,运动员放箭处离目标的距离应为v1[2019·河南洛阳孟津一中期末]如图Z1-9所示,天花板与水平方向的夹角为θ=30°,一块橡皮用细线悬挂于天花板上的O点,用铅笔靠着线的左侧沿天花板向右上方以速度v匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮的运动情况是()图Z1-9A.橡皮做匀变速运动B.橡皮做变加速运动C.橡皮做匀速直线运动,且速度大小为vD.橡皮做匀速直线运动,且速度大小为v摩托艇在某段时间内沿水平方向和竖直方向的位移分别为x=-2t2-6t,y=0.05t2+4t(t的单位是s,x、y的单位是m),则关于摩托艇在该段时间内的运动,下列说法正确的是()A.摩托艇在水平方向的分运动是匀减速直线运动B.t=0时摩托艇的速度为0C.摩托艇的运动是匀变速曲线运动D.摩托艇运动的加速度大小为4 m/s2[2019·郑州九中期末]河宽d=60 m,水流速度v1=3 m/s,小船在静水中的速度v2=6 m/s,问:(1)要使它渡河的时间最短,则小船应如何渡河?最短时间是多少?(2)要使它渡河的航程最短,则小船应如何渡河?最短的航程是多少?(3)若水流速度变为v3=10 m/s,要使它渡河的航程最短,则小船应如何渡河?最短的航程是多少?[2019·云南玉溪通海二中月考]图Z1-10为一架直升机运送物资的示意图.该直升机A用长度足够长的悬索(其重力可忽略)系住一质量m=50 kg的物资B.直升机A和物资B以v=10 m/s的速度一起沿水平方向匀速运动,某时刻开始将物资自由释放,在t=5 s时间内,物资在竖直方向上移动的距离按y=2t2(t的单位是s,y的单位是m)的规律变化.求:图Z1-10(1)在t=5 s内物资的位移大小;(2)在5 s末物资的速度大小.2平抛运动❶(多选)关于平抛运动的性质,以下说法中正确的是()A.它是非匀变速运动B.它是匀变速运动C.它是匀速率曲线运动D.它不可能是两个匀速直线运动的合运动❷[2018·太原测试]做平抛运动的物体在水平方向上发生的最大位移取决于()A.物体抛出时的高度和速度B.物体的质量和抛出时的高度C.物体的质量和抛出时的速度D.物体的质量、抛出时的高度和速度❸一架飞机在高空中沿水平方向做匀速直线运动,每隔相同时间空投一个物体,不计空气阻力.地面上的观察者画出了某时刻空投物体的四幅情景图,其中可能正确的是图5-2-1中的()图5-2-1❹[2019·宁夏石嘴山一中期中]将一小球以5 m/s的速度水平抛出,经过1 s小球落地,不计空气阻力,g取10 m/s2.关于这段时间小球的运动,下列说法正确的是 ()A.小球着地速度是10 m/sB.小球竖直位移是10 mC.小球着地速度是5 m/sD.小球水平位移是5 m图5-2-2❺(多选)[2019·天津滨海新区汉沽一中月考]如图5-2-2所示,在斜面顶端的A点以速度v平抛一小球,经t1时间小球落到斜面上B点处;若在A点将此小球以速度0.5v水平抛出,则经t2时间小球落到斜面上的C点处.以下判断正确的是()A.AB∶AC=2∶1B.AB∶AC=4∶1C.t1∶t2=4∶1D.t1∶t2=2∶1❻[2018·江西赣州联考]水平抛出的小球落到倾角为θ=45°的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图5-2-3中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()图5-2-3A.B.2C.1D.❼[2018·河南商丘期中]如图5-2-4所示,有两个与水平面成相同角度的斜面,某人在左侧斜面上的P点向对面水平抛出三个质量不相等的小石子,小石子分别落在A、B、C三处,不计空气阻力,A、C两处在同一水平面上,则下列说法正确的是 ()图5-2-4A.落到A、B、C三处的小石子速度方向均相同B.落到A、B两处的小石子速度方向相同C.落到C处的小石子水平抛出的初速度最小D.落到C处的小石子在空中运动的时间最长❽如图5-2-5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,重力加速度为g),则()图5-2-5A.足球位移的大小x=B.足球初速度的大小v0=C.足球末速度的大小v=D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ=❾(多选)[2019·哈尔滨尚志中学月考]如图5-2-6所示,A、B两质点以相同的水平速度从坐标系原点O沿x轴正方向抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1;B紧贴光滑的斜面运动,落地点为P2,P1和P2对应的x坐标分别为x1和x2,不计空气阻力,下列说法中正确的是()图5-2-6A.A、B同时到P1、P2点B.A先到达P1点C.x1=x2D.x1<x2(多选)[2018·江西横峰期中]如图5-2-7所示,在水平地面同一位置的三个小球做斜上抛运动,沿三条不同的路径运动,最终落在A、B、C三点,三条路径的最高点是等高的.若忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是()图5-2-7A.落在A点的小球抛出时的速率最大B.落在C点的小球在空中运动时间最短C.三个小球运动时相同时间内速度变化相同D.三个小球运动到最高点时速度相等[2018·安徽六安期中]如图5-2-8所示为带编号的阶梯的上方一段,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m,台阶足够多.一小球以初速度v水平飞出,g取10 m/s2.图5-2-8(1)任意改变初速度v的大小,小球落在第4级台阶上的宽度是多少?(答案可保留根号)(2)当初速度v=5 m/s时,小球落在哪级台阶上?(要有计算过程)如图5-2-9所示,水平固定的半球形碗的球心为O点,最低点为B点.在碗的边缘向着球心以速度v0水平抛出一个小球,抛出点与O、B点在同一竖直面内,下列说法正确的是(不计空气阻力) ()图5-2-9A.v0大小适当时,小球可以垂直打在B点左侧内壁上B.v0大小适当时,小球可以垂直打在B点C.v0大小适当时,小球可以垂直打在B点右侧内壁上D.小球不可能垂直打在碗内任何一个位置[2019·河北邯郸临漳一中月考]如图5-2-10所示,小球从平台上抛出,正好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,且恰好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,求:(重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)(1)小球水平抛出的初速度大小v0;(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s.图5-2-103实验:研究平抛运动❶(多选)利用如图5-3-1所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验时,为了减小误差,应采取的措施是()图5-3-1A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道末端必须水平C.用密度比较大的小球D.小球从斜槽上释放的高度要逐渐降低❷[2019·云南临沧元江民族中学月考]用如图5-3-2所示装置做“研究平抛运动”实验时,下列说法正确的是()图5-3-2A.用重垂线确定y轴方向B.用目测判断斜槽末端是否水平C.每次从轨道上不同位置释放小球D.斜槽不是光滑的,这是实验误差的主要来源❸[2018·浙江温州新力量联盟期中]图5-3-3是两个研究平抛运动的演示实验装置.对于这两个演示实验的认识,下列说法正确的是()图5-3-3A.甲图中,两球同时落地,说明平抛小球在水平方向上做匀速运动B.甲图中,两球同时落地,说明平抛小球在竖直方向上做自由落体运动C.乙图中,两球恰能相遇,说明平抛小球在水平方向上做匀加速运动D.乙图中,两球恰能相遇,说明平抛小球在水平方向上做自由落体运动❹[2019·吉林白城镇赉高中期中]为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如下表:序抛出点的高度/m 水平初速度/(m·s-1)水平射程/m号1 0.202 0.402 0.203 0.603 0.45 2 0.604 0.45 4 1.205 0.80 2 0.806 0.80 6 2.40以下探究方案符合控制变量法的是()A.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据B.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据C.