2024年新教材高中物理一輪復(fù)習(xí)專題四拋體運動與圓周運動測評含解析

PAGEPAGE9拋體運動與圓周運動姓名：__________班級：__________正確率：__________題號12345678910答案題號11121314151617181920答案一、單項選擇題1．如圖，籃球沿美麗的弧線穿過籃筐，圖中能正確表示籃球在相應(yīng)點速度方向的是()A．v1 B．v2C．v3 D．v4答案：C2．如圖所示，一質(zhì)點沿曲線MN運動，P為軌跡上的一點．該質(zhì)點在P點所受合力方向可能是沿圖中()A．Pa的方向 B．Pb的方向C．Pc的方向 D．Pd的方向解析：依據(jù)曲線運動的條件可知，物體受到的合外力的方向指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，只有Pd的方向符合要求．可見選項D正確，A、B、C錯誤．答案：D3．如圖所示是一位跳水隊員在空中完成動作時頭部的運動軌跡，最終運動員以速度v沿豎直方向入水．則在軌跡的a、b、c、d四個位置中，頭部的速度沿豎直方向的是()A．a(chǎn)位置 B．b位置C．c位置 D．d位置解析：物體做曲線運動，軌跡是曲線，任一點的切線方向為速度方向，由圖可知，c點的速度方向豎直向下，故C正確．答案：C4．如圖所示是某品牌的電動車，當(dāng)這種電動車在平直馬路上行駛時，車前照燈的光束跟平直的道路吻合．當(dāng)該車轉(zhuǎn)彎時，其前、后車輪在地面上留下了不同的曲線軌跡，則此時照明燈光束的指向跟下列哪條軌跡相切()A．后輪的軌跡B．前輪的軌跡C．在車前、后輪連線中點的運動軌跡D．條件不夠，無法確定解析：因為電動車的車燈固定在車頭上，隨前輪一起轉(zhuǎn)動，所以照明燈光束的指向與前輪在地面上留下的曲線軌跡相切，故B正確．答案：B5.如圖所示為錐形齒輪的傳動示意圖，大齒輪帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，大、小齒輪的角速度大小分別為ω1、ω2，兩齒輪邊緣處的線速度大小分別為v1、v2，則()A．ω1<ω2，v1＝v2 B．ω1>ω2，v1＝v2C．ω1＝ω2，v1>v2 D．ω1＝ω2，v1<v2＝v2，由于v＝ωr，所以ω1r1＝ω2r2，又因為r1>r2，所以ω1<ω2，A正確．答案：A6.如圖所示，雜技演員駕駛摩托車從高1.25m的平臺上水平飛越到地面，若空氣阻力不計，g取10m/s2，則演員在空中飛行的時間是()A．0.5s B．1sC．1.5s D．2s答案：A7.用如圖所示的演示器探討平拋運動，小錘擊打彈性金屬片C，使A球沿水平方向飛出做平拋運動；與此同時，B球被松開做自由落體運動，試驗視察到的現(xiàn)象是()A．B球先落地B．A球先落地C．A、B兩球同時落地D．增大試驗裝置離地面的高度，重復(fù)上述試驗，B球?qū)⑾嚷涞卮鸢福篊8．如圖所示為教室里可以沿水平方向滑動的黑板，一位老師用粉筆在其中某塊可移動的黑板上畫直線．若粉筆相對于黑板從靜止起先向下勻加速直線滑動，同時黑板以某一速度水平向左勻速滑動，則粉筆在黑板上所畫出的軌跡，可能為下列圖中的()解析：由題意可知，粉筆相對黑板在水平方向做向右的勻速直線運動，豎直方向做向下勻加速直線運動，其運動軌跡類似于平拋運動，故A、C、D錯誤，B正確．答案：B9．一個物體以初速度v0水平拋出，經(jīng)時間t后豎直方向速度大小也為v0，重力加速度為g，則t為()A.eq\f(v0,g) B.eq\f(2v0,g)C.eq\f(v0,2g) D.eq\f(\r(2)v0,g)答案：A10．如圖，在同一豎直面內(nèi)，小球a，b從高度不同的兩點，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過時間ta和tb后落到與拋兩出點水平距離相等的P點．若不計空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是()A．ta>tb，va>vb B．ta<tb，va<vbC．ta>tb，va<vb D．ta>tb，va＝vb答案：C11．如圖所示是起吊重物的吊車，某次操作過程中，液壓桿長度收縮，吊臂繞固定轉(zhuǎn)軸O逆時針轉(zhuǎn)動，吊臂上的A，B兩點做圓周運動，此時A點的角速度為ω，液壓桿的長度為r，OB＝2OA＝2l，則()A．A點的速度方向垂直于液壓桿B．