【名師一號(hào)】高中物理《曲線運(yùn)動(dòng)》章末檢測(cè) 新人教版必修2.doc

曲線運(yùn)動(dòng)章末檢測(cè)時(shí)間：90分鐘滿分：100分第卷(選擇題，共40分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有的有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1關(guān)于互成角度的兩個(gè)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下述說(shuō)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可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)d以上都不對(duì)解析兩個(gè)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，即物體受到兩個(gè)互成角度的恒力作用下，做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故a選項(xiàng)正確答案a2一艘小船在靜水中的速度為3 m/s，渡過(guò)一條寬150 m，水流速度為4 m/s的河流，則該小船()a能到達(dá)正對(duì)岸b以最短時(shí)間渡河時(shí)，沿水流方向的位移大小為200 mc渡河的時(shí)間可能少于50 sd以最短位移渡河時(shí)，位移大小為150 m解析由于小船在靜水中的速度3 m/s小于水流的速度4 m/s，所以小船不能到達(dá)正對(duì)岸，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；當(dāng)小船船頭垂直河岸時(shí)，小船渡河的時(shí)間最短，t短s50 s，所以小船渡河的最短時(shí)間為50 s，而小船的合運(yùn)動(dòng)可分解為沿垂直河岸方向1.5v13 m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)和沿河岸平行方向1.5v24 m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)，則渡河后，小船的位移為250 m，故選項(xiàng)b錯(cuò)誤，選項(xiàng)c正確；小船不能達(dá)到正對(duì)岸，則小船渡河后的位移必須大于150 m，故選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案c3關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()a平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)b做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在任何時(shí)間內(nèi)，速度改變量的方向都是豎直向下的c平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)d平拋運(yùn)動(dòng)物體的落地速度和在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間只與拋出點(diǎn)離地面高度有關(guān)解析做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，故加速度恒定，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，它可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)；因?yàn)関at，而a方向豎直向下，故v的方向也豎直向下；物體在空中的飛行時(shí)間只由高度決定，但落地速度應(yīng)由高度與初速度共同來(lái)決定答案abc4如圖所示為一種“滾輪平盤(pán)無(wú)極變速器”的示意圖，它由固定于主動(dòng)軸上的平盤(pán)和可隨從動(dòng)軸移動(dòng)的圓柱形滾輪組成由于摩擦的作用，當(dāng)平盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾輪就會(huì)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，如果認(rèn)為滾輪不會(huì)打滑，那么主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動(dòng)軸軸線的距離x之間的關(guān)系是()an2n1bn2n1cn2n1 dn2n1 解析滾輪因與平盤(pán)有摩擦的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，并且認(rèn)為不打滑，所以滾輪邊緣的線速度與平盤(pán)上x(chóng)處的線速度相等，即n1xn2r，所以選項(xiàng)a正確答案a5如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的小球，在半徑為r的豎直放置的光滑圓形管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()a小球能夠通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為0b小球能通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為c如果小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為2，則此時(shí)小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧如果小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為，則小球通過(guò)該點(diǎn)時(shí)與管道間無(wú)相互作用力解析小球在管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)小球受到合外力可以為零，故通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為0，選項(xiàng)a正確，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；在最高點(diǎn)速度為2，則有，fnmg，解得fn3mg，即管道的外軌道對(duì)小球有向內(nèi)的作用力為3mg，由牛頓第三定律可知，小球?qū)艿烙邢蛲猓聪蛏系淖饔昧?