2020最新学年高中物理 第五章 曲线运动章末检测试卷 新人教版必修2(考试专用)
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高一物理人教版必修二单元检测卷《曲线运动》一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)1.如图所示,在水平地面上做匀速直线运动的小车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若小车和被吊的物体在同一时刻的速度分别为v1和v2,绳子对物体的拉力为T,物体所受重力为G,则下列说法正确的是()A. 物体做匀速运动,且v1=v2B. 物体做加速运动,且T>GC. 物体做加速运动,且v2>v1D. 物体做匀速运动,且T=G2.如图所示.足够长的水平直轨道MN上左端有一点C,过MN的竖直平面上有两点A、B,A点在C点的正上方,B点与A点在一条水平线上,不计轨道阻力和空气阻力及碰撞过程中的能量损失和时间,下面判断正确的是()A. 在A、C两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球,两球一定会相遇B. 在A、C两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球,两球一定不会相遇C. 在A点水平向右抛出一小球,同时在B点由静止释放-小球,两球一定会相遇D. 在A、C两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球,并同时在B点由静止释放一小球,三小球有可能在水平轨道上相遇3.关于曲线运动,下列说法正确的是()A. 做曲线运动的物体,速度的大小和方向都在不断变化B. 物体受到的合外力方向变化,一定做曲线运动C. 只要物体做圆周运动,它所受的合外力一定指向圆心D. 做曲线运动的物体,受到的合外力一定不为零4.军事演习中,M点的正上方离地H高处的蓝军飞机以水平速度v1投掷一颗炸弹攻击地面目标,反应灵敏的红军的地面高炮系统同时在M点右方地面上N点以速度v2斜向左上方发射拦截炮弹,两弹恰在M、N连线的中点正上方相遇爆炸,不计空气阻力,则发射后至相遇过程()A. 两弹飞行的轨迹重合B. 初速度大小关系为v1=v2C. 拦截弹相对攻击弹做匀速直线运动D. 两弹相遇点一定在距离地面H高度处5.车手要驾驶一辆汽车飞越宽度为d的河流。
在河岸左侧建起如图所示高为h、倾角为的斜坡,车手驾车从左侧冲上斜坡并从顶端飞出,接着无碰撞地落在右侧高为H、倾角为的斜坡上,顺利完成了飞越。
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。
第五章曲线运动一、选择题1.关于运动性质的说法正确的是()A. 变速运动一定是曲线运动B. 曲线运动一定是变速运动C. 曲线运动一定是变加速运动D. 曲线运动一定是加速度不变的匀变速运动【答案】B【解析】【详解】无论是物体速度的大小变了,还是速度的方向变了,都说明速度是变化的,都是变速运动,做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变,所以曲线运动一定是变速运动,故A正确;变速运动也可以是匀加速直线运动或匀减速直线运动,并不一定是曲线运动,故B错误;变加速运动是指加速度变化的运动,曲线运动的加速度可以不变,如平抛运动就是加速度恒定的匀变速运动,故C错误;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条直线上,但合外力可能变化,加速度可能变化,故D错误。
所以B正确,ACD错误。
2.正在水平匀速飞行的飞机,每隔1秒钟释放一个小球,先后共释放5个。
不计阻力则()A. 这5个球在空中排成一条直线B. 这5个球在空中处在同一抛物线上C. 在空中,第1、2两球间的距离保持不变D. 相邻两球的落地点间距离相等【答案】AD【解析】释放的每个小球都做平抛运动,水平方向的速度与飞机的飞行速度相等,所以5个小球均始终在飞机正下方,且相邻小球落地点间距相等,故AD正确;竖直方向5个小球均为自由落体运动,由于第2个球释放时第1个小球的速度已经为v0=gt=10 m/s,所以之后经时间t,两小球间距为Δh=(v0t+gt2)-gt2=v0t,所以两小球间距逐渐增大,故BC错误。
所以AD正确,BC错误。
3.物体从某一高处平抛,其初速度为,落地速度为v,不计阻力,则物体在空中飞行时间为()A.B.C.D.【答案】B【解析】根据平行四边形定则知,物体落地时竖直分速度为:,又,则,故B正确,A、C、D错误;故选B。
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,掌握分速度公式,结合运动的分解法研究。
4.A、B、C三个物体放在旋转的水平圆台上,A的质量是2m,B、C质量各为m;C离轴心的距离是2r,A、B离轴心距离为r,当圆台匀速转动时,A、B、C都没发生滑动,则()A. A受的向心力最小B. B受的向心力最小C. C受的向心力最小D. 它们受的向心力一样大【答案】B【解析】【分析】A、B、C共轴转动,角速度大小相等,根据质量关系、转动的半径大小关系比较向心力的大小。
绝密★启用前2020年秋人教版高中物理必修二第五章曲线运动测试本试卷共100分,考试时间90分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮.红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管由静止水平匀加速向右运动,则蜡块的轨迹可能是()A.直线PB.曲线QC.曲线RD.无法确定2.下列关于向心加速度的说法中正确的是()A.向心加速度的方向始终指向圆心B.向心加速度的方向保持不变C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的D.在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化3.在世界一级方程式锦标赛中,赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,其原因是()A.是由于赛车行驶到弯道时,运动员未能及时转动方向盘造成的B.是由于赛车行驶到弯道时,没有及时加速造成的C.是由于赛车行驶到弯道时,没有及时减速造成的D.是由于在弯道处汽车受到的摩擦力比在直道上小造成的4.有一个直角支架AOB,OA水平放置,OB竖直向下,OA上套有小环P,OB上套有小环Q,两环间由一根质量不计、不可伸长的细绳相连,小环P受水平向右外力作用使其匀速向右平动,在P 平动过程中,关于Q的运动情况以下说法正确的是()A.Q匀速上升B.Q减速上升C.Q匀加速上升D.Q变加速上升5.如图所示,从广州飞往上海的波音737航班上午10点到达上海浦东机场,若飞机在降落过程中的水平分速度为60 m/s,竖直分速度为6 m/s,已知飞机在水平方向做加速度大小等于2 m/s2的匀减速直线运动,在竖直方向做加速度大小等于0.2 m/s2的匀减速直线运动,则飞机落地之前()A.飞机的运动轨迹为曲线B.经20 s飞机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等C.在第20 s内,飞机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等D.飞机在第20 s内,水平方向的平均速度为21 m/s6.有半径为R的圆盘在水平面上绕竖直轴匀速转动,圆盘边缘上有a,b两个圆孔且在一条直线上,在圆心O点正上方高R处以一定的初速度水平抛出一小球,抛出时刻速度正好沿着Oa方向,为了让小球能准确地掉入孔中,小球的初速度和圆盘转动的角速度分别应满足(重力加速度为g)()A.,2kπ(k=1,2,3…)B.,kπ(k=1,2,3…)C.,kπ(k=1,2,3…)D.,2kπ(k=1,2,3…)7.在光滑水平面上有一质量为2 kg的物体,受几个共点力作用做匀速直线运动.现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述正确的是()A.