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据D.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据❺在做“研究平抛物体的运动”实验时,通过描点法画出小球平抛运动轨迹,并求出平抛运动初速度.实验装置如图5-3-4甲所示.图5-3-4(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上,实验前要检查斜槽末端是否水平,请简述你的检查方法:.(2)关于这个实验,以下说法正确的是.A.小球释放的初始位置越高越好B.每次小球要从同一高度由静止释放C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D.小球的平抛运动轨迹要靠近但不接触木板(3)某同学在描绘平抛运动轨迹时,得到的部分轨迹曲线如图乙所示.在曲线上取A、B、C三个点,测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=10.20 cm,h2=20.20 cm,A、B、C三点间水平距离x1=x2=12.40 cm,g取10 m/s2,则小球平抛运动的初速度大小为m/s.(保留三位有效数字)❻[2018·江西赣州期中] (1)在探究平抛运动的规律时,可以选用如图5-3-5所示的各种装置,以下操作合理的是(填选项前的字母).图5-3-5A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该保证A、B两球同时开始运动B.选用装置2时,要获得稳定细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A 一定要低于水面C.选用装置3时,要获得钢球的平抛轨迹,不需要每次都从斜槽上同一位置由静止释放D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒十几帧的照片,获得平抛轨迹(2)若用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动途中的几个位置如图5-3-6中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0= (用L、g表示).图5-3-6(3)如图5-3-7所示是根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标y1为5 cm,y2为45 cm,A、B两点水平间距Δx为40.0 cm,则平抛小球的初速度v0为m/s;若C点的竖直坐标y3为60.0 cm,则小球在C 点的速度v C为m/s.(结果保留两位有效数字,g取10 m/s2)图5-3-7❼如图5-3-8所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地.图5-3-8(1)该实验现象说明了A球在离开轨道后.A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动(2)在“研究平抛物体的运动”的实验中,得到的轨迹如图5-3-9所示,其中O点为平抛运动的起点,根据平抛运动的规律及图中给出的数据,可计算出小球平抛的初速度v0= m/s.(g取9.8 m/s2)图5-3-9❽在“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图5-3-10所示的装置,先将斜槽轨道的末端调至水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于槽口附近处.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板上并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口的方向平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上留下痕迹B;将木板再向远离槽口的方向平移距离x,小球还从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上留下痕迹C.现在已测得木板每次移动的距离x=10.00 cm,A、B间的竖直距离y1=4.78 cm,B、C间的竖直距离y2=14.58 cm.(g取9.80 m/s2)图5-3-10(1)根据以上直接测量的物理量得到小球平抛的初速度为v0=(用题中所给字母表示).(2)小球初速度的测量值为m/s(保留两位有效数字).特训:滚动训练1❶关于曲线运动,下列说法中正确的是()A.速度大小一定时刻变化B.速度方向一定时刻变化C.加速度一定时刻变化D.合外力一定时刻变化❷物体水平抛出后,t时刻的速度方向与水平方向成θ角,该地的重力加速度为g,则物体平抛的初速度大小为()A.gt cos θB.C.gt tan θD.❸(多选)[2019·龙岩月考]如图T1-1所示,高为h=1.25 m的平台上,覆盖着一层薄冰.现有一质量为60 kg的滑冰爱好者,以一定的初速度向平台边缘滑去,着地时的速度方向与水平地面的夹角为45°.由此可知以下判断正确的是(重力加速度g取10 m/s2)()图T1-1A.滑冰者离开平台边缘时的速度大小是5.0 m/sB.滑冰者着地点到平台边缘的水平距离是2.5 mC.滑冰者在空中运动的时间为0.5 sD.着地时滑冰者的瞬时速度为5 m/s❹(多选)[2018·河北邢台月考]一小船在匀速流动的河水中以船身始终垂直于河岸方向过河,已知河宽为64 m,河水的流速大小为3 m/s,小船初速度为0,过河过程中小船先以1 m/s的加速度匀加速运动,到达河的中点后再以1 m/s2的加速度匀减速运动,则()A.小船过河的平均速度为4m/sB.小船过河过程中垂直于河岸的最大速度为8 m/sC.小船过河的时间为16 sD.小船到达河对岸时的位移大小为112 m❺(多选)[2018·安徽池州期中]小船横渡一条两岸平行的河流,船本身提供的速度(即静水速度)大小不变,船身方向垂直于河岸,水流速度与河岸平行,已知小船的运动轨迹如图T1-2所示,则 ()图T1-2A.该船渡河的时间会受水流速度的影响B.无论水流速度是否变化,这种渡河方式都耗时最短C.越接近河岸,水流速度越大D.越接近河岸,水流速度越小❻[2018·河北邢台期中]如图T1-3所示,固定在洒水车尾部的水枪水平放置,某次洒水车静止进行洒水检测时,水枪的喷水速度为10m/s,水能洒到距出水口水平距离为5 m远的地方.要使水能洒到距出水口水平距离为8 m远的地方,不计空气阻力,则喷水的速度应增大到()图T1-3A.12 m/sB.16 m/sC.20 m/sD.25 m/s❼[2019·安徽砀山二中月考]如图T1-4所示,中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上,通过定滑轮用不可伸长的轻绳将物块拉着匀速向上运动.则关于拉力F及拉力作用点的移动速度v的说法正确的是()图T1-4A.F不变、v不变B.F增大、v不变C.F增大、v增大D.F增大、v减小❽如图T1-5所示,小球以速度v0正对倾角为θ的斜面水平抛出,若小球到达斜面的位移最小,则以下说法正确的是(重力加速度为g) ()图T1-5A.小球在空中运动的时间为B.小球的水平位移大小为C.由于不知道抛出点位置,位移大小无法求解D.小球的竖直位移大小为❾用如图T1-6所示的实验装置做“探究平抛物体的运动规律”的实验.图T1-6(1)实验时除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铅垂线之外,下列器材中还需要的是(填选项前的字母).。
