高一物理必修2 曲线运动单元测试C(含答案)
曲线运动单元测试(三)
一、选择题
1、小球以水平速度v 0向竖直墙抛出,小球抛出点与竖直墙的距离为L ,在抛出点处有一点光源,在小球未打到墙上前,墙上出现小球的影子向下运动,则影子的运动是:( ) A 、匀速运动 B 、匀加速运动,加速度是g C 、匀加速运动,加速度大于g D 、匀加速运动,加速度小于g
2、火车以0982
./m s 的加速度在平直轨道上加速行驶,车厢中一乘客把手伸出窗外从距地面高2.5m 处自由释放一物体,不计空气阻力,物体落地时与乘客的水平距离为:( ) A 、0 B 、0.25m C 、0.50m D 、因不知火车速度无法判断
3、从离地面高为h 处,以水平速度v 0抛出一物体,物体落地时的速度与竖直方向所成的夹角为θ,取下列四组h 和v 0的值时,能使θ角最大的一组数据是:( ) A 、h m v m s ==5100,/ B 、h m v m s ==5150,/ C 、h m v m s ==1050,/ D 、h m v m s ==10200,/
4、匀速圆周运动中的向心加速度是描述:( )
A 、线速度大小变化的物理量
B 、线速度大小变化快慢的物理量
C 、线速度方向变化的物理量
D 、线速度方向变化快慢的物理量
5、飞机驾驶员最多可承受9倍的重力加速度带来的影响,当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲时速度为v ,则圆弧的最小半径为:( ) A 、
v
g
2
9 B 、
v
g
2
8 C 、
v
g
2
7 D 、
v
g
2
6、如图7所示。
a 、b 两质点从同一点O 分别以相同的水平速度v 0沿x 轴正方向被抛出, A 在竖直平面内运动,落地点为P 1,B 沿光滑斜面运动,落地点为P 2。
P 1和P 2在同一水平面上,不计空气阻力。
则下面说法中正确的是:( ) A .a 、b 的运动时间相同
B .a 、b 沿x 轴方向的位移相同
C .a 、b 落地时的动量相同
D .a 、b 落地时的动能相同
7、把甲物体从2h 高处以速度V 水平抛出,落地点的水平距离为L,把乙物体从h 高处以速度2V 水平抛出,落地点的水平距离为S,比较L 与S,可知:( ) A 、L=S/2 B 、L=2S C 、L S =
12
D 、L S =
2
8、下图是物体做平抛运动的x-y 图象,物体从O 点抛出,x 、y 分别为其水平和竖直位移,在物体运动的过程中,经某一点P(x,y)时,其速度的反向延长线交于x 轴上的A 点,则OA 的长为:( ) A 、x B 、0.5x C 、0.3x D 、不能确定.
9、如图所示,在皮带传动装置中,主动轮A 和从动轮B 半径不等,皮带与轮之间无相对滑动,则下列说法中正确的是:(
) A .两轮的角速度相等 B .两轮边缘的线速度大小相同
C .两轮边缘的向心加速度大小相同
D .两轮转动的周期相同
10、用细线拴着一个小球,在光滑水平面上作匀速圆周运动,下列说法中正确的是:( ) A 、小球线速度大小一定时,线越长越容易断 B 、小球线速度大小一定时,线越短越容易断 C 、小球角速度一定时,线越长越容易断 D 、小球角速度一定时,线越短越容易断
A
B
11、冰面对滑冰运动员的最大摩擦力为其重力的k 倍,在水平冰面上沿半径为R 的圆周滑行的运动员,若仅依靠摩擦力来提供向心力而不冲出圆形滑道,其运动的速度应满足:( )
A.v ≥
B
.v ≤
C.v ≤
D
.v ≤
12、雨伞半径R 高出地面h ,雨伞以角速度ω旋转时,雨滴从伞边缘飞出,则以下说法中正确的是:( )
A 、雨滴沿飞出点的半径方向飞出,做平抛运动
B 、雨滴沿飞出点的切线方向飞出,做平抛运动
C 、雨滴落地后在地面形成一个和伞半径相同的圆
D 、雨滴落地后形成半径为g
h R r
2
21ω+
=的圆
13、关于圆周运动的下列说法中正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,在任何相等的时间内通过的位移都相等
B.做匀速圆周运动的物体,在任何相等的时间内通过的路程都相等
C.做圆周运动的物体的加速度一定指向圆心
D.做圆周运动的物体的加速度不一定指向圆心
14、如下图所示,将完全相同的两个小球A 、B ,用长L =0.8 m 的细绳悬于以v =4 m /s 向右匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止运动,此时悬线的拉力之比F B ∶F A 为(g =10 m /
s 2) ( )
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.1∶4
二、填空题
15、如图4-21所示,半径为r 的圆形转筒,绕其竖直中心轴OO’转动,小物块
a 靠在圆筒的内壁上,它与圆筒间的动摩擦因数为μ,现要使小物块不下落,
圆筒转动的角速度ω至少为
16、如图4-22所示,长为2L 的轻绳,两端分别固定在一根竖直棒上相
距为L 的A 、B 两点,一个质量为m 的光滑小圆环套在绳子上,当竖直棒以一定的角速度转动时,圆环以A 为圆心在水平面上作匀速圆周运动,则此时轻绳上的张力大小为 ;竖直棒转动的角速度为 。
17、电风扇在闪光灯下运动,闪光灯每秒闪光30次,风扇的三个叶片互成1200角安装在转轴上.当风扇转动时,若观察者觉得叶片不动,则这时风扇的转速至少是 转/分;若观察者觉得有了6
个叶片,则这时风扇的转速至少是 转/分。
18、水平抛出一物体,在(t-1)s 时的速度方向与水平面成300角,在ts 时速度方向与水平面成450角,则时间t= s.
19、如图所示,水平面上有一物体,人通过定滑轮用绳子拉它,在图示位置时,若人的速度
为5 m/s ,则物体的瞬时速度为___________m/s.
