高中物理人教版必修2練習(xí)：第五章曲線運(yùn)動章末檢測word版含解析

PAGE章末檢測[時間：90分鐘滿分：100分]一、單項選擇題(共7小題，每小題4分，共28分)1．關(guān)于平拋運(yùn)動和圓周運(yùn)動，下列說法正確的是()A．平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動B．勻速圓周運(yùn)動是速度不變的運(yùn)動C．圓周運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動D．做平拋運(yùn)動的物體落地時的速度一定是豎直向下的2．關(guān)于互成角度(不為0°和180°)的一個勻速直線運(yùn)動和一個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動，下列說法正確的是()A．一定是直線運(yùn)動B．一定是曲線運(yùn)動C．可能是直線，也可能是曲線運(yùn)動D．以上答案都不對3．如圖1所示，一偏心輪繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動，a和b是輪上質(zhì)量相等的兩個質(zhì)點，則偏心輪轉(zhuǎn)動過程中a、b兩質(zhì)點()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水平拋出一個物體，經(jīng)過時間t物體的速度大小為v，則經(jīng)過時間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，滑到最低點時的速度為v，若物塊滑到最低點時受到的摩擦力是Ff，則物塊與碗的動摩擦因數(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”中的兩個座椅A、B質(zhì)量相等，通過相同長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)動時，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)動的有()A．汽車轉(zhuǎn)彎時要限制速度B．轉(zhuǎn)速很高的砂輪半徑不能做得太大C．在修筑鐵路時，轉(zhuǎn)彎處軌道的內(nèi)軌要低于外軌D．離心水泵工作時9．一物體做平拋運(yùn)動，先后在兩個不同時刻的速度大小分別為v1和v2，時間間隔為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，用長為L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，則下列說法中正確的是()圖5A．小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力B．小球在最高點時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，則其在最高點的速率為eq\r(gL)D．小球過最低點時繩子的拉力一定大于小球重力11.如圖6所示，長0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端固定有一個質(zhì)量為3kg的小球，另一端由電動機(jī)帶動，使桿繞O點在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，小球的速率為2m/s.取g＝10m/s2，下列說法正確的是()圖6A．小球通過最高點時，對桿的拉力大小是24NB．小球通過最高點時，對桿的壓力大小是6NC．小球通過最低點時，對桿的拉力大小是24ND．小球通過最低點時，對桿的拉力大小是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形表演臺的側(cè)壁高速行駛，做勻速圓周運(yùn)動．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，摩托車對側(cè)壁的壓力將越大B．h越高，摩托車做圓周運(yùn)動的線速度將越大C．h越高，摩托車做圓周運(yùn)動的周期將越大D．h越高，摩托車做圓周運(yùn)動的向心力將越大三、計算題(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點以速度v0水平拋出一個小球，小球落在斜面底端B點(已知重力加速度大小為g，不計空氣阻力)，求：圖9(1)小球從拋出到落到B點所經(jīng)過的時間；(2)小球落到B點時的速度大?。?5．(10分)如圖10，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運(yùn)動．現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑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摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2.求：圖10(1)物塊做平拋運(yùn)動的初速度大小v0；(2)物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(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．問：(g取10m/s2)圖11(1)轉(zhuǎn)動軸達(dá)某一轉(zhuǎn)速時，試管底部受到小球的壓力的最大值為最小值的3倍，此時角速度多大？(2)當(dāng)轉(zhuǎn)速ω＝10rad/s時，管底對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1．A[平拋運(yùn)動的加速度恒定，所以平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動，A正確；平拋運(yùn)動水平方向做勻速直線運(yùn)動，所以落地時速度一定有水平分量，不可能豎直向下，D錯誤；勻速圓周運(yùn)動的速度方向時刻變化，B錯誤；勻速圓周運(yùn)動的加速度始終指向圓心，也就是方向時刻變化，所以不是勻變速運(yùn)動，C錯誤．]2．B[兩運(yùn)動的合運(yùn)動的速度方向在兩個分運(yùn)動速度方向所夾的某一方向上，而運(yùn)動物體的合力沿著原勻變速直線運(yùn)動的直線上也就是說運(yùn)動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，B對，A、C、D錯．]3．A[同軸轉(zhuǎn)動，角速度大小相等，選項A正確；角速度大小相等，但轉(zhuǎn)動半徑不同，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B、C、D錯誤．]4．C[2t時刻物體的速度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錯誤；t時刻有v2＝veq\o\al(2,0)＋(gt)2，故v′＝eq\r(v2＋3gt2)，B、D錯誤．]5．B[物塊滑到最低點時受豎直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三個力作用，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B正確．]6．D[因為物體的角速度ω相同，線速度v＝rω，而rA<rB，所以vA<vB，則A項錯；根據(jù)an＝rω2知anA<anB，則B項錯；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項錯，D項正確．]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)動的軌跡是曲線，某時刻的速度方向為該時刻軌跡的切線方向，不同時刻方向不同，A對；v0不變，vy∝t，所以v2>v1，B對；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，D對．]10．CD[由于不知道小球在圓周最高點時的速率，故無法確定繩子的拉力大小，A、B錯誤；若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，則其在最高點的速率滿足mg＝meq\f(v2,L)，推導(dǎo)可得v＝eq\r(gL)，C正確；小球過最低點時，向心力方向向上，故繩子的拉力一定大于小球重力，D選項正確．]11．BD[設(shè)小球在最高點時受桿的彈力向上，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錯誤，B正確；小球通過最低點時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)壁的壓力與高度無關(guān)，保持不變，摩托車對側(cè)壁的壓力F也不變，A錯誤；由Fn＝mgtanθ＝meq\f(v2,r)＝mω2r知h變化時，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B、C正確，D錯誤．]13.eq\f(1,4)mg解析設(shè)小球經(jīng)過B點時速度為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).對小球過B點時由牛頓第二定律得F＋mg＝meq\f(v\o\al(2,0),R)，F(xiàn)＝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)動的方法是通常把平拋運(yùn)動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，豎直方向做自由落體運(yùn)動，兩個方向上運(yùn)動的時間相同．設(shè)小球飛行時間為t，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(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點時的豎直速度為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點時的速度大小為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，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)臺時，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)至最低點時，小球?qū)艿讐毫ψ畲?；轉(zhuǎn)至最高點時，小球?qū)艿讐毫ψ钚?，最低點時管底對小球的支持力F1應(yīng)是最高點時管底對小球支持力F2的3倍，即F1＝3F2①根據(jù)牛頓第二定律有最低點：F1－mg＝mrω2②最高點：F2＋mg＝mrω2③由①②③得ω＝eq\r(\f(4g,2r))＝eq\r(\f(4×10,2×0.05))r