高中生素质训练高一物同步测试(12)—曲线运动二一、选择题(每题4分,共40分)1.某质点绕圆轨道作匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A.因为它速度大小始终不变,所以它作的是匀速运动B.它速度大小不变,但方向时刻改变,是变速运动.该质点速度大小不变,因而加速度为零,处于平衡状态D.该质点作的是加速度变的变速运动,故它受合外力不等于零且是变力2.正常走动的钟表,时针、分针和秒针都作匀速转动,下列关于它们的说法正确的是()A.分针的周期是秒针周期的60倍 B.分针的角速度是秒针角速度的60倍.时针的周期是分针周期的24倍 D.时针的角速度是分针角速度的12倍3.乌鲁木齐和广州所在处物体具有的角速度和线速度相比较()A.乌鲁木齐处物体的角速度大,广州处物体的线速度大B.乌鲁木齐处物体的线速度大,广州处物体的角速度大.两处地方物体的角速度、线速度都一样大D.两处地方物体的角速度一样大,但广州物体的线速度比乌鲁木齐处物体线速度要大4.有一质量为的木块,由碗边滑向碗底,碗内表面是半径为R的圆弧且粗糙程度不同,由于摩擦力的作用,木块的运动速率恰好保持不变,则:()A.它的加速度为零B.它所受合力为零.它所受合外力大小一定,方向改变D.它所受合外力大小方向均一定5.关于质点做匀速圆周运动的说法正确的是()A.由=v2/r知与r成反比B.由=ω2r知与r成正比.由ω=v/r知ω与r成反比D .由ω=2丌知ω与转速成正比6.如图1所示,小物块A 与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则下列关于A 的受力情况说法正确的是A .受重力、支持力B .受重力、支持力和指向圆心的摩擦力.受重力、支持力、摩擦力和向心力D .受重力、支持力和与运动方向相同的摩擦力7.关于向心加速度的物意义,下列说法正确的是( )A .它描述的是线速度方向变的快慢B .它描述的是线速度大小变的快慢.它描述的是角速度变的快慢D .以上说法都不正确8.用长短不同、材料相同的同样粗细的绳子,各栓着一个质量相同的小球在光滑水平面上作匀速圆周运动,那么( )A .两小球以相同的线速度运动时,长绳易断图1B .两小球以相同的角速度运动时,长绳易断.两小球以相同的角速度运动时,短绳易断D .不管怎样,都是短绳易断9.如图2所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体,物体随筒一起 转动,物体所需的向心力是由下面哪个力提供( )A .重力B .弹力 .静摩擦力 D .滑动摩擦力10.如图3所示,纸质圆桶以角速度ω绕竖直轴高速转动,一颗子弹沿直径穿过圆桶。
2021春人教物理必修二第五章曲线运动选习题含答案必修二第五章曲线运动一、选择题1、如图所示,某人用绳通过定滑轮拉小船,设人匀速拉绳的速度为v0,小船水平向左运动,绳某时刻与水平方向夹角为α,则小船的运动性质及此时刻小船的速度v x为()图A.小船做变加速运动,v x=v0 cos αB.小船做变加速运动,v x=v0cos αC.小船做匀速直线运动,v x=v0 cos αD.小船做匀速直线运动,v x=v0cos α2、关于曲线运动,下列说法正确的是()A.曲线运动可能不是变速运动B.曲线运动不可能是匀变速运动C.做曲线运动的物体速度大小可能不变D.做曲线运动的物体可能没有加速度3、(双选)关于平抛物体的运动,以下说法正确的是()A.做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大B.做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变C.平抛物体的运动是匀变速运动D.平抛物体的运动是变加速运动4、汽车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。
某国产轿车的车轮半径约为30 cm,当该型号的轿车在高速公路上行驶时,速率计的指针指在120 km/h上,可估算此时该车车轮的转速为( ) A.1 000 r/s B.1 000 r/minC.1 000 r/h D.2 000 r/s5、(双选)如图所示,一小物块以大小为a n=4 m/s2的向心加速度做匀速圆周运动,半径R=1 m,则下列说法正确的是( )A.小物块运动的角速度为2 rad/sB.小物块做圆周运动的周期为π sC.小物块在t= s内通过的位移大小为 mD.小物块在π s内通过的路程为零6、(双选)如图所示,圆盘绕竖直轴匀速转动,盘面离地高度为h,当转动的角速度为ω0时,位于圆盘边缘的物块A(可看成质点)刚好从圆盘上飞离,从飞出到落地的(水平位移刚好为h,不计空气阻力,则(假设物块与圆盘的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A. 圆盘的半径为B. 圆盘的半径为C. 物块与圆盘的动摩擦因数为ω0D. 物块与圆盘的动摩擦因数为ω07、杂技演员在表演水流星节目时,盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动,当杯子到最高点时,里面水也不流出来,这是因为( )A.水处于失重状态,不受重力的作用了B.水受平衡力作用,合力为0 C.水受的合力提供向心力,使水做圆周运动D.杯子特殊,杯底对水有吸力8、质点在一平面内沿曲线由P运动到Q,如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,下列图象可能正确的是()9、做平抛运动的物体,落地过程在水平方向通过的距离取决于()A.物体的初始高度和所受重力B.物体的初始高度和初速度C.物体所受的重力和初速度D.物体所受的重力、初始高度和初速度10、变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。
人教版物理必修二曲线运动章末检测精选练习习题(附答案解析)时间:90分钟满分:100分第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求) 1.关于互成角度的两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动,下述说法正确的是()A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上都不对解析两个初速度为零的匀变速直线运动,即物体受到两个互成角度的恒力作用下,做初速度为零的匀加速直线运动,故A选项正确.答案 A2.一艘小船在静水中的速度为3 m/s,渡过一条宽150 m,水流速度为4 m/s 的河流,则该小船()A.能到达正对岸B.以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为200 mC.渡河的时间可能少于50 sD.以最短位移渡河时,位移大小为150 m解析由于小船在静水中的速度3 m/s小于水流的速度4 m/s,所以小船不能到达正对岸,选项A错误;当小船船头垂直河岸时,小船渡河的时间最短,t短=lv=1503s=50 s,所以小船渡河的最短时间为50 s,而小船的合运动可分解为沿垂直河岸方向1.5v1=3 m/s的匀速直线运动和沿河岸平行方向1.5v2=4 m/s 的匀速直线运动,则渡河后,小船的位移为(v1·t短)2+(v2·t短)2=250 m,故选项B错误,选项C正确;小船不能达到正对岸,则小船渡河后的位移必须大于150 m,故选项D错误.答案 C3.关于平抛运动,下列说法中正确的是()A.平抛运动是匀变速运动B.做平抛运动的物体,在任何时间内,速度改变量的方向都是竖直向下的C.平抛运动可以分解为水平的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D.平抛运动物体的落地速度和在空中运动时间只与抛出点离地面高度有关解析做平抛运动的物体只受重力作用,故加速度恒定,是匀变速曲线运动,它可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动;因为Δv =at,而a方向竖直向下,故Δv的方向也竖直向下;物体在空中的飞行时间只由高度决定,但落地速度应由高度与初速度共同来决定.答案ABC4.如图所示为一种“滚轮—平盘无极变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴转速n1、从动轴转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是()A .n 2=n 1x rB .n 2=n 1r xC .n 2=n 1x 2r 2 D .n 2=n 1 xr解析 滚轮因与平盘有摩擦的作用而转动,并且认为不打滑,所以滚轮边缘的线速度与平盘上x 处的线速度相等,即n 1x =n 2r ,所以选项A 正确.答案 A5.如图所示,可视为质点的质量为m 的小球,在半径为R 的竖直放置的光滑圆形管内做圆周运动,下列说法中正确的是( )A .小球能够通过最高点的最小速度为0B .小球能通过最高点的最小速度为gRC .如果小球在最高点时的速度大小为2gR ,则此时小球对管道有向上的作用力D .如果小球在最低点时的速度大小为gR ,则小球通过该点时与管道间无相互作用力解析 小球在管内做圆周运动,在最高点小球受到合外力可以为零,故通过最高点的最小速度为0,选项A 正确,选项B 错误;在最高点速度为2gR ,则有,F N +mg =m v 2R ,解得F N =3mg ,即管道的外轨道对小球有向内的作用力为3mg ,由牛顿第三定律可知,小球对管道有向外,即向上的作用力,选项C 正确;小球在最低点速度为gR 时,小球受到管道向上的作用力,大小为F ′N =2mg ,故选项D 错误.答案 AC6.如图所示,物块P 置于水平转盘上随转盘一起运动,图中c 沿半径指向圆心,a 与c 垂直,下列说法正确的是( )A .