2019-2020年高中物理 第五章 曲线运动章末检测 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理 第五章 曲线运动章末检测 新人教版必修2时间：90分钟分值：100分第卷(选择题共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分其中19题为单选题，1012题为多选题)1一个物体在七个恒力的作用下处于平衡状态，现撤去其中两个力，其他力大小和方向均不变则关于物体的运动，下列说法正确的是()A可能做圆周运动B一定做匀变速曲线运动C可能处于静止状态D一定做匀变速直线运动【解析】物体受力平衡时的运动情况可能为静止或匀速直线运动，如果除去的两个力的合力不为零，物体将做匀变速运动，即做匀变速直线运动或匀变速曲线运动，不可能做圆周运动；若除去的两个力的合力为零，物体将继续保持原来的静止或匀速直线的运动状态，所以A、B、D错误，C正确【答案】C2两个互相垂直的匀变速直线运动，初速度分别为v1和v2，加速度分别为a1和a2，它们的合运动轨迹()A如果v1v20，那么轨迹不一定是直线B如果v10，v20，那么轨迹一定是曲线C如果a1a2，那么轨迹一定是直线D如果，那么轨迹一定是直线【解析】判断合运动是直线还是曲线，看合初速度与合加速度是否共线【答案】D3如图甲所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中，正确的是()A笔尖留下的痕迹可以是一条如图乙所示的抛物线B笔尖留下的痕迹可以是一条倾斜的直线C在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变D在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终保持不变【解析】由题可知，铅笔尖既随三角板向右做匀速运动，又沿三角板直角边向上做匀加速运动，其运动轨迹是向上弯曲的抛物线，故A、B错误；在运动过程中，笔尖运动的速度方向是轨迹的切线方向，时刻在变化，故C错误；笔尖水平方向的加速度为零，竖直方向加速度的方向竖直向上，则根据运动的合成规律可知，笔尖运动的加速度方向始终竖直向上，保持不变，故D正确【答案】D4弹道导弹是指在火箭发动机推力作用下按预定轨道飞行，关闭发动机后按自由抛体轨迹飞行的导弹若关闭发动机时导弹的速度是水平的，不计空气阻力，则导弹从此时起水平方向的位移()A只由水平速度决定B只由离地高度决定C由水平速度、离地高度共同决定D与水平速度、离地高度都没有关系【解析】不计空气阻力，关闭发动机后导弹水平方向的位移xv0tv0，可以看出水平位移由水平速度、离地高度共同决定，选项C正确【答案】C5从水平水管中喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹，从水柱的形状我们可以想到()A由于水柱是向下弯曲的，它在竖直方向的速度应该越来越大B由于水柱是向下弯曲的，它在竖直方向的速度应该越来越小C尽管水柱是向下弯曲的，它在竖直方向的速度应该是不变的D从水柱是向下弯曲的这一现象，我们无法想到什么【解析】从水平水管中喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹，水柱弯曲方向向下，是因为受到重力的作用，且在竖直方向上加速，速度应该越来越大【答案】A6(xx四川卷)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小()A一样大B水平抛的最大C斜向上抛的最大D斜向下抛的最大【解析】由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置高度差相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同故选A.【答案】A7某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面以25 m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10 m至15 m之间忽略空气阻力，取g10 m/s2.球在墙面上反弹点的高度范围是()A0.8 m至1.8 m B0.8 m至1.6 mC1.0 m至1.6 m D1.0 m至1.8 m【解析】在水平方向有sxv0t，可得网球的运动时间范围为0.4 st0.6 s，由hgt2可得球在墙面上反弹点的高度范围为0.8 mh1.8 m.【答案】A8如图所示是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置，该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆上与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动当转盘不转动时，指针指在O处，当转盘转动的角速度为1时，指针指在A处，当转盘转动的角速度为2时，指针指在B处若设弹簧均没有超过弹性限度，则1与2的比值为()A. B.C. D.【解析】设标尺的分度为L，弹簧劲度系数为k，则有kLm4L，k3Lm6L，两式联立解得.【答案】B9如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为()Avsin Bv/cosCvcos Dv/sin【解析】重物以速度v沿竖直杆下滑，绳子的速率等于小车的速率，将重物的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速将重物的速度按图示两个方向分解，如图所示由绳子速率v绳vcos，而绳子速率等于小车的速率，则有小车的速率v车v绳vcos.故选C.