【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2020-2021學(xué)年高中物理對點(diǎn)練習(xí)：5章-曲線運(yùn)動-章末檢測(人教版必修2)

章末檢測(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(shí)的速度肯定是豎直向下的答案A解析平拋運(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(shí)速度肯定有水平重量，不行能豎直向下，D錯誤；勻速圓周運(yùn)動的速度方向時(shí)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(shí)刻變化，所以不是勻變速運(yùn)動，C錯誤．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．肯定是直線運(yùn)動B．肯定是曲線運(yùn)動C．可能是直線，也可能是曲線運(yùn)動D．以上答案都不對答案B解析兩運(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，物體肯定做曲線運(yùn)動，B對，A、C、D錯．3.圖1彈道導(dǎo)彈是指在火箭發(fā)動機(jī)推力作用下按預(yù)定軌道飛行，關(guān)閉發(fā)動機(jī)后按自由拋體軌跡飛行的導(dǎo)彈．若關(guān)閉發(fā)動機(jī)時(shí)導(dǎo)彈的速度是水平的，不計(jì)空氣阻力，則導(dǎo)彈從今時(shí)起水平方向的位移 ()圖1A．只由水平速度打算B．只由離地高度打算C．由水平速度、離地高度共同打算D．與水平速度、離地高度都沒有關(guān)系答案C解析不計(jì)空氣阻力，關(guān)閉發(fā)動機(jī)后導(dǎo)彈水平方向的位移x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))，可以看出水平位移由水平速度、離地高度共同打算，選項(xiàng)C正確．4．以初速度v0水平拋出一個物體，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(veq\o\al(2,0)＋（2gt）2) D.eq\r(v2＋2（gt）2)答案C解析物體做平拋運(yùn)動，vx＝v0，vy＝g·2t，故2t時(shí)刻物體的速度v′＝eq\r(veq\o\al(2,x)＋veq\o\al(2,y))＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋（2gt）2)，C正確，A錯誤；t時(shí)刻有v2＝veq\o\al(2,0)＋(gt)2，故v′＝eq\r(v2＋3（gt）2)，B、D錯誤．圖25.某變速箱中有甲、乙、丙三個齒輪，如圖2所示，其半徑分別為r1、r2、r3，若甲輪的角速度為ω，則丙輪邊緣上某點(diǎn)的向心加速度為 ()圖2A.eq\f(req\o\al(2,1)ω2,r3)B.eq\f(req\o\al(2,3)ω2,req\o\al(2,1))C.eq\f(req\o\al(3,3)ω2,req\o\al(2,2))D.eq\f(r1r2ω2,r3)答案A解析三輪邊緣各點(diǎn)的關(guān)系應(yīng)當(dāng)有v1＝v2＝v3，故ωr1＝ω2r2＝ω3r3，再用公式a＝eq\f(v2,r)即可求得a＝eq\f(req\o\al(2,1)ω2,r3)，故A正確．6.(2021·西安聯(lián)考)如圖3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(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，則物塊與碗的動摩擦因數(shù)為()圖3A.eq\f(Ff,mg) B.eq\f(Ff,mg＋m\f(v2,R))圖3C.eq\f(Ff,mg－m\f(v2,R)) D.eq\f(Ff,m\f(v2,R))答案B解析物塊滑到最低點(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力作用，據(jù)牛頓其次定律得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．7.圖4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答案D解析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．二、不定項(xiàng)選擇題(共5小題，每小題4分，共20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(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)答案ABC9．一物體做平拋運(yùn)動，先后在兩個不同時(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的方向肯定不同B．v1<v2C．由v1到v2的速度變化量Δv的方向不肯定豎直向下D．由v1到v2的速度變化量Δv的大小為gΔt答案ABD解析平拋運(yùn)動的軌跡是曲線，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；v0不變，vy∝t，所以v2>v1，B對；由Δv＝gΔt知Δv方向肯定與g方向相同即豎直向下，大小為gΔt，C錯，D對．10.圖5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5()A．小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力肯定為重力B．小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力不行能為零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(diǎn)的速率為eq\r(gL)D．小球過最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力肯定大于小球重力答案CD解析由于不知道小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)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(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，故繩子的拉力肯定大于小球重力，D選項(xiàng)正確．11.圖6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(diǎn)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，圖6A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，對桿的拉力大小是24NB．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，對桿的壓力大小是6NC．小球通過最低點(diǎn)時(shí)，對桿的拉力大小是24ND．小球通過最低點(diǎn)時(shí)，對桿的拉力大小是54N答案BD解析設(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錯誤，D正確．12.圖7(2022·廣東揭陽一中第一次階段考試)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)動的向心力將越大答案BC解析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(shí)，向心力Fn不變，但高度上升，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錯誤．三、計(jì)算題(共4小題，共52分)圖813.(12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，最終落在水平面上．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8答案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(（3R）2－（2R）2)＝eq\r(5)R，2R＝eq\f(1,2)gt2，所以t＝eq\r(\f(4R,g))v0＝eq\f(x,t)＝eq\f(\r(5)R,\r(\f(4R,g)))＝eq\f(\r(5gR),2).對小球過B點(diǎn)時(shí)由牛頓其次定律得F＋mg＝meq\f(veq\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.圖9(12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?。鸢?1)eq\r(\f(2h,g))(2)eq\r(veq\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爭辯，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(shí)間相同．設(shè)小球飛行時(shí)間為t，依據(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(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)依據(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(veq\o\al(2,0)＋veq\o\al(2,y))＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋2gh).15.(14分)如圖10所示，在光滑水平面上有坐標(biāo)xOy，質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)開頭靜止在xOy平面上的原點(diǎn)O，某一時(shí)刻受到沿x軸正方向的恒力F1的作用，F(xiàn)1的大小為2N，若力F1作用一段時(shí)間t0后撤去，撤去力F1后5s末質(zhì)點(diǎn)恰好通過該平面上的A點(diǎn)，A點(diǎn)的坐標(biāo)為x＝11m，y＝圖10(1)為使質(zhì)點(diǎn)按題設(shè)條件通過A點(diǎn)，在撤去力F1的同時(shí)對質(zhì)點(diǎn)施加一個沿y軸正方向的恒力F2，力F2應(yīng)為多大？圖10(2)力F1作用時(shí)間t0為多長？(3)在圖中畫出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡示意圖，在坐標(biāo)系中標(biāo)出必要的坐標(biāo)．答案(1)1.2N(2)1s(3)見解析解析(1)撤去F1，在F2的作用下，沿x軸正方向質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動，沿y軸正方向質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動．由y＝eq\f(1,2)a2t2和a2＝eq\f(F2,m)可得F2＝eq\f(2my,t2)代入數(shù)據(jù)得F2＝1.2N(2)F1作用下，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度a1＝eq\f(F1,m)＝2m/s2由x1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,0)，x－x1＝vt＝a1t0t解得t0＝1s(3)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡示意圖如圖所示．16.圖11(14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．圖11(1)轉(zhuǎn)動軸達(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)，管底對小球的作用力的最大值和最小值各是多少？(g取10m/s2答案(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)管底對小球的支持力F1應(yīng)是最高點(diǎn)時(shí)管底對小球支持力F2的3倍，即F1＝3F2依據(jù)牛頓其次定律有最低點(diǎn)：F1－mg＝mrω2②最高點(diǎn)：F2＋mg＝mrω2③由①②③得ω＝eq\r(\f(4g,2r))＝eq\r(\