当转盘匀速转动时,P 受摩擦力方向为a 方向B .当转盘加速转动时,P 受摩擦力方向为b 方向C .当转盘加速转动时,P 受摩擦力方向为c 方向D .当转盘减速转动时,P 受摩擦力方向为d 方向解析 圆周运动,沿半径方向一定受力;匀速圆周运动,切向方向不受力;变速圆周运动,切向方向一定受力,加速沿a 方向,减速沿a 反方向.摩擦力即为两个方向的合力.由此可判断B 、D 正确.答案 BD7.平抛物体的初速度为v 0,当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时( )A .运动的时间t =2v 0gB .瞬时速率v t =5v 0C .水平分速度与竖直分速度大小相等D .位移大小等于22v 20/g解析 平抛运动可分解为水平匀速运动和竖直的自由落体运动,当竖直位移和水平位移大小相等时,即v 0t =12gt 2,得t =2v 0g ,故A 选项正确;物体的竖直分速度v y =gt =2v 0,则此时物体的速度v t =v 20+v 2y =5v 0,故B 选项正确,C 选项错误;物体的位移l =x 2+y 2=2(v 0t )2=22v 20g ,故D 选项正确. 答案 ABD8.质量为m 的物体随水平传送带一起匀速运动,A 为传送带的终端皮带轮.如图所示,皮带轮半径为r ,要使物体通过终端时能水平抛出,皮带轮的转速至少为( ) A.12πg r B.g r C.gr D.gr 2π解析 要使物体通过终端时能水平抛出,则有mg =m v 2r ,皮带转动的线速度至少为gr ,故C 选项正确.答案 C两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动.则它们的( )A .运动周期相同B .运动的线速度相同C .运动的角速度相同D .向心加速度相同解析 设细线与竖直方向的夹角为θ,水平面距悬点的高度为h ,细线的拉力与重力的合力提供向心力,则mg tan θ=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2h tan θ,解得T =2πh g ,由此可知T 与细线长无关,A 、C 正确,B 、D 错误.答案 AC10.如图所示,一质点从倾角为θ的斜面顶点以水平速度v 0抛出,重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .质点自抛出后,经时间v 0tan θg 离斜面最远B .质点抛出后,当离斜面最远时速度大小为v 0sin θC .质点抛出后,当离斜面最远时速度大小为v 0cos θD .质点抛出后,经时间v 0cot θg 离斜面最远解析 质点做平抛运动过程中,当速度与斜面平行时离斜面最远,如图所示,则v y =v 0tan θ=gt可得t =v 0tan θg ,故A 选项正确;其合速度v =v 0cos θ,故C 选项正确. 答案 AC第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、实验题(本题共2小题,共18分)11.(10分)如图甲所示,在一端封闭、长约1 m 的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做的蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动.假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是10 cm,玻璃管向右匀加速平移,每1 s通过的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点.甲乙(1)请在图乙中画出蜡块4 s内的轨迹;(2)玻璃管向右平移的加速度a=________;(3)t=2 s时蜡块的速度v2=________.解析(1)如图(2)因为Δx =aT 2,所以a =Δx T 2=5×10-212 m/s 2=5×10-2 m/s 2. (3)v y =y t =0.11m/s =0.1 m/s , v x =at =5×10-2×2 m/s =0.1 m/s ,v 2=v 2y +v 2x =0.12+0.12 m/s =0.14 m/s.答案 (1)见解析图(2)5×10-2 m/s 2(3)0.14 m/s12.(8分)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.实验器材:电磁打点计时器(50 Hz)、米尺、纸带、复写纸片.甲实验步骤:①如图甲所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;②启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点;③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量.(1)由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=________,式中各量的意义是_____________________________________.(2)某次实验测得圆盘半径r =5.50×10-2 m ,得到的纸带的一段如图乙所示,求得角速度为________.(保留两位有效数字)乙解析 (1)圆盘匀速转动,纸带匀速运动,有x 2-x 1=v t ,t =(n -1)T ,v =ωr ,由以上三式得ω=x 2-x 1T (n -1)r.T 为打点计时器打点的时间间隔,r 为圆盘半径,x 1、x 2是纸带选定的两点分别对应米尺上的刻度值,n 为选定的两点间的打点数(含两点).(2)取x1和x2对应米尺上的刻度值分别为x1=0和x2=10.5×10-2 m,数得打点数n=15个,T=0.02 s,r=5.50×10-2 m,代入公式得ω=6.8 rad/s.答案(1)x2-x1T(n-1)rT为打点计时器打点的时间间隔,r为圆盘半径,x1,x2是纸带选定的两点分别对应米尺上的刻度值,n为选定的两点间的打点数(含两点)(2)6.8 rad/s三、解答题(本题共4小题,共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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)13.(8分)如图所示飞机以恒定的水平速度飞行,距地面高度2000 m,在飞行过程中释放一炸弹,经30 s飞行员听到了炸弹着地后的爆炸声.设炸弹着地立即爆炸,不计空气阻力,声速为320 m/s,求飞机的飞行速度v0.(g取10m/s2)解析炸弹离开飞机后做平抛运动,初速度即飞机的飞行速度,如图所示.设炸弹落地时间为t1,则声音传到飞行员的时间t2=t-t1.由平抛知识得t 1= 2hg = 2×2 00010s =20 s , 由运动的等时性知,炸弹落地时,飞机运动到落地点的正上方B 点, 故BC =v 0t 2=v 0(t -t 1)=10v 0,DC =v (t -t 1)=320×(30-20) m =3 200 m.由几何关系(DC )2=(BC )2+h 2,得3 2002=(10v 0)2+2 0002,解得v 0≈250 m/s.答案 250 m/s14.(8分)如图所示,质量m =1 kg 的小球用细线拴住,线长l =0.5 m ,细线所受的拉力达到F =18 N 时就会被拉断.当小球从图示位置释放后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 =10 m/s 2,求小球落地处到地面上P 点的距离.(P 点在悬点的正下方)解析 由向心力公式F -mg =m v 2l 得v =2 m/s ,又由平抛运动的知识x =v 0 2hg =2 m.答案 2 m(13分)如图所示,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,弹簧的一端固定于轴O点,另一端拴一质量为m的物体,物体与盘面间最大静摩擦力为其重力的μ倍,开始时弹簧处于自然长度,长为R,求:(1)盘的转速n0多大时,物体开始滑动?(2)当转速达到2n0时,弹簧的伸长量Δx是多大?(结果用μ、m、R、k、g 表示)解析(1)当圆盘开始转动时,物体所需向心力较小,当未滑动时,由静摩擦力提供向心力,设最大静摩擦力对应的最大角速度为ω0,则μmg=mRω20,又ω0=2πn0,所以物体开始滑动时的转速n0=12πμg R.(2)转速增大到2n0时,由最大静摩擦力和弹力的合力提供向心力,由牛顿第二定律有:μmg+kΔx=mω2r,此时r=R+Δx,ω=4πn0,由以上各式解得Δx=3μmgRkR-4μmg.