物体做速度大小不变的曲线运动B.物体做加速度大小变化的曲线运动C.物体做加速度为m/s2的匀变速曲线运动,速度越来越大D.物体做加速度为m/s2的匀变速曲线运动,速度越来越小8.用一根细线一端系一小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥顶上,如图所示,设小球在水平面内绕图中虚线作匀速圆周运动的角速度为ω,线的张力为T,则T随ω2变化的图象是选项中的()A.B.C.D.9.某品牌电动自行车的铭牌如下:根据此铭牌中的有关数据,可知该车的额定时速约为()A. 15 km/hB. 18 km/hC. 20 km/hD. 25 km/h10.如图,可视为质点的小球,位于半径为m半圆柱体左端点A的正上方某处,以一定的初速度水平抛出小球,其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点.过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°,则初速度为(不计空气阻力,重力加速度为g=10 m/s2)()A.B.C.D.二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)在汽车无极变速器中,存在如图所示的装置,A是与B同轴相连的齿轮,C是与D同轴相连的齿轮,A、C、M为相互咬合的齿轮.已知齿轮A、C规格相同,半径为R,齿轮B、D规格也相同,半径为1.5R,齿轮M的半径为0.9R.当齿轮M如图方向转动时()A.齿轮D和齿轮B的转动方向相同B.齿轮D和齿轮A的转动周期之比为1∶1C.齿轮M和齿轮C的角速度大小之比为9∶10D.齿轮M和齿轮B边缘某点的线速度大小之比为2∶312.(多选)对下列有关离心运动说法中正确的是()A.离心水泵工作是离心运动在生活中的应用,是一种客观存在的力将水泵中的水带离水泵B.洗衣机能将衣服上的水甩掉,是因为衣服上的水随桶旋转时外界提供的指向圆心方向的合外力小于水做圆周运动所需要的向心力C.转速很高的砂轮半径不能做得太大是为了防止砂轮产生离心运动D.在修建铁路时,转弯处外轨要高于内轨,也是为了防止火车产生离心运动,如果火车转弯时运行的速度比设计的速度大时,内轨将给火车车轮一个侧压力13.(多选)一准确运动的机械钟表,下列说法正确的是()A.秒针转动的周期最长B.时针转动的频率最低C.秒针转动的角速度最大D.秒针、分针、时针上任一点的线速度相同14.(多选)如图所示为摩擦传动装置,B轮转动时带动A轮跟着转动,已知转动过程中轮缘间无打滑现象,下列说法中正确的是()A.A,B两轮转动的方向相同B.A与B转动方向相反C.A,B转动的角速度之比为1∶3D.A,B轮缘上点的向心加速度之比为3∶1三、计算题(共3小题, 共40分)15.如图所示,水平放置的圆盘,在其边缘C点固定一个小桶,桶高不计,圆盘半径R=1 m,在圆盘直径CD的正上方,与CD平行放置一条水平滑道AB,滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上,且B距离O的高度h=1.25 m,在滑道左端静止放置质量为m=0.4 kg的物块(可视为质点),物块与滑道的动摩擦因数为μ=0.2,现用力F=4 N的水平力拉动物块,同时圆盘从图示位置,以角速度ω=2π rad/s绕通过圆心的竖直轴匀速转动,拉力作用在物块上一段时间后撤去,最终物块由B 点水平抛出,恰好落入圆盘边缘的小桶内.(g=10 m/s2),求拉力作用的时间和相应的滑道长度.16.如图所示,一个水平放置的圆桶正以中心轴匀速运动,桶上有一小孔,桶壁很薄,当小孔运动到桶的上方时,在孔的正上方h处有一个小球由静止开始下落,已知圆孔的半径略大于小球的半径,为了让小球下落时不受任何阻碍,h与桶的半径R之间应满足什么关系(不考虑空气阻力)?17.如图所示,小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动,当它运动到图中a点时,在圆形槽中心O点正上方h处,有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出,结果恰好在a点与A 球相碰,求:(1)B球抛出时的水平初速度;(2)A球运动的线速度最小值.答案解析1.【答案】B【解析】红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动,在水平方向上做匀加速直线运动,所受合力水平向右,合力与合速度不共线,红蜡块的轨迹应为曲线,A错误;由于做曲线运动的物体所受合力应指向弯曲的一侧,故B正确,C、D 错误.2.【答案】A【解析】向心加速度的方向时刻指向圆心,A 正确;向心加速度的大小不变,方向时刻变化,故B,C,D错误.3.【答案】C【解析】赛车在水平弯道上行驶时,摩擦力提供向心力,而且速度越大,需要的向心力越大,如不及时减速,当摩擦力不足以提供向心力时,赛车就会做离心运动,冲出跑道,故C正确.4.【答案】D【解析】小环P、小环Q的合运动与分运动的关系如图所示,若细绳与OB的夹角为α,则v0=v P sinα,而v Q=,所以v Q=v P tanα,由于v P保持不变,α增大,所以v Q增大,Q加速度向上,但速度不是均匀增大,即Q变加速上升,因此只有选项D正确,选项A、B、C均错误.5.【答案】D【解析】由于初速度的方向与合加速度的方向相反,故飞机的运动轨迹为直线,A错误;由匀减速运动规律可知,飞机在第20 s末的水平分速度为20 m/s,竖直方向的分速度为2 m/s,B错误;飞机在第20 s内,水平位移x=(v0x t20-a x t)-(v0x t19-a x t)=21 m,竖直位移y=(v0y t20-a y t)-(v0y t19-ayt)=2.1 m,C错误.飞机在第20 s内,水平方向的平均速度为21 m/s,D正确.6.【答案】B【解析】小球为平抛运动,因此根据平抛运动规律则求得小球初速度为.排除A、C.小球落在a的时间内,圆盘可以转半圈,即=t,解得ω=nπ(n=1,2,3…),答案为B.7.【答案】C【解析】物体原来所受合外力为零,当将与速度反方向的 2 N的力水平旋转90°后,其受力如图所示,其中Fx=Fy=2 N,F是Fx、Fy的合力,即F=2 N,且大小、方向都不变,是恒力,物体的加速度为a==m/s2=m/s2,恒定.又因为F与v的夹角θ<90°,所以物体做速度越来越大、加速度大小恒为m/s2的匀变速曲线运动,故C正确.8.【答案】C【解析】设绳长为L,锥面与竖直方向夹角为θ,当ω=0时,小球静止,受重力mg、支持力N和绳的拉力T而平衡,T=mg cosθ≠0,所以A项、B项都不正确;ω增大时,T增大,N减小,当N=0时,角速度为ω0.当ω<ω0时,由牛顿第二定律得,T sinθ-N cosθ=mω2L sinθ,T cosθ+N sinθ=mg,解得T=mω2L sin2θ+mg cosθ;当ω>ω0时,小球离开锥子,绳与竖直方向夹角变大,设为β,由牛顿第二定律得T sinβ=mω2L sinβ,所以T=mLω2,可知T-ω2图线的斜率变大,所以C项正确,D错误.9.【答案】C【解析】由v==2πrn得v=2×3.14××10-3××3.6 km/h≈20 km/h。
曲线运动测试题学校:___________姓名:__________班级:___________考号:___________一、单选题1.某学生在体育场上抛出铅球,其运动轨迹如图所示。
