月46日第10小組使用物理必修2單元試卷第五單元曲線運(yùn)動

物理科試題卷（一）時間：90分鐘滿分：100分?考試范圍：曲線運(yùn)動?第Ⅰ卷（選擇題共40分）一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1～6題只有一項(xiàng)是符合題目要求，第7～10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分．）（1）一個質(zhì)點(diǎn)受到兩個互成銳角的力F1和F2的作用，由靜止開始運(yùn)動，若運(yùn)動中保持兩個力的方向不變，但F1突然增大ΔF，則質(zhì)點(diǎn)此后 (A).有可能做勻速圓周運(yùn)動 (B).一定做勻變速直線運(yùn)動 (C).可能做變加速曲線運(yùn)動 (D).在相等時間內(nèi)速度變化一定相等（2）一船在靜水中的速度是10m/s，要渡過寬為240m、水流速度為8m/s的河流，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。則下列說法中正確的是 (A).此船過河的最短時間是30s (B).船垂直到達(dá)正對岸的實(shí)際航行速度是6m/s (C).船頭的指向與上游河岸的夾角為53°船可以垂直到達(dá)正對岸 (D).此船不可能垂直到達(dá)正對岸（3）如下圖所示，有兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道，軌道上有兩個物體A和B，它們通過一根繞過定滑輪O的不可伸長的輕繩相連接，物體A以速率vA＝10m/s勻速運(yùn)動，在繩與軌道成30°角時，物體B的速度大小vB為 (A).5m/s (B).eq\f(5\r(3),3)m/s(C).20m/s(D).eq\f(20\r(3),3)m/s（4）質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面上做曲線運(yùn)動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說法正確的是 (A).質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3N(B).質(zhì)點(diǎn)的初速度為3m/s (C).質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直 (D).2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6m/s（5）羽毛球運(yùn)動員林丹曾在某綜藝節(jié)目中表演羽毛球定點(diǎn)擊鼓，如下圖是他表演時的羽毛球場地示意圖。圖中甲、乙兩鼓等高，丙、丁兩鼓較低但也等高。若林丹各次發(fā)球時羽毛球飛出位置不變且均做平拋運(yùn)動，則 (A).擊中甲、乙的兩球初速度v甲＝v乙 (B).擊中甲、乙的兩球初速度v甲＞v乙 (C).假設(shè)某次發(fā)球能夠擊中甲鼓，用相同速度發(fā)球可能擊中丁鼓 (D).擊中四鼓的羽毛球中，擊中丙鼓的初速度最大（6）冬奧會上的花樣滑冰賽場，運(yùn)動員高超優(yōu)美的滑姿讓觀眾們大飽眼福。如右圖為男運(yùn)動員以一只腳為支點(diǎn)，手拉女隊(duì)員保持如圖所示姿式原地旋轉(zhuǎn)，此時女隊(duì)員腳與手臂上A、B兩點(diǎn)角速度大小分別為ωA、ωB，線速度大小分別為vA、vB，向心加速度大小aA、aB，向心力大小分別為FA、FB，則 (A).ωA<ωB (B).vA>vB (C).aA<aB (D).FA>FB（7）一質(zhì)量為2.0×103kg的汽車在水平公路上行駛，路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力為1.4×104N，當(dāng)汽車經(jīng)過半徑為80m的彎道時，下列判斷正確的是 (A).汽車轉(zhuǎn)彎時所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力 (B).汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時所需的向心力為1.4×104N (C).汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時汽車不會發(fā)生側(cè)滑 (D).汽車能安全轉(zhuǎn)彎的向心加速度不超過7.0m/s2（8）如圖所示，某同學(xué)用硬塑料管和一個質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運(yùn)動，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，則只要運(yùn)動角速度合適，螺絲帽恰好不下滑，假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動摩擦因數(shù)為μ，認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。則在該同學(xué)手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時，下列分析正確的是 (A).螺絲帽的重力與其受到的最大靜摩擦力平衡 (B).螺絲帽受到塑料管的彈力方向水平向外，背離圓心 (C).此時手轉(zhuǎn)動塑料管的角速度 (D).若塑料管的轉(zhuǎn)動加快，螺絲帽有可能相對塑料管發(fā)生運(yùn)動（9）如圖甲所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動。