答案(1)12πμgR(2)3μmgRkR-4μm g16.(13分)如图所示,一根长0.1 m的细线,一端系着一个质量为0.18 kg 的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,当小球的转速增加到原转速3倍时,测得线拉力比原来大40 N,此时线突然断裂.求:(1)线断裂的瞬间,线的拉力;(2)线断裂时小球运动的线速度;(3)如果桌面高出地面0.8 m,线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方?(g取10m/s2)解析(1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用,重力mg、桌面弹力F N和线的拉力F.重力mg和弹力F N平衡.线的拉力提供向心力,F向=F=mω2R.设原来的角速度为ω0,线的拉力是F0,加快后的角速度为ω,线断时的拉力是F.则F F 0=ω2ω20=由题意知F=F0+40 N,解得F0=5 N,F=45 N.(2)设线断时小球的线速度为v,由F =m v 2R得v = FRm = 45×0.10.18m/s =5 m/s. (3)由平抛运动规律得小球在空中运动的时间 t = 2hg = 2×0.810s =0.4 s. 小球落地处离开桌面的水平距离s =v t =5×0.4 m =2 m. 答案 (1)45 N (2)5 m/s (3)2 m。
2020年人教版新课标高中物理单元专题卷曲线运动第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.下列与曲线运动有关的叙述,正确的是()A.物体做曲线运动时,速度方向一定时刻改变B.物体运动速度改变,它一定做曲线运动C.物体做曲线运动时,加速度一定变化D.物体做曲线运动时,有可能处于平衡状态2.一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3.如图甲所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中,正确的有()A.笔尖留下的痕迹可以是一条如图乙所示的抛物线B.笔尖留下的痕迹可以是一条倾斜的直线C.在运动过程中,笔尖运动的速度方向始终保持不变D.在运动过程中,笔尖运动的加速度方向始终保持不变4.关于平抛运动的叙述,下列说法不正确的是()A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B.平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变C.平抛运动的速度大小是时刻变化的D.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小5.如图所示,某同学将一小球水平抛出,最后球落在了正前方小桶的左侧,不计空气阻力。
为了能将小球抛进桶中,他可采取的办法是()A .保持抛出点高度不变,减小初速度大小B .保持抛出点高度不变,增大初速度大小C .保持初速度大小不变,降低抛出点高度D .减小初速度大小,同时降低抛出点高度6.以初速度0v 水平抛出一个物体,经过时间t 物体的速度大小为v ,则经过时间2t ,物体速度大小的表达式正确的是( ) A .02v gt +B .v gt +C .220(2)v gt +D .202()v gt +7.如图所示,在距河面高度20 h m =的岸上有人用长绳拴住一条小船,开始时绳与水面的夹角为30︒。
人教版高中物理必修2第五章《曲线运动》测试卷一、单选题(共15小题)1.如图所示,一半径为R的球体绕轴O1O2以角速度ω匀速转动,A,B为球体上两点.下列说法中正确的是()A.A,B两点具有相同的角速度B.A,B两点具有相同的线速度C.A,B两点具有相同的向心加速度D.A,B两点的向心加速度方向都指向球心2.当汽车驶向一凸形桥时,为使在通过桥顶时,减小汽车对桥的压力,司机应()A.以尽可能小的速度通过桥顶B.增大速度通过桥顶C.以任何速度匀速通过桥顶D.使通过桥顶的向心加速度尽可能小3.如图所示,某物体以水平初速度抛出,飞行一段时间s后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上,(g=10 m/s2),由此计算出物体的位移x和水平初速度v0分别是()A.x=25 m B.x=C.v0=10 m/s D.v0=20 m/s4.如图所示,一质量为m的汽车,以某一速度通过凸形路面的最高处时对路面的压力为F1,通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2,则()A.F1=mg B.F1<mg C.F2=mg D.F2<mg5.距离水平地面3米高处以2 m/s的速度抛出一个小球.若不计空气阻力,则小球落到水平地面时的速度大小为(g取10 m/s2)()A. 0 m/s B. 5.6 m/s C. 8m/s D. 32 m/s第1页共13页第 2 页 共 13 页6.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 .?rB 3C .rB2D .rB7.斜抛运动与平抛运动相比较,相同的是( ) A . 都是匀变速曲线运动B . 平抛是匀变速曲线运动,而斜抛是非匀变速曲线运动C . 都是加速度逐渐增大的曲线运动D . 平抛运动是速度一直增大的运动,而斜抛是速度一直减小的曲线运动8.图为吊扇的简易结构图,吊扇工作时是通过吊扇上的转盘转动而带动扇叶转动来工作的.A 、B 是转盘上的两点,它们到转盘中心O 的距离rA <rB .扇叶转动后,下列说法正确的是( )A .A 、B 两点的周期不等 B .A 、B 两点的线速度大小相等C .A 、B 两点的角速度大小相等D .A 、B 两点的向心加速度相等9.在高处以初速v 0水平抛出一石子,当它的速度由水平方向变化到与水平方向夹θ角的过程中,石子的水平位移的大小是( ) A .B .C .D .10.如图,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针).某段时间圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止,在这段时间内,关于橡皮块所受合力F 的方向的四种表示(俯视图)中,正确的是( )。
第五章曲线运动一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的4个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~8题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得零分)1.汽车在水平地面上转弯,地面对车的摩擦力已达到最大值.当汽车的速率加大到原来的二倍时,若使车在地面转弯时仍不打滑,汽车的转弯半径应()A.增大到原来的二倍B.减小到原来的一半C.增大到原来的四倍D.减小到原来的四分之一【答案】C【解析】汽车在水平地面上转弯,所需的向心力是由侧向静摩擦力提供,摩擦力已达到最大值,设摩擦力的最大值为f m,则得f m=m v2R.当速率v增大为原来的二倍时,f m不变,则R应增大为原来的4倍.故选C.2.如图,一辆装满货物的汽车在丘陵地匀速行驶,由于轮胎太旧,途中放了炮,你认为在图中A、B、C、D四处,放炮的可能性最大处是()A.A处B.B处C.C处D.D处【答案】D【解析】汽车经过丘陵的高处时,向心加速度向下,汽车处于失重状态,地面对汽车的支持力小于重力,而当汽车经过丘陵的低处时,向心加速度向上,汽车处于超重状态,地面对汽车的支持力大于重力,所以汽车经过图中B、D两处受到的支持力大于A、C两处受到的支持力,B、D两处容易放炮.对于B、D两处,设汽车的质量为m,凹陷处半径为r,汽车速度大小为v,则由牛顿第二定律得N-mg=m v2r ,解得N=m v2r+mg>mg.在汽车的速率v不变时,半径r越小,N越大,越容易放炮.图中D处半径比B处半径小,则汽车在D处最容易放炮.3.如图所示,A为竖直圆轨道的左端点,它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α,一小球在圆轨道左侧的P点以速度v0平抛,恰好沿A点的切线方向进入圆轨道,已知重力加速度为g ,则P 、A 之间的水平距离为( )A .v 20tan αgB .2v 20tan αgC .v 20g tan αD .2v 20g tan α【答案】A【解析】根据平行四边形定则知,小球通过A 点时竖直方向上的分速度v y =v 0 tan α.则运动的时间t =v y g =v 0tan αg ,所以AB 间的水平距离x =v 0t =v 20tan αg.故A 正确.4.