已知在B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是()A.D点的速率比C点的速率大B.D点的加速度比C点加速度大C.从B到D加速度与速度始终垂直D.从B到D加速度与速度的夹角先增大后减小2.如图所示是玩具陀螺的示意图,a、b和c是陀螺表面上的三个点,当陀螺绕垂直于地面的轴线oo'匀速旋转时()A.a、c两点的线速度相同B.b、c两点的周期相同C.a、b两点的转速不同D.b、c两点的角速度不同3.如图所示,物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起,A物体受水平向右的力F 的作用,此时B匀速下降,A水平向左运动,可知()A.物体A做匀速运动B.物体A做减速运动C.物体A所受摩擦力逐渐减小D.物体A所受摩擦力逐渐增大4.如图所示,小物块A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,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C.受重力、支持力、与运动方向相同的摩擦力和向心力D.受重力、支持力、与运动方向相反的摩擦力和向心力5.如图所示为场地自行车赛的比赛情景,运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动.已知运动员及自行车的总质量为m,做圆周运动的半径为R,将运动员和自行车看作一个整体,则A.受到合力的方向保持不变B .受到合力的大小为2v F m R= C .若运动员减速,则一定沿倾斜赛道上滑D .发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心6.如图所示,小物体P 放在水平圆盘上随圆盘一起转动,下列关于小物体所受摩擦力f 的叙述正确的是( )A .圆盘匀速转动时,摩擦力f 等于零B .圆盘转动时,摩擦力f 方向总是指向轴OC .当物体P 到轴O 距离一定时,摩擦力f 的大小跟圆盘转动的角速度成正比D .当圆盘匀速转动时,摩擦力f 的大小跟物体P 到轴O 的距离成正比7.由于地球自转,地球表面处的物体都随地球一起做匀速圆周运动,将地球视为圆球体,如图所示,比较a 、b 两处物体的运动,下列说法正确的是( ).A .a 、b 两处物体的线速度不同,且a b v v >B .a 、b 两处物体的角速度不同,且a b ωω<C .a 、b 两处物体的角速度相同D.a、b两处物体绕自转轴的向心加速度相同8.如图所示,杂技演员在表演“水流星”的节目,盛水的杯子经过最高点杯口向下时,水也不会洒出来,在杯子经过最高点时,则()A.速度可能等于零B.杯底对水的作用力可能为零C.水处于平衡状态,所受合力为零D.水处于失重状态,不受重力作用9.如图所示,位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出,都落在了倾角为45°的斜面上的C点,小球B恰好垂直打到斜面上,则A、B到达C点的速度之比为()A.2∶1B.1∶1CD10.一带有乒乓球发射机的乒乓球台水平台面的长是宽的2倍,中间球网高h,发射机安装于台面左侧边缘的中点,发射点的高度可调,发射机能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,不计空气阻力,当发射点距台面高度为3h且发射机正对右侧台面的外边角以速度v1发射时,乒乓球恰好击中边角,如图所示;当发射点距台面高度调为H且发射机正对右侧台面以速度v 2发射时,乒乓球恰好能过球网且击中右侧台面边缘,则( )A .H h =43,12v v=6B .H h =21,12v v=6 C . H h =43,12v v =23 D .H h =21,12v v =23 11.如图所示,光滑的水平面上,小球m 在拉力F 的作用下做匀速圆周运动,若小球到达B 点时F 突然发生变化,下列关于小球的运动的说法正确的是( )A .F 突然消失,小球将沿Ba 轨迹做离心运动B . F 突然变小,小球将沿轨迹Ba 做离心运动C .F 突然变小,小球将沿轨迹Bc 做向心运动D .F 突然变大,小球将沿轨迹Bb 做离心运动12.如图所示,人在岸上拉一只质量为m 的船,设水的阻力恒为f F ,当轻绳与水平面的夹角为θ时,船的速度为v ,此时人的拉力大小为F ,则此时A .人拉绳行走的速度为vsin θB .人拉绳行走的速度为cos v θC .船的加速度为f Fcos F m θ-D .船的加速度为fF F m -评卷人得分二、多选题 13.图甲为北京2022年冬奥会的“雪如意”跳台滑雪场地,其简化示意图如图乙所示,某滑雪运动员从跳台a 处沿水平方向飞出,在斜坡b 处着陆,测得ab 间的距离为40m ,斜坡与水平方向的夹角为30°,不计空气阻力,210m /g s =。
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︒。
章末检测一、单项选择题(共7小题,每小题4分,共28分)1.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.2.关于互成角度(不为0°和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,也可能是曲线运动D.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,而运动物体的合力沿着原匀变速直线运动的直线上也就是说运动物体的合力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. 弹道导弹是指在火箭发动机推力作用下按预定轨道飞行,关闭发动机后按自由抛体轨迹飞行的导弹.若关闭发动机时导弹的速度是水平的,不图1计空气阻力,则导弹从此时起水平方向的位移 ( )A .只由水平速度决定B .只由离地高度决定C .由水平速度、离地高度共同决定D .与水平速度、离地高度都没有关系 答案 C解析 不计空气阻力,关闭发动机后导弹水平方向的位移x =v 0t =v 02h g ,可以看出水平位移由水平速度、离地高度共同决定,选项C 正确. 6. 如图3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.F fmgB.F fmg +m v 2R C.F fmg -mv 2RD.F f m v 2R答案 B解析 物块滑到最低点时受竖直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三个力作用,据牛顿第二定律得F N -mg =m v 2R ,又F f =μF N ,联立解得μ=F fmg +m v 2R,选项B 正确. 7. 如图4所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )A .tan φ=sin θB .tan φ=cos θC .tan φ=tan θD .tan φ=2tan θ答案 D图3图4解析竖直速度与水平速度之比为:tan φ=gtv0,竖直位移与水平位移之比为:tan θ=12gt2v0t,故tan φ=2tan θ,D正确.二、不定项选择题(共5小题,每小题4分,共20分)8.下列现象是为了防止物体产生离心运动的有() A.汽车转弯时要限制速度B.转速很高的砂轮半径不能做得太大C.在修筑铁路时,转弯处轨道的内轨要低于外轨D.离心水泵工作时答案ABC9.一物体做平抛运动,先后在两个不同时刻的速度大小分别为v1和v2,时间间隔为Δt,那么() A.v1和v2的方向一定不同B.v1<v2C.由v1到v2的速度变化量Δv的方向不一定竖直向下D.由v1到v2的速度变化量Δv的大小为gΔt答案ABD解析平抛运动的轨迹是曲线,某时刻的速度方向为该时刻轨迹的切线方向,不同时刻方向不同,A对;v0不变,v y∝t,所以v2>v1,B对;由Δv=gΔt 知Δv方向一定与g方向相同即竖直向下,大小为gΔt,C错,D对.10. 如图5所示,用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法中正确的是()A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为gLD.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力答案CD图5解析 由于不知道小球在圆周最高点时的速率,故无法确定绳子的拉力大小,A 、B 错误;若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率满足mg =m v 2L ,推导可得v =gL ,C 正确;小球过最低点时,向心力方向向上,故绳子的拉力一定大于小球重力,D 选项正确. 11. 