图4-21 图
三、计算题
20、轻杆长l=0.2米,一端固定于O点,另一端连质量为m=0.5千克的小球,绕O点在竖直平面内做圆周运动.当小球以速率V=1米/秒通过最高点A时,杆受到小球的作用力是拉力还是压力?将轻杆换成细绳,且细绳能承受的最大拉力为35牛,则小球能够到达A点并且绳子不被拉断,经过A点时的速率范围是多少?(g取10米/秒2).
21、下图是一种高速喷射流测速器,金属环的半径为R,以角速度ω旋转,当狭缝P经过喷射口时,粒子就进入圆环,如果环不转动,粒子应沿直径打在A点,由于环高速转动,因此粒子将落到A'点. A
O'与OA间夹角为θ,则喷射流的速度为多少?。
(重力和空气阻力不计)
22、在海边高45m的悬崖上,海防部队进行实弹演习,一平射炮射击离悬崖水平距离为1000m,正以10m/s的速度迎面开来的靶舰,击中靶舰(g取10m/s2)试求:
(1)炮弹发射的初速度;(2)靶舰中弹时距离悬崖的水平距离
23、光滑水平面上,一个质量为0.5 kg的物体从静止开始受水平力而运动.在前5 s内受到一个正东方向、大小为1 N的水平恒力作用,第5 s末该力撤去,改为受一个正北方向、大小为0.5 N的水平恒力,作用10 s时间,问:
(1)该物体在前5 s和后10 s各做什么运动?
(2)第15 s末的速度大小及方向各是什么?
24、如图所示,一个人用一根长1 m,只能承受46 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断了.求:(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
.
参考答案
15 16、
(54
m g ) 17、600;300
18、
2
19、
三、计算题
20、①压力 /4/A s V m s ≤≤ 21、22R V n
ω
θπ=
+⋅
22、(1)323.3m/s (2)970m 23、(1)前5 s 做匀加速直线运动,后10 s 做匀变速曲线运动.
(2) m/s ,方向东偏北45° 24、(1)6 rad/s (2)6 m。
高中物理必修二曲线运动测试题及答案
高中物理必修二曲线运动测试题及答案(1)(总3页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--曲线运动一、选择题(总分41分。
其中1-7题为单选题,每题3分;8-11题为多选题,每题5分,全部选对得5分,选不全得2分,有错选和不选的得0分。
)1.关于运动的性质,以下说法中正确的是()A.曲线运动一定是变速运动 B.变速运动一定是曲线运动C.曲线运动一定是变加速运动 D.物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动2.关于运动的合成和分解,下列说法正确的是()A.合运动的时间等于两个分运动的时间之和 B.匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线C.曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上 D.分运动是直线运动,则合运动必是直线运动3.关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体,比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力),以下说法正确的是()A.速度大的时间长 B.速度小的时间长 C.一样长 D.质量大的时间长4.做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是()A.大小相等,方向相同 B.大小不等,方向不同C.大小相等,方向不同 D.大小不等,方向相同5.甲、乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2 ,转动半径之比为1∶2 ,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们所受外力的合力之比为()A.1∶4 B.2∶3 C.4∶9 D.9∶166.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的受力情况是()A.绳的拉力大于A的重力 B.绳的拉力等于A的重力C.绳的拉力小于A的重力D.绳的拉力先大于A的重力,后变为小于重力7.如图所示,有一质量为M的大圆环,半径为R,被一轻杆固定后悬挂在O点,有两个质量为m的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。
两小环同时滑到大环底部时,速度都为v,则此时大环对轻杆的拉力大小为()A.(2m+2M)g B.Mg-2mv2/R C.2m(g+v2/R)+MgD.2m(v2/R-g)+Mg8.下列各种运动中,属于匀变速运动的有()A.匀速直线运动 B.匀速圆周运动 C.平抛运动 D.竖直上抛运动9.水滴自高处由静止开始下落,至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风,则()A.风速越大,水滴下落的时间越长B.风速越大,水滴落地时的瞬时速度越大C.水滴着地时的瞬时速度与风速无关D.水滴下落的时间与风速无关10.在宽度为d的河中,水流速度为v2,船在静水中速度为v1(且v1>v2),方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船()A.可能的最短渡河时间为2dvB.可能的最短渡河位移为dC.只有当船头垂直河岸渡河时,渡河时间才和水速无关 D.不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水速均无关11.关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是()A.向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的B.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力C.对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力 D.向心力的效果是改变质点的线速度大小二、填空题(每空2分,共28分。
【单元练】(必考题)高中物理必修2第五章【抛体运动或曲线运动】经典题(含答案解析)
一、选择题1.如图,x 轴沿水平方向,y 轴沿竖直方向,图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹,其中b 和c 是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )A .a 的飞行时间比b 的长B .b 和c 的飞行时间不相同C .a 的水平速度比b 的小D .若a 、b 同时抛出,落地前它们不可能在空中相碰D解析:DAB .由题图知b 、c 的高度相同,大于a 的高度,根据h =12gt 2 得2h t g = 知b 、c 的运动时间相同,a 的飞行时间小于b 的时间。
故AB 错误;C .因为a 的飞行时间短,但是水平位移大,根据0x v t =知,a 的水平速度大于b 的水平速度。
故C 错误;D .若a 、b 同时抛出且两者能在空中相遇,则相遇时由2h t g= 知两者抛出时的高度一定相同,显然与题意相矛盾,所以a 、b 同时抛出,落地前它们不可能在空中相碰,故D 正确。
故选D 。