一不可伸长的轻质细绳,绳长为L ,一端固定于离地面高度为1.5L 的O 点,另一端系一质量为m 的小球,小球绕O 点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L 后落地,重力加速度为g ,忽略空气阻力.则球运动到最低点时绳断前绳的拉力为( )A .mgB .1.5mgC .2mgD .3mg【答案】C【解析】球运动到最低点时绳突然断掉之后球做平抛运动,则有 L =v t,1.5L -L =12gt 2,联立得绳断前瞬间球的速度v =gL ,球通过最低点瞬间,由牛顿第二定律得T -mg =m v 2L ,解得T =2mg ,故选项C 正确.5.如图所示,质量相等的A 、B 两物块放在匀速转动的水平圆盘上,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的是( )A .它们所受的摩擦力 f A >fB B .它们的线速度v A >v BC .它们的运动周期T A <T BD .它们的角速度 ωA >ωB【答案】AB【解析】对两物块进行受力分析知,水平方向只受静摩擦力,故由静摩擦力提供向心力,则f=mω2r,由于A、B在同一转盘上无相对运动,因此它们的角速度相等,又因为R A>R B,故f A>f B,故A正确;由v=ωr,ωA=ωB,R A>R B,可知v A>v B,故B正确;根据T=2π,ωωA=ωB,可知T A=T B,故C错误;由于A、B在同一转盘上无相对运动,因此它们的角速度相等,故D错误.6.一只小船渡河,水流速度各处相同且恒定不变,方向平行于岸边.小船相对于水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,运动轨迹如图所示.船相对于水的初速度大小均相同,方向垂直于岸边,且船在渡河过程中船头方向始终不变.由此可以确定船沿三条不同路径渡河,下列说法正确的是()A.时间相同,AD是匀加速运动的轨迹B.时间相同,AC是匀加速运动的轨迹C.沿AC用时最短,AC是匀加速运动的轨迹D.沿AD用时最长,AD是匀减速运动的轨迹【答案】CD【解析】根据题意,船在静水中的速度是不同的,因此它们的时间也不相同,根据曲线运动条件可知,AC轨迹说明船在静水中加速运动,而AB则对应是船在静水中匀速运动,对于AD,则船在静水中减速运动,故A、B错误;由上分析可知,由于AC轨迹,船在静水中加速运动,因此所用时间最短,故C正确;沿着AD运动轨迹,对应的时间是最长的,AD是匀减速运动的轨迹,故D正确.7.在公路转弯处外侧的李先生家门口,三个月内连续发生了八次大卡车侧翻的交通事故.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图所示.为了避免事故再次发生,很多人提出了建议,下列建议中合理的是()A.在进入转弯处设立限速标志,提醒司机不要超速转弯B .改进路面设计,减小车轮与路面间的摩擦C .改造此段弯路,使弯道内侧低、外侧高D .改造此段弯路,使弯道内侧高、外侧低 【答案】AC【解析】车发生侧翻是因为提供的力不够做圆周运动所需的向心力,发生离心运动;故减小速度可以减小向心力,可以防止侧翻现象,故A 合理;在水平路面上拐弯时,靠静摩擦力提供向心力,故可以通过改进路面设计,增大车轮与路面间的摩擦力,故B 不合理;易发生侧翻也可能是路面设计不合理,公路的设计上可能内侧高、外侧低,重力沿斜面方向的分力背离圆心,导致合力不够提供向心力而致;故应改造路面使内侧低、外侧高,故C 合理,D 不合理;8.如图所示,P 、Q 是高度不同的两点,P 点比Q 点高,从P 、Q 两点同时相向水平抛出两个小球,其运动轨迹相交于A 点,则以下说法正确的是( )A .P 、Q 两球在A 点相遇B .Q 小球先落地C .从抛出到落地的整个过程中,P 小球的速度变化量比Q 的速度变化量大D .整个过程中两球的速度变化量有可能相等 【答案】BC【解析】在A 点P 球下降的高度大于Q 球下降的高度,则根据h =12gt 2知,P 球下降的时间大于Q 下降的时间,故A 错误.由于Q 球的高度小,则下降的运动时间短,Q 球先落地,故B 正确.因为P 球的运动时间长,则P 的速度变化量大,故C 正确.因为运动的时间不同,则速度的变化量不同,故D 错误.故选BC .二、非选择题(本大题4小题,共52分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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)9.(12分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图.(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛______________________.(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O 为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为______m/s(g =9.8 m/s 2).(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L =5 cm ,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为______m/s ;B 点的竖直分速度为______m/s(g =10m/s 2).【答案】(1)水平 初速度相同 (2)1.6 (3)1.5 2【解析】(1)为了保证小球水平飞出,则斜槽的末端切线水平.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛的初速度相同.(2)由于O 为抛出点,所以根据平抛运动规律有 x =v 0t ,y =12gt 2将x =32 cm =0.32 m ,y =19.6 cm =0.196 m ,代入解得 v 0=1.6 m/s.(3)在竖直方向上,根据Δy =2L =gT 2得T =2L g=2×0.0510s =0.1 s 则小球平抛运动的初速度v 0=3L T =0.150.1 m/s =1.5 m/sB 点竖直分速度v yB =8L 2T =0.40.2m/s =2 m/s.10.(12分)如图所示,光滑杆AB 长为L ,B 端固定一根劲度系数为k 、原长为l 0的轻弹簧,质量为m 的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接.OO ′为过B 点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为θ,求:(1)杆保持静止状态,让小球从弹簧的原长位置静止释放,求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量Δl1;(2)当球随杆一起绕OO′轴匀速转动时,弹簧伸长量为Δl2,求匀速转动的角速度ω.【答案】(1)g sin θmg sin θk(2)mg sin θ+kΔl2m()l0+Δl2cos 2θ【解析】(1)小球从弹簧的原长位置静止释放时,根据牛顿第二定律有mg sin θ=ma解得a=g sin θ小球速度最大时其加速度为零,则有kΔl1=mg sin θ解得Δl1=mg sin θk.(2)球做圆周运动的半径为r=()l0+Δl2cos θ设弹簧伸长Δl2时,球受力如图所示,水平方向:F N sin θ+kΔl2cos θ=mω2r竖直方向:F N cos θ=kΔl2sin θ+mg整理可以得到ω=mg sin θ+kΔl2 m()l0+Δl2cos 2θ.11.(14分)质量为1 kg的小球用长为0.5 m的细线悬挂在O点,O点距地面高度为1 m,如果使小球绕OO′轴在水平面内做圆周运动,若细线受到拉力为12.5 N就会被拉断.求:(1)当小球的角速度为多大时线将断裂? (2)小球落地点与悬点的水平距离.(g 取10 m/s 2) 【答案】(1)5 rad/s (2)0.6 m【解析】(1)对小球有T m sin θ=m ω20L sin θ(θ为线与竖直方向的夹角) 解得ω0=5 rad/s.(2)由题可知cos θ=mg T =45线拉断后,小球以v 0=ω0L sin θ=1.5 m/s 做平抛运动因为T cos θ=mg 可求出抛出时的高度为 h =1-L cos θ=0.6 m 做平抛的时间t =2hg=0.12 s 水平距离s =(L sin θ)2+(v 0t )2=0.6 m.12.(14分)一条河宽L =400 m ,水流的速度为v 1=3 m/s ,船相对静水的速度v 2=5 m/s.求:(1)要想渡河的时间最短,船应向什么方向开出?渡河的最短时间是多少?此时船沿河岸方向漂移多远?(2)要使渡河的距离最短,船应向什么方向开出?渡河的时间是多少? 【答案】(1)船应向垂直河岸方向开出80 s 240 m (2)100 s 【解析】(1)要想渡河的时间最短,船垂直河岸的方向开出 渡河的最短时间是t min =L v 2=4005s =80 s此时船沿河岸方向漂移为x =v 1t min =3×80 m =240 m.(2)要使渡河的距离最短,船的合速度垂直河岸,根据平行四边形定则,船头应指向河的上游,且与河岸的夹角的cos θ=v 1v 2=35由几何关系得sin θ=1-cos 2θ=1-⎝⎛⎭⎫352=45此时渡河的时间t =L v 2sin θ=4005×45 s =100 s.。
