物理（人教版必修2）練習階段質量評估1

階段質量評估(一)曲線運動A卷基礎達標卷(時間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(每小題6分，共48分.1～5題為單選題，6～8題為多選題．)1．如圖所示，物體沿曲線由a點運動至b點，關于物體在ab段的運動，下列說法正確的是()A．物體的速度可能不變B．物體的速度不可能均勻變化C．a(chǎn)點的速度方向由a指向bD．a(chǎn)b段的位移大小一定小于路程解析：做曲線運動的物體速度時刻改變，即使速度大小不變，速度方向也在不斷發(fā)生變化，故選項A錯誤；做曲線運動的物體必定受到力的作用，當物體所受力為恒力時，物體的加速度恒定，速度均勻變化，選項B錯誤；a點的速度方向沿a點的切線方向，選項C錯誤；做曲線運動的物體的位移大小必小于路程，選項D正確．答案：D2．火車在某個彎道按規(guī)定運行速度40m/s轉彎時，內(nèi)、外軌對車輪皆無側壓力．若火車在該彎道實際運行速度為30m/s，A．僅內(nèi)軌對車輪有側壓力 B．僅外軌對車輪有側壓力C．內(nèi)、外軌對車輪都有側壓力 D．內(nèi)、外軌對車輪均無側壓力解析：實際速度v小于設計規(guī)定速度v0，故內(nèi)軌對車輪有壓力，選項A正確．答案：A3．關于互成角度(不為0°和180°)的一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運動，下列說法正確的是()A．一定是直線運動 B．一定是曲線運動C．可能是直線，也可能是曲線運動 D．以上說法都不對解析：互成角度的兩運動的合運動的速度方向，在兩個分運動速度方向所夾的某一方向上，而運動物體的合力沿著原勻變速直線運動的直線上，也就是說運動物體的合力與它的速度方向不在同一條直線上，物體一定做曲線運動，選項B正確，選項A、C、D錯誤．答案：B4．關于平拋運動，下列說法不正確的是()A．平拋運動是一種在恒力作用下的曲線運動B．平拋運動的速度方向與恒力方向的夾角保持不變C．平拋運動的速度大小是時刻變化的D．平拋運動的速度方向與加速度方向的夾角一定越來越小解析：平拋運動只受重力作用，故選項A正確；平拋運動是曲線運動，速度時刻在變化，由v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋gt2)知合速度在增大，選項C正確；其速度方向與加速度方向的夾角θ有tanθ＝eq\f(v0,vy)＝eq\f(v0,gt)，且0＜θ＜eq\f(π,2)，因t增大，所以tanθ減小，故選項D正確，選項B錯誤．答案：B5．甲、乙兩物體都做勻速圓周運動，轉動半徑之比為1∶2，在相等時間里都轉過60°圓心角．則()A．線速度之比為1∶2 B．線速度之比為1∶1C．角速度之比為2∶1 D．角速度之比為1∶2解析：根據(jù)角速度的定義ω＝eq\f(θ,t)知甲、乙兩物體的角速度相等，選項C、D錯誤；由v＝ωr得v∝r，所以v1∶v2＝r1∶r2＝1∶2，選項A正確，選項B錯誤．答案：A6．一質點在某段時間內(nèi)做曲線運動，則在這段時間內(nèi)關于質點的運動，下列說法錯誤的是()A．速度一定在不斷地改變，加速度也一定不斷地改變B．速度一定在不斷地改變，加速度可以不變C．速度可以不變，加速度一定不斷地改變D．速度可以不變，加速度也可以不變解析：曲線運動的速度方向一定發(fā)生改變，所以速度一定在不斷改變，但是其加速度可以保持不變．答案：ACD7．有關圓周運動的基本模型，下列說法錯誤的是()A．如圖a，汽車通過拱橋的最高點時處于超重狀態(tài)B．如圖b所示是一圓錐擺，增大θ，但保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度不變C．如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D．火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌對內(nèi)輪緣會有擠壓作用解析：汽車通過拱橋的最高點時加速度向下，故處于失重狀態(tài)，選項A錯誤；圓錐擺的向心力為mgtanθ，高度h不變，其軌道半徑為htanθ，由牛頓第二定律得mgtanθ＝mω2htanθ，易得ω＝eq\r(\f(g,h))，角速度與角度θ無關，選項B正確；題圖c中，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置分別做勻速圓周運動，則小球的向心力F＝eq\f(mg,tanθ)＝mω2r，則在A、B兩位置小球的向心力相同，但A位置的轉動半徑較大，故角速度較小，小球所受筒壁的支持力大小為FN＝eq\f(mg,sinθ)，故支持力相等，選項C錯誤；火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對外輪緣會有擠壓作用，選項D錯誤．