第四章 曲線運動（測試）（原卷版）

第四章曲線運動測試卷（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、學號填寫在試卷上。2．回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1-8題只有一項符合題目要求，第9-12題有多項符合題目要求。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．在足球場上罰任意球時，運動員踢出的“香蕉球”，在行進中繞過“人墻”轉(zhuǎn)彎進入了球門，守門員“望球莫及”，其軌跡如圖所示。關(guān)于足球在這一飛行過程中的受力方向和速度方向，下列說法正確的是（）A．合外力的方向與速度方向在一條直線上B．合外力的方向沿軌跡切線方向，速度方向指向軌跡內(nèi)側(cè)C．合外力方向指向軌跡內(nèi)側(cè)，速度方向沿軌跡切線方向D．合外力方向指向軌跡外側(cè)，速度方向沿軌跡切線方向2．某物理興趣小組的同學在研究運動的合成和分解時，駕駛一艘快艇進行了實地演練．如圖所示，在寬度一定的河中的O點固定一目標靶，經(jīng)測量該目標靶距離兩岸的最近距離分別為MO＝15m、NO＝12m，水流的速度平行河岸向右，且速度大小為v1＝8m/s，快艇在靜水中的速度大小為v2＝10m/s?，F(xiàn)要求快艇從圖示中的下方河岸出發(fā)完成以下兩個過程：第一個過程以最短的時間運動到目標靶；第二個過程由目標靶以最小的位移運動到圖示中的上方河岸，則下列說法正確的是（）A．第一個過程快艇的出發(fā)點位于M點左側(cè)8m處B．第一個過程所用的時間約為1.17sC．第二個過程快艇的船頭方向應(yīng)垂直河岸D．第二個過程所用的時間為2s3．暴風雨后，道路兩旁很多樹苗被刮倒，某志愿者正在扶正一棵樹苗，如圖所示。若志愿者向左勻速運動扶正樹苗時，手與樹苗接觸點的高度不變，則該過程中樹苗（）A．與手接觸點的線速度變小 B．與手接觸點的線速度變大C．繞O點轉(zhuǎn)動的角速度不變 D．繞O點轉(zhuǎn)動的角速度變小4．圖1是一輛正以速度v做勻速直線運動的自行車的車輪簡化示意圖，車輪邊緣某點P（圖中未畫出）離水平地面高度h隨自行車運動位移x的變化關(guān)系如圖2所示，圖中的L為已知量，則（）A．該車輪的直徑為B．該車輪的轉(zhuǎn)速為（轉(zhuǎn)/每秒）C．在位置，相對地面的速度為零D．在位置，相對地面的速度為5．如圖，在某闖關(guān)娛樂節(jié)目中，小紅從軌道上的不同位置由靜止自由滑下，從c處水平飛出，都能落到直徑為l的圓形浮板上，軌道、直徑在同一豎直面內(nèi)。c點離水面的高度為h，浮板左端離c點的水平距離為l。運動過程中，小紅視為質(zhì)點并忽略空氣阻力，重力加速度為g，則小紅離開c時速度v的范圍為（）

A． B．C． D．6．跳臺滑雪運動員以滑雪板為工具，憑借自身體重，從專設(shè)的跳臺高速飛出，落在著陸坡上，裁判根據(jù)運動員的飛行距離和動作姿勢進行評分，兩項評分相加多者獲勝。如圖所示，運動員（圖中未畫出）從助滑坡AB上某處由靜止開始滑下，到達助滑坡的末端B點后水平飛出，落到著陸坡BC上。不計空氣阻力。若甲、乙兩運動員從B點飛出時的速度大小之比為k，則甲、乙在著陸坡上的落點與B點間的距離之比為（）A． B．k C． D．7．如圖所示，斜面體靜置于粗糙水平地面上，輕質(zhì)細繩一端與滑塊a相連，另一端穿過固定光滑圓環(huán)與完全相同的小球b、c相連，小球b、c在同一水平面內(nèi)做圓錐擺運動。由于阻力影響，兩小球的線速度緩慢減小，滑塊a始終保持靜止，圓環(huán)左側(cè)細繩與斜面平行。下列說法正確的是（）A．細繩對滑塊a的拉力緩慢減小 B．斜面體對地面的壓力緩慢變小C．斜面體對地面的摩擦力保持不變 D．斜面體對滑塊a的摩擦力緩慢變大8．如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動，每面上有一質(zhì)量為的小物體與圓盤始終保持相對靜止，盤面與水平面的夾角為30°，重力加速度大小為，已知物體在最高點受到的摩擦力的大小為，則物體在最低點受到的摩擦力的大小為（）A． B． C． D．9．某鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑為R,兩鐵軌之間的距離為d,內(nèi)外軌的高度差為h,鐵軌平面和水平面間的夾角為α(α很小,可近似認為tanα≈sinα),右圖為列車通過該轉(zhuǎn)彎處的受力分析圖.下列說法錯誤的是(

)A．列車勻速轉(zhuǎn)彎時乘客處于平衡狀態(tài)B．列車過轉(zhuǎn)彎處的速度時,列車輪緣不會擠壓鐵軌C．列車過轉(zhuǎn)彎處的速度時,列車輪緣會擠壓外軌D．若要提高列車轉(zhuǎn)彎的速度,可增大α10．如圖所示，某次空中投彈的軍事演習中，戰(zhàn)斗機在M點的正上方離地高H處以水平速度v1=0.9km/s發(fā)射炮彈1，經(jīng)20s擊中地面目標P，若地面攔截系統(tǒng)在戰(zhàn)斗機發(fā)射炮彈1的同時在M點右方水平距離s=1500m的地面上的N點以豎直向上的速度v2發(fā)射攔截炮彈2，若不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，下列說法正確的是（）