2.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 22221v v -B .0 C .12dv v D .21dv v C 解析:C如图所示最短时间为2v d t = 1s v t =解得12dv s v =故选C 。
3.排球比赛中的发球是制胜的关键因素之一,提高发球质量的方法主要是控制适当的击球高度H 和击球速度,以达到较小的落地角度θ(落地时速度方向与水平地面的夹角)。
若将发出的排球的运动看成是平抛运动,且排球落在对方场地内,排球击出时的水平速度为v 0,击球位置到本方场地底线的距离为l ,如图所示。
下列判断中除给出的条件变化外,其他条件不变,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )A .H 越大,排球落地的角度θ越小B .接球高度一定时,H 越大,对手的反应时间越长C .同时增大l 和v 0,排球落地的角度θ增大D .同时增大H 和l 可减小排球落地的角度θB解析:B竖直方向上,排球做自由落体运动,因此有212H gt = 00tan yv gt v v θ== H 越大,t 越大,v y 越大,θ越大,故A 错误;B .对手反应的时间是从排球发出到球被接住所经历的时间,接球高度一定时,H 越大,反应时间越长,故B 正确;C .v y 不变,由0tan yv v θ=可知v 0增大时,θ减小,故C 错误;D .落地角度正切值002tan y v gH v v θ== 同时增大H 和l ,初速度不变时,θ增大,故D 错误。
2019人教版高中物理必修二第五章《曲线运动》单元测试题(解析版)
2019人教版高中物理必修二第五章《曲线运动》单元测试题(解析版)一、单选题(共15小题)1.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是()A.速率 B.速度 C.加速度 D.合外力2.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样,它们的边缘有三个点A,B,C.下列说法中正确的是()A.A,B的角速度相同 B.A,C的角速度相同C.B,C的线速度相同 D.B,C的角速度相同3.关于曲线运动,以下说法正确的是()A.曲线运动的速度一定是变化的 B.曲线运动的加速度一定是变化的C.曲线运动有可能是匀速运动 D.曲线运动不可能是匀变速运动4.一质量为m的物体,沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行,如图所示,经过最低点时的速度为v,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ,则它在最低点时受到的摩擦力为()A.μmg B. C.μm(g+) D.μm(g-)5.如图,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,人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退,则关于消防队员的运动,下列说法中正确的是()A.消防队员做匀加速直线运动 B.消防队员做匀变速曲线运动C.消防队员做变加速曲线运动 D.消防队员水平方向的速度保持不变6.半径为R的水平大圆盘以角速度ω旋转,如图所示,有人在圆盘边缘的P点随盘转动,他想用枪击中在圆盘中心的目标O,若子弹的速度为v0,不计子弹的所受的重力和阻力,则()A.枪应瞄准目标O射去 B.枪应向PO的右方偏过θ角射去,且cosθ=C.枪应向PO的左方偏过θ角射去,且cosθ=D.枪应向PO的左方偏过θ角射去,且sinθ=7.现在很多高档汽车都应用无极变速,无极变速可以在变速范围内任意连续地变换速度,性能优于传统的档位变速器.如图所示是截锥式无极变速模型示意图,两个锥轮之间有一个滚动轮,主动轮、滚动轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动(不打滑).当位于主动轮和从动轮之间的滚动轮从左向右移动时,从动轮转速减小,当滚动轮位于主动轮直径D1、从动轮直径D2的位置时,主动轮转速n1、从动轮转速n2的关系是()A.= B.= C.= D.=8.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,其速度大小一定变化 D.加速度(不为0)不变的运动可能是曲线运动9.某学生在做“研究平抛运动”的实验中,描出了如图所示的几个实验点,其中偏差较大的实验点B 出现的原因可能是()A.小球滚下的高度较其他各次高 B.小球滚下的高度较其他各次低C.小球滚下时具有一定的初速度 D.以上说法均有可能10.如图所示为游乐园中的“空中飞椅”设施,游客乘坐飞椅从启动,匀速旋转,再到逐渐停止运动的过程中,下列说法正确的是()A.当游客速率逐渐增加时,其所受合外力的方向一定与速度方向相同B.当游客做匀速率圆周运动时,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直C.当游客做匀速率圆周运动时,其所受合外力的方向一定不变D.当游客做速率减小的曲线运动时,其所受合外力的方向一定与速度方向相反11.在美国拉斯维加斯当地时间2011年10月16日进行的印地车世界锦标赛的比赛中,发生15辆赛车连环撞车事故,两届印第安纳波利斯500赛冠军、英国车手丹·威尔顿因伤势过重去世.在比赛进行到第11圈时,77号赛车在弯道处强行顺时针加速超越是酿成这起事故的根本原因,下面四幅俯视图中画出了77号赛车转弯时所受合力的可能情况,你认为正确的是()A. B. C. D.12.如图所示,一铁球用细线悬挂于天花板上,静止垂在桌子的边缘,悬线穿过一光盘的中间孔,手推光盘在桌面上平移,光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动,当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时,悬线与竖直方向的夹角为θ,此时铁球()A.竖直方向速度大小为v cosθB.竖直方向速度大小为v sinθC.竖直方向速度大小为v tanθD.相对于地面速度大小为v13.两个质量相同的小球,在同一水平面内做匀速圆周运动,悬点相同,如图所示,A运动的半径比B的大,则()A.A所需的向心力比B的大 B.B所需的向心力比A的大C.A的角速度比B的大 D.B的角速度比A的大14.关于向心力,下列说法中正确的是()A.向心力是做圆周运动的物体实际受到的力 B.向心力是一个性质力C.月球绕地球圆周运动时是由万有引力提供向心力 D.摩擦力不能提供向心力15.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.大小一定不变二、实验题(共3小题)16.(1) “研究平抛物体的运动”实验的装置如下甲图所示,在实验前应调节将斜槽直至末端切线________,实验时保证小球每次必须从斜面上的_________由静止开始释放.甲乙(2)某次实验记录由于没有记录抛出点,数据处理时选择A点为坐标原点(0,0),结合实验中重锤的情况确定坐标系,上面乙图中背景方格的边长均为0.05 m,取g=10 m/s2,小球运动中水平分速度的大小是________m/s,小球经过B点时的速度大小是______m/s,小球平抛运动抛出点的x轴坐标为________m.17.如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器.(电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点)(1)请将下列实验步骤按先后排序:________.