高中物理2練習(xí)：第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 章末檢測(cè) 含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精章末檢測(cè)[時(shí)間：90分鐘滿分：100分］一、單項(xiàng)選擇題（共7小題，每小題4分，共28分）1．關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度不變的運(yùn)動(dòng)C．圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體落地時(shí)的速度一定是豎直向下的2．關(guān)于互成角度（不為0°和180°)的一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是（）A．一定是直線運(yùn)動(dòng)B．一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．可能是直線，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)D．以上答案都不對(duì)3．如圖1所示,一偏心輪繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，a和b是輪上質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),則偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中a、b兩質(zhì)點(diǎn)()圖1A．角速度大小相同B．線速度大小相同C．向心加速度大小相同D．向心力大小相同4．以初速度v0水平拋出一個(gè)物體，經(jīng)過時(shí)間t物體的速度大小為v，則經(jīng)過時(shí)間2t,物體速度大小的表達(dá)式正確的是()A．v0＋2gt B．v＋gtC。eq\r（v\o\al（2，0)＋2gt2） D。eq\r(v2＋2gt2）5.如圖2所示，質(zhì)量為m的物塊從半徑為R的半球形碗邊向碗底滑動(dòng)，滑到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，若物塊滑到最低點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力是Ff,則物塊與碗的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）圖2A.eq\f(Ff，mg） B.eq\f(Ff,mg＋m\f(v2，R））C。eq\f（Ff，mg－m\f（v2，R)) D.eq\f（Ff，m\f（v2，R））6．如圖3所示，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個(gè)座椅A、B質(zhì)量相等，通過相同長(zhǎng)度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上．不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是()圖3A．A的速度比B的大B．A與B的向心加速度大小相等C．懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等D．懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小7。如圖4所示，一物體自傾角為θ的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上,物體與斜面接觸時(shí)速度與水平方向的夾角φ滿足()圖4A．tanφ＝sinθ B．tanφ＝cosθC．tanφ＝tanθ D．tanφ＝2tanθ二、多項(xiàng)選擇題(共5小題，每小題6分，共30分)8．下列現(xiàn)象是為了防止物體產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)的有（)A．汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度B．轉(zhuǎn)速很高的砂輪半徑不能做得太大C．在修筑鐵路時(shí),轉(zhuǎn)彎處軌道的內(nèi)軌要低于外軌D．離心水泵工作時(shí)9．一物體做平拋運(yùn)動(dòng)，先后在兩個(gè)不同時(shí)刻的速度大小分別為v1和v2,時(shí)間間隔為Δt，那么（)A．v1和v2的方向一定不同B．v1<v2C．由v1到v2的速度變化量Δv的方向不一定豎直向下D．由v1到v2的速度變化量Δv的大小為gΔt10。如圖5所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是()圖5A．小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力一定為重力B．小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力不可能為零C．若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)的速率為eq\r（gL）D．小球過最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球重力11.如圖6所示,長(zhǎng)0。5m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端固定有一個(gè)質(zhì)量為3kg的小球，另一端由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，使桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球的速率為2m/s.取g＝10m/s2,下列說法正確的是()圖6A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是24NB．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的壓力大小是6NC．