當(dāng)小球運(yùn)動到圓形管道的最高點(diǎn)時，管道對小球的彈力與最高點(diǎn)時的速度平方的關(guān)系如圖乙所示(取豎直向下為正方向)。MN為通過圓心的一條水平線。不計(jì)小球半徑、管道的粗細(xì)，重力加速度為g。則下列說法中正確的是 (A).管道的半徑為 (B).小球的質(zhì)量為 (C).小球在MN以下的管道中運(yùn)動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球可能有作用力 (D).小球在MN以上的管道中運(yùn)動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力（10）如圖所示，用長為L的輕繩（輕繩不可伸長）連接的甲、乙兩物塊（均可視為質(zhì)點(diǎn)），放置在水平圓盤上，甲、乙連線的延長線過圓盤的圓心O，甲與圓心O的距離也為L，甲、乙兩物體的質(zhì)量均為m，與圓盤間的動摩擦因數(shù)均為μ，物塊與圓盤間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，甲、乙始終相對圓盤靜止，則下列說法中正確的是 (A).圓盤轉(zhuǎn)動的角速度最大為(B).圓盤轉(zhuǎn)動的角速度最大為 (C).輕繩最大彈力為 (D).輕繩最大彈力二、填空題（本題共2個小題，每小題8分，共16分）（11）利用單擺驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動的規(guī)律，設(shè)計(jì)方案如右圖所示，在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸線長為L，懸點(diǎn)到木板的距離OO′＝h(h＞L)。(1)電熱絲P必須放在懸點(diǎn)正下方的理由是：_____________________________________。(2)將小球向左拉起后自由釋放，最后小球落到木板上的C點(diǎn)，O′C＝x，則小球做平拋運(yùn)動的初速度為v0為________。（12）在“探究平拋運(yùn)動規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下：A．讓小球多次從斜槽上的________位置滾下，在一張印有小方格的紙上記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置，如圖中所示的a、b、c、d；B．按圖所示安裝好器材，注意斜槽末端____________，記下平拋初位置O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線；C．取下白紙以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系，用平滑曲線畫出小球做平拋運(yùn)動的軌跡。(1)完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是____________。(3)已知圖中小方格的邊長l＝2.5cm，則小球平拋的初速度為v0＝______m/s，小球在b點(diǎn)的速率為______m/s。(取g＝10m/s2)三、計(jì)算題（本題共4小題，共44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(jì)算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位）（13）（本小題滿分10分）把一小球從離地面h＝5m處，以v0＝10m/s的初速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2。求：(1)小球在空中飛行的時間；(2)小球落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離；(3)小球落地時的速度。（14）（本小題滿分10分）如圖所示，半徑為R，內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置。兩個質(zhì)量均為m的小球a、b以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)，a通過最高點(diǎn)A時，對管壁上部的壓力為3mg，b通過最高點(diǎn)A時，對管壁下部的壓mg，求a、b兩球落地點(diǎn)間的距離。（15）（本小題滿分12分）如圖所示，在光滑的圓錐頂用長為L的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球，圓錐的頂角為2θ，當(dāng)圓錐和球一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，球壓緊錐面，此時細(xì)線的張力是多少？若要使小球離開錐面，則小球的角速度至少為多少？（16）（本小題滿分12分）如圖所示是一種粒子測量器。圓柱形容器的半徑為R，容器壁上有一槽口A，其正對的位置是B，P是噴射高速粒子流的噴口，其噴射方向沿直徑方向?，F(xiàn)使容器以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，則噴射的粒子流可以從槽口A進(jìn)入容器，最后落在B′上，測得BB′的弧長為s，求噴射的粒子流的速度。2018—2019學(xué)年度下學(xué)期物理單元測試卷（一）參考答案一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1～6題只有一項(xiàng)是符合題目要求，第7～10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1．D2．