高中物理人教版第五章曲線運動單元測試 第五章曲線運動綜合訓(xùn)練

第五章曲線運動綜合測試（一）（滿分100分，90分鐘完成）班級_______姓名_______目的要求：1．能用運動的合成和分解的觀點分析解決曲線運動問題；2．理解平拋運動的特點，會用平拋運動的規(guī)律解答有關(guān)問題；3．理解向心力和向心加速度的概念，會用向心力公式進行有關(guān)計算。第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題：本大題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項正確，選對的得4分，對而不全得2分。選錯或不選的得0分。1．加速度不變的運動 （） A．一定是直線運動 B．可能是直線運動，也可能是曲線運動 C．可能是勻速圓周運動 D．若初速度為零，一定是直線運動2．一個物體在光滑的水平面上以初速度v做曲線運動，已知物體在運動中只受水平恒力作用，其軌跡如圖1所示，則物體在由M點運動到N點的過程中，速度的變化情況是 （）MNv圖1MNv圖1 B．逐漸減小 C．先增大后減小 D．先減小后增大3．如圖1所示，將完全相同的兩小球A、B用長L＝0.8m的細(xì)繩懸于以v＝4m/s向右勻速運動的小車頂部，兩球與小車前后壁接觸，由于某種原因，小車突然停止運動，此時懸線對小球的拉力之比FB∶FA為（g＝10m/s2） （）AB圖3 A．AB圖3 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶44．一架飛機在距地面h處以速度v1水平勻速飛行，在地面正下方有一條平直的公路，此時有一輛敵方的運送彈藥的汽車正以速度v2相向行駛過來，則飛行員釋放炸彈時應(yīng)距汽車的直線距離為（） A．v1 B．（v1+v2） C． D．5．質(zhì)量為m的滑塊從半徑為R的半球形碗的邊緣滑向碗底，過碗底時的速度為v，若滑塊與碗間的動摩擦因數(shù)為μ，則過碗底時滑塊受到的摩擦力大小為（） A．μmg B． C．μm（g＋） D．μm（－g）6．球A和球B可在光滑桿上無摩擦滑動，兩球用一根細(xì)繩連接如圖4所示，球A的質(zhì)量是球B的兩倍，當(dāng)桿以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，兩球剛好保持與桿無相對滑動，那么（） A．球A受到的向心力大于B受的向心力 B．球A轉(zhuǎn)動的半徑是球B轉(zhuǎn)動半徑的一半 C．當(dāng)ω增大時，球A向外運動 D．當(dāng)ω增大時，球B向外運動圖47．一物體的運動規(guī)律是，，則下列說法正確的是 （） A．物體在x和y方向上都有是初速度為零的勻加速運動 B．物體的合運動是v0＝0，a＝5m/s2的勻加速成直線運動 C．物體的合運動是v0＝0，a＝10m/s2的勻加速成直線運動 D．物體的合運動是a＝5m/s2的曲線運動8．如圖5所示，斜面傾角為37o，從斜面的P點分別以2v0和v0的速度平拋A、B兩個小球，不計空氣阻力，設(shè)小球落在斜坡和水平地面上均不發(fā)生反彈，則A、B兩球的水平射程的比值不可能的是 （） A．4 B．3 C．2 D．1圖5ABC圖69．如圖6所示，A、B是兩只相同的齒輪，齒輪A被固定不動，若B繞A運動半周，到達圖中CABC圖6 A．豎直向上 B．豎直向下 C．水平向左 D．水平向右10．如圖7所示，有一質(zhì)量為M的大圓環(huán)，半徑為R，被一輕桿固定后懸掛在O點，有兩個質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點），同時從大環(huán)兩側(cè)的對稱位置由靜止滑下，兩小環(huán)同時滑到大環(huán)底部時，速度都為v，則此時大環(huán)對輕桿的拉力大小為 （）OR圖7 A．（2mOR圖7 B．Mg－2m C．2m(g＋)＋Mg D．2m(－g)＋Mg11．如圖8所示，在玻璃管中放一個乒乓球并注滿水，然后再用軟木塞封住管口，將此玻璃管固定在轉(zhuǎn)盤上，處于靜止，當(dāng)轉(zhuǎn)盤在水平面內(nèi)繞軸OO′旋轉(zhuǎn)時，則乒乓球的位置會（乒乓球的直徑略小于玻璃管內(nèi)徑）（） A．向外側(cè)運動B．向內(nèi)側(cè)運動 C．