答案：ACD8．如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點；左側為一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上．若在傳動過程中，皮帶不打滑，則()A．a(chǎn)點與b點的線速度大小相等B．b點與d點的角速度大小相等C．a(chǎn)點與d點的向心加速度大小相等D．a(chǎn)、b、c、d四點中，向心加速度最小的是b點解析：a點和c點是與皮帶接觸的兩個點，所以在傳動過程中二者的線速度相等，即va＝vc，又v＝ωr，所以ωar＝ωc·2r，即ωa＝2ωc.而b、c、d三點在同一輪軸上，它們的角速度相等，則ωb＝ωc＝ωd＝eq\f(1,2)ωa，所以選項B正確；又vb＝ωbr＝eq\f(1,2)ωar＝eq\f(1,2)va，所以選項A錯誤；向心加速度aa＝ωeq\o\al(2,a)r，ab＝ωeq\o\al(2,b)r＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)ωa))2r＝eq\f(1,4)ωeq\o\al(2,a)r＝eq\f(1,4)aa，ac＝ωeq\o\al(2,c)·2r＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)ωa))2·2r＝eq\f(1,2)ωeq\o\al(2,a)r＝eq\f(1,2)aa，ad＝ωeq\o\al(2,d)·4r＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)ωa))2·4r＝ωeq\o\al(2,a)r＝aa，故選項C、D正確．答案：BCD二、填空題(每小題8分，共16分)9．在“研究平拋運動”的實驗中，可以描繪平拋物體運動軌跡和求物體的平拋初速度．實驗簡要步驟如下：A．讓小鋼球多次從________位置上滾下，記下小球運動途中經(jīng)過的一系列位置；B．安裝好器材，注意斜槽末端水平和木板豎直，記下小球在斜槽末端時球心在木板上的投影點O和過O點的豎直線，檢測斜槽末端水平的方法是_______________．C．測出曲線上某點的坐標x、y，用v0＝________算出該小球的平拋初速度，實驗需要對多個點求v0的值，然后求它們的平均值．D．取下白紙，以O為原點，以豎直線為y軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋軌跡．上述實驗步驟的合理順序是________(只排列序號即可)．解析：A項中要記下小球運動途中經(jīng)過的一系列位置，不可能在一次平拋中完成，每一次平拋一般只能確定一個位置，要確定多個位置，要求小球每次的軌跡重合，小球開始平拋時的初速度必須相同，因此小球每次必須從同一位置上滾下．B項中用平衡法，即將小球放到斜槽末端任一位置，如果斜槽末端是水平的，小球受到的支持力和重力是平衡的．不論將小球放到斜槽末端任何位置，小球均不會滾動．如果斜槽末端不是水平的，小球將發(fā)生滾動．C項中運用x＝v0t及y＝eq\f(1,2)gt2聯(lián)立即可求得v0＝xeq\r(\f(g,2y))．答案：同一將小球放到斜槽末端任一位置，均不滾動xeq\r(\f(g,2y))BADC10．小張同學采用如圖甲所示的實驗裝置做“研究平拋運動”的實驗．(1)實驗時下列哪些操作是必需的________(填序號)．①將斜槽軌道的末端調成水平．②用天平稱出小球的質量．③每次都要讓小球從同一位置由靜止開始運動．(2)實驗時小張同學忘記在白紙上記錄小球拋出點的位置，于是他根據(jù)實驗中記錄的點跡描出運動軌跡曲線后，在該段曲線上任取水平距離均為Δx＝20.00cm的三點A、B、C，如圖乙所示，其中相鄰兩點間的豎直距離分別為y1＝10.00cm，y2＝20.00cm.小球運動過程中所受空氣阻力忽略不計．請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助他計算出小球初速度v0＝________m/s.(g解析：(1)為了保證小球離開斜槽時的速度沿水平方向，斜槽的末端要調整成水平，操作①是必需的．該實驗不用測小球的質量，操作②沒有必要．