，選項(xiàng)c正確；小球在最低點(diǎn)速度為時(shí)，小球受到管道向上的作用力，大小為fn2mg，故選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案ac6如圖所示，物塊p置于水平轉(zhuǎn)盤(pán)上隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)，圖中c沿半徑指向圓心，a與c垂直，下列說(shuō)法正確的是()a當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，p受摩擦力方向?yàn)閍方向b當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，p受摩擦力方向?yàn)閎方向c當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，p受摩擦力方向?yàn)閏方向d當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，p受摩擦力方向?yàn)閐方向解析圓周運(yùn)動(dòng)，沿半徑方向一定受力；勻速圓周運(yùn)動(dòng)，切向方向不受力；變速圓周運(yùn)動(dòng)，切向方向一定受力，加速沿a方向，減速沿a反方向摩擦力即為兩個(gè)方向的合力由此可判斷b、d正確答案bd7平拋物體的初速度為v0，當(dāng)水平方向分位移與豎直方向分位移相等時(shí)()a運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tb瞬時(shí)速率vtv0c水平分速度與豎直分速度大小相等d位移大小等于2v/g解析平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平勻速運(yùn)動(dòng)和豎直的自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)豎直位移和水平位移大小相等時(shí)，即v0tgt2，得t，故a選項(xiàng)正確；物體的豎直分速度vygt2v0，則此時(shí)物體的速度vtv0，故b選項(xiàng)正確，c選項(xiàng)錯(cuò)誤；物體的位移l，故d選項(xiàng)正確答案abd8.質(zhì)量為m的物體隨水平傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，a為傳送帶的終端皮帶輪如圖所示，皮帶輪半徑為r，要使物體通過(guò)終端時(shí)能水平拋出，皮帶輪的轉(zhuǎn)速至少為()a. b.c. d.解析要使物體通過(guò)終端時(shí)能水平拋出，則有mg，皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度至少為，故c選項(xiàng)正確答案c9.兩個(gè)質(zhì)量不同的小球用長(zhǎng)度不等的細(xì)線拴在同一點(diǎn)并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)則它們的()a運(yùn)動(dòng)周期相同b運(yùn)動(dòng)的線速度相同c運(yùn)動(dòng)的角速度相同d向心加速度相同解析設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為，水平面距懸點(diǎn)的高度為h，細(xì)線的拉力與重力的合力提供向心力，則mgtanm2htan，解得t2，由此可知t與細(xì)線長(zhǎng)無(wú)關(guān)，a、c正確，b、d錯(cuò)誤答案ac10如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)從傾角為的斜面頂點(diǎn)以水平速度v0拋出，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是()a質(zhì)點(diǎn)自拋出后，經(jīng)時(shí)間離斜面最遠(yuǎn)b質(zhì)點(diǎn)拋出后，當(dāng)離斜面最遠(yuǎn)時(shí)速度大小為c質(zhì)點(diǎn)拋出后，當(dāng)離斜面最遠(yuǎn)時(shí)速度大小為d質(zhì)點(diǎn)拋出后，經(jīng)時(shí)間離斜面最遠(yuǎn)解析質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)速度與斜面平行時(shí)離斜面最遠(yuǎn)，如圖所示，則vyv0tangt可得t，故a選項(xiàng)正確；其合速度v，故c選項(xiàng)正確答案ac第卷(非選擇題，共60分)二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共18分)11(10分)如圖甲所示，在一端封閉、長(zhǎng)約1 m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個(gè)蠟燭做的蠟塊，將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊，然后將這個(gè)玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時(shí)，將玻璃管水平向右移動(dòng)假設(shè)從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，蠟塊在玻璃管內(nèi)每1 s上升的距離都是10 cm，玻璃管向右勻加速平移，每1 s通過(guò)的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.圖乙中，y表示蠟塊豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管通過(guò)的水平位移，t0時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)甲乙(1)請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出蠟塊4 s內(nèi)的軌跡；(2)玻璃管向右平移的加速度a_；(3)t2 s時(shí)蠟塊的速度v2_.解析(1)如圖(2)因?yàn)閤at2，所以a m/s25102 m/s2.(3)vy m/s0.1 m/s，vxat51022 m/s0.1 m/s，v2 m/s0.14 m/s.