如图6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.取g =10 m/s 2,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 答案 BD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.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7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 答案 BC解析 摩托车受力如图所示.图6图7由于F N =mgcos θ所以摩托车受到侧壁的压力与高度无关,保持不变,摩托车对侧壁的压力F 也不变,A 错误;由F n =mg tan θ=m v 2r =mω2r 知h 变化时,向心力F n 不变,但高度升高,r 变大,所以线速度变大,角速度变小,周期变大,选项B 、C 正确,D 错误. 三、计算题(共4小题,共52分)13. (12分)如图8所示,一光滑的半径为R 的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为m 的小球以某一速度冲上轨道,然后小球从轨道口B 处飞出,最后落在水平面上.已知小球落地点C 距B 处的距离为3R ,求小球对轨道口B 处的压力为多大. 答案 14mg解析 设小球经过B 点时速度为v 0,则小球平抛的水平位移为 x =(3R )2-(2R )2=5R , 2R =12gt 2,所以t =4R gv 0=x t =5R 4R g=5gR 2. 对小球过B 点时由牛顿第二定律得 F +mg =m ,F =14mg . 由牛顿第三定律得 F ′=F =14mg .14. (12分)如图9所示,从高为h 的斜面顶端A 点以速度v 0水平抛出一个小球,小球落在斜面底端B 点(已知重力加速度大小为g ,不计空气阻力),求: (1)小球从抛出到落到B 点所经过的时间;图8图9(2)小球落到B 点时的速度大小. 答案(1)2h g解析 (1)解决平抛运动的方法是通常把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同.设小球飞行时间为t ,根据平抛运动的规律,可得 竖直方向上有h =12gt 2 解得:t =2h g15. (14分)如图10所示,在光滑水平面上有坐标xOy ,质量为1 kg 的质点开始静止在xOy 平面上的原点O ,某一时刻受到沿x 轴正方向的恒力F 1的作用,F 1的大小为2 N ,若力F 1作用一段时间t 0后撤去,撤去力F 1后5 s 末质点恰好通过该平面上的A 点,A 点的坐标为x =11 m ,y =15 m.(1)为使质点按题设条件通过A 点,在撤去力F 1的同时对质点施加一个沿y 轴正方向的恒力F 2,力F 2应为多大? (2)力F 1作用时间t 0为多长?(3)在图中画出质点运动轨迹示意图,在坐标系中标出必要的坐标. 答案 (1)1.2 N (2)1 s (3)见解析解析 (1)撤去F 1,在F 2的作用下,沿x 轴正方向质点做匀速直线运动,沿y 轴正方向质点做匀加速直线运动.由y =12a 2t 2和a 2=F 2m 可得F 2=2my t 2 代入数据得F 2=1.2 N(2)F 1作用下,质点运动的加速度a 1=F 1m =2 m/s 2 由x 1=12a 1t 20,x -x 1=v t =a 1t 0t 解得t 0=1 s(3)质点运动轨迹示意图如图所示.图1016. (14分)如图11所示,有一内壁光滑的试管装有质量为1g的小球,试管的开口端封闭后安装在水平轴O上,转动轴到管底小球的距离为5 cm,让试管在竖直平面内做匀速转动.问:(1)转动轴达某一转速时,试管底部受到小球的压力的最大值为最小值的3倍,此时角速度多大?(2)当转速ω=10 rad/s时,管底对小球的作用力的最大值和最小值各是多少?(g取10 m/s2)答案(1)20 rad/s(2)1.5×10-2 N0解析(1)转至最低点时,小球对管底压力最大;转至最高点时,小球对管底压力最小,最低点时管底对小球的支持力F1应是最高点时管底对小球支持力F2的3倍,即F1=3F2①根据牛顿第二定律有最低点:F1-mg=mrω2②最高点:F2+mg=mrω2③由①②③得ω=4g2r=4×102×0.05rad/s=20 rad/s④(2)在最高点时,设小球不掉下来的最小角速度为ω0,则mg=mrω20ω0=gr=100.05rad/s=14.1 rad/s因为ω=10 rad/s<ω0=14.1 rad/s,故管底转到最高点时,小球已离开管底,因此管底对小球作用力的最小值为F′=0当转到最低点时,管底对小球的作用力最大为F1′,根据牛顿第二定律知F1′-mg=mrω2,则F1′=mg+mrω2=1.5×10-2 N.图11。
第五章 曲 线 运 动(考试时间:90分钟 分值:100分)一、选择题(此题共10小题,每题6分,共60分,在每一小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对得6分,漏选得3分,错选或不选得0分)1.关于匀速圆周运动的说法中正确的答案是(B ) A .匀速圆周运动是匀速运动 B .匀速圆周运动是变速运动C .匀速圆周运动的质点处于速度不变的状态D .匀速圆周运动的质点处于平衡状态 2.关于曲线运动,下面说法正确的答案是(BD ) A .物体运动状态改变着,它一定做曲线运动 B .物体做曲线运动,它的运动状态一定在改变C .物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向一致D .物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和所受到的合外力方向一致3.随着人们生活水平的提高,高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐.如下列图,某人从高出水平地面h 的坡上水平击出一个质量为m 的高尔夫球.由于恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L 的A 穴.如此(BD )A .球被击出后做平抛运动B .该球从被击出到落入A 穴所用的时间为 2h gC .球被击出时的初速度大小为L2h gD .球被击出后受到的水平风力的大小为mgLh4.汽车甲和汽车乙质量相等,以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,甲车在乙车的外侧.两车沿半径方向受到的摩擦力分别为F f甲和F f乙.以下说法正确的答案是(A) A.F f甲小于F f乙B.F f甲等于F f乙C.F f甲大于F f乙D.F f甲和F f乙大小均与汽车速率无关5.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径之比为3∶4,在一样的时间里甲转过60圈时,乙转过45圈,如此它们的向心加速度之比为(B)A.3∶4B.4∶3C.4∶9 D.9∶166.物体在做平抛运动中,在相等时间内,如下哪些量相等(AB)A.速度的增量 B.加速度C.位移的增量 D.位移7.如下列图,一个球绕中心线OO′以角速度ω转动,如此(AC)A.A、B两点的角速度相等B.A、B两点的线速度相等C.假设θ=30°,如此v A∶v B=3∶2D.以上答案都不对8.在同一水平直线上的两位置分别沿同一水平方向抛出两小球A和B,其运动轨迹如下列图,不计空气阻力.要使两球在空中相遇,如此必须(CD)A.先抛出A球B.先抛出B球C.同时抛出两球D.A球的水平速度应大于B球的水平速度9.在观看双人把戏滑冰表演时,观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动.通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°,重力加速度为g=10 m/s2,假设女运动员的体重为35 kg,据此可估算该女运动员(AC)A.受到的拉力约为350 2 NB.受到的拉力约为350 NC.向心加速度约为10 m/s2D.