【答案】C10如图所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平跳跃并离开屋顶，在下一个建筑物的屋顶上着地如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5 m/s，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是(g取9.8 m/s2)()A他安全跳过去是可能的B他安全跳过去是不可能的C如果要安全跳过去，他在屋顶跑动的最小速度应大于6.2 m/sD如果要安全跳过去，他在屋顶跑动的最大速度应小于4.5 m/s【解析】根据ygt2，当他降落在下一个屋顶时，下落的高度y4.9 m，所用时间t s1.0 s，最大水平位移：xvmt4.51.0 m4.5 m<6.2 m，所以他不能安全到达下一个屋顶要想安全跳过去，他的跑动速度至少要大于m/s，即6.2 m/s.故B、C正确【答案】BC11有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动如图所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正确的是()Ah越高，摩托车对侧壁的压力将越大Bh越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大Ch越高，摩托车做圆周运动的周期将越大Dh越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大【解析】摩托车受力如图所示由于FN，所以摩托车受到侧壁的压力与高度无关，保持不变，摩托车对侧壁的压力F也不变，A错误；由Fnmgtanmm2r知h变化时，向心力Fn不变，但高度升高，r变大，所以线速度变大，角速度变小，周期变大，选项B、C正确，D错误【答案】BC12水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则()A小球到达c点的速度为B小球在c点将向下做自由落体运动C小球在直轨道上的落点d与b点距离为2RD小球从c点落到d点需要时间为2【解析】小球在c点时由牛顿第二定律得：mg，vc，A项正确；小球在c点具有速度，它将做平抛运动，并非做自由落体运动，B项错误小球由c点平抛，在平抛运动过程中由运动学公式得：xvct,2Rgt2.解得t2，D项正确；x2R，C项正确【答案】ACD第卷(非选择题共52分)二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)13(5分)在做平抛实验中，某同学只在竖直板面上记下了重锤线y的方向，但忘记了记下平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示，现在曲线上取A、B两点，量出它们到y轴的距离，AAx1，BBx2，以及AB的竖直距离h，用这些可以求得小球平抛时初速度为_【解析】x1v0t1，x2v0t2，hg(tt)，解得v0 .【答案】 14(10分)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为14，则：(1)由以上信息，可知a点_(选填“是”或“不是”)小球的抛出点；(2)由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为_m/s2；(3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是_ m/s；(4)由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是_ m/s.【解析】(1)由初速度为零的匀加速直线运动经过相邻的相等的时间内通过位移之比为135可知，a点为抛出点；(2)由ab、bc、cd水平距离相同可知，a到b、b到c运动时间相同，设为T，在竖直方向有hgT2，T0.1 s，可求出g8 m/s2；(3)由两位置间的时间间隔为0.10 s，水平距离为8 cm，xvt，得水平速度为0.8 m/s；(4)b点竖直分速度为ac间的竖直平均速度，根据速度的合成求b点的合速度，vyb m/s0.8 m/s，所以vb m/s.【答案】(1)是(2)8(3)0.8(4)三、计算题(本题有3小题，共37分，解答应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15(10分)如图所示，一轻绳长为L，下端拴着质量为m的小球(可视为质点)，当球在水平面内做匀速圆周运动时，绳与竖直方向间的夹角为，已知重力加速度为g，求：(1)绳的拉力大小F；(2)小球做匀速圆周运动的周期T.【解析】(1)以球为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件Fcosmg，得F.(2)由牛顿第二定律Fsinmr，rLsin.得T2.【答案】(1)(2)216(13分)如图所示，m为在水平传送带上被传的物体，A为终端皮带轮，轮半径为r，若m可被水平抛出，求：(1)A轮每秒钟转数的最小值为多少？(2)m被水平抛出后，A轮转一周的时间内m的水平位移为多少？(设A轮转一周的时间内，m未落地)【解析】(1)若m恰好能水平抛出，则m刚离开的时候满足mgm，得A轮的最小线速度v，所以A轮的最小转速n .(2)A轮转一周的时间T2 .m的水平位移xvT2 2r.【答案】(1) (2)2r17(14分)如图所示，在光滑水平面上有坐标xOy，质量为1 kg的质点开始静止在xOy平面上的原点O，某一时刻受到沿x轴正方向的恒力F1的作用，F1的大小为2 N，若力F1作用一段时间t0后撤去，撤去力F1后5 s末质点恰好通过该平面上的A点，A点的坐标为x11 m，y15 m.(1)为使质点按题设条件通过A点，在撤去力F1的同时对质点施加一个沿y轴正方向的恒力F2，力F2应为多大？(2)力F1作用时间t0为多长？(3)在图中画出质点运动轨迹示意图，在坐标系中标出必要的坐标【解析】(1)撤去F1，在F2的作用下，沿x轴正方向质点做匀速直线运动，沿y轴正方向质点做匀加速直线运动由ya2t2和a2可得F2，代入数据得F21.2 N.(2)F1作用下，质点运动的加速度a12 m/s2，由x1a1t，xx1vta1t0t，解得t01 s.(3)质点运动轨迹示意图如图所示【答案】(1)1.2 N(2)1 s(3)见解析