高中物理人教版必修二曲线运动复习题(含答案解析)

曲线运动单元测试题一、单选题1.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2.如图所示，质量相等的甲、乙两个小球，在光滑玻璃漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，甲在乙的上方．则它们运动的（）A. 向心力B. 线速度C. 角速度D. 向心加速度3.汽车以速度沿平直的水平面向右匀速运动，通过定滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）把质量为的重物向上提起，某时刻汽车后面的绳子与水平方向的夹角为，如图所示。

则下列说法正确的是（）A. 此时重物的速度大小为B. 重物上升的速度越来越小C. 由于汽车做匀速运动，所以重物也是匀速上升D. 绳子中的拉力大于重物的重力4.“嫦娥”四号卫星于2018年12月8日发射升空，如图所示，在“嫦娥”四号卫星沿曲线轨道MN运动，从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐增大。

在此过程中“嫦娥”四号卫星所受合力的方向可能是（）A. B. C. D.5.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是（）A. 小球通过最高点时的最小速度B. 小球运动到最低点Q时，处于失重状态C. 小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力D. 小球在水平线ab以上的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力6.一船在静水中的速度为6m/s，要渡过宽度为80m，水流的速度为8 m/s的河流，下列说法正确的是( )A. 因为船速小于水速，所以船不能渡过此河B. 因为船速小于水速，所以船不能行驶到正对岸C. 船渡河的最短时间为l0sD. 船相对河岸的速度大小一定为7.斜抛运动与平抛运动相比较，下列说法正确的是( )A. 斜抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动B. 都是加速度逐渐增大的曲线运动C. 平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛运动是速度一直减小的运动D. 都是任意两段相等时间内的速度变化量相等的运动8.火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车速度提高时会使轨道的外轨受损．为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（）A. 减小内外轨的高度差B. 增加内外轨的高度差C. 减小弯道半径D. 增大火车质量9.如图所示，竖直放置有一半圆轨道，在其左侧连有一水平杆，现将光滑的小球A、B分别套在水平杆与圆轨道上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A，B质量相等，且可看作质点，开始时细绳水平伸直，A，B静止。

由静止释放B后，已知当B和圆心连线与竖直方向的夹角为30°时，滑块B下滑的速度为v，则半圆的半径为（）A. B. C. D.二、多选题10.如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点和c点分别位于小轮和大轮的边缘上，在传动过程中皮带不打滑，则（）A. a点和c点的向心加速度大小相等B. b点和c点的线速度大小相等C. a点和c点的线速度大小之比是1：2。

D. a点和b点的角速度大小相等11.如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（）A. 当时，绳子没有弹力B. 当时，A，B相对于转盘会滑动C. 在范围内时，B所受摩擦力不变D. 在范围内增大时，A所受摩擦力先不变后增大12.如图所示，金属块Q放在带有光滑小孔的水平桌面上，一根穿过小孔的轻绳，上端与Q相连，下端拴着一个小球P．小球P在水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆），轻绳与竖直方向的夹角为30o；现使小球P在原水平面内做半径更大的匀速圆周运动，且轻绳与竖直方向的夹角为60o，金属块Q更靠近小孔。

两种情况下Q都静止，则后一种情况与原来相比较（）A. 小球P的线速度更大B. 小球P运动的周期更大C. 小球P的向心力大小之比为3：1D. 金属块Q所受摩擦力大小之比为3：113.如图所示，倾角θ=30°的斜面体C固定在水平面上，置于斜面上的物块B通过细绳跨过光滑定滑轮（滑轮可视为质点）与小球A相连，连接物块B的细绳与斜面平行，滑轮左侧的细绳长度为L，物块B与斜面间的动摩擦因数μ=．开始时A、B均处于静止状态，B、C间恰好没有摩擦力，现让A在水平面内做匀速圆周运动，物块B始终静止，则下列说法正确的是（）A.B. 地面对斜面C的支持力大小一定等于B和C的重力之和C. 地面对斜面C的摩擦力方向一定水平向右D. A的最大角速度为14.如图所示，将两个可看成质点的小球、同时以相同大小的初速度分别向左、向右水平拋出，在球经时间落在斜面上的时刻，球也恰好落在半径为的半球型容器壁上。

设此时球速度大小为，则（）A. B. C. D.三、实验题探究题15.宇航员登录某星球做了一个平抛运动实验，并用频闪照相机记录小球平抛运动的部分轨迹，且平抛初速度为5m/s。