向心加速度约为10 2 m/s210.如下列图,有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,小强站在距圆心为r处的P点不动,关于小强的受力,如下说法正确的答案是(C)A.小强在P点不动,因此不受摩擦力作用B.小强随圆盘做匀速圆周运动,其重力和支持力充当向心力C.小强随圆盘做匀速圆周运动,圆盘对他的摩擦力充当向心力D.假设使圆盘的转速均匀减小时,小强在P点受到的摩擦力保持不变二、计算题(本大题共5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)11.(6分)在做“研究平抛运动〞的实验中,为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如下列图的装置.先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板外表钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板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,小球撞在木板上得到痕迹B;将木板再向远离槽口的方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.假设测得木板每次移动距离x =10.00 cm ,A 、B 间距离y 1=5.02 cm ,B 、C 间距离y 2=14.82 cm.请回答以下问题(g =9.80 m/s 2):(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?___________________________________________________________.(2)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v 0=__________(用题中所给字母表示).(3)小球初速度的值为v 0=______m/s.解析:(1)每次从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球,是为了使小球离开斜槽末端时有一样的初速度.(2)根据平抛运动在水平方向上为匀速直线运动,如此小球从A 到B 和从B 到C 运动时间相等,设为T ;竖直方向由匀变速直线运动推论有y 2-y 1=gT 2,且v 0T =x. 解以上两式得:v 0=xgy 2-y 1. (3)代入数据解得v 0=1.00 m/s.答案:(1)为了保证小球每次做平抛运动的初速度一样 (2)xgy 2-y 1(3)1.00 12.(6分)把一小球从离地面h =5 m 处,以v 0=10 m/s 的初速度水平抛出,不计空气阻力(g =10 m/s 2).求:(1)小球在空中飞行的时间. (2)小球落地点离抛出点的水平距离. (3)小球落地时的速度.解析:(1)由h =12gt 2得飞行的时间,t =2h g=2×510s =1 s.(2)落地点离抛出点的水平距离为 x =v 0t =10×1 m =10 m. (3)v y =gt =10 m/s. 小球落地时的速度 v =v 20+v 2y =14.1 m/s , 方向与地面成45°向下.答案:(1)1 s (2)10 m (3)14.1 m/s ,方向与地面成45°向下13.(8分)如下列图,水平杆AB ,可以绕竖直轴OO′匀速运动,在离杆的B 端0.3 m 处套着一个质量为 0.2 kg 的小环,当杆以20 r/min 的转速匀速转动时,小环受到的摩擦力多大?设环与杆之间的最大静摩擦力等于压力的0.4倍,问:当杆以40 r/min 的转速匀速转动时,小环最远可以放到什么位置上而不至于滑动(g 取10 m/s 2)?解析:角速度ω1=2πn 1=2π×2060 rad/s =23π rad/s ,对环由牛顿第二定律有F f =mω21r 1=0.2×⎝ ⎛⎭⎪⎫23π2×0.3 N =0.26 N ,转速增加,小环恰好不滑动时角速度ω2=2πn 2=2π×4060 rad/s =43π rad/s.同理:kmg =m ω22r 2,故r 2=kmg m ω22=0.4×0.2×100.2×⎝ ⎛⎭⎪⎫43π2m =0.23 m.答案:0.26 N0.23 m14.(10分)如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R =0.5 m ,离水平地面的高度 H=0.8 m ,物块平抛落地过程水平位移的大小s =0.4 m .设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g =10 m/s 2.求:(1)物块做平抛运动的初速度大小v 0. (2)物块与转台间的动摩擦因数μ. 解析:(1)物块做平抛运动, 竖直方向有H =12gt 2,①水平方向有s =v 0t ,② 联立①②两式得v 0=sg2H=1 m/s.③ (2)物块离开转台时,最大静摩擦力提供向心力,有μmg=m v 2R ,④联立③④得μ=v 2gR =0.2.⑤答案:(1)1 m/s (2)0.215.(10分)“太极球〞是近年来在广阔市民中较流行的一种健身器材.做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上.现将太极球简化成如下列图的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的A 、B 、C 、D 位置时球与板无相对运动趋势.A 为圆周的最高点,C 为最低点,B 、D 与圆心O 等高.设球的重力为1 N ,不计拍的重力.(1)C 处球拍对球的弹力比在A 处大多少?(2)设在A 处时球拍对球的弹力为F ,当球运动到B 、D 位置时,板与水平方向需有一定的夹角θ,请作出tan θF 的关系图象.解析:(1)设球运动的线速度为v ,半径为R ,如此在A 处时F ′+mg =m v2R ,①在C 处时F -mg =m v2R,②由①②式得ΔF =F -F′=2mg =2 N.(2)在A 处时球拍对球的弹力为F ,球做匀速圆周运动的向心力F 向=F +mg ,在B 处不受摩擦力作用,受力分析如下列图.如此tan θ=F 向mg =F +mg mg =F mg +1.作出的tan θF 的关系图象如下:答案:(1)2 N (2)见解析。
2020年人教版新课标高中物理单元综合测试卷曲线运动一、选择题1.如图所示,一个小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动,关于小球的受力情况,下列说法正确的是()。
A.只受重力和支持力B.受重力、支持力和压力C.受重力、支持力和向心力D.受重力、压力和向心力2.关于曲线运动,以下说法中正确的是()。
A.平抛运动是一种匀变速运动B.物体在恒力作用下不可能做曲线运动C.做匀速圆周运动的物体,所受合力是恒定的D.做圆周运动的物体所受合力总是与速度方向垂直3.(多选)图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r。
b点在小轮上,到小轮中心的距离为r。
c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。
若在传动过程中,皮带不打滑。
则()。
A.a点与b点的线速度大小相等B.a点与b点的角速度大小相等C.a点与c点的线速度大小相等D.a点与d点的向心加速度大小相等4.下列一些说法中不正确的有()。
A.产生离心现象的原理有时可被利用为人类服务B.汽车转弯时要利用离心现象防止事故C.洗衣机脱水桶脱干衣服,脱水桶的转速不能太小D.汽车转弯时要防止离心现象的发生,避免发生事故5.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低。
如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些。
汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动。
