物理第5章《曲線運動》測試（新人教版必修2）3

第五章曲線運動單元測試一、選擇題1．在寬度為d的河中，水流速度為v2，船在靜水中速度為v1（且v1＞v2），方向可以選擇，現(xiàn)讓該船開始渡河，則該船（BD）A．可能的最短渡河時間為B．可能的最短渡河位移為dC．只有當(dāng)船頭垂直河岸渡河時，渡河時間才和水速無關(guān)D．不管船頭與河岸夾角是多少，渡河時間和水速均無關(guān)2．關(guān)于勻速圓周運動的向心力，下列說法正確的是（AB）A．向心力是指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果命名的B．向心力可以是多個力的合力，也可以是其中一個力或一個力的分力C．對穩(wěn)定的圓周運動，向心力是一個恒力D．向心力的效果是改變質(zhì)點的線速度大小3．關(guān)于運動的合成和分解，下列說法正確的是（B）A．合運動的時間等于兩個分運動的時間之和B．勻變速運動的軌跡可以是直線，也可以是曲線C．曲線運動的加速度方向可能與速度在同一直線上D．分運動是直線運動，則合運動必是直線運動4．做平拋運動的物體，每秒的速度增量總是（A）A．大小相等，方向相同B．大小不等，方向不同C．大小相等，方向不同D．大小不等，方向相同5．甲、乙兩物體都做勻速圓周運動，其質(zhì)量之比為1∶2，轉(zhuǎn)動半徑之比為1∶2，在相等時間里甲轉(zhuǎn)過60°，乙轉(zhuǎn)過45°，則它們所受外力的合力之比為（C）A．1∶4B．2∶3C．4∶9DAv（第1題）6．如圖1所示，在不計滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當(dāng)小車勻速向右運動時，物體A的受力情況是（Av（第1題）A．繩的拉力大于A的重力B．繩的拉力等于A的重力C．繩的拉力小于A的重力D．繩的拉力先大于A的重力，后變?yōu)樾∮谥亓Γǖ?題）7．如圖2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（C（第2題）A．（2m+2MB．Mg－2mv2/RC．2m(g+v2/R)+D．2m(v2/R－g)+8．下列各種運動中，屬于勻變速運動的有（CD）A．勻速直線運動 B．勻速圓周運動C．平拋運動D．豎直上拋運動9．水滴自高處由靜止開始下落，至落地前的過程中遇到水平方向吹來的風(fēng)，則（BD）A．風(fēng)速越大，水滴下落的時間越長B．風(fēng)速越大，水滴落地時的瞬時速度越大C．水滴著地時的瞬時速度與風(fēng)速無關(guān)D．水滴下落的時間與風(fēng)速無關(guān)圖310．一個物體以初速度v0從A點開始在光滑水平面上運動，一個水平力作用在物體上，物體的運動軌跡如圖3中的實線所示，圖中B為軌跡上的一點，虛線是過A、B兩點并與軌跡相切的直線，虛線和實線將水平面劃分5個區(qū)域，則關(guān)于施力物體的位置，下面說法正確的是（AC）圖3 A．如果這個力是引力，則施力物體一定在④區(qū)域B．如果這個力是引力，則施力物體一定在②區(qū)域 C．如果這個力是斥力，則施力物體可能在②區(qū)域 D．如果這個力是斥力，則施力物體一定在④區(qū)域11．一個小球在豎直環(huán)內(nèi)至少做N次圓周運動，當(dāng)它第（N－2）次經(jīng)過環(huán)的最低點時，速度是7m/s；第（N－1）次經(jīng)過環(huán)的最低點時，速度是5m/s，則小球在第N次經(jīng)過環(huán)的最低點時的速度一定滿足 （A）A．v>1m/s B．v=1m/s C．v<1m/sD．v=3m/s12．如圖4所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過O點的水平軸自轉(zhuǎn)動。現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對小球的作用力可能是（AB）圖4A．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力B．a(chǎn)處為拉力，b處為推力圖4C．a(chǎn)處為推力，b處為拉力D．a(chǎn)處為推力，b處為推力圖513．如圖5所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，支架頂端用細(xì)線拴著的擺球質(zhì)量為m，現(xiàn)將擺球拉至水平位置，而后釋放，擺球運動過程中，支架始終不動。以下說法正確的應(yīng)是（BD）圖5在釋放瞬間，支架對地面壓力為（m+M）g在釋放瞬間，支架對地面壓力為Mg擺球到達(dá)最低點時，支架對地面壓力為（m+M）gD.擺球到達(dá)最低點時，支架對地面壓力為（3m+M）g。14．某飛行員的質(zhì)量為m，駕駛飛機(jī)在豎直面內(nèi)以速度V做勻速圓周運動，圓的半徑為R，在圓周的最高點和最低點比較，飛行員對坐椅的壓力最低點比最高點大(設(shè)飛行員始終垂直坐椅的表面)（D）A．mgB．2mgC．mg+D．。15．一飛機(jī)以150m/s的速度在高空中水平勻速飛行，相隔1s先后釋放A、B兩物，A、B在運動過程中它們的位置關(guān)系下述正確的是：（D）A．B總在A的前方，水平方向距離為150mB．