①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触②接通电火花计时器的电源,使它工作起来③启动电动机,使圆形卡纸转动起来④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段点迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值.(2)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是________.A.秒表B.毫米刻度尺C.圆规D.量角器(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动.则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示.这对测量结果________(填“有”或“无”)影响.18.未来在一个未知星球上用如图(a)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作平抛运动.现对小球的平抛运动采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在作平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图(b)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______(填“是”或“不是”)小球的抛出点;(2)由以上信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为______ m/s2(3)由以上信息可以算出小球平抛的初速度是______ m/s;(4)由以上信息可以算出小球在b点时的速度是_____ m/s.三、计算题(共3小题)19.质量为1.4×103kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与地面间的动摩擦因数为0.7(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),某一弯路的半径为28 m,g=10 m/s2.试求:(1)为保证行车安全,汽车在该弯路上行驶的最大速度v m;(2)汽车以36 km/h的速度刚驶上弯路时受到的摩擦力大小F f;20.质量m=2 kg的物体在光滑水平面上运动,其分速度v x和v y随时间变化的图线如图(a)、(b)所示,求:(1)物体所受的合力;(2)物体的初速度;(3)t=8 s时物体的速度;(4)t=4 s内物体的位移.21.如图所示,ABC是固定的倾角为θ的斜面,其高AB=h,在其顶端A点,有一个小球以某一初速度水平飞出(不计空气阻力),恰好落在其底端C点.已知重力加速度为g,求:(1)小球飞出的初速度;(2)小球落在C点时的竖直分速度大小、合速度大小及其方向正切值.四、填空题(共3小题)22.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为5 cm,如果g取10 m/s2,那么:(1)照相机的闪光频率是________ Hz;(2)小球运动中水平分速度的大小是________ m/s;(3)小球经过B点时的速度大小是________ m/s.23.如图所示,质量为1 t的汽车驶上一个半径为50 m的圆形拱桥,当它到达桥顶(A点)时的速度为5 m/s,此时车对桥面的压力为________N.此时汽车处于________(填“超重”或“失重”)状态.(g=10 m/s2)若汽车接下去行驶遇到一段水平路面和凹形桥面,则在A、B、C三点中,司机为防止爆胎,需要在到达________(填“A”或“B”或“C”)点前提前减速;为了防止汽车腾空离地,需要在到达________(填“A”或“B”或“C”)点前提前减速.24.一个质量为4 kg的物体在半径为4 m的圆周上以4 m/s的速率做匀速圆周运动,则向心加速度a =________ m/s2,所需的向心力F n=________ N.答案解析1.【答案】B【解析】物体做曲线运动时,速度方向一定变化,速度大小不一定变化,A错,B对.做曲线运动的物体的合外力或加速度既可能变,也有可能不变,C、D错.2.【答案】D【解析】同一皮带轮上的线速度大小相同,同一轮上的角速度相同,所以D对;由v=ωr可知C 错;A,B的线速度大小相同,因半径不同,角速度不同,A错,B也错,所以本题选择D.3.【答案】A【解析】做曲线运动的物体的运动方向时时刻刻在变化,所以速度一定在变化,A正确;平抛运动是曲线运动,但是加速度等于重力加速度,恒定不变,为匀变速曲线运动,B、D错误;匀速运动是速度大小和方向都不变的运动,所以不可能是曲线运动,C错误.4.【答案】C【解析】在最低点由向心力公式得:F N-mg=m,得F N=mg+m,又由摩擦力公式有F f=μF N=μ(mg+m),C选项正确.5.【答案】B【解析】根据运动的合成,知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线,其加速度的方向大小不变,所以消防员做匀变速曲线运动.故A、C错误,B正确.将消防员的运动分解为水平方向和竖直方向,知水平方向上的最终的速度为匀速后退的速度和沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度,因为沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在变,所以消防队员水平方向的速度在变.故D错误.6.【答案】D【解析】子弹沿圆盘切线方向上的速度v1=Rω,子弹沿枪口方向上的速度为v0,如图所示,根据平行四边形定则,有sinθ==.所以v0的方向应瞄准PO的左方偏过θ角射击,且sinθ=.故D正确,A、B、C错误.7.【答案】C【解析】主动轮、滚动轮、从动轮之间是没有打滑的摩擦传动,故它们的轮缘上的线速度大小相等,即v1=v2,根据v=ωR,ω=2πn,因此v=nπD,即,n1D1=n2D2,因此=,因此C正确,A、B、D错误.8.【答案】D【解析】物体做曲线运动的条件是合外力与速度不在同一直线上,而不一定是恒力或变力;做曲线运动的物体速度方向变化,但速度大小和加速度不一定变化.9.【答案】B【解析】小球滚下的高度越低,其做平抛运动的初速度越小,其轨迹线越陡,越靠近y轴,所以可能原因为B.10.【答案】B【解析】当游客速率逐渐增加时,合外力的方向与速度方向成锐角,合力沿半径方向上的分力提供向心力,切线方向的分力产生切向加速度.故A错误.当游客做匀速圆周运动时,合力的方向与速度方向垂直,合力的方向始终指向圆心,方向时刻改变.故B正确,C错误.当游客做速率减小的曲线运动时,合力的方向与速度方向成钝角,切线方向的分力产生切向加速度,使物体的速率减小.故D错误.故选:B.11.【答案】B【解析】做曲线运动的物体,所受的合外力指向轨迹凹的一侧,A、D选项错误;因为顺时针加速,F与v夹角为锐角,故B正确,C错误.12.【答案】B【解析】光盘的速度是水平向右的,将该速度沿绳和垂直于绳的方向分解,如图所示,沿绳方向的分量v′=v sinθ,这就是桌面以上绳子变长的速度,也等于铁球上升的速度,B正确;由题意可知铁球在水平方向上速度与光盘相同,竖直方向速度为v sinθ,可得铁球相对于地面速度大小为v,D错误.13.【答案】A【解析】小球的重力和绳子的拉力的合力充当向心力,设悬线与竖直方向夹角为θ,则F n=mg tanθ=mω2l sinθ,θ越大,向心力F n越大,所以A对,B错;而ω2==.