為了保證小球每次離開斜槽時的速度都相同，每次都要讓小球從斜槽上同一位置由靜止開始運動，操作③是必需的．(2)由于xAB＝xBC＝Δx＝20.00cm，所以小球從A運動到B與從B運動到C的時間相同，設此時間為t.據(jù)y2－y1＝gt2得t＝eq\r(\f(y2－y1,g))＝eq\r(\f(10.00×10－2,10))s＝0.1s，故初速度v0＝eq\f(Δx,t)＝eq\f(20.00×10－2,0.1)m/s＝2.00m/s．答案：(1)①③(2)2.00三、計算題(本題共2小題，共36分)11．(16分)A、B兩小球同時從距地面高為h＝15m處的同一點拋出，初速度大小均為v0＝10m/s.A球豎直向下拋出，B球水平拋出，空氣阻力不計，重力加速度g取10m/(1)A球經(jīng)多長時間落地？(2)A球落地時，A、B兩球間的距離是多少？解析：(1)對A球有h＝v0t＋eq\f(1,2)gt2代入數(shù)據(jù)解得t＝1s．(2)A球落地時，B球的水平位移x＝v0t＝10×1m豎直位移y＝eq\f(1,2)gt2＝eq\f(1,2)×10×12m＝5mA、B兩球間的距離L＝eq\r(x2＋h－y2)＝10eq\r(2)m．答案：(1)1s(2)1012．(20分)如圖所示，斜面體ABC固定在地面上，小球p從A點靜止下滑，當小球p開始下滑時，另一小球q從A點正上方的D點水平拋出，兩球同時到達斜面底端的B處．已知斜面AB光滑，長度l＝2.5m，斜面傾角θ＝30°，不計空氣阻力，g取10m(1)小球p從A點滑到B點的時間；(2)小球g拋出時初速度的大小．解析：(1)小球p沿斜面下滑的加速度為a，由牛頓第二定律得a＝eq\f(mgsinθ,m)＝gsinθ下滑所需時間為t1，根據(jù)運動學公式得l＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)解得t1＝eq\r(\f(2l,gsinθ))＝1s(2)x＝lcos30°，依題意得t2＝t1v0＝eq\f(x,t2)＝eq\f(lcos30°,t1)＝eq\f(5\r(3),4)m/s．答案：(1)1s(2)eq\f(5\r(3),4)m/sB卷能力提升卷(時間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(每小題6分，共48分.1～5題為單選題，6～8題為多選題．)1．如圖所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的左側水平向右勻速移動，運動中始終保持懸線豎直，則橡皮運動的速度()A．大小和方向均不變 B．大小不變，方向改變C．大小改變，方向不變 D．大小和方向均改變解析：如圖所示鉛筆勻速向右移動時，x隨時間均勻增大，y隨時間均勻減小，說明橡皮水平方向做勻速運動，豎直方向也做勻速運動．所以橡皮實際運動是勻速直線運動，選項A正確．答案：A2．如圖所示，在光滑桿上穿著兩個小球m1、m2，且m1＝2m2，用細線把兩球連起來，當盤架勻速轉動時，兩小球剛好能與桿保持無相對滑動，此時兩小球到轉軸的距離r1與r2A．1∶1 B．1∶eq\r(2)C．2∶1 D．1∶2解析：兩個小球繞共同的圓心做圓周運動，它們之間的拉力互為向心力，它們的角速度相同．設兩球所需的向心力大小為Fn，角速度為ω，則對球m1來說，F(xiàn)n＝m1ω2r1，對球m2來說，F(xiàn)n＝m2ω2r2解上述兩式得r1∶r2＝1∶2．答案：D3．一水平放置的木板上放有砝碼，砝碼與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，讓木板在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，假如運動中木板始終保持水平，砝碼始終沒有離開木板，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，那么下列說法正確的是()A．在通過軌道最高點時砝碼處于超重狀態(tài)B．在經(jīng)過軌道最低點時砝碼所需靜摩擦力最大C．勻速圓周運動的速度小于eq\r(μgR)D．在通過軌道最低點和最高點時，砝碼對木板的壓力之差為砝碼重力的6倍解析：在通過軌道最高點時，向心加速度豎直向下，是失重，選項A錯誤；木板和砝碼在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，砝碼受到重力mg，木板支持力FN和靜摩擦力Ff，所受合外力提供向心力，由于重力mg和支持力FN在豎直方向上，因此只有當砝碼所需向心力在水平方向上時靜摩擦力有最大值，最大靜摩擦力必須大于或等于砝碼所需的向心力，即μFN≥meq\f(v2,R)，此時在豎直方向上FN＝mg，故v≤eq\r(μgR)，選項B錯誤，選項C正確；在最低點，F(xiàn)N1－mg＝meq\f(v2,R)，在最高點，mg－FN2＝meq\f(v2,R)，則FN1－FN2＝2meq\f(v2,R)，故選項D錯誤．