设内外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L。
已知重力加速度为g。
要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于()。
A .gRhLB .gRhdC .gRLhD .gRdh6.杂技演员表演水流星节目,一根长为L 的细绳两端系着盛水的杯子,演员握住绳中间,随着演员的抡动,杯子在竖直平面内做圆周运动,欲使杯子运动到最高点处而水不流出,杯子运动到最高点的角速度w 至少为( )。
A .gLB .2g LC .5g LD .10gL7.(多选)如图所示,质量为m 的小环套在半径为R 的圆形环上,在竖直平面内做圆周运动,设小环在最高点的速度为v ,则( )。
2019—2020人教物理必修二第五章曲线运动(期末)中度练习含答案必修二第五章曲线运动一、选择题1、塔式起重机模型如图2,小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动,同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起,下列选项中能大致反映Q运动轨迹的是()图22、如图所示,物体沿曲线由a点运动至b点,关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是( )A.物体的速度可能不变B.物体的速度不可能均匀变化C.a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定小于路程3、如图,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4、(多选)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,你认为正确是( )A. 通过调节使斜槽的末端保持水平B. 小球运动时不应与木板上的白纸相接触C. 每次必须由同一位置静止释放小球D. 将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线5、如图所示,一个球绕中心轴线OO′以角速度ω转动,则( )A.若θ=30°,则vA ∶vB=1∶2B.若θ=30°,则vA ∶vB=2∶1C.A、B两点的角速度相等D.A、B两点的线速度相等6、A、B两个质点分别做匀速圆周运动,若在相等时间内,转过的圆心角之比为θA ∶θB=3∶2,它们通过的弧长之比为sA∶sB=4∶3,则( )A.它们角速度之比为ωA ∶ωB=2∶3B.它们的线速度之比为vA ∶vB=4∶3C.它们周期之比为TA ∶TB=3∶2D.它们的向心加速度之比为aA ∶aB=2∶37、(双选)如图所示,有A、B两颗行星绕同一颗恒星M做圆周运动,旋转方向相同,A行星的周期为T1,B行星的周期为T2,在某一时刻两行星相距最近,则( )A.经过时间t=T1+T2,两行星再次相距最近B.经过时间t=,两行星再次相距最近C. 经过时间t=,两行星相距最远D. 经过时间t=,两行星相距最远8、(双选)如图所示,小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列说法中正确的有A.小球通过最高点的最小速度为v Rg(第*题)B .小球通过最高点的最小速度为0C.小球在水平线ab以下管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力D.小球在水平线曲以上管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力9、关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是( )A.它所受的合力一定不为零B.它有可能处于平衡状态C.它的速度方向可能指向轨迹凹侧D.它所受的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上10、物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列哪些量是相等的()①位移②加速度③平均速度④速度的变化量A.①②B.②③C.②④D.③④【答案】C11、(双选)用图示装置做“探究平抛运动规律”的实验中,下列选项中的会增大实验误差的是()A. 弧形轨道末端不水平B. 弧形轨道不光滑C. 实验小球为泡沫球D. 每次从同一高度无初速释放小球二、非选择题1、如图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹.以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有______ .A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平B.斜槽轨道必须光滑C.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行D.每次小球应从同一高度由静止释放E.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好如图2所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度______ 取2、在距离地面高H =80m处,将一个小球以v0 =40m/s的速度水平抛出,空气阻力不计,取g =10m/s2.求:(1)小球在空中的飞行时间t和水平飞行的距离x;(2)当小球速度v =50m/s时,距离地面的高度h.3、如图所示,B和C是一组塔轮,即B和C半径不同,但固定在同一转动轴上,其半径之比为R B:R C=3:2,A轮的半径大小与C轮相同,它与B轮紧靠在一起,当A轮绕过其中心的竖直轴转动时,由于摩擦作用,B轮也随之无滑动地转动起来.a、b、c分别为三轮边缘的三个点,则a、b、c三点在运动过程中的.线速度大小之比为________,向心加速度大小之比为________.2019—2020人教物理必修二第五章曲线运动(期末)中度练习含答案必修二第五章曲线运动一、选择题1、塔式起重机模型如图2,小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动,同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起,下列选项中能大致反映Q运动轨迹的是()图2解析:物体Q参与两个分运动,水平方向向右做匀速直线运动,竖直方向向上做匀加速直线运动;水平分运动无加速度,竖直分运动加速度向上,故物体合运动的加速度向上,故轨迹向上弯曲,故B正确,A、C、D错误.答案:B2、如图所示,物体沿曲线由a点运动至b点,关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是( )A.物体的速度可能不变B.物体的速度不可能均匀变化C.a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定小于路程解析:做曲线运动的物体的速度方向时刻改变,即使速度大小不变,速度方向也在不断发生变化,故A错误;做曲线运动的物体必定受到力的作用,当物体受到的合力为恒力时,物体的加速度恒定,速度均匀变化,故B错误;ɑ点的速度方向沿ɑ点的切线方向,故C错误;做曲线运动的物体的位移大小必小于路程,故D正确。