B【解析】合運(yùn)動和分運(yùn)動之間具有等時性，所以當(dāng)船速垂直河岸時用時最少：tmin=dv船=24010s=24s；故A錯誤；因?yàn)関3．D【解析】物體B的運(yùn)動可分解為沿繩BO方向靠近定滑輪O使繩BO段縮短的運(yùn)動和繞定滑輪(方向與繩BO垂直)的運(yùn)動，故可把物體B的速度分解為如圖所示的兩個分速度，由圖可知vB∥＝vBcosα，由于繩不可伸長，所以繩OA段伸長的速度等于繩BO段縮短的速度，所以有vB∥＝vA，故vA＝vBcosα，所以vB＝eq\f(vA,cosα)＝eq\f(20\r(3),3)m/s，選項(xiàng)D正確。4．A【解析】當(dāng)t=0時通過速度圖線可以看出x軸方向的分速度為3m/s，在y軸上，通過位移圖線可以看出在y軸方向的分運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動，速度為vy2，由牛頓第二定律可知x軸所受合力為3N，物體所受合外力為3N，故A正確；質(zhì)點(diǎn)初速度方向與x軸成銳角，與合外力方向不垂直，故C錯誤；在2s末x軸分速度為6m/s，y軸分速度為4m/s，合速度大于6m/s，故D錯誤。5．B【解析】由圖可知中，甲、乙高度相同，所以球到達(dá)鼓用時相同，但由于離林丹的水平距離不同，甲的水平距離較遠(yuǎn)，所以由v=x/t可知，擊中甲、乙的兩球初速度v甲＞v乙；故A錯誤，B正確；由圖可知，甲、丁兩球不在同一直線上，所以用相同速度發(fā)球不可能到達(dá)丁鼓，故C錯誤；由于丁與丙高度相同，但由圖可知，丁離林丹的水平距離最大，所以丁的初速度一定大于丙的初速度，故D錯誤。6．B【解析】A、B兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，故ωA=ωB，A錯誤；因?yàn)閞A>rB，根據(jù)v=rω可知vA>v7．CD【解析】汽車轉(zhuǎn)彎時受到重力，地面的支持力，以及地面給的摩擦力，其中摩擦力充當(dāng)向心力，A錯誤；當(dāng)最大靜摩擦力充當(dāng)向心力時，速度為臨界速度，大于這個速度則發(fā)生側(cè)滑，根據(jù)牛頓第二定律可得f=mv2r，解得v=frm=8．AC【解析】螺絲帽受到豎直向下的重力、水平方向的彈力和豎直向上的最大靜摩擦力，螺絲帽在豎直方向上沒有加速度，根據(jù)牛頓第二定律得知，螺絲帽的重力與最大靜摩擦力平衡，故A正確。螺絲帽做勻速圓周運(yùn)動，由彈力提供向心力，所以彈力方向水平向里，指向圓心，故B錯誤。根據(jù)牛頓第二定律得：N=mω2r，fm=mg，又fm=μN(yùn)，聯(lián)立得到ω=g二、填空題(本題共2個小題，每小題8分，共16分)11．(1)使小球運(yùn)動到懸點(diǎn)正下方時懸線被燒斷，此時小球速度v0為水平方向，以保證小球做平拋運(yùn)動。(2)小球做平拋運(yùn)動的下落高度H＝h－L，滿足h－L＝eq\f(1,2)gt2，x＝v0t，由此得v0＝xeq\r(\f(g,2h－L))。【解析】由表格可以看出，a、b、c、d四點(diǎn)水平方向之間的距離都是2個方格邊長，所以它們相鄰兩點(diǎn)之間的時間間隔相等，根據(jù)Δybc－Δyab＝gt2，得t＝eq\r(\f(Δybc－Δyab,g))＝eq\r(\f(2l－l,g))＝eq\r(\f(l,g))＝eq\r(\f(2.5×10－2,10))s＝0.05s。平拋運(yùn)動的初速度等于水平方向勻速運(yùn)動的速度，即v0＝eq\f(x,t)＝eq\f(2l,t)＝eq\f(2×2.5×10－2,0.05)m/s＝1.0m/s，b點(diǎn)豎直方向的分速度vby＝eq\f(3l,2t)＝eq\f(3×2.5×10－2,2×0.05)m/s＝0.75m/s，故b點(diǎn)的速率vb＝eq\r(v\o\al(2,0)＋v\o\al(2,y))＝1.25m/s。三、計(jì)算題（本題共4小題，共44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(jì)算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位）13．【解析】(1)由h＝eq\f(1,2)gt2得飛行的時間t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×5,10))s＝1s。(2)落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離為x＝v0t＝10×1m＝10m。(3)vy＝gt＝10m/s。小球落地時的速度v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋v\o\al(2,y))＝14.1m/s，方向與地面成45°向下。14．【解析】兩個小球在最高點(diǎn)時，受重力和管壁的作用力，這兩個力的合力提供向心力，離開軌道后兩球均做平拋運(yùn)動，a、b兩球落地點(diǎn)間的距離等于它們平拋運(yùn)動的水平位移之差。對a球：3mg＋mg＝meq\f(v\o\al(2,a),R)；對b球：mgmg＝meq\f(v\o\al(2,b),R)解得：va＝eq\r(4gR)，vb＝eq\r(\f(1,4)gR)由平拋運(yùn)動規(guī)律可得落地時它們的水平位移為：sa＝vat＝vaeq\r(\f(4R,g))＝4R；sb＝vbt＝vbeq\r(\f(4R,g))＝R故a、b兩球落地點(diǎn)間的距離為：sa－sb＝3R。15．【解析】對小球進(jìn)行受力分析，如圖所示，在水平方向上，根據(jù)牛頓第二定律，有FTsinθ－FNcosθ＝mω2r在豎直方向上，根據(jù)平衡條件，有FNsinθ＋FTcosθ－mg＝0，又r＝Lsinθ由