答案：C4．(2015·全國卷Ⅰ)一帶有乒乓球發(fā)射機的乒乓球臺如圖所示．水平臺面的長和寬分別為L1和L2，中間球網(wǎng)高度為h.發(fā)射機安裝于臺面左側邊緣的中點，能以不同速率向右側不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點距臺面高度為3h.不計空氣的作用，重力加速度大小為g.若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側臺面上，則v的最大取值范圍是()A．eq\f(L1,2)eq\r(\f(g,6h))＜v＜L1eq\r(\f(g,6h)) B．eq\f(L1,4)eq\r(\f(g,h))＜v＜eq\r(\f(4L\o\al(2,1)＋L\o\al(2,2)g,6h))C．eq\f(L1,2)eq\r(\f(g,6h))＜v＜eq\f(1,2)eq\r(\f(4L\o\al(2,1)＋L\o\al(2,2)g,6h)) D．eq\f(L1,4)eq\r(\f(g,h))＜v＜eq\f(1,2)eq\r(\f(4L\o\al(2,1)＋L\o\al(2,2)g,6h))解析：設以速率v1發(fā)射乒乓球，經(jīng)過時間t1剛好落到球網(wǎng)正中間．則豎直方向上有3h－h(huán)＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)①水平方向上有eq\f(L1,2)＝v1t1②由①②兩式可得v1＝eq\f(L1,4)eq\r(\f(g,h))．設以速率v2發(fā)射乒乓球，經(jīng)過時間t2剛好落到球網(wǎng)右側臺面的兩角處，在豎直方向有3h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)③在水平方向有eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L2,2)))2＋L\o\al(2,1))＝v2t2④由③④兩式可得v2＝eq\f(1,2)eq\r(\f(4L\o\al(2,1)＋L\o\al(2,2)g,6h))．則v的最大取值范圍為v1＜v＜v2.故選項D正確．答案：D5．如圖所示，一傾斜的勻質圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定的角速度ω轉動，盤面上離轉軸距離為2.5m處有一小物體，小物體與圓盤始終保持相對靜止，小物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為eq\f(\r(3),2).設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，盤面與水平面間的夾角為30°，g＝10m/s2.則ω的最大值為A．eq\r(5)rad/s B．eq\r(3)rad/sC．1rad/s D．0.5rad/s解析：本題易錯之處是分析向心力來源及確定運動平面．當物體轉到圓盤的最低點，所受的靜摩擦力沿斜面向上達到最大時，角速度最大，由牛頓第二定律μmgcos30°－mgsin30°＝mω2r，解得ω＝1rad/s，故選項C正確．答案：C6．(多選)關于力和運動的關系，下列說法正確的是()A．物體做曲線運動，其加速度一定改變B．物體做曲線運動，其加速度可能不變C．物體在恒力作用下運動，其速度方向一定不變D．物體在恒力作用下運動，其加速度方向一定不變解析：平拋運動屬于曲線運動，但物體的加速度恒定不變，選項A錯誤，選項B正確；物體在恒力作用下，加速度一定恒定，即大小和方向都不變，但是速度可能變化，如平拋運動中，速度方向時刻在變，選項C錯誤，選項D正確．答案：BD7．(多選)一摩托艇在豎直平面內(nèi)運動，摩托艇在某段時間內(nèi)水平方向和豎直方向的位移分別為x＝－2t2－6t，y＝0.05t2＋4t(t的單位是s，x、y的單位是m)，則關于摩托艇在該段時間內(nèi)的運動，下列說法正確的是()A．摩托艇在水平方向的分運動是勻加速直線運動B．t＝0時摩托艇的速度為0C．摩托艇的運動是勻變速曲線運動D．