将相片放大到实际大小后在水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，小球在A、B和C点的坐标分别为（0m，0m）、（，）和（，）。

那么：①频闪照相机的频闪频率为______Hz；②该星球表面重力加速度为______m/s2；③小球开始做平抛运动的初始位置坐标为x=______m；y=______m。

16.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹并计算初速度。

（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：______A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．应该利用天平测出小球的质量C．毎次释放小球应该给小球初速度D．毎次释放小球的位置必须相同E．应该用秒表测出小球运动的时间F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用一条折线将所有点连起来（2）如图所示，为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分。

图中背影方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么：闪光周期是______s；频率是______Hz；小球平抛的初速度大小是______m/s；小球从抛出点运动到B点所需的时间为______s：小球做平抛运动的抛出点到A点的竖直距离为______cm。

四、计算题（本大题共3小题，共分）17.如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=20cm处放置一小物块，其质量为m=2kg，物块与圆盘间的动摩擦因数μ=．当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时，物块随圆盘一起转动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2．求：（1）物块的线速度大小；（2）物块的向心加速度大小；（3）欲使物块与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的角速度不能超过多大18.如图所示，已知竖直杆O1O2长为，水平杆长L1=米，用长L2=米的细绳悬挂小球，整个装置可绕竖直杆O1O2转动，当该装置以某一角速度转动时，绳子与竖直方向成45°角，取g=10m/s2．求：（1）该装置转动的角速度；（2）如果运动到距离杆最远时刻悬挂小球的细绳突然断了，小球将做平抛运动。

求小球落地点与竖直杆在地面上点O2的距离s。

（答案可用根式表示）19.如图所示，一条小船位于d=200m宽的河正中A点处，从这里向下游100m处有一危险区，当时水流速度为V1=4m/s，（1）若小船在静水中速度为V2=5m/s，小船到岸的最短时间是多少（2）若小船在静水中速度为V2=5m/s，小船以最短的位移到岸，小船船头与河岸夹角及所用时间（3）为了使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少是答案和解析1.【答案】A【解析】【分析】合运动与分运动具有等时性，速度是矢量，合成分解遵循平行四边形定则；解决本题的关键知道速度、加速度、位移是矢量，合成分解遵循平行四边形定则，以及知道合运动与分运动具有等时性。

【解答】A.合运动与分运动具有等时性，故A正确；B.曲线运动的分运动可以是两直线运动，比如：平抛运动，故B错误。

C.合运动速度等于分运动速度的矢量和，故C错误；D.两分运动是直线运动，合运动不一定是直线运动，比如：平抛运动，故D 错误。

故选A。

2.【答案】B【解析】略3.【答案】D【解析】【分析】本题考查了运动的合成和分解；解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度。

将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于M的速度，根据A的运动情况得出M的加速度方向，得知物体运动情况。

【解答】A.绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于重物的速度，根据平行四边形定则得，=vcosθ，故A错误；vMBCD.车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以重物的速度增大，重物做加速上升运动，且拉力大于重物的重力，故BC 错误，D正确。

故选D。

4.【答案】A【解析】【分析】解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析卫星的受力情况，卫星受到指向圆心的力的合力使卫星做曲线运动，在切线方向的分力使卫星加速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了。

“嫦娥四号”探月卫星做曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又因为卫星是做加速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相同，分析这两个力的合力，即可看出那个图象是正确的。

【解答】“嫦娥四号”探月卫星从M点运动到N，做曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向凹侧；嫦娥四号”探月卫星同时在加速，所以沿切向方向有与速度相同的合力；故向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于90°，故BCD错误，A正确。

故选A。

5.【答案】C【解析】解：A．因为管道的下表面可以对小球存在力的作用，所以小球沿管上升到最高点的速度可以为零，故A错误；B．小球运动到最低点时，合力提供它做圆周运动的向心力，合力向上，加速度向上，超重，故B错误；C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力FN 与球重力在背离圆心方向的分力Fmg的合力提供向心力，即：，因此，外侧管壁一定对球有作用力，而内侧壁无作用力，故C正确；D．小球在水平线ab以上管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，可能外侧壁对小球有作用力，也可能内侧壁对小球有作用力，故D错误。

故选：C。

小球在竖直光滑圆形管道内做圆周运动，在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，从而可以确定在最高点的最小速度。