高中物理第五章曲線運(yùn)動(dòng)單元檢測(cè)卷含解析新人教版必修

PAGEPAGE1第五章曲線運(yùn)動(dòng)單元檢測(cè)卷（時(shí)間：45分鐘滿分：100分）一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48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)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得6分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1．關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)B．物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng)C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度大小可能不變D．速度大小和加速度大小均不變的運(yùn)動(dòng)不可能是曲線運(yùn)動(dòng)2．關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度不變的運(yùn)動(dòng)C．圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體落地時(shí)的速度一定是豎直向下的3．狗拉雪橇沿位于水平面內(nèi)的圓弧形道路勻速率行駛，如圖為4個(gè)關(guān)于雪橇受到的牽引力F及摩擦力Ff的示意圖（圖中O為圓心），其中正確的是（）4．一探照燈照射在云層底面上，云層底面是與地面平行的平面，如圖所示，云層底面距地面高h(yuǎn)，探照燈以角速度ω在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)光束轉(zhuǎn)到與豎直方向夾角為θ時(shí)，云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度是（）A．hωB．C．D．hωtanθ5．如圖所示，斜面上a、b、c三點(diǎn)等距，小球從a點(diǎn)正上方O點(diǎn)拋出，做初速為v0的平拋運(yùn)動(dòng)，恰落在b點(diǎn)。若小球初速變?yōu)関，其落點(diǎn)位于c，則（）A．v0＜v＜2v0B．v＝2v0C．2v0＜v＜3v0D．v＞3v06．如圖所示為在空中某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓錐擺，關(guān)于擺球A的受力情況，下列說(shuō)法中正確的是（）A．?dāng)[球A受重力、拉力和向心力的作用B．?dāng)[球A受拉力和向心力的作用C．?dāng)[球A受拉力和重力的作用D．?dāng)[球A受重力和向心力的作用7．兩個(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8．如圖所示，長(zhǎng)0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端固定有一個(gè)質(zhì)量為3kg的小球，另一端由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，使桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球的速率為2m/s。取g＝10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是24NB．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的壓力大小是6NC．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是24ND．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是54N二、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，每小題10分，共20分）9．為驗(yàn)證向心力公式，某探究小組設(shè)計(jì)了如圖所示的演示實(shí)驗(yàn)，在米尺的一端鉆一個(gè)小孔，使小孔恰能穿過(guò)一根細(xì)線，線下端掛一質(zhì)量為m，直徑為d的小鋼球。將米尺固定在水平桌面上，測(cè)量出懸點(diǎn)到鋼球的細(xì)線長(zhǎng)度l，使鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，待鋼球的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，用眼睛從米尺上方垂直于米尺往下看，讀出鋼球外側(cè)到O點(diǎn)的距離r，并用秒表測(cè)量出鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)n圈用的時(shí)間t。則：（1）小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝________。（2）小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F＝________。10．（1）在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，可以選用圖甲所示的各種裝置圖，以下操作合理的是（）甲A．選用裝置1研究平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該用眼睛看A、B兩球是否同時(shí)落地B．選用裝置2時(shí)，要獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端A一定要低于水面C．選用裝置3時(shí)，要獲得鋼球的平拋軌跡，每次不一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球D．除上述裝置外，也能用數(shù)碼照相機(jī)拍攝鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的每秒十幾幀至幾十幀的照片，獲得平拋軌跡（2）如圖乙所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)閃光照片的一部分，圖中背景格的邊長(zhǎng)均為5cm，如果g取10m/s2，求：①閃光頻率是________Hz；乙②小球運(yùn)動(dòng)的水平分速度的大小是____m/s；③小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度的大小是______m/s。三、計(jì)算題（共2小題，每小題16分，共32分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）11．如圖，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開始做平拋運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)臺(tái)半徑R＝0.5m，離水平地面的高度H＝0.8m，物塊平拋落地過(guò)程水平位移的大小s＝0.4m。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2。求：（1）物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0；（2）物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。12．如圖所示，半徑為R、內(nèi)徑很小的光滑半圓管置于豎直平面內(nèi)，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B，以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)，A通過(guò)最高點(diǎn)P時(shí)，對(duì)管壁上部的壓力為3mg，B通過(guò)最高點(diǎn)P時(shí)，對(duì)管壁下部的壓力為0.75mg，求A、B兩球落地點(diǎn)間的距離。