A總在B的正下方5m處C．B總在A的前斜上方D．以上說法都不對。16．如圖6所示，小物塊位于半徑為R的半球頂端。若給小物塊以水平的v0圖6初速度v0時，物塊對球頂恰好無壓力，則（v0圖6A．物塊立即離開球面做平拋運動B．物塊落地時水平位移為圖7C．初速大小為圖7D．物塊落地時速度方向與地面成45017．如圖所示：一軸豎直的錐形漏斗，內(nèi)壁光滑，內(nèi)壁上有兩個質(zhì)量相同的小球A、B各自在不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則下列關(guān)系正確的有（AB）A、線速度B、角速度圖8C、向心加速度D、小球?qū)β┒返膲毫D818．如圖8所示，從一根空心光滑豎直管A的上端邊緣，沿直徑方向向管內(nèi)平拋一鋼球，球與管壁經(jīng)幾次碰撞后落地（設(shè)碰撞時無能量損失，作用時間可忽略）。若換一根等高但內(nèi)徑較大的鋼管B，用同樣的方法再拋入此球，則（C）A．在A管中的球運動時間較長 B．在B管中的球運動時間較長C．在兩管中運動時間相等 D．條件不足，無法判斷二、實驗和填空題（每空2分，共28分。）19．如圖所示，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(dá)B點時的速度大小為______。答案：甲乙αv1v2圖320、如圖3所示，汽車甲以速度v1拉汽車乙前進(jìn)，乙的速度為v甲乙αv1v2圖3v1甲乙αv1v2圖4分析與解：如圖4所示，甲、乙沿繩的速度分別為v1和v2cosαv1甲乙αv1v2圖4RθOPV0圖7RθOPV0圖7V1分析與解：設(shè)豎直桿運動的速度為V1，方向豎直向上，由于彈力方向沿OP方向，所以V0、V1在OP方向的投影相等，即有，解得V1=V0.tgθ.22．一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動，用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動時的角速度。實驗器材：電磁打點計時器，米尺，紙帶，復(fù)寫紙片。實驗步驟：（1）如圖所示，將電磁打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后，固定在待測圓盤的側(cè)面上，使得圓轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上。（2）啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動，同時接通電源，打點計時器開始打點。（3）經(jīng)過一段時，停止轉(zhuǎn)動和打點，取下紙帶，進(jìn)行測量。a.由已知量和測得量表示的角速度的表達(dá)式為ω=______________，式中各量的意義是____________________________________________________。b.某次實驗測得圓盤半徑r=5.50×10-2m，得到紙帶一段如下圖所示。求得角速度為__答案：為n個時間間隔的距離，T為打點計時器的打點周期，R為圓盤半徑；6.76~6.81rad/s；23．（1）在“研究平拋物體運動”的實驗中，可以描繪平拋物體運動軌跡和求物體的平拋初速度。實驗簡要步驟如下：A．讓小球多次從位置上滾下，記下小球穿過卡片孔的一系列位置；B．安裝好器材，注意斜槽末端水平和平板豎直，記下斜槽末端O點和過O點的豎直線，檢測斜槽末端水平的方法是。C．測出曲線上某點的坐標(biāo)x、y，用v0=算出該小球的平拋初速度，實驗需要對多個點求v0的值，然后求它們的平均值。D．取下白紙，以O(shè)為原點，以豎直線為軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋軌跡。上述實驗步驟的合理順序是___________（只排列序號即可）。（2）如圖所示，在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l=1.25cm。若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為vo=（用l、g表示），其值是（取g=9.8m/s2），小球在b點的速率是。答案：同一；將小球放在水平槽中若能靜止則可認(rèn)為水平；；BADC；；0.7m/s；0.875m/s圖4-6-724．如圖4-6-7所示，光滑桿上套著用細(xì)線連著的A、B兩小球，已知mA=mB/2，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動后穩(wěn)定時，A、B兩球距軸的距離之比為圖4答案：2/1三、計算題。．25、水平拋出的一個石子，經(jīng)過0.4s落到地面，落地時的速度方向跟水平方向的夾角是53°，（g取10m/s2）。試求：（1）石子的拋出點距地面的高度；（2）石子拋出的水平初速度。答案：0.8m；3m/s26、在如圖所示的圓錐擺中，已知繩子長度為L，繩子轉(zhuǎn)動過程中與豎直方向的夾角為θ，試求小球做圓周運動的周期。答案：27、如圖所示，質(zhì)量m＝1kg的小球用細(xì)線拴住，線長l＝0.5m，細(xì)線所受拉力達(dá)到F＝18N時就會被拉斷。