故两者的角速度相同,C,D错.14.【答案】C【解析】向心力不是受到的力,它是效果力,A、B错;摩擦力可以提供向心力,例如放在粗糙圆盘,匀速转动的物体就是摩擦力提供向心力,D错.15.【答案】A【解析】曲线运动的速度方向是切线方向,时刻改变,故一定是变速运动,大小可以不变,如匀速圆周运动;故A正确,B、C、D错误.16.【答案】(1)水平同一位置(2)1.5 2.5-1.5【解析】(1)平抛运动的初速度的方向为水平方向,故在实验前应调节将斜槽直至末端切线水平,为了得到相同的初速度,应保证小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放.(2)小球在竖直方向上做自由落体运动,即匀变速直线运动,在相等时间内走过的位移是一个定值,即Δy=gT2,所以0.1=10T2,解得T=0.1 s;小球水平方向上做匀速直线运动,所以x=v0T,其中x=3L=0.15 m,T=0.1 s,故v0=1.5 m/s.根据匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度,在B点有:v By==m/s=2 m/s,所以B点速度为:v B==m/s=2.5 m/s,运动到B点时,下落的时间为t==0.2 s,在水平方向上发生的位移为x=v0t=3 m,而B点的横坐标为1.5,所以小球平抛运动抛出点的x轴坐标为-1.5.17.【答案】(1)①③②④(2)D(3)无【解析】(1)该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触,先使卡片转动,再打点,最后取出卡片进行数据处理,故次序为①③②④.(2)要测出角速度,需要测量点跟点间的角度,需要的器材是量角器.故选D.(3)由于点跟点之间的角度没变化,则对测量角速度不影响.18.【答案】(1)是(2)8(3)0.8(4)【解析】(1)因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7,知a点的竖直分速度为零,a 点为小球的抛出点.(2)竖直方向上有:Δy=2L=gT2,解得g==m/s2=8 m/s2.(3)小球平抛运动的初速度v0==m/s=0.8 m/s.(4)b点竖直方向上的分速度v yb==m/s=0.8 m/s.则v b==0.8m/s=m/s.19.【答案】(1)14 m/s(2)5 000 N【解析】(1)汽车在该弯路上以最大速度v m行驶时,由最大静摩擦力提供向心力μmg=v m==14 m/s(2)汽车速度为36 km/h=10 m/s<v m,此时由静止摩擦力提供向心力F f==5 000 N.20.【答案】(1)1 N,沿y轴正方向(2)3 m/s,沿x轴正方向(3)5 m/s,与x轴正方向的夹角为53°(4)12.6 m,与x轴正方向的夹角为arctan【解析】(1)物体在x方向:ax=0;y方向:ay==0.5 m/s2根据牛顿第二定律:F合=may=1 N,方向沿y轴正方向.(2)由题图可知v x0=3 m/s,v y0=0,则物体的初速度为v0=3 m/s,方向沿x轴正方向.(3)由题图知,t=8 s时,v x=3 m/s,v y=4 m/s,物体的合速度为v==5 m/s,设速度方向与x轴正方向的夹角为θ,则tanθ=,θ=53°,即速度方向与x轴正方向的夹角为53°.(4)t=4 s内,x=v x t=12 m,y=ayt2=4 m.物体的位移l=≈12.6 m设位移方向与x轴正方向的夹角为α,则tanα==,所以α=arctan即与x轴正方向的夹角为arctan.21.【答案】(1)小球飞出的速度为;(2)小球落在C点时的竖直分速度大小为,合速度的大小为,速度与水平方向的正切值为2tanθ.【解析】(1)根据h=得,t=,则小球飞出的初速度.(2)小球落在C点时的竖直分速度.根据平行四边形定则知,合速度大小.设速度方向与水平方向的夹角为α,22.【答案】(1)10(2)1.5(3)2.5【解析】(1)因为xAB=xBC,所以tAB=tBC.在竖直方向上,由Δy=gT2得5L-3L=gT2,解得T=0.1 s故闪光频率为10 Hz.(2)水平分速度v==m/s=1.5 m/s.(3)v By==m/s=2.0 m/s又知v Bx=1.5 m/s所以v B==m/s=2.5 m/s.23.【答案】9 500失重C A【解析】24.【答案】416【解析】向心加速度a==4 m/s2,向心力F n=ma=16 N。
高一物理人教版必修2 第五章 曲线运动 单元测试含答案
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.。
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(最新)高中物理必修二《曲线运动》单元测试题(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2.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∶13.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4.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 θ5.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6.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 37.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.3358.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 .2πlg9.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/s10.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12.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13.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 N14.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).16.(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.17.(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?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=503 rad/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.(最新)高中物理必修二《曲线运动》单元测试题(参考答案)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. 3gH4 D. gH3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 = 1.2Rg ;落到D 点的石子下落的高度h 2=R ,下落时间t 2= 2h 2g = 2Rg .