小球通過最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是24ND．小球通過最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是54N12。有一種雜技表演叫“飛車走壁",由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺(tái)形表演臺(tái)的側(cè)壁高速行駛,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．如圖7所示,圖中虛線表示摩托車的行駛軌跡，軌跡離地面的高度為h,下列說法中正確的是()圖7A．h越高，摩托車對(duì)側(cè)壁的壓力將越大B．h越高，摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度將越大C．h越高，摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將越大D．h越高，摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力將越大三、計(jì)算題(共4小題，共42分)13。（10分)如圖8所示，一光滑的半徑為R的半圓形軌道固定在水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的小球以某一速度沖上軌道，然后小球從軌道口B處飛出，最后落在水平面上．已知小球落地點(diǎn)C距B處的距離為3R，求小球?qū)壍揽贐處的壓力為多大．圖814.（10分）如圖9所示，從高為h的斜面頂端A點(diǎn)以速度v0水平拋出一個(gè)小球，小球落在斜面底端B點(diǎn)（已知重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力），求：圖9（1）小球從拋出到落到B點(diǎn)所經(jīng)過的時(shí)間；(2)小球落到B點(diǎn)時(shí)的速度大?。?5．(10分)如圖10,置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí),物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開始做平拋運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)臺(tái)半徑R＝0。5m,離水平地面的高度H＝0.8m，物塊平拋落地過程水平位移的大小x＝0.4m．設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2。求：圖10（1）物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0;（2）物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。16.(12分）如圖11所示，有一內(nèi)壁光滑的試管裝有質(zhì)量為1g的小球，試管的開口端封閉后安裝在水平軸O上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸到管底小球的距離為5cm,讓試管在豎直平面內(nèi)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．問：(g取10m/s2）圖11（1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸達(dá)某一轉(zhuǎn)速時(shí)，試管底部受到小球的壓力的最大值為最小值的3倍，此時(shí)角速度多大?（2）當(dāng)轉(zhuǎn)速ω＝10rad/s時(shí)，管底對(duì)小球的作用力的最大值和最小值各是多少？

答案精析章末檢測(cè)1．A［平拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒定，所以平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，A正確；平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以落地時(shí)速度一定有水平分量,不可能豎直向下，D錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻變化,B錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度始終指向圓心，也就是方向時(shí)刻變化，所以不是勻變速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤．]2．B［兩運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的速度方向在兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)速度方向所夾的某一方向上，而運(yùn)動(dòng)物體的合力沿著原勻變速直線運(yùn)動(dòng)的直線上也就是說運(yùn)動(dòng)物體的合力與它的速度方向不在同一條直線上，物體一定做曲線運(yùn)動(dòng),B對(duì)，A、C、D錯(cuò)．］3．A［同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度大小相等，選項(xiàng)A正確；角速度大小相等，但轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不同,根據(jù)v＝ωr、a＝ω2r和F＝mω2r可知,線速度、向心加速度和向心力大小均不同，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤．]4．C[2t時(shí)刻物體的速度v′＝eq\r（v\o\al(2，x）＋v\o\al（2，y)）＝eq\r(v\o\al(2，0)＋2gt2)，C正確，A錯(cuò)誤；t時(shí)刻有v2＝veq\o\al（2，0）＋（gt)2，故v′＝eq\r（v2＋3gt2)，B、D錯(cuò)誤．]5．