A．戰(zhàn)斗機在M點的正上方離地2000m處B．M點到P點的距離大于18000mC．若攔截成功，則兩炮彈從發(fā)射到相遇所需的時間為D．若攔截成功，則發(fā)射攔截炮彈2的速度大小為1.2km/s11．如圖甲所示，若有人在某星球上用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動（不計一切阻力），小球運動到最高點時速度大小為v，繩對小球的拉力為T，其圖像如圖乙所示，則下列選項正確的是（）A．輕質(zhì)繩長為B．當?shù)氐闹亓铀俣葹镃．當時，輕質(zhì)繩的拉力大小為D．只要，小球在最低點和最高點時繩的拉力差均為6a12．如圖所示的水平圓盤上有一原長為l0的輕質(zhì)彈簧，彈簧的一端固定于圓心處，另一端與質(zhì)量為m的滑塊相連，滑塊與圓盤之間的動摩擦因數(shù)為μ，初始時，滑塊與圓心之間的距離為l且保持靜止?，F(xiàn)使圓盤繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，f為滑塊與圓盤之間的摩擦力大小，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，從零開始逐漸增大圓盤角速度至某一較大值的過程中，關(guān)于f與圖像可能正確的是（）A． B．C． D．第II卷（非選擇題共52分）二、實驗題（滿分14分）13．某班級同學在探究向心力大小的表達式實驗時：第一小組采用甲圖所示的裝置進行探究，兩個變速塔輪通過皮帶連接，轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對鋼球的壓力提供向心力，鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的比值。第二小組采用用乙圖所示的裝置進行探究，滑塊套在水平桿上，隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運動，力傳感器通過一細繩連接滑塊，用來測量向心力的大小?；瑝K上固定一遮光片，寬度為d，光電門可以記錄遮光片通過的時間，測得旋轉(zhuǎn)半徑為?；瑝K隨桿勻速圓周運動，每經(jīng)過光電門一次，通過力傳感器和光電門就同時獲得一組向心力和角速度的數(shù)據(jù)。（1）下列實驗中與這兩組同學采用的科學方法不同是______。A．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系B．探究影響通電導線受力的因素C．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律（2）第一組同學在某次實驗時，兩個鋼球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑相等，圖中標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為，與皮帶連接的兩個變速塔輪的半徑之比為______。②第二組同學實驗時，以為縱坐標，以為橫坐標，可在坐標紙中描出數(shù)據(jù)點作一條如圖乙所示直線，圖線斜率為，則滑塊的質(zhì)量為______（用、、d表示）。14．小紅設(shè)計了探究平拋運動水平分運動特點的實驗，裝置如圖1所示。把白紙和復寫紙疊放一起固定在豎直木板上，在桌面上固定一個斜面，斜面的底邊與桌子邊緣及木板平行。將木板插入自制水平槽中，槽口間距相等用以改變木板到桌邊的距離，讓小球從斜面頂端同一位置滾下，通過碰撞復寫紙，在白紙上記錄小球的落點，重力加速度為g。（1）小紅家中有乒乓球、小塑料球和小鋼球，其中最適合用作實驗中平拋物體的是___________。（2）為了完成實驗，以下做法錯誤或不必要的是___________。A．實驗時應(yīng)保持桌面水平B．斜面的底邊必與桌邊重合C．將木板插入卡槽1，且緊靠桌子邊緣，小球由某位置靜止釋放，白紙上小球的落點記為OD．依次將木板插入槽2、3、4，小球從同一位置由靜止釋放，自紙上的落點分別記為a、b、cE.選擇對小球摩擦力盡可能小的斜面F.更換白紙，多次實驗（3）選取落點清晰的白紙如圖2所示，用刻度尺測出相鄰兩點之間的距離分別為、、及相鄰槽口間的距離x，若___________，說明平拋運動在水平方向是勻速直線運動。小球平拋的初速度___________（用測量所得的物理量、及x、g表示）。（4）在圖1中，木板上懸掛有一條鉛垂線，其作用是___________。三、計算題（滿分38分）15．一粗糙的圓錐體可繞其軸線做圓周運動，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為，現(xiàn)于錐面上放一個石塊，石塊與錐面間的動摩擦因數(shù)，石塊與圓錐體頂點0的距離，石塊的質(zhì)量為，石塊可看作質(zhì)點，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．取重力加速度，，．求：（1）若圓錐體與石塊均靜止，石塊受到錐面的摩擦力大??；（2）若石塊隨圓錐體一起以角速度繞軸線做勻速圓周運動，石塊受到的摩擦力的大?。?/p>

16．如圖所示，生產(chǎn)車間有兩個相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙，甲的速度為。小工件離開甲前與甲的速度相同，并平穩(wěn)地傳到乙上，工件與乙之間的動摩擦因數(shù)為。乙的寬度足夠大，重力加速度為g。（1）若乙的速度為，求工件在乙上側(cè)向（垂直于乙的運動方向）滑過的距離；（2）若乙的速度為，求工件在乙上剛停止側(cè)向滑動時的速度大小。17．北京冬奧會的成功，極大地促進了中國的冰雪運動，滑雪運動越來越受到青少年的青睞?；┐筇_場地簡化后的滑道示意圖如圖所示，a為跳臺最高點，b為起跳點，某次訓練中運動員（可視為質(zhì)點）從a點由靜止開始下滑，到達b點后沿與水平面夾角成的方向飛出，落在傾角的坡道上的c點，已知兩點之間的高度，不計一切阻力和摩擦，重力加速度g取，，求：（1）運動員從b點到c點過程的速度變化量大?。唬?）運動員起跳過程到坡面的最大距離；（3）兩點間的距離。

18．如圖，一個質(zhì)量為的小球以某一初速度從P點水平拋