保持不動 D．條件不足，不能判斷圖812．雨滴由靜止開始下落，遇到水平方向吹來的風(fēng)，下列說法中正確的是 （） A．風(fēng)速越大，雨滴下落的時間越長 B．風(fēng)速越大，雨滴著地速度越大 C．雨滴下落時間與風(fēng)速無關(guān) D．雨滴落地速度與風(fēng)速無關(guān)第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、填空、實驗題：本大題共6小題，每小題4分，共24分。把正確答案填寫在題中橫線上或按要求作答。13．如圖9所示，將質(zhì)量為m的小球從傾角為θ的光滑斜面上A點以速度v0水平拋出（即v0∥CD），小球運動到B點，已知A點的高度h，則小球到達B點時的速度大小為___________。圖914．如圖10所示，自行車正以速度v向前行駛，后輪上最高點A的瞬時速度vA=______，與后輪軸心等高點B的瞬時速度為vB=______。vvAB圖1015．如圖11所示，水平樓頂高H＝5m，與它相距L＝3m處有一高為h＝3.2m的墻，墻外路面寬s＝10m，為了使小球落地時直接打在墻外路面上，則小球離開樓頂?shù)乃俣却笮開_____。圖1116．一個物體在三個恒力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中有兩個力F1和F2的大小相等，方向互成90o角，從某一時刻起，撤去F1，經(jīng)時間t物體的速度為v，然后立即恢復(fù)F1，同時撤去F2，再經(jīng)時間t后，物體的速度大小為________。17．在《研究平拋物體的運動》的實驗中，在坐標(biāo)紙上畫出軌跡，在軌跡中取三個點，它們的坐標(biāo)分別是P1（，）、P2（，）、P3（，），單位是cm。由此得出小球平拋時的初速度是________m/s，在P3點處的瞬時速度大小是________m/s。18．射擊運動員沿水平方向?qū)?zhǔn)正前方100m處的豎直靶板射擊，第一發(fā)子彈射在靶上的A點，經(jīng)測量計算，得知子彈飛行速度為500m/s，第二發(fā)子彈擊中A點正下方5cm處的E點，則第二發(fā)子彈飛行速度為________。（不計空氣影響，g＝10m/s2）三、計算題：本大題共2小題，計28分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。19．（12分）在“金庸作品”的電視劇里，我們經(jīng)常看到這樣的畫面：屋外刺客向屋里投來兩只飛鏢，落在墻壁上，如圖12所示?，F(xiàn)設(shè)飛鏢是從同一位置作平拋運動射出來的。飛鏢A與豎直墻壁成53o，B為37o角，落點相距為d，試求刺客離墻壁有多遠(yuǎn)。3737o53oABd圖1220．（16分）如圖13所示，質(zhì)量M＝2kg的物體置于可繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的平臺上，M用細(xì)繩通過光滑的定滑輪與質(zhì)量為m＝0.4kg的物體相連，m懸于空中，與M都處于靜止?fàn)顟B(tài).假定M與軸O的距離r＝0.5m，與平臺的最大靜摩擦力為重力的倍，試問：圖13 （1）平臺轉(zhuǎn)速由零增大時，M受到的摩擦力如何變化? （2）M受到的摩擦力最小時，平臺的轉(zhuǎn)速ω等于多少? （3）保持M與平臺相對靜止，平臺的最大角速度ωm等于多少?參考答案一、選擇題：1．【答案】BD【點撥】加速度不變的運動一定是勻變速運動，但不一定是勻變速直線運動，可能是勻變速曲線運動，但若初速度為零時，物體的速度和恒定加速度必然同向，所以物體一定做勻加速直線運動.B、D選項正確。2．【答案】D【點撥】根據(jù)曲線運動的軌跡和受力特點知，物體受力應(yīng)偏向右側(cè)，且開始時力與物體運動方向的夾角大90o，物體做減速運動，后來小于90o，做加速運動，故D正確。3．【答案】C【點撥】車突然停止運動時，B球隨即停止，其懸線的拉力FB＝mg，而車在突然停止時，A球由于慣性將以懸點為圓心向前擺動，則其懸線的拉力FA為：FA－mg＝m＝3mg，所以FB∶FA＝1∶3。4．【答案】C【點撥】炸彈的運動時間為：，兩者開始時相距的水平距離為：，所以，，C正確。5．【答案】C【點撥】滑塊過碗底時，受到碗底的支持力FN和重力mg，根據(jù)向心力公式有FN－mg＝m，所以FN＝mg＋m，摩擦力大小，C正確。