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 .2πlg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 =12πgh .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 =12gt 2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 =v 0cos 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 =gd2,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 233d18.(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=503 rad/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 sin 37°解得ω1= g l cos 37°=504 rad/s. (2)当ω2=503 rad/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m ω22l 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=504 rad/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 =mg cos 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 =m ω2l .综上所述:ω≤ω1=504 rad/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。
高一物理必修2曲线运动检测试题有答案
曲线运动检测卷一.选择题 (请将你认为正确的答案代号填在Ⅱ卷的答题栏中,本题共10小题)1. 物块从光滑曲面上的P 点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q 点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带随之运动,如图所示,再把物块放到P 点自由滑下则: A.物块将仍落在Q 点B.物块将会落在Q 点的左边C.物块将会落在Q 点的右边D.物块有可能落不到地面上2. 关于曲线运动的叙述,正确的是:A.做曲线运动的物体,速度方向时刻变化,故曲线运动不可能是匀变速运动 B.物体在一恒力作用下有可能做曲线运动C.曲线运动不一定都是变速运动D.物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动3. 电脑中用的光盘驱动器,采用恒定角速度驱动光盘,光盘上凸凹不平的小坑是存贮的数据,请问激光头在何处时,电脑读取数据速率比较大A.内圈B.外圈C.中间位置D.与位置无关4. 做平抛运动的物体,每一秒的速度增量总是 :A.大小相等,方向相同 B.大小不等,方向不同C.大小相等,方向不同 D.大小不等,方向相同5. 静止在地面上的物体随地球的自转而运动,则地球上的物体:A.物体的向心加速度都指向地心 B.都受到相同的向心力C.都具有相同的向心加速度 D.都具有相同的角速度6. 关于运动合成的下列说法中正确的是:A.合速度的大小一定比每个分速度的大小都大B.合运动的时间等于两个分运动经历的时间之和C.两个匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动D.只要两个分运动是直线运动,合运动一定也是直线运动7. 长为l 的轻绳,一端用质量为M 的环套在光滑的横杆上(轻绳质量不计),另一端连接一质量为m 的小球,开始时,将系球的绳子绷紧并转到与横杆平行位置,然后轻轻放手,当小球摆到最底点时,速度大小为 A.gl 2 B.m M Mgl +2 C.m M Mgl M m +2 D.以上答案都不正确8. 河宽420 m ,船在静水中速度为5m /s ,水流速度是3 m /s ,则船过河的最短时间:A.140 sB.105 sC.84 sD.53 s9. 做平抛运动的物体,在水平方向上通过的最大距离取决于:A.物体的高度和重力B.物体的重力和初速度C.物体的高度和初速度 D.物体的重力、高度和初速度10. 物体做圆周运动时,关于向心力的说法中正确的是:①向心力是产生向心加速度的力 ②向心力是物体受到的合外力 ③向心力的作用是改变物体速度的方向 ④物体做匀速圆周运动时,受到的向心力是恒力A.①B.①③C.③D.②④第Ⅱ卷(非选择题 共0道简答题2道实验题3道计算题请将你认为正确的答案代号填在下表中1 2 3 4 5 6 7 8 910三.实验题 (共2小题)11. 如右图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长为5cm.如果取g=10m/s 2,则:(1)闪光的频率是 Hz ;(2)小球做平抛运动时的初速度大小是 m /s ;(3)小球经过B 点时的速度大小是 m /s.12. 如图甲所示,是一位同学在实验室中照的一小球做平抛运动的频闪照片的一部分,由于照相时的疏忽,没有摆上背景方格板,图中方格是后来用直尺画在相片上的(图中格子的竖直线是实验中重垂线的方向,每小格的边长均为5mm ) ,为了补救这一过失,他对小球的直径进行了测量,如图乙所示,如果取重力加速度 g=10m / s 2 ,则(1)照片闪光的频率为 _____Hz ; (2)小球作平抛运动的初速度为____m / s .13. 从地面上发射质量为m 的导弹,导弹的喷气发动机可产生恒定的推力,推力大小F =3mg ,导弹沿与水平方向成︒=30α角的方向直线飞行,经过时间t 后,遥控导弹的发动机保持推力的大小不变,将推力的方向逆时针转动120°,又经过时间t 21,关闭发动机.问再经过多长时间导弹落回地面,落地点离发射点多远(不计空气的阻力和导弹本身质量的变化).14. 国家飞碟射击队用如图所示装置进行模拟训练,被训练的队员在高H = 20 m 的塔顶,在地面上距塔水平距离为s 处有一个电子抛靶装置,圆形靶可被以速度v 2竖直抛出,当靶被抛出的同时立即用特制手枪沿水平射击,子弹速度v 1 = 100 m/s .不计人的反应时间、抛靶装置的高度及子弹的枪膛中的运动时间,且忽略空气阻力及靶的大小(g = 10m/s 2).(1)当s 取值在什么范围时,无论v 2为何值都不能击中靶?(2)若s = 100 m ,v 2 = 20 m/s ,试通过计算说明靶能否被击中?15. 将一摆长为L 的单摆拉至水平位置,放手让其自由摆下,当摆到竖直位置时,在悬点O 的正下方距O 点距离为d 的D 点处,有一细钉挡着摆线,如图,当d 为多少时,摆球将正好击中钉子? 第( )单元检测题参考答案(仅供参考)L OdD1 2 3 4 5 6 78 9 10 A B B A D C BC C B三.实验题答案:11. 10;1.5;2.512. (1)10 (2)1四.计算题答案:13. 开始时导弹做匀加速直线运动,受力分析如下图甲所示:y 方向:3mg sin β– mg cos 30°= 0 所以β= 30°x 方向:3mg cos β– mg sin 30°= ma 1 所以a 1 = g 经过时间t ,导弹的速度v = a 1t = gt ,斜向上运动的距离s 1 =221gt . 此时将推力逆时针旋转120°,推力F 将水平向左,导弹的受力分析如图乙所示,显然F合 = – 2mg = ma 2,所以a 2 = – 2g ,再经过时间2t ,导弹速度正好减为零,同时斜向上运动的距离s 2 =42222gt a v =-- 此时关闭发动机,导弹将从静止自由下落,故导弹落地点距发射点的距离为L = (s 1 + s 2) cos 2833gt =α 再由(s 1 + s 2) cos α=221自gt 得t 自 =t 23. 14. (1)把抛靶装置放在子弹的射程以外,则不论抛靶速度为何值,靶都无法被击中 由H =21gt 2,x = v 1t 得,s > x = v 1m 2002=g H (2)若靶能被击中,则击中处应在抛靶装置的正上方,设经历的时间为t 1,则s = v 1t 1,t 1 =1001001=v s s = 1 s y 1 =21gt 12 =21× 10 × 1 = 5 (m) y 2 = v 2t 1 –21gt 12 = 20 × 1 –21× 10 × 12 = 15 (m) ∵y 1 + y 2 = 5 m + 15 m = 20 m = H ∴靶恰好被击中.15. (2 3 -3)L1、。