當(dāng)小球從圖示位置釋放后擺到懸點的正下方時，細(xì)線恰好被拉斷。若此時小球距水平地面的高度h＝5m，重力加速度g＝10m/s2，求小球落地處到地面上Ｐ點的距離？（P點在懸點的正下方）答案：2m28、如圖所示，半徑R=0.4m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點，質(zhì)量為m=1kg的小物體（可視為質(zhì)點）在水平拉力F的作用下，從C點運動到A點，物體從A點進(jìn)入半圓軌道的同時撤去外力F，物體沿半圓軌道通過最高點B后作平拋運動，正好落在C點，已知AC=2m，F(xiàn)=15N，g取10m/s2，試求：（1）物體在B點時的速度以及此時半圓軌道對物體的彈力．（2）物體從C到A的過程中，摩擦力做的功．答案：5m/s；52.5N（方向豎直向下）；9.5J29．在用高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上，汽車的設(shè)計時速是108km/h。汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍。如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設(shè)彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？如果高速路上設(shè)計了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車能夠安全通過圓弧拱橋，這個圓弧拱橋的半徑至少是多少？（取g=10m/s2）解：汽車在水平路面上拐彎，或視為汽車做勻速圓周運動，其向心力是車與路面間的最大靜摩擦力，有由速度v=30m/s，得彎道半徑

r>150m； 汽車過拱橋，看作在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，到達(dá)最高點時，有 為了保證安全，車對路面的壓力N必須大于零。有則R>90m。圖1230．女排比賽時，某運動員進(jìn)行了一次跳發(fā)球，若擊球點恰在發(fā)球處底線上方3．04m高處，擊球后排球以25．0m/s的速度水平飛出，球初速方向與底線垂直，排球場的有關(guān)尺寸數(shù)據(jù)見圖12所示，試計算說明：圖12（1）此球能否過網(wǎng)？（2）是落在對方界內(nèi)，還是界外？（g=10m/s2）解（1）當(dāng)球下落到與球網(wǎng)上沿等高時的水平位移為s，則3.04－2.24=gt2/2,s=v0t=10m>9m，球過網(wǎng)。（7分）（2）當(dāng)球落地時，水平位移為，則3.04=gt2/2,=v0t/=19.5m>18m,球已落在界外。（5分）31.一個質(zhì)量為0.5kg的物體放在水平面上，它與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，從靜止開始受水平力而運動；物體在前5s內(nèi)受到一個正東方向、大小為F1＝2.0N的水平恒力作用，在第5s末撤去F1，同時物體進(jìn)入光滑水平面并受到一個正北方向、大小為F2＝0.5N的水平恒力，作用時間為10s。那么：（g＝10m/s2）

（1）該物體在前5s和后10s各做什么運動？（畫受力示意圖，并給予說明）

（2）求第5s末和第15s末物體的速度。答案：32、如圖8在傾角為θ的斜面頂端A處以速度V0水平拋出一小球，落在斜面上的某一點B處，設(shè)空氣阻力不計，求（1）小球從A運動到B處所需的時間；（2）從拋出開始計時，經(jīng)過多長時間小球離斜面的距離達(dá)到最大？θ圖8BAθ圖8BAV0V0Vy1水平位移為x=V0t豎直位移為y=由數(shù)學(xué)關(guān)系得到:（2）從拋出開始計時，經(jīng)過t1時間小球離斜面的距離達(dá)到最大,當(dāng)小球的速度與斜面平行時，小球離斜面的距離達(dá)到最大。因Vy1=gt1=V0tanθ,所以。大齒輪小齒輪車輪小發(fā)電機(jī)摩擦小輪鏈條圖1133、如圖11所示，一種向自行車車燈供電的小發(fā)電機(jī)的上端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣接觸。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而為發(fā)電機(jī)提供動力。自行車車輪的半徑R1=35cm，小齒輪的半徑R2=4.0cm，大齒輪的半徑R3=10.0cm大齒輪小齒輪車輪小發(fā)電機(jī)摩擦小輪鏈條圖11分析與解：大小齒輪間、摩擦小輪和車輪之間和皮帶傳動原理相同，兩輪邊緣各點的線速度大小相等，由v=2πnr可知轉(zhuǎn)速n和半徑r成反比；小齒輪和車輪同軸轉(zhuǎn)動，兩輪上各點的轉(zhuǎn)速相同。由這三次傳動可以找出大齒輪和摩擦小輪間的轉(zhuǎn)速之比n1∶n2=2∶17534．如圖所示,在內(nèi)壁光滑的平底試管內(nèi)放一個質(zhì)量為m的小球,試管的開口端加蓋與水平軸O連接.試管底與O相距l(xiāng)0,試管在轉(zhuǎn)軸帶動下沿豎直平面做勻速圓周運動.求：