【中学教材全解】高中物理 第5章 曲线运动本章知能检测 新人教版必修2.doc

第五章 曲线运动建议用时实际用时设定分值实际得分90分钟100分一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。1，7，8，10为单选题，2，3，4，5，6，9为多选题，多选题中有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1. 下列关于曲线运动的说法中，正确的是（ ）a.做曲线运动的物体的加速度一定是变化的b.做曲线运动的物体其速度大小一定是变化的c.做匀速圆周运动的物体，所受的合力不一定时刻指向圆心d.骑自行车冲到圆弧形桥顶时，人对自行车座的压力减小，这是失重造成的2. 若河水的流速大小与水到河岸的距离有关，河中心水的流速最大，河岸边缘处水的流速最小。现假设河的宽度为120 m。河中心水的流速大小为4 m/s，船在静水中的速度大小为3 m/s，要使船以最短时间渡河，则（ ）a.船渡河的最短时间是24 sb.在行驶过程中，船头始终与河岸垂直c.船在河水中航行的轨迹是一条直线d.船在河水中的最大速度为5 m/s3. 西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节，其间若一名儿童站在自家的平房顶上，向距离他处的对面的竖直高墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是，第二次水平抛出的速度是，则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时，有（ ）a.运动时间之比是12b.下落的高度之比是21c.运动的加速度之比是11d.西红柿的运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动图5-8-14. 如图5-8-1所示，长为的悬线固定在点，在点正下方有一钉子，距离为，把悬线另一端的小球拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（ ）a.线速度突然增大为原来的2倍b.角速度突然增大为原来的2倍c.向心加速度突然增大为原来的2倍d.悬线拉力突然增大为原来的2倍图5-8-25. 中央电视台今日说法曾报道了一起发生在某路上的离奇交通事故。家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案。经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图5-8-2所示。交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是（ ）a.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动b.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动c.公路在设计上可能内（东）高外（西）低d.公路在设计上可能外（西）高内（东）低图5-8-36. 一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的方向和方向上的分运动速度随时间变化的规律如图5-8-3所示。关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）a.物体做曲线运动b.物体做直线运动c.物体运动的初速度大小是50 m/sd.物体运动的初速度大小是10 m/s图5-8-47. 如图5-8-4所示，为在水平传送带上被传送的小物体（可视为质点），为终端皮带轮，已知皮带轮半径为，传送带与皮带轮间不会打滑，当可被水平抛出时，轮每秒的转数最少是（ ） a.b.c.d.图5-8-58. 质量为的直升机以恒定速率在空中水平盘旋（如图5-8-5所示），其做匀速圆周运动的半径为，重力加速度为，则此时空气对直升机的作用力大小为（ ）a.b.c.d.图5-8-69. 如图5-8-6所示，人在岸上拉船，已知船的质量为，水的阻力恒为，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为,此时人的拉力大小为，则此时（ ）a.人拉绳行走的速度为 b.人拉绳行走的速度为c.船的加速度为d.船的加速度为图5-8-710. 如图5-8-7所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮和水平放置，两轮半径，当主动轮匀速转动时，在轮边缘放置的小木块能相对静止在轮边缘上。若将小木块放在轮上，欲使木块相对轮也静止，则木块距轮转轴的最大距离为（ ）a.b.c.二、填空题（本题共2小题，每小题8分，共16分。请将正确的答案填到横线上）图5-8-811. 某实验小组根据“平抛运动规律”测量玩具手枪的子弹射出枪口的速度，由于手头只有1 m长的刻度尺，不便测量子弹飞行的水平位移，他们将实验做了以下改进：如图5-8-8所示，让子弹从枪口点水平射出，在飞行途中穿过两块竖直平行放置的薄板，两板相距为板距枪口的距离为，测出子弹穿过两薄板后留下的两孔间的高度差为，不计空气及薄板阻力。请你用表示出子弹射出枪口的速度=_。图5-8-912. 某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图5-8-9所示物体的运动轨迹，三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（1）小球平抛的初速度=_m/s（g取10 ）；（2）小球开始做平抛运动的位置坐标_cm，_cm。三、计算题（本题共4小题，共44分。解答时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）图5-8-1013. 