第五章曲线运动章末检测试卷(一)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分)1.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.2.(2018·杭西高高一4月测试)下列情景中属于超重现象的是( )答案 C3.(2016·浙江4月选考科目考试)如图1所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间.假定此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则她( )图1A.所受的合力为零,做匀速运动B.所受的合力恒定,做匀加速运动C.所受的合力恒定,做变加速运动D.所受的合力变化,做变加速运动答案 D解析运动员做匀速圆周运动,由于合力时刻指向圆心,其方向变化,所以是变加速运动,D 正确.4.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图2所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平方向运动.现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又使货物沿竖直方向向上做匀减速运动.此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的( )图2答案 D解析由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直向下,由曲线运动的特点(所受的合外力要指向轨迹内侧)可知,当货物匀减速上升时,对应的运动轨迹可能为D.5.如图3所示,为研究自行车上某些物理量之间的关系,小燕将车倒放在地上,摇动踏板使后轮转起来,关于轮缘上A点与辐条上B点的线速度和角速度的大小,正确的是( )图3A.ωA>ωBB.ωA<ωBC.v A>v BD.v A<v B答案 C解析A点和B点是同轴转动,角速度相等,即ωA=ωB,故A、B错误;由于r A>r B,根据公式v=rω,有v A>v B,故C正确,D错误.6.(2018·浙江省9+1高中联盟第二学期期中考试)如图4所示,甲、乙两车在水平地面上匀速通过圆弧形弯道(从1位置至2位置),已知两车速率相等,下列说法正确的是( )图4A.甲、乙两车过弯道的时间可能相同B.甲、乙两车角速度可能相同C.甲、乙两车向心加速度大小可能相同D.甲、乙两车向心力大小可能相同答案 D7.(2018·嘉兴市3月高三选考)羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓,如图5是他表演时的羽毛球场地示意图.图中甲、乙两鼓等高,丙、丁两鼓较低但也等高.若林丹各次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动,则( )图5A.击中甲、乙的两球初速度v甲=v乙B.击中甲、乙的两球初速度v 甲>v 乙C.假设某次发球能够击中甲鼓,用相同速度发球可能击中丁鼓D.击中四鼓的羽毛球中,击中丙鼓的初速度最大 答案 B8.(2015·温州市高一下学期期末考试)小船在静水中的速度为5 m/s ,它要渡过一条宽为50 m 的河,河水流速为4 m/s ,则( ) A.这条船过河的位移不可能为50 m B.这条船过河的时间不可能为10 sC.若河水流速改变,船过河的最短时间一定不变D.若河水流速改变,船过河的最短位移一定不变 答案 C解析 小船在静水中的速度为5 m/s ,大于河水流速4 m/s ,由速度合成的平行四边形定则可知,合速度可以垂直河岸,因此,小船过河位移可以为50 m ,A 选项错误.当小船以在静水中的速度大小垂直河岸过河时,过河时间为t =505 s =10 s ,B 选项错误.河水流速改变时,由分运动的独立性可知只要小船以在静水中的速度大小垂直河岸过河,那么过河的最短时间就不变,C 选项正确.河水流速改变时,合速度要改变,若河水流速大于小船在静水中的速度,合速度不能垂直河岸,过河的最短位移要改变,D 选项错误.9.某地发生地震,一架装载救灾物资的直升飞机,以10 m/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6 s 到达地面目标 B.物资投出后经过18 s 到达地面目标 C.应在距地面目标水平距离600 m 处投出物资 D.应在距地面目标水平距离180 m 处投出物资 答案 A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 =2hg=6 s ,A 项正确,B项错误;抛出点至落地点的水平位移为x =vt =60 m ,C 、D 项错误.10.长沙市橘子洲湘江大桥桥东有一螺旋引桥,供行人上下桥.假设一行人沿螺旋线自外向内运动,如图6所示.已知其走过的弧长s 与时间t 成正比.则关于该行人的运动,下列说法正确的是( )图6A.行人运动的线速度越来越大B.行人运动的向心加速度越来越大C.行人运动的角速度越来越小D.行人所受的向心力越来越小 答案 B解析 依题意s =kt 可知该行人线速度大小不变,A 错误;将行人沿螺旋线运动的每一小段视为圆周运动,轨道半径逐渐减小,其向心加速度a n =v 2r 越来越大,B 正确;运动的角速度ω=vr越来越大,C 错误;行人所受的向心力由牛顿第二运动定律得,F n =ma n 越来越大,D 错误.11.如图7所示,A 、B 两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对圆盘静止.已知两物块的质量m A <m B ,运动半径r A >r B ,则下列关系一定正确的是( )图7A.角速度ωA <ωBB.线速度v A <v BC.向心加速度a A >a BD.受到的静摩擦力F f A >F f B 答案 C解析 A 、B 两物块置于同一圆盘上,且相对圆盘静止,具有相同的角速度,选项A 错误;由于v =ωr ,且r A >r B ,所以v A >v B ,选项B 错误;向心加速度a =ω2r ,由于r A >r B ,所以a A >a B ,选项C 正确;静摩擦力提供向心力,因此有F f =mω2r ,虽然r A >r B ,但是m A <m B ,所以无法比较两物块受到的静摩擦力大小,选项D 错误.12.如图8所示,长为l =0.5 m 的轻质细杆,一端固定有一个质量为m =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v =2 m/s.取g =10m/s 2,下列说法正确的是( )图8A.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56 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 答案 D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 ,由牛顿第三定律知小球对杆的压力大小是6 N ,A 、B 错误;小球通过最低点时F N ′-mg =m v 2l ,得F N ′=mg +m v 2l=54 N ,由牛顿第三定律知小球对杆的拉力大小是54 N ,C 错误,D 正确.13.如图9所示,斜面上a 、b 、c 三点等距,小球从a 点正上方O 点抛出,做初速度为v 0的平抛运动,恰落在b 点.若小球初速度变为v ,其落点位于c ,则( )图9A.v 0<v <2v 0B.v =2v 0C.2v 0<v <3v 0D.v >3v 0 答案 A解析 如图所示,M 点和b 点在同一水平线上,M 点在c 点的正上方.根据平抛运动的规律,若v =2v 0,则小球经过M 点.可知以初速度v 0<v <2v 0平抛小球才能落在c 点,故只有选项A 正确.【考点】平抛运动规律的应用【题点】平抛运动规律的应用二、不定项选择题(本题共3小题,每小题3分,共9分)14.(2018·温州市新力量联盟高一第二学期期中联考)下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )A.公路在通过小型水库泄洪闸的下游时,常常用修建凹形桥,也叫“过水路面”,汽车通过凹形桥的最低点时,车对桥的压力小于汽车的重力B.在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是减轻轮缘与外轨的挤压C.摩托车过凸形路面时,若速度过快,容易飞离地面D.洗衣机脱水桶的脱水原理是:水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出答案BC15.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∶1B.