B[物塊滑到最低點(diǎn)時(shí)受豎直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三個(gè)力作用，據(jù)牛頓第二定律得FN－mg＝meq\f(v2，R)，又Ff＝μFN，聯(lián)立解得μ＝eq\f(Ff,mg＋m\f（v2，R）)，選項(xiàng)B正確．]6．D［因?yàn)槲矬w的角速度ω相同,線速度v＝rω，而rA<rB,所以vA<vB，則A項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)an＝rω2知anA<anB，則B項(xiàng)錯(cuò);如圖，tanθ＝eq\f(an，g)，而B的向心加速度較大，則B的纜繩與豎直方向夾角較大，纜繩拉力FT＝eq\f(mg,cosθ)，則FTA〈FTB，所以C項(xiàng)錯(cuò),D項(xiàng)正確．]7．D［豎直速度與水平速度之比為：tanφ＝eq\f（gt，v0），豎直位移與水平位移之比為：tanθ＝eq\f（\f（1，2)gt2，v0t),故tanφ＝2tanθ,D正確．］8．ABC9．ABD［平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線，某時(shí)刻的速度方向?yàn)樵摃r(shí)刻軌跡的切線方向，不同時(shí)刻方向不同，A對(duì)；v0不變，vy∝t，所以v2>v1，B對(duì)；由Δv＝gΔt知Δv方向一定與g方向相同即豎直向下，大小為gΔt，C錯(cuò)，D對(duì)．］10．CD[由于不知道小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)的速率，故無(wú)法確定繩子的拉力大小，A、B錯(cuò)誤；若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則其在最高點(diǎn)的速率滿足mg＝meq\f（v2,L)，推導(dǎo)可得v＝eq\r(gL)，C正確；小球過最低點(diǎn)時(shí),向心力方向向上，故繩子的拉力一定大于小球重力，D選項(xiàng)正確．］11．BD[設(shè)小球在最高點(diǎn)時(shí)受桿的彈力向上，則mg－FN＝meq\f（v2,l)，得FN＝mg－meq\f（v2,l)＝6N，故小球?qū)U的壓力大小是6N，A錯(cuò)誤，B正確;小球通過最低點(diǎn)時(shí)FN－mg＝meq\f(v2，l），得FN＝mg＋meq\f(v2,l)＝54N，小球?qū)U的拉力大小是54N,C錯(cuò)誤，D正確．]12．BC［摩托車受力如圖所示．由于FN＝eq\f（mg，cosθ）所以摩托車受到側(cè)壁的壓力與高度無(wú)關(guān),保持不變,摩托車對(duì)側(cè)壁的壓力F也不變，A錯(cuò)誤；由Fn＝mgtanθ＝meq\f(v2,r）＝mω2r知h變化時(shí)，向心力Fn不變，但高度升高，r變大,所以線速度變大，角速度變小，周期變大，選項(xiàng)B、C正確，D錯(cuò)誤．]13。eq\f(1,4）mg解析設(shè)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度為v0,則小球平拋的水平位移為x＝eq\r(3R2－2R2）＝eq\r(5）R,2R＝eq\f（1，2）gt2，所以t＝2eq\r(\f（R,g)）v0＝eq\f（x,t）＝eq\f(\r(5)R，2\r（\f（R,g）)）＝eq\f（\r(5gR），2）.對(duì)小球過B點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得F＋mg＝meq\f（v\o\al（2，0),R）,F＝eq\f(1，4）mg。由牛頓第三定律得F′＝F＝eq\f(1，4）mg。14．(1）eq\r(\f（2h，g））（2）eq\r（v\o\al（2，0)＋2gh)解析(1）解決平拋運(yùn)動(dòng)的方法是通常把平拋運(yùn)動(dòng)分解到水平方向和豎直方向去研究，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同．設(shè)小球飛行時(shí)間為t，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，可得豎直方向上有h＝eq\f（1，2)gt2解得：t＝eq\r（\f(2h，g））(2)設(shè)小球落到B點(diǎn)時(shí)的豎直速度為vy，則豎直方向上vy＝gt＝geq\r（\f（2h，g））＝eq\r（2gh）根據(jù)平行四邊形定則得：小球落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為v＝eq\r(v\o\al(2，0)＋v\o\al（2，y））＝eq\r(v\o\al(2，0）＋2gh）.15．(1)1m/s(2)0.2解析(1）物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有H＝eq\f(1，2)gt2①水平方向有x＝v0t②聯(lián)立①②兩式得v0＝xeq\r(\f（g，2H))＝1m/s③（2）物塊離開轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí),最大靜摩擦力提供向心力，有μmg＝meq\f(v\o\al（2,0）,R）④聯(lián)立③④得μ＝eq\f（v\o\al(2，0)，gR)＝0。216．（1）20rad/s（2）1.5×10－2N0解析（1）轉(zhuǎn)至最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)艿讐毫ψ畲?；轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)艿讐毫ψ钚?最低點(diǎn)時(shí)管底對(duì)小球的支持力F1應(yīng)是最高點(diǎn)時(shí)管底對(duì)小球支持力F2的3倍，即F1＝3F2①根據(jù)牛頓第二定律有最低點(diǎn)：F1－mg＝mrω2②最高點(diǎn)：F2＋mg＝mrω2③由①②③得ω＝eq\r(\f（4g,2r))＝eq\r（\f（4×10,2×0.05）)rad/s＝20rad/s（2)在最高點(diǎn)時(shí)，設(shè)小球不掉下來的最小角速度為ω0，則mg＝mrωeq\o\al(2,0）J，ω0＝eq\r(\f（g，r）)＝