《曲线运动》章末检测时间:90分钟满分:100分第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求)1.关于互成角度的两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动,下述说法正确的是( )A.一定是直线运动B.一定是曲线运动.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上都不对解析两个初速度为零的匀变速直线运动,即物体受到两个互成角度的恒力作用下,做初速度为零的匀加速直线运动,故A选项正确.答案 A2.一艘小船在静水中的速度为3 /,渡过一条宽150 ,水流速度为4 /的河流,则该小船( )A.能到达正对岸B.以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为200.渡河的时间可能少于50D.以最短位移渡河时,位移大小为150解析由于小船在静水中的速度3 /小于水流的速度4 /,所以小船不能到达正对岸,选项A错误;当小船船头垂直河岸时,小船渡河的时间最短,短===50 ,所以小船渡河的最短时间为50 ,而小船的合运动可分解为沿垂直河岸方向15v1=3 /的匀速直线运动和沿河岸平行方向15v2=4 /的匀速直线运动,则渡河后,小船的位移为=250 ,故选项B错误,选项正确;小船不能达到正对岸,则小船渡河后的位移必须大于150 ,故选项D错误.答案3.关于平抛运动,下列说法中正确的是( )A.平抛运动是匀变速运动B.做平抛运动的物体,在任何时间内,速度改变量的方向都是竖直向下的.平抛运动可以分解为水平的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D.平抛运动物体的落地速度和在空中运动时间只与抛出点离地面高度有关解析做平抛运动的物体只受重力作用,故加速度恒定,是匀变速曲线运动,它可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动;因为Δv=,而方向竖直向下,故Δv的方向也竖直向下;物体在空中的飞行时间只由高度决定,但落地速度应由高度与初速度共同决定.答案AB4.如图所示为一种“滚轮—平盘无极变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴转速1、从动轴转速2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离之间的关系是( )A.2=1错误!未定义书签。
第五章曲线运动一、选择题1.关于物体做曲线运动,下列说法中,正确的是()A.物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零B.物体所受的合外力不为零时一定做曲线运动C.物体有可能在恒力的作用下做曲线运动,如推出手的铅球D.物体只可能在变力的作用下做曲线运动2.匀速直线运动的火车上有一个苹果自由落下,关于苹果的运动下列说法正确的是()A.在火车上看苹果做自由落体运动B.在火车上看苹果在下落的同时向车后运动C.在地面上看苹果做自由落体运动D.在地面上看苹果做平抛运动3.关于做曲线运动物体的速度和加速度,下列说法中正确的是()A. 速度、加速度都一定随时在改变B. 速度、加速度的方向都一定随时在改变C. 速度、加速度的大小都一定随时在改变D. 速度、加速度的大小可能都保持不变4.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面与水平面的倾角为θ,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度小于θgR,则tan()A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压mgC.这时铁轨对火车的支持力等于θcosmgD.这时铁轨对火车的支持力大于θcos5.如图所示,轻绳的上端系于天花板上的O 点,下端系有一只小球。
将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放。
当绳摆到竖直位置时,与钉在O 点正下方P 点的钉子相碰。
在绳与钉子相碰瞬间前后,以下物理量的大小没有发生变化的是( )A .小球的线速度大小B .小球的角速度大小C .小球的向心加速度大小D .小球所受拉力的大小6.如图所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O 点的水平轴自由转动,现给小球一初速度,使其做圆周运动,图中a 、b 分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对球的作用力可能是( )A .a 处为拉力,b 处为拉力B .a 处为拉力,b 处为推力C .a 处为推力,b 处为拉力D .a 处为推力,b 处为推力7.将甲物体从高h 处以速度v 水平抛出,同时将乙物体从同一高度释放,使其自由下落,不计空气阻力,在它们落地之前,关于它们的运动的说法正确的是( )A .两物体在下落过程中,始终保持在同一水平面上B .甲物体先于乙物体落地C .两物体的落地速度大小相等,方向不同D .两物体的落地速度大小不相等,方向也不相同8.汽车在水平地面上转弯,地面对车的摩擦力已达到最大值。
《曲线运动》章末检测时间:90分钟满分:100分第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求) 1.关于互成角度的两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动,下述说法正确的是( )A.一定是直线运动B.一定是曲线运动.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上都不对解析两个初速度为零的匀变速直线运动,即物体受到两个互成角度的恒力作用下,做初速度为零的匀加速直线运动,故A选项正确.答案 A2.一艘小船在静水中的速度为3 /,渡过一条宽150 ,水流速度为4 /的河流,则该小船( )A.能到达正对岸B.以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为200.渡河的时间可能少于50D.以最短位移渡河时,位移大小为150解析由于小船在静水中的速度3 /小于水流的速度4 /,所以小船不能到==达正对岸,选项A错误;当小船船头垂直河岸时,小船渡河的时间最短,短=50 ,所以小船渡河的最短时间为50 ,而小船的合运动可分解为沿垂直河岸方向15v1=3 /的匀速直线运动和沿河岸平行方向15v2=4 /的匀速直线运动,则渡河后,小船的位移为=250 ,故选项B错误,选项正确;小船不能达到正对岸,则小船渡河后的位移必须大于150 ,故选项D错误.答案3.关于平抛运动,下列说法中正确的是( )A.平抛运动是匀变速运动B.做平抛运动的物体,在任何时间内,速度改变量的方向都是竖直向下的.平抛运动可以分解为水平的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D.平抛运动物体的落地速度和在空中运动时间只与抛出点离地面高度有关解析做平抛运动的物体只受重力作用,故加速度恒定,是匀变速曲线运动,它可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动;因为Δv=,而方向竖直向下,故Δv的方向也竖直向下;物体在空中的飞行时间只由高度决定,但落地速度应由高度与初速度共同决定.答案AB4.如图所示为一种“滚轮—平盘无极变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴转速1、从动轴转速2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离之间的关系是( )A.2=1错误!未定义书签。
B.2=1错误!未定义书签。
.2=1错误!未定义书签。