下落的高度之比是2∶1C.下落的高度之比是4∶1D.运动的加速度之比是1∶1答案ACD解析由平抛运动的规律得t1∶t2=Lv0∶L2v0=2∶1,故选项A正确.h1∶h2=(12gt12)∶(12gt22)=4∶1,选项B错误,C正确.由平抛运动的性质知,选项D正确.【考点】平抛运动规律的应用【题点】平抛运动规律的应用16.m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A为终端动力轮,如图10所示,已知动力轮半径为r,传送带与轮间不会打滑,当m可被水平抛出时( )图10A.传送带的最小速度为grB.传送带的最小速度为g rC.A 轮每秒的转数最少是12πg rD.A 轮每秒的转数最少是12πgr 答案 AC解析 物体恰好被水平抛出时,在动力轮最高点满足mg =mv 2r,即速度最小为gr ,选项A 正确,B 错误;又因为v =2πrn ,可得n =12πgr,选项C 正确,D 错误. 【考点】向心力公式的简单应用 【题点】竖直面内圆周运动的动力学问题 三、实验题(本题共2小题,共12分)17.(4分)(2017·温州市高一下学期期末考试)如图11所示,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 ,同时被电磁铁吸住的与A 球等高的小球B 自行脱落,改变距地面的高度H 再重复几次.两球体积较小,密度较大.请回答下列两个问题:图11(1)该实验装置对轨道的要求是________. A.必须光滑 B.可以粗糙(2)你观察到的实验现象及由现象说明的问题是________. A.两球同时落地;水平方向的分运动是匀速直线运动 B.两球落在同一处;水平方向的分运动是匀速直线运动 C.两球同时落地;竖直方向的分运动是自由落体运动D.两球在地面处相遇;竖直方向的分运动是初速度为零的匀加速直线运动 答案 (1)B (2)C解析 (1)本实验是想探究平抛运动在竖直方向的运动规律,而平抛运动竖直方向的分运动与水平方向的分运动具有独立性,故水平抛出时的速度大小不影响实验,所以实验装置中的轨道可以粗糙.(2)观察到的现象是两球同时落地,可知小球A 在竖直方向上的运动规律与B 球运动规律相同,因此A 球在竖直方向上做自由落体运动.18.(8分)未来在一个未知星球上用如图12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,图12(1)由以上信息,可知a 点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点. (2)由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s 2. (3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是________m/s. (4)由以上及图信息可以算出小球在b 点时的速度是________m/s. 答案 (1)是 (2)8 (3)0.8 (4)425解析 (1)由初速度为零的匀加速直线运动连续相等时间内通过的位移之比为1∶3∶5可知,a 点为抛出点.(2)由ab 、bc 、cd 水平距离相同可知,a 到b 、b 到c 运动时间相同,设为T ,在竖直方向有Δh =gT 2,T =0.10 s ,可求出g =8 m/s 2.(3)由两位置间的时间间隔为0.10 s ,水平距离为8 cm ,x =v x t ,得水平速度v x =0.8 m/s.(4)b 点竖直分速度为a 、c 间的竖直平均速度,则v yb =4×4×10-22×0.10 m/s =0.8 m/s ,所以v b=v x2+v yb 2=425m/s.【考点】研究平抛运动的创新性实验 【题点】研究平抛运动的创新性实验四、计算题(本题共4小题,共40分,解答时应写出必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)19.(8分)饲养员对着长l =1.0 m 的水平细长管的一端吹气,将位于吹气端口的质量m =0.02 kg 的注射器射到动物身上.如图13所示,注射器飞离长管末端的速度大小v =20 m/s.可视为质点的注射器在长管内做匀变速直线运动,离开长管后做平抛运动.(g 取10 m/s 2)图13(1)求注射器在长管内运动时的加速度大小; (2)求注射器在长管内运动时受到的合力大小;(3)若动物与长管末端的水平距离x =4.0 m ,求注射器下降的高度h . 答案 见解析解析 (1)由匀变速直线运动规律v 2-0=2al得a =v 22l=200 m/s 2(2)由牛顿第二定律F =ma 得F =4 N(3)由平抛运动规律x =vt 得t =x v=0.2 s 由h =12gt 2得h =0.2 m.20.(10分)如图14所示是马戏团中上演飞车节目,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v 1=2gR 的速度过轨道最高点B ,并以v 2=3v 1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?图14答案 6mg解析 在B 点,F B +mg =m v 12R,解得F B =mg ,根据牛顿第三定律,摩托车对轨道的压力大小F B ′=F B =mg在A 点,F A -mg =m v 22R解得F A =7mg ,根据牛顿第三定律,摩托车对轨道的压力大小F A ′=F A =7mg所以在A 、B 两点车对轨道的压力大小相差F A ′-F B ′=6mg .【考点】向心力公式的简单应用【题点】竖直面内圆周运动的动力学问题21.(10分)如图15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.不计空气阻力,试求:(重力加速度为g )图15(1)小球运动到C 点时的速度大小;(2)A 、B 之间的距离.答案 (1)gR (2)2R解析 (1)小球恰能通过最高点C ,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所以v =gR(2)小球离开C 点后做平抛运动,设从C 点落到A 点用时为t ,则2R =12gt 2又因A 、B 之间的距离x =vt所以x =gR ·4Rg =2R .【考点】竖直面内的圆周运动分析【题点】竖直面内的“绳”模型22.(12分)如图16所示,轨道ABCD 的AB 段为一半径R =0.2 m 的光滑14圆形轨道,BC 段为高h =5 m 的竖直轨道,CD 段为水平轨道.一质量为0.2 kg 的小球从A 点由静止开始下滑,到达B 点时速度的大小为2 m/s ,离开B 点做平抛运动(g =10 m/s 2),求:图16(1)小球离开B 点后,在CD 轨道上的落地点到C 点的水平距离;(2)小球到达B 点时对圆形轨道的压力大小;(3)如果在BCD 轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B 点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置距离B 点有多远.如果不能,请说明理由.答案 (1)2 m (2)6 N (3)能落到斜面上 第一次落在斜面上的位置距离B 点1.13 m 解析 (1)设小球离开B 点后做平抛运动的时间为t 1,落地点到C 点的距离为x由h =12gt 12得:t 1=2h g=1 s ,x =v B t 1=2 m. (2)小球到达B 点时受重力G 和圆形轨道的支持力F N 作用,由牛顿第二定律知F 向=F N -mg =m v B 2R解得F N =6 N ,由牛顿第三定律知小球到达B 点时对圆形轨道的压力大小为6 N ,方向竖直向下.(3)运动过程分析如图所示,斜面BE 的倾角θ=45°,CE 长d =h =5 m ,因为d >x ,所以小球离开B 点后能落在斜面上.假设小球第一次落在斜面上F 点,BF 长为L ,小球从B 点到F 点的时间为t 2L cos θ=v B t 2① L sin θ=12gt 22②联立①②两式得t 2=0.4 s L ≈1.13 m.。