(完整版)高一物理必修二《曲线运动》单元测试题
《曲线运动》单元测试题一、选择题(每题 4分,共 52分)1.以下说法正确的选项是()A.做曲线运动的物体遇到的协力必定不为零B.做曲线运动的物体的加快度必定是变化的C.物体在恒力作用下,不行能做曲线运动D.物体在变力作用下,可能做直线运动,也可能做曲线运动2.对于运动的合成,以下说法正确的选项是()A.合运动的速度必定比每一个分运动的速度大B.两个匀速直线运动的合运动,必定是匀速直线运动C.两个分运动是直线运动的合运动,必定是直线运动D.两个分运动的时间,必定与它们的合运动的时间相等3.要想在最短的时间内渡过一条河流,则小船的船头应当()A.垂直指向对岸B.斜指向上游方向C.斜指向下游方向D.不知水流速度没法判断4.以下对于平抛运动的说法中正确的选项是()A.平抛运动是匀变速运动B.平抛运动是变加快运动C.随意两段时间内加快度相同D.随意两段相等时间内速度变化相同5.在研究平抛运动规律的实验中,以下哪些要素对研究规律有影响()A.弧形轨道尾端不水平B.弧形轨道不圆滑C.实验小球为轻质小球D.坐标原点不在抛出点6.以下物理量中既能够决定一个物体平抛运动飞翔时间,又影响物体水平位移的是()A.抛出的初速度B.抛出时的竖直高度C.抛体的质量D.物体的质量和初速度7.对于匀速圆周运动的说法中正确的选项是()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.匀速圆周运动的线速度不变D.匀速圆周运动的角速度不变8.以下说法中错误的选项是()A.做匀速圆周运动的物体没有加快度B.做匀速圆周运动的物体所受协力为零C.匀速圆周运动的加快度保持不变D.做匀速圆周运动的物体处于均衡状态9.对于向心力的说法正确的选项是()A.物体因为做圆周运动而产生了一个向心力B.向心力不改变圆周运动物体速度的大小C.做匀速圆周运动的物体所受的协力即为其向心力D.做匀速圆周运动的物体所受的向心力是不变的10.对于向心力和向心加快度的说法,正确的选项是()A.向心力是指向圆心方向的协力B.向心力能够是重力、弹力、摩擦力等各样力的协力,也能够是此中一种力或某种力的分力C.向心加快度描绘速度大小变化的快慢D.向心加快度描绘速度方向变化的快慢11.用长短不一样,资料相同的相同粗细的绳索,各栓着一个质量相同的小球,在圆滑水平面上做匀速圆周运动,那么()A.小球以相同的线速度运动时,长绳易断B.小球以相同的角速度运动时,长绳易断C.小球以相同的角速度运动时,短绳易断D.不论如何都是短绳易断12.有一种大型游戏器材,它是一个圆筒型大容器,筒壁竖直,旅客进入容器后靠筒壁站立,当圆筒开始转动后,转速加快到必定程度时,忽然地板塌落,旅客发现自己没有落下去,是因为()A.旅客遇到与筒壁垂直的压力作用B.旅客处于失重状态C.旅客遇到的摩擦力等于重力D.旅客跟着转速的增大有沿向上滑动的趋向13.一轻质杆一端固定一质量为m的小球,以另一端o 为圆心,使小球在竖直平面内做半径为 r 的圆周运动,以下说法正确的选项是()A.小球过最高点时,杆所受的弹力能够为零B.小球过最高点时最小速度为C.小球过最高点时,杆对球的作使劲能够与球所受重力方向相反,此时重力必定大于杆对球的作使劲D.小球过最高点时,杆对球的作使劲必定与球所受重力方向相反二、填空题(每空 1分,共 20分)1.运动物体所受的合外力为零时,物体做运动,假如合外力不为零,它的方向与物体速度方向在同向来线上,物体就做运动,假如不在同向来线上,物体就做运动。
人教版高一物理必修二:第五章曲线运动单元测试试题(含答案和详细解析)
曲线运动单元测试一、选择题(本大题共10个小题,每题一个或许一个以上正确答案,请将正确答案的序号选出并填写在对应题号下的空格中,每题4分,共40分)1、一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内(),加快度也必定不停地改变,加快度能够不变,加快度必定不停地改变,加快度也能够不变2、对于离心运动,以下说法中正确的选项是 (),将做离心运动,当供给向心力的协力忽然变大时将做离心运动C.做匀速圆周运动的物体,只需供给向心力的协力的数值发生变化,就做离心运动,当供给向心力的协力忽然消逝或变小时将做离心运动3、对于物体所受协力的方向,以下说法正确的选项是(),其所受协力的方向必定与速度方向同样,其所受协力的方向必定改变,其所受协力的方向必定指向圆心D.物体做匀速曲线运动时,其所受协力的方向老是与速度方向垂直4、(多项选择)如下图的皮带转动中小轮半径ra是大轮半径rb的一半,a、b分别是小轮和大轮边沿上的点,大轮上c点到轮心O的距离恰巧等于ra,若皮带不打滑,则图中a、b、c三点()A.线速度之比为2∶1∶1B.角速度之比为2∶1∶2C.转动周期之比为1∶2∶2D.向心加快度大小之比为4∶2∶15、如下图,吊车以速度v1沿水平直线匀速行驶,同时以恒定速度v2收拢绳子提高物体,以下表述正确的选项是()A.绳子保持竖直状态B.物体的实质运动速度为v1+v2C.物体相对地面做曲线运动D.绳子遇到的拉力大于物体的重力6、近期,南京军区队伍在周边某小岛的东南沿海进行抢滩、海空结合作战演习。
如下图,某登岸舰船头垂直河岸自A点出发,分别沿路径AB、AC在操练岛屿的B、C两点登岸,已知登岸舰在静水中的速度恒定且大于水速,则以下说法正确的选项是()A.沿AC航行所用时间较长B.沿AC航行时水速较大C.两次实质航速大小相等D.不论船头方向怎样,登岸舰都没法在A点正对岸登岸7、刀削面是西北人喜爱的面食之一,全凭刀削得名。
如下图,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞速地削下一片片很薄的面片儿,面片便水平飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m,面团离锅上沿近来的水平距离为0.4m,锅的直径为。
高中物理必修二《曲线运动》单元测试题(含答案)
高中物理必修二《曲线运动》单元测试题高一物理阶段性复习质量检测一难度低本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分。
考试时间90分钟。
注意事项:1.答卷前将学校、姓名、准考号填写清楚。
2.选择题的每小题选出答案后,用铅笔把机读卡上对应题目的答案标号涂黑。
其它小题用钢笔或圆珠笔将答案写在答题卡上。
第一卷(选择题,共54分)一、选择题(本大题共9小题,每小题6分,共54分。