D.2=1错误!未定义书签。
解析滚轮因与平盘有摩擦的作用而转动,并且认为不打滑,所以滚轮边缘的线速度与平盘上处的线速度相等,即1=2r,所以选项A正确.答案 A5.如图所示,可视为质点的质量为的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管内做圆周运动,下列说法中正确的是( )A.小球能够通过最高点的最小速度为0B.小球能通过最高点的最小速度为错误!未定义书签。
.如果小球在最高点时的速度大小为2错误!未定义书签。
,则此时小球对管道有向上的作用力D.如果小球在最低点时的速度大小为错误!未定义书签。
,则小球通过该点时与管道间无相互作用力解析小球在管内做圆周运动,在最高点小球受到合外力可以为零,故通过最高点的最小速度为0,选项A正确,选项B错误;在最高点速度为2错误!未定义书签。
,则有,F N+g=错误!未定义书签。
,解得F N=3g,即管道的外轨道对小球有向内的作用力为3g,由牛顿第三定律可知,小球对管道有向外,即向上的作用力,选项正确;小球在最低点速度为错误!未定义书签。
时,小球受到管道向上的作用力,大小为F′N=2g,故选项D错误.答案 A6.如图所示,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动,图中c沿半径指向圆心,与c垂直,下列说法正确的是( )A.当转盘匀速转动时,P受摩擦力方向为方向B.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向为b方向.当转盘加速转动时,P受摩擦力方向为c方向D.当转盘减速转动时,P受摩擦力方向为d方向解析圆周运动,沿半径方向一定受力;匀速圆周运动,切向方向不受力;变速圆周运动,切向方向一定受力,加速沿方向,减速沿反方向.摩擦力即为两个方向的合力.由此可判断B、D正确.答案BD7.平抛物体的初速度为v0,当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时( )A.运动的时间=错误!未定义书签。
B.瞬时速率v=错误!未定义书签。
v0.水平分速度与竖直分速度大小相等D.位移大小等于2错误!未定义书签。
v错误!未定义书签。
/g解析平抛运动可分解为水平匀速运动和竖直的自由落体运动,当竖直位移和水平位移大小相等时,即v0=错误!未定义书签。
g2,得=错误!未定义书签。
,故A选项正确;物体的竖直分速度v y=g=2v0,则此时物体的速度v=错误!未定义书签。
=错误!未定义书签。
v0,故B选项正确,选项错误;物体的位移=错误!未定义书签。
=错误!未定义书签。
=错误!未定义书签。
,故D 选项正确.答案ABD8质量为的物体随水平传送带一起匀速运动,A为传送带的终端皮带轮.如图所示,皮带轮半径为r,要使物体通过终端时能水平抛出,皮带轮的转速至少为( )A错误!未定义书签。
错误!未定义书签。
B错误!未定义书签。
错误!未定义书签。
D错误!未定义书签。
解析要使物体通过终端时能水平抛出,则有g=错误!未定义书签。
,皮带转动的线速度至少为错误!未定义书签。
,故选项正确.答案两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动.则它们的( )A.运动周期相同B.运动的线速度相同.运动的角速度相同D.向心加速度相同解析设细线与竖直方向的夹角为θ,水平面距悬点的高度为,细线的拉力与重力的合力提供向心力,则gθ=错误!未定义书签。
2θ,解得T=2π错误!未定义书签。
,由此可知T与细线长无关,A、正确,B、D错误.答案 A10.如图所示,一质点从倾角为θ的斜面顶点以水平速度v0抛出,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )A.质点自抛出后,经时间错误!未定义书签。
离斜面最远B.质点抛出后,当离斜面最远时速度大小为错误!未定义书签。
.质点抛出后,当离斜面最远时速度大小为错误!未定义书签。
D.质点抛出后,经时间错误!未定义书签。
离斜面最远解析质点做平抛运动过程中,当速度与斜面平行时离斜面最远,如图所示,则v y=v0θ=g可得=错误!未定义书签。
,故A选项正确;其合速度v=错误!未定义书签。
,故选项正确.答案 A第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、实验题(本题共2小题,共18分)11.(10分)如图甲所示,在一端封闭、长约1 的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做的蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动.假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1 上升的距离都是10 c,玻璃管向右匀加速平移,每1 通过的水平位移依次是25 c、75 c、125 c、175 c图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,=0时蜡块位于坐标原点.甲乙(1)请在图乙中画出蜡块4 内的轨迹;(2)玻璃管向右平移的加速度=________;(3)=2 时蜡块的速度v2=________解析(1)如图(2)因为Δ=T2,所以=错误!未定义书签。
=错误!未定义书签。
/2=5×10-2 /2(3)v y=错误!未定义书签。
=错误!未定义书签。
/=01 /,v==5×10-2×2 /=01 /,v=错误!未定义书签。
=错误!未定义书签。
/=014 /2答案(1)见解析图(2)5×10-2 /2(3)014 /12.(8分)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.实验器材:电磁打点计时器(50 Hz)、米尺、纸带、复写纸片.甲实验步骤:①如图甲所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;②启动控制装置使圆盘转动,同时接通电,打点计时器开始打点;③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量.(1)由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=________,式中各量的意义是_____________________________________(2)某次实验测得圆盘半径r =550×10-2 ,得到的纸带的一段如图乙所示,求得角速度为________.(保留两位有效字)乙解析 (1)圆盘匀速转动,纸带匀速运动,有2-1=v ,=(-1)T ,v =ωr ,由以上三式得ω=错误!未定义书签。
T 为打点计时器打点的时间间隔,r 为圆盘半径,1、2是纸带选定的两点分别对应米尺上的刻度值,为选定的两点间的打点(含两点).(2)取1和2对应米尺上的刻度值分别为1=0和2=105×10-2 ,得打点=15个,T =002 ,r =550×10-2 ,代入公式得ω=68 rd/答案 (1)错误!未定义书签。
T 为打点计时器打点的时间间隔,r 为圆盘半径,1,2是纸带选定的两点分别对应米尺上的刻度值,为选定的两点间的打点(含两点)(2)68 rd/三、解答题(本题共4小题,共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有值计算的题,答案中必须明确写出值和单位)13.(8分)如图所示飞机以恒定的水平速度飞行,距地面高度2000 ,在飞行过程中释放一炸弹,经30 飞行员听到了炸弹着地后的爆炸声.设炸弹着地立即爆炸,不计空气阻力,声速为320 /,求飞机的飞行速度v 0(g 取10/2)解析炸弹离开飞机后做平抛运动,初速度即飞机的飞行速度,如图所示.设炸弹落地时间为1,则声音传到飞行员的时间2=-1由平抛知识得1=错误!未定义书签。
=错误!未定义书签。
=20 ,由运动的等时性知,炸弹落地时,飞机运动到落地点的正上方B点,故错误!未定义书签。
=v02=v0(-1)=10v0,错误!未定义书签。
=v(-1)=320×(30-20) =3 200由几何关系(错误!未定义书签。
)2=(错误!未定义书签。
)2+2,得3 2002=(10v0)2+2 0002,解得v0≈250 /答案250 /14.(8分)如图所示,质量=1 g的小球用细线拴住,线长=05 ,细线所受的拉力达到F=18 N时就会被拉断.当小球从图示位置释放后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=5 ,重力加速度g =10 /2,求小球落地处到地面上P点的距离.(P点在悬点的正下方)解析由向心力公式F-g=错误!未定义书签。