答案(1)見(jiàn)解析圖(2)5102 m/s2(3)0.14 m/s12(8分)一個(gè)有一定厚度的圓盤(pán)，可以繞通過(guò)中心垂直于盤(pán)面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)用下面的方法測(cè)量它勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度實(shí)驗(yàn)器材：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(50 hz)、米尺、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙片甲實(shí)驗(yàn)步驟：如圖甲所示，將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔后，固定在待測(cè)圓盤(pán)的側(cè)面上，使得圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，紙帶可以卷在圓盤(pán)側(cè)面上；啟動(dòng)控制裝置使圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn)，取下紙帶，進(jìn)行測(cè)量(1)由已知量和測(cè)得量表示的角速度的表達(dá)式為_(kāi)，式中各量的意義是_.(2)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得圓盤(pán)半徑r5.50102 m，得到的紙帶的一段如圖乙所示，求得角速度為_(kāi)(保留兩位有效數(shù)字)乙解析(1)圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，紙帶勻速運(yùn)動(dòng)，有x2x1vt，t(n1)t，vr，由以上三式得 .t為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔，r為圓盤(pán)半徑，x1、x2是紙帶選定的兩點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)米尺上的刻度值，n為選定的兩點(diǎn)間的打點(diǎn)數(shù)(含兩點(diǎn))(2)取x1和x2對(duì)應(yīng)米尺上的刻度值分別為x10和x210.5102 m，數(shù)得打點(diǎn)數(shù)n15個(gè)，t0.02 s，r5.50102 m，代入公式得6.8 rad/s.答案(1)t為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔，r為圓盤(pán)半徑，x1，x2是紙帶選定的兩點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)米尺上的刻度值，n為選定的兩點(diǎn)間的打點(diǎn)數(shù)(含兩點(diǎn))(2)6.8 rad/s三、解答題(本題共4小題，共42分解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)13(8分)如圖所示飛機(jī)以恒定的水平速度飛行，距地面高度2000 m，在飛行過(guò)程中釋放一炸彈，經(jīng)30 s飛行員聽(tīng)到了炸彈著地后的爆炸聲設(shè)炸彈著地立即爆炸，不計(jì)空氣阻力，聲速為320 m/s，求飛機(jī)的飛行速度v0.(g取10m/s2)解析炸彈離開(kāi)飛機(jī)后做平拋運(yùn)動(dòng)，初速度即飛機(jī)的飛行速度，如圖所示設(shè)炸彈落地時(shí)間為t1，則聲音傳到飛行員的時(shí)間t2tt1.由平拋知識(shí)得t1 s20 s，由運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性知，炸彈落地時(shí)，飛機(jī)運(yùn)動(dòng)到落地點(diǎn)的正上方b點(diǎn)，故v0t2v0(tt1)10v0，v(tt1)320(3020) m3 200 m.由幾何關(guān)系()2()2h2，得3 2002(10v0)22 0002，解得v0250 m/s.答案250 m/s14(8分)如圖所示，質(zhì)量m1 kg的小球用細(xì)線拴住，線長(zhǎng)l0.5 m，細(xì)線所受的拉力達(dá)到f18 n時(shí)就會(huì)被拉斷當(dāng)小球從圖示位置釋放后擺到懸點(diǎn)的正下方時(shí)，細(xì)線恰好被拉斷若此時(shí)小球距水平地面的高度h5 m，重力加速度g10 m/s2，求小球落地處到地面上p點(diǎn)的距離(p點(diǎn)在懸點(diǎn)的正下方)解析由向心力公式fmgm得v2 m/s，又由平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)xv0 2 m.答案2 m15.(13分)如圖所示，有一水平放置的圓盤(pán)，上面放有一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，彈簧的一端固定于軸o點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的物體，物體與盤(pán)面間最大靜摩擦力為其重力的倍，開(kāi)始時(shí)彈簧處于自然長(zhǎng)度，長(zhǎng)為r，求：(1)盤(pán)的轉(zhuǎn)速n0多大時(shí)，物體開(kāi)始滑動(dòng)？(2)當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到2n0時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量x是多大？(結(jié)果用、m、r、k、g表示)解析(1)當(dāng)圓盤(pán)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體所需向心力較小，當(dāng)未滑動(dòng)時(shí)，由靜摩擦力提供向心力，設(shè)最大靜摩擦力對(duì)應(yīng)的最大角速度為0，則mgmr，又02n0，所以物體開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速n0 .(2)轉(zhuǎn)速增大到2n0時(shí)，由最大靜摩擦力和彈力的合力提供向心力，由牛頓第二定律有：mgkxm2r，此時(shí)rrx，4n0，由以上各式解得x.答案(1) (2)16(13分)如圖所示，一根長(zhǎng)0.1 m的細(xì)線，一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.18 kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到原轉(zhuǎn)速3倍時(shí)，測(cè)得線拉力比原來(lái)大40 n，此時(shí)線突然斷裂求：(1)線斷裂的瞬間，線的拉力；(2)線斷裂時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的線速度；(3)如果桌面高出地面0.8 m，線斷后小球飛出去落在離桌面的水平距離為多少的地方？(g取10m/s2)解析(1)小球在光滑桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)受三個(gè)