B點的角速度為2ωC．A，B兩點的線速度大小關(guān)系vB＝2vAD．B點的向心加速度為ω2l解析：吊臂是繞固定轉(zhuǎn)軸O旋轉(zhuǎn)，A點為吊臂一點，故A點的方向垂直于吊臂，選項A錯誤；A、B兩點都在吊臂上共同繞固定轉(zhuǎn)軸O旋轉(zhuǎn)，故B點的角速度等于A點的角速度，選項B錯誤；依據(jù)v＝ωr可知vB＝2vA，選項C正確；依據(jù)a＝ω2r可知，B點的向心加速度為2ω2l，選項D錯誤．答案：C12．如圖所示，一輛汽車正通過一段彎道馬路，視汽車做勻速圓周運動，則()A．該汽車速度恒定不變B．汽車左右兩車燈的線速度大小相等C．若速率不變，則跟馬路內(nèi)道相比，汽車在外道行駛時所需的向心力較小D．若速率不變，則跟晴天相比，雨天路滑時汽車在同車道上行駛時所需的向心力較小解析：拐彎過程中汽車各部位周期相等，因此角速度相等，依據(jù)v＝ωr可知，汽車外側(cè)的車燈線速度大，且線速度方向不斷改變，該汽車速度發(fā)生了改變，故A、B錯誤；由向心力公式FN＝eq\f(mv2,r)可知，若速率不變，則跟馬路內(nèi)道相比，汽車在外道行駛時所需的向心力較小，故C正確；若速率不變，汽車在同車道上行駛時所受的向心力大小不變，但由于雨天最大靜摩擦力減小，所以簡單出現(xiàn)離心現(xiàn)象，故D錯誤．答案：C13.如圖所示，內(nèi)壁光滑的豎直圓筒，繞中心軸做勻速圓周運動，一物塊用細(xì)繩系著，繩的另一端系于圓筒上表面圓心，且物塊貼著圓筒內(nèi)表面隨圓筒一起轉(zhuǎn)動，則()A．繩的張力可能為零B．圓筒對物塊的彈力不行能為零C．隨著轉(zhuǎn)動的角速度增大，繩的張力保持不變D．隨著轉(zhuǎn)動的角速度增大，繩的張力肯定增大解析：當(dāng)物塊隨圓筒做圓周運動時，繩的拉力的豎直分力與物塊的重力保持平衡，因此繩的張力為肯定值，且不行能為零，選項A、D錯誤，C正確；當(dāng)繩的水平分力恰能供應(yīng)向心力的時候，圓筒對物塊的彈力恰好為零．選項B錯誤．答案：C14．如圖所示為模擬過山車的試驗裝置，小球從左側(cè)的最高點釋放后能夠通過豎直圓軌道而到達(dá)右側(cè)．若豎直圓軌道的半徑為R，要使小球能順當(dāng)通過豎直圓軌道，則小球通過豎直圓軌道的最高點時的角速度最小為()A．eq\r(gR) B．2eq\r(gR)C．eq\r(\f(g,R)) D．eq\r(\f(R,g))解析：小球能通過豎直圓軌道的最高點的臨界狀態(tài)為重力供應(yīng)向心力，即mg＝mω2R，解得ω＝eq\r(\f(g,R))，選項C正確．答案：C15.玩“陀螺”是一種有益的嬉戲活動，如圖所示，陀螺面上有A，B兩點，A，B離轉(zhuǎn)動中心的距離分別為RA和RB，且RA<RB，當(dāng)陀螺繞豎直軸原地轉(zhuǎn)動時，比較A、B兩點()A．線速度相同 B．角速度相同C．A的線速度大 D．B的角速度大解析：陀螺面上的A、B兩點是共軸轉(zhuǎn)動，所以它們的角速度相同，選項B正確，D錯誤，由v＝ωR可知，vA<vB，故A、C錯誤．答案：B16．如圖噴出的水做斜拋運動，假如不計空氣阻力，下列關(guān)于處于最高點水滴的速度與加速度說法正確的是()A．速度大小和加速度大小均為零B．速度大小為零，加速度大小不為零C．速度大小不為零，加速度大小為零D．速度大小和加速度大小均不為零解析：處于最高點的水滴有水平速度，即速度不為零；加速度始終為g，不為零，故D正確．答案：D17．在一條筆直的河道中，水流方向如圖所示，一汽艇由A點渡河，假如船頭指向始終與河岸垂直，則汽艇到達(dá)對岸的位置是()A．正對岸的B點 B．正對岸B點的右側(cè)C．正對岸B點的左側(cè) D．對岸的隨意位置都有可能解析：汽艇參加了兩種運動，如圖所示，由運動合成可知，汽艇到達(dá)對岸的位置是正對岸B點的右側(cè)．答案：B18.如圖所示，汽車駛過圓弧形凸橋的頂端時，汽車受到的重力為G，若受到的支持力FN是重力G的eq\f(2,3)，則汽車過凸橋頂端時，向心力的大小為()A．0 B．eq\f(1,3)GC．eq\f(2,3)G D．G解析：對汽車受力分析，依據(jù)牛頓其次定律有，F(xiàn)向＝G－FN＝eq\f(1,3)G，選項B正確．答案：B19．一輛載重汽車在丘陵地上行駛，地形如圖所示．汽車以相同的速率經(jīng)過圖中M、N、P、Q四處時，最簡單爆胎的是()A．M處 B．N處C．