參考答案1答案：C解析：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是物體所受的合外力與速度方向不在同一條直線上，與恒力和變力無(wú)關(guān)，A、B錯(cuò)誤；做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向不斷變化，速度大小可以變化也可以不變，C正確；速度大小和加速度大小均不變的運(yùn)動(dòng)也可能是曲線運(yùn)動(dòng)，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。2答案：A解析：平拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒定，所以平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，A正確；平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以落地時(shí)速度一定有水平分量，不可能豎直向下，D錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻變化，B錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)，C錯(cuò)誤。3答案：C解析：物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其線速度方向沿曲線上某點(diǎn)的切線方向，該題中，雪橇沿圓周運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)時(shí)，速度沿該點(diǎn)圓周的切線方向，所受的摩擦力Ff方向一定與其線速度方向相反；由于雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以它所受牽引力F和摩擦力Ff的合力一定指向圓心，由此推知只有圖C滿足條件。故正確選項(xiàng)為C。4答案：C解析：當(dāng)光束轉(zhuǎn)到與豎直方向夾角為θ時(shí)，由v＝ωr知云層底面上光點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為。設(shè)云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度為v，則有，解得云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度，選項(xiàng)C正確。5答案：A解析：小球落在b點(diǎn)水平位移x1＝v0t1，小球落在c點(diǎn)水平位移x2＝vt2，因a、b、c三點(diǎn)等距，則x2＝2x1，由知t2＞t1，所以v0＜v＜2v0。6答案：C解析：擺球A受拉力和重力的作用，拉力和重力的合力提供向心力，C正確。7答案：AC解析：設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，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mgtanθ＝m（）2htanθ，解得，由此可知T與細(xì)線長(zhǎng)無(wú)關(guān)，A、C正確，B、D錯(cuò)誤。8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＝，得FN＝mg－＝6N，故小球?qū)U的壓力大小是6N，A錯(cuò)誤，B正確；小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)FN－mg＝，得FN＝mg＋＝54N，小球?qū)U的拉力大小是54N，C錯(cuò)誤，D正確。9答案：答案：或解析：（1）小鋼球完成一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間是一個(gè)周期，則。（2）小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑應(yīng)為小鋼球的球心到圓心O的距離，則半徑R＝r－，小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，而，所以（設(shè)懸線與豎直方向的夾角為θ，向心力還可表示為F＝mgtanθ＝。10答案：BD答案：①10②1.5③2.5解析：（1）A選項(xiàng)中，應(yīng)通過(guò)聽小球落地時(shí)發(fā)出的聲音來(lái)判定兩球是否同時(shí)落地，A錯(cuò)誤；當(dāng)豎直管的上端A低于水面時(shí)，水內(nèi)A端同一高度處的壓強(qiáng)在水面下降至A端之前一直保持為大氣壓強(qiáng)，從而保證從彎管內(nèi)流出的水所受壓力恒定，流速穩(wěn)定，B正確；選用裝置3時(shí)，應(yīng)保證每次鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿同一軌跡運(yùn)動(dòng)，這就要求每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，也就要求每次一定從斜槽上同一位置由靜止釋放，C錯(cuò)誤；用數(shù)碼相機(jī)每秒十幾幀至幾十幀照相，原理與研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)類似，也可以獲得平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，D正確。（2）①設(shè)A、B間及B、C間的時(shí)間間隔為T，則在豎直方向上有yBC－yAB＝gT2，T＝＝0.1s，所以f＝＝10Hz；②vx＝＝1.5m/s；③vBy＝＝2m/s，所以vB＝＝2.5m/s。11答案：1m/s答案：0.2解析：（1）物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上有①在水平方向上有s＝v0t②由①②式解得③v0＝1m/s（2）物塊離開轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，最大靜摩擦力提供向心力，有④fm＝μN(yùn)＝μmg⑤由③④⑤式解得μ＝＝0.2