在每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.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)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2、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3、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.0B.gRC.2gRD.3gR4.如图所示,M能在水平光滑杆上自由滑动,光滑杆连架装在转盘上.M 用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连.当转盘以角速度ω转动时,M离轴距离为r,且恰能保持稳定转动.当转盘转速增至原来的2倍,调整r使之达到新的稳定转动状态,则滑块M( )A.所受向心力变为原来的2倍B.线速度变为原来的1 2C.半径r变为原来的1 2D.M的角速度变为原来的1 25.如图所示,质量为m的小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,ab是过轨道圆心的水平线,下列说法中正确的是( )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B.小球在ab线上方管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力C.小球在ab线下方管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力D.小球在ab线下方管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力6.如图所示,用一小车通过轻绳提升一货物,某一时刻,两段绳恰好垂直,且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为θ,此时小车的速度为v0,则此时货物的速度为( )A.v0 B.v0sinθC.v0cosθ D.v0 cosθ7.一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8.某电视剧中直升机抢救伤员的情境深深感动了观众.假设直升机放下绳索吊起伤员后(如图甲所示),竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示,则( )A.绳索中拉力可能倾斜向上B.伤员先处于超重状态后处于失重状态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9.(2017·福州高一检测)如图所示,在高h处有一小球A,以速度v1水平抛出,与此同时,地面上有一小球B,以速度v2竖直向上抛出,两小球在空中相遇,则( )A.从抛出到相遇所需的时间为h v 1B.从抛出到相遇所需的时间为h v 2C.两球抛出时的水平距离为hv1 v2D.两球抛出时的水平距离为hv2 v1二、非选择题(本题3小题,共46分)10.(10分)某实验小组要粗略的测量竖直面内做圆周运动的钢球在最低点的速度,装置如图.拉力传感器固定在铁架台的水平杆上,连接传感器的细线穿过传感器正下方的小环a,再穿过a右侧的小环b后拴接一钢球,钢球静止不动时,测出小环b与球间细线的长度r=0.16 m.不计小环与绳间的摩擦,取重力加速度g=10 m/s2:(1)钢球静止不动时,传感器的示数F0=2 N,则钢球的质量m=________ kg;(2)给钢球一初速度,使钢球在竖直面内做圆周运动,某同学记录了钢球运动到最低点时传感器的示数F1=22 N,则钢球在最低点的速度v1=________ m/s;若另一实验中测得传感器的示数F2<F1,则钢球在最低点的速度v2与v1的大小关系是v2________v1(选填“>”、“=”或“<”),判断依据是:____________________________________________.11.(16分)如图,倒置的容器装着水,容器塞内插着两根两端开口的细管,其中一根竖直,一根弯成水平,水从弯管中水平射出,在空中形成弯曲的细水柱.已知弯管管口距地面高h=0.45 m,水落地的位置到管口的水平距离l=0.3 m,水平管口的横截面积S=1.2cm2,水的密度ρ=1×103kg/m3,设水平管口横截面上各处水的速度都相同,取g=10 m/s2,不计空气阻力,求:(1)水平管口处水的速度;(2)水平管口单位时间内喷出水的质量.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 的两物块用轻绳连接,物块A到转轴的距离为R,与圆盘的动摩擦因数为μ,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求转速n的大小在什么范围内物块A会相对于圆盘静止?高中物理必修二《曲线运动》单元测试题高一物理阶段性复习质量检测一难度中本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分。
2020年春人教版高一物理必修二第五章 曲线运动练习和答案
2020春(人教)物理必修二第五章曲线运动练习及答案必修二第五章曲线运动一、选择题1、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()2、关于做曲线运动的物体,下列说法中正确的是( )[来源:学#科#网Z#X#X#K]A.物体的速度方向一定不断改变B.物体的速度大小一定不断改变C.物体的加速度方向一定不断改变D.物体的加速度大小一定不断改变3、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,需要测量的量是( )A.车的长度,车的重量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4、(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5、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/s6、如图所示,一球体绕轴O1O2以角速度ω匀速旋转,A、B为球体上两点,下列几种说法中正确的是 ( )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两点的向心加速度的方向都指向球心D.A、B两点的向心加速度之比为2∶17、半径为R的大圆盘以角速度ω旋转,如图所示,有人站在盘边P点上随盘转动,他想用枪击中在圆盘中心的目标O ,若子弹的速度为v0,则()A. 枪应瞄准目标O射去B. 枪应向PO的右方偏过θ角射去,而C. 枪应向PO的左方偏过θ角射去,而D. 枪应向PO的左方偏过θ角射去,而8、汽车在水平地面上转弯时,地面的摩擦力达到最大,当汽车速率增为原来的2倍时,则汽车拐弯的半径必须()A.减为原来的1/2倍B.减为原来的1/4倍C.增为原来的2倍D.增为原来的4倍9、如图5所示,汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶,关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图(如下图所示),可能正确的是(图中F为地面对其的静摩擦力,f为它行驶时所受阻力)()图510、在沿水平方向向右匀速飞行的飞机上,每相隔相等的时间释放一个小球,不计空气阻力,则站在地面上的人所观察到的空中小球的分布情况更接近于图中的( )11、变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。