P處 D．Q處解析：在凹處，F(xiàn)向＝FN－G，可得FN>G，在凸處，F(xiàn)向＝G－FN，可得N<G，在平地處，N＝G，所以P處最簡單爆胎，選項C正確．答案：C20．某同學(xué)用一根牢固的細(xì)繩，一端拴一個小物體在光滑的水平桌面上做圓周運動，體驗手拉繩的力，如圖所示．當(dāng)保持物體質(zhì)量不變時，下列說法正確的()A．半徑不變，減小角速度，拉力將減小B．半徑不變，增大角速度，拉力將減小C．角速度不變，減小半徑，拉力將增大D．角速度不變，增大半徑，拉力將減小解析：拉力大小F＝mω2R，半徑不變，減小角速度，拉力將減小，選項A正確，B錯誤；角速度不變，減小半徑，拉力將減小，增大半徑，拉力將增大，選項C、D錯誤．答案：A二、非選擇題21．探究向心力大小F與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間關(guān)系的試驗裝置如圖所示，轉(zhuǎn)動手柄，可使變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動．皮帶分別套在塔輪的圓盤上，可使兩個槽內(nèi)的小球分別以不同角速度做勻速圓周運動．小球做圓周運動的向心力由橫臂的擋板供應(yīng)，同時，小球?qū)醢宓膹椓κ箯椈蓽y力筒下降，從而露出測力筒內(nèi)的標(biāo)尺，標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比即為兩個小球所受向心力的比值．已知小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為1∶2∶1.(1)在這個試驗中，利用了________(選填“志向試驗法”“等效替代法”或“限制變量法”)來探究向心力的大小與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系．(2)探究向心力的大小與圓周運動半徑的關(guān)系時，應(yīng)選擇兩個質(zhì)量________(選填“相同”或“不同”)的小球，分別放在擋板C與________(選填“擋板A”或“擋板B”)處，同時選擇半徑________(選填“相同”或“不同”)的兩個塔輪．(3)當(dāng)用兩個質(zhì)量相等的小球做試驗，調(diào)整長槽中小球的軌道半徑是短槽中小球半徑的2倍，轉(zhuǎn)動時發(fā)覺左、右標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為1∶2，則左、右兩邊塔輪的半徑之比為________．解析：(1)本試驗中要分別探究向心力大小與質(zhì)量m、角速度ω、半徑r之間的關(guān)系，所以須要用到限制變量法．(2)探究向心力大小與圓周運動半徑的關(guān)系時，須要限制小球的質(zhì)量和運動角速度相同，所以應(yīng)選擇兩個質(zhì)量相同的小球．半徑不同，分別放在擋板C和擋板B處．同時選擇半徑相同的兩個塔輪．(3)據(jù)F＝mω2R，由題意可知F右＝2F左，R左＝2R右，可得ω左∶ω右＝1∶2.由v＝ωr可得r左輪∶r右輪＝2∶1，左、右兩邊塔輪的半徑之比是2∶1.答案：(1)限制變量法(2)相同擋板B相同(3)2∶122．滑雪競賽驚險刺激，如圖所示，一名跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點水平飛出，經(jīng)過3.0s落到斜坡上的A點．已知O點是斜坡的起點，斜坡與水平面的夾角θ＝37°，運動員的質(zhì)量m＝50kg，不計空氣阻力(sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，g取10m/s2)，求：(1)A點與O點的距離L；(2)運動員離開O點時的速度大?。馕觯?1)運動員在豎直方向做自由落體運動，有Lsin37°＝eq\f(1,2)gt2，L＝eq\f(gt2,2sin37°)＝75m.(2)設(shè)運動員離開O點時的速度為v0，運動員在水平方向的分運動為勻速直線運動，有Lcos37°＝v0t，即v0＝eq\f(Lcos37°,t)＝20m/s.答案：(1)75m(2)20m/s23．宇宙飛船中的宇航員須要在航天之前進行多種訓(xùn)練，離心試驗器是其中訓(xùn)練的器械之一．如圖所示是離心試驗器的原理圖，可以用此試驗探討過荷對人體