摩托艇運動的加速度大小為4m解析：解答本題的疑難在于根據(jù)數(shù)學表達式轉化成具體的物理情境．把x＝－2t2－6t、y＝0.05t2＋4t與勻變速直線運動的位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2作比較，可知，在水平方向上，vx0＝－6m/s，ax＝－4m/s2，“－”表示初速度與加速度方向相同，都與正方向相反，即摩托艇在水平方向沿負方向做勻加速直線運動，故選項A正確；在豎直方向上，vy0＝4m/s，ay＝0.1m/s2，摩托艇在豎直方向沿正方向做勻加速直線運動，t＝0時摩托艇的初速度v0＝eq\r(v\o\al(2,x0)＋v\o\al(2,y0))＝2eq\r(13)m/s，故選項B錯誤；摩托艇的加速度a＝eq\r(a\o\al(2,x)＋a\o\al(2,y))＝eq\r(16.01)m/s2，故選項D錯誤；由空間幾何關系可知，摩托艇的初速度與加速度不在同一直線上，且加速度恒定，摩托艇的運動是勻變速曲線運動，故選項C正確．答案：AC8．(多選)如圖所示，A、B、C三個物體放在旋轉圓臺上，動摩擦因數(shù)均為μ，A的質量為2m，B、C的質量均為m，A、B離軸的距離為R，C離軸的距離為2R，則當圓臺旋轉時(設A、B、C都沒有滑動)()A．C的向心加速度最大B．B的靜摩擦力最小C．當圓臺轉速增大時，A比B先滑動D．當圓臺轉速增大時，C將最先滑動解析：A、B、C三個物體隨轉臺一起轉動，它們的角速度ω相等．由公式F靜＝ma＝mrω2，可知C的向心加速度最大，B的靜摩擦力最小，故選項A、B均正確；當轉速增大時，靜摩擦力不足以提供向心力，有F靜max＝μmg＝mrωeq\o\al(2,max)得最大角速度ωmax＝eq\r(\f(μg,r))，可見A、B應同時滑動，而C將最先滑動，故選項C錯誤，選項D正確．答案：ABD二、填空題(每小題8分，共16分)9．(10分)在“用圓錐擺驗證向心力的表達式”實驗中，如圖甲所示，懸點剛好與一個豎直的刻度尺零刻度線對齊．將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時剛好位于圓心．用手帶動鋼球，設法使它剛好沿紙上某個半徑為r的圓周運動，鋼球的質量為m，重力加速度為g．(1)用秒表記錄運動n圈的總時間為t，那么小球做圓周運動中需要的向心力表達式為Fn＝________．(2)通過刻度尺測得小球軌道平面距懸點的高度為h，那么小球做圓周運動中外力提供的向心力表達式為F＝________．(3)改變小球做圓周運動的半徑，多次實驗，得到如圖乙所示的eq\f(t2,n2)－h(huán)關系圖象，可以達到粗略驗證向心力表達式的目的，該圖線的斜率表達式為________．解析：(1)根據(jù)向心力公式Fn＝meq\f(v2,r)，而v＝eq\f(2πr,T)，T＝eq\f(t,n)，則Fn＝meq\f(4π2n2,t2)r．(2)如圖由幾何關系可得：Fn＝mgtanθ＝mgeq\f(r,h)．(3)由上面分析得：mgeq\f(r,h)＝meq\f(4π2n2,t2)r整理得：eq\f(t2,n2)＝eq\f(4π2,g)h故斜率表達式為：k＝eq\f(4π2,g)．答案：(1)meq\f(4π2n2,t2)r(2)mgeq\f(r,h)(3)k＝eq\f(4π2,g)10．(6分)如圖所示，研究平拋運動規(guī)律的實驗裝置放置在水平桌面上，利用光電門傳感器和碰撞傳感器可測得小球的水平初速度和飛行時間，底板上的標尺可以測得水平位移．保持水平槽口距底板高度h＝0.420m不變．改變小球在斜槽導軌上下滑的起始位置，測出小球做平拋運動的初速度v0、飛行時間t和水平位移d，(1)由表中數(shù)據(jù)可知，在h一定時，小球水平位移d與其初速度v0成________關系，與________無關.v0/m/s0.7411.0341.3181.584t/ms292.7293.0292.8292.9d/cm21.730.338.646.4(2)一位同學計算出小球飛行時間的理論值t理＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×0.420,10))s≈289.8ms，發(fā)現(xiàn)理論值與測量值之差約為3ms.經(jīng)檢查，實驗及測量無誤，其原因是____________________________________________________________．解析：(1)平拋運動可分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運