6．【答案】B【點撥】兩球做圓周運動的向心力大小相等，均為細(xì)繩的張力，即F＝mAω2rA=mBω2rB，所以，且與ω?zé)o關(guān)，故B選項正確。7．【答案】AC【點撥】由得，ax＝6m/s2，ay＝8m/s2，所以＝10m/s2。故AC正確。8．【答案】D【點撥】由于P點的高度是不確定的，因此，要討論可能發(fā)生的情況：（1）當(dāng)兩個小球都落在水平面上時，由于下落的高度相同，即下落時間相同，水平射程之比為，C正確。（2）兩個小球都落到斜面上時，把位移分解為=tan37o，t=，水平位移s2=v0t=，s1=2v0t=；=A正確。（3）如果A落在水平面上，B落在斜面上，則2＜＜4，則可能=，選項B正確。本題答案為D。9．【答案】A【點撥】可用實驗法，找兩個相同的硬幣，按要求做一下即可。10．【答案】C【點撥】隔離一個小環(huán)，取向上為正方向，根據(jù)向心力公式有FN－mg=m，得FN=mg＋m，把大環(huán)和兩個小環(huán)合起來作為研究對象，F(xiàn)＝Mg＋2FN＝Mg＋2m(g＋)，故C正確。11．【答案】B【點撥】設(shè)想全部為水，則各部分的水將是相對靜止的，即周圍的水能提供某部分水做圓周運動所需的向心力。由于水的密度大，體積相同時質(zhì)量大，故周圍的水提供的向心力將大于乒乓球做圓周運動所需的向心力，乒乓球向內(nèi)側(cè)運動，故B正確。12．【答案】BC【點撥】由運動的獨立性原理和運動的合成知，B、C正確。二、填空、實驗題：13．【答案】【點撥】小球在光滑斜面上做類平拋運動，沿斜面向下的加速度a=gsinθ，由A運動至B的時間為t，沿斜面向下的位移為=at2，所以t==。小球到達B點的水平速度為v0，沿斜面向下的速度為vy＝at＝gsinθ·=。故小球在B點的速度為v==。14．【答案】2v；v【點撥】自行車行駛時，車輪的運動是平動與轉(zhuǎn)動的疊加，車輪不打滑時，與地面接觸點的瞬時速度v低＝0，車輪平動前進的速度是v，而輪邊緣繞軸心轉(zhuǎn)動的速度也必須是v，且v＝ωr，所以vA=v＋v＝2v，vB＝=v。15．【答案】5m/s≤v≤13m/s【點撥】當(dāng)小球擦著墻而打在路面時，因為t==s，Δs=L=v0t，所以v0===5m/s；當(dāng)小球恰好落至墻外路面的最邊緣時，==1s，L＋s＝，所以==13m/s，所以5m/s≤v0≤13m/s。16．【答案】v【點撥】物體在三個恒力作用下靜止，三個力的合力為零，其中任意兩個力的合力與另一個力大小相等，方向相反。去掉F1后，物體將沿F1的反方向做勻加速直線運動，加速度為a1＝，經(jīng)過時間t的速度v＝a1t＝t，恢復(fù)F1同時撤去F2后，物體所受的合力大小為F2，方向與F2相反；由于F1與F2互成90°，所以從該時刻起物體做曲線運動，它的兩個分運動方向互相垂直：一個是沿F1的反方向以速度v做勻速直線運動，另一個是沿著F2的反方向做初速度為零的勻加速直線運動，加速度為a2＝，經(jīng)時間t速度為v′＝t；由于F1、F2大小相等，所以這兩個分速度大小相等，即v′＝v，所以物體的合速度為v。17．【答案】；【點撥】由于，則。且，由得：。故＝1.20m/s，m/s，m/s。18．【答案】200m/s【點撥】第一發(fā)子彈飛行時間t1＝＝s，其下落的高度h1＝gt12＝0.2m；第二發(fā)子彈下落高度為h2＝h1＋0.05m＝0.25m，下落時間t2＝s，則第二發(fā)子彈的初速度v2＝＝200m/s。三、計算題：x/2d01020x/2d01020012345678910【解析】由于箭的方向指速度方向，根據(jù)平拋運動和數(shù)學(xué)結(jié)論可知：末速度與初速度連線的交點為水平射程的中點，如右圖。根據(jù)幾何關(guān)系有：cot37o－cot53o＝d解得：x＝20．【答案】（1）先減小后增大；（2）2rad/s；（3）rad/s【解析】（1）m始終靜止，所以繩的拉力F始終等于m的重力，即F＝mg，M靜止時受到四個力的作用：重力和支持力平衡，水平拉力F和沿半徑向外的靜摩擦力Fμ平衡，當(dāng)平臺以較小轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，繩的拉力F和靜摩擦力的合力