（浙江专用）2018-2019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.doc

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.AB B.ABC.vAvB D.vAvB答案C解析A点和B点是同轴转动，角速度相等，即AB，故A、B错误；由于rArB，根据公式vr，有vAvB，故C正确，D错误.6.(2018浙江省91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 mB.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 s10 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/s2，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，t6 s，A项正确，B项错误；抛出点至落地点的水平位移为xvt60 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skt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an越来越大，B正确；运动的角速度越来越大，C错误；行人所受的向心力由牛顿第二运动定律得，Fnman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mAmB，运动半径rArB，则下列关系一定正确的是()图7A.角速度ABB.线速度vAvBC.向心加速度aAaBD.受到的静摩擦力FfAFfB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vr，且rArB，所以vAvB，选项B错误；向心加速度a2r，由于rArB，所以aAaB，选项C正确；静摩擦力提供向心力，因此有Ffm2r，虽然rArB，但是mAmB，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l0.5 m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m3 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v2 m/s.取g10 m/s2，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mgFNm，得FNmgm6 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FNmgm，得FNmgm54 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v0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.v0v2v0B.v2v0C.2v0v3v0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v2v0，则小球经过M点.可知以初速度v0v2v0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21B.下落的高度之比是21C.下落的高度之比是41D.运动的加速度之比是11答案ACD解析由平抛运动的规律得t1t221，故选项A正确.h1h2(gt12)(gt22)41，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B.传送带的最小速度为C.A轮每秒的转数最少是D.A轮每秒的转数最少是答案AC解析物体恰好被水平抛出时，在动力轮最高点满足mg，即速度最小为，选项A正确，B错误；又因为v2rn，可得n，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14，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/s2.(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)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135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hgT 2，T0.10 s，可求出g8 m/s2.(3)由两位置间的时间间隔为0.10 s，水平距离为8 cm，xvxt，得水平速度vx0.8 m/s.(4)b点竖直分速度为a、c间的竖直平均速度，则vyb m/s0.8 m/s，所以vb m/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l1.0 m的水平细长管的一端吹气，将位于吹气端口的质量m0.02 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v20 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/s2)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x4.0 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v202al得a200 m/s2(2)由牛顿第二定律Fma得F4 N(3)由平抛运动规律xvt得t0.2 s由hgt2得h0.2 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v1的速度过轨道最高点B，并以v2v1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，FBmgm，解得FBmg，根据牛顿第三定律，摩托车对轨道的压力大小FBFBmg在A点，FAmgm解得FA7mg，根据牛顿第三定律，摩托车对轨道的压力大小FAFA7mg所以在A、B两点车对轨道的压力大小相差FAFB6mg.【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)(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mgm所以v(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2Rgt2又因A、B之间的距离xvt所以x2R.【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R0.2 m的光滑圆形轨道，BC段为高h5 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(g10 m/s2)，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t1，落地点到C点的距离为x由hgt12得：t11 s，xvBt12 m.(2)小球到达B点时受重力G和圆形轨道的支持力FN作用，由牛顿第二定律知F向FNmgm解得FN6 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45，CE长dh5 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t2Lcos vBt2Lsin gt22联立两式得t20.4 sL1.13 m.