10分如图5-8-10所示，某部队官兵在倾角为30的山坡上进行投掷手榴弹训练，若从点以某一初速度沿水平方向投出手榴弹，正好落在点，测得90 m。（空气阻力不计），如果手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5 s的时间，若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问：战士从拉动弹弦到投出所用时间是多少？手榴弹抛出时的初速度是多少？（取10 ）图5-8-1114. 10分游乐场的悬空旋转椅，可抽象为图5-8-11所示的模型。一质量0 kg的球通过长12.5 m的轻绳悬于竖直平面内的直角杆上，水平杆长7.5 m。整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成角。当37时，（取sin 37=0.6,cos 37=0.8）求：（1）绳子的拉力大小。（2）该装置转动的角速度。图5-8-1215. 12分如图5-8-12所示，半径为，内径很小的光滑半圆管竖直放置。两个质量均为的小球以不同的速度进入管内，通过最高点时，对管壁上部的压力为3，通过最高点时，对管壁下部的压力为0.75，求两球落地点间的距离。图5-8-1316.12分7如图5-8-13所示，半径0.4 m的圆盘水平放置，绕竖直轴匀速转动，在圆心正上方0.8 m高处固定一水平轨道，转轴和水平轨道交于点。一质量1 kg的小车（可视为质点），在4 n的水平恒力作用下，从点左侧2 m处由静止开始沿轨道向右运动，当小车运动到点时，从小车上自由释放一小球，此时圆盘半径与轴重合。规定经过点水平向右为x轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数0.2，取10 。（1）若小球刚好落到点，求小车运动到点的速度；（2）为使小球刚好落在点，圆盘转动的角速度应为多大？（3）为使小球能落到圆盘上，求水平拉力作用的距离范围。参考答案1. d 解析：曲线运动的加速度不一定变化，如平抛运动，选项a错误。曲线运动的速度大小可以不变，如匀速圆周运动，选项b错误。做匀速圆周运动的物体，所受合力一定指向圆心，选项c错误。自行车行驶至圆弧形桥顶时，加速度方向向下，处于失重状态，选项d正确。2. bd 解析：当船头的指向（即船相对于静水的航行方向）始终垂直于河岸时，渡河时间最短，且，选项a错误，选项b正确；因河水的流速随距岸边距离的变化而变化，而小船的实际航速、航向都在变化，航向变化引起船的运动轨迹不在一条直线上，选项c错误；船在静水中的速度一定，则水流速度最大时，船速最大，由运动的合成可知，选项d正确。3. cd 解析：由平抛运动的规律得，故选项a错误。，选项b错误。由平抛运动的性质知，选项c、d正确。4. bc 解析：悬线与钉子碰撞前后，线的拉力始终与小球运动方向垂直，小球的线速度不变，选项a错误；当半径减小时，由知增大为原来的2倍，选项b正确；再由=知向心加速度增大为原来的2倍，选项c正确；而在最低点有，故碰到钉子后合力变为原来的2倍，悬线拉力变大，但不是原来的2倍，选项d错误。5. ac 解析：由题意知汽车在转弯时路面不能提供足够的向心力，车将做离心运动，该处的设计可能是外低内高，故选项a、c正确。6. ac 解析：由题中图像可以看出，物体在方向做匀速直线运动，在方向做匀变速直线运动，故物体做曲线运动，选项a正确，选项b错误；物体的初速度为 m/s=50 m/s，选项c正确，选项d错误。7. a 解析：物体恰好被水平抛出时，在皮带轮最高点满足，又因为，可得，选项a正确。图5-8-148. c 解析：直升机在空中水平盘旋时在水平面内做匀速圆周运动，受到重力和空气的作用力两个力的作用，其合力提供向心力。直升机受力示意图如图5-8-14所示，根据勾股定理得。图5-8-159. ac 解析：船的速度产生了两个效果：一是滑轮与船间的绳缩短，二是绳绕滑轮顺时针转动，因此将船的速度进行分解，如图5-8-15所示，人拉绳行走的速度，选项a正确，选项b错误；绳对船的拉力等于人拉绳的力，即绳的拉力大小为，与水平方向成角，因此,得，选项c正确，选项d错误。10.c 解析：根据和靠摩擦传动可知，和边缘的线速度相等，即,又，得。又根据在轮边缘放置的小木块恰能相对静止，得,设小木块放在轮上相对轮也静止时，距轮转轴的最大距离为，则，解上面式子可得。11. 解析：设间的高度差为，则。在水平方向上，。由以上两式得。同理，可得间水平距离，整理上式可知。12.（1）2 （2） 解析：（1）由于小球从到和从到两过程水平位移相同，故两过程的时间相同，设为，竖直方向为自由落体运动，=0.1 m，可得=0.1 s， m/s=2 m/s。（2）设在点竖直方向的分速度为，则 m/s=1.5 m/s。设小球从抛出点运动到的时间为，则= s=0.15 s。在竖直方向投影点距抛出点的距离 m=0.112 5 m，b在水平方向投影点距抛出点的距离20.15 m=0.3 m。故抛出点的位置坐标，。13. 2 s 15 m/s 解析：由题图可知，手榴弹的竖直位移为水平位移在空中运动的时间为= = s=3 s则从拉动弹弦到投出所用时间为3) s=2 s其水平初速度为 m/s=15 m/s。图5-8-1614.（1）490 n （2）0.7 rad/s解析：（1）对球受力分析如图5-8-16所示，则490 n（2）球做圆周运动的向心力由重力和绳子的拉力的合力提供，即tan 37sin 37+），得 =0.7 rad/s。15. 3r 解析：两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力提供向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，两球落地点间的距离等于它们做平抛运动的水平位移之差。对球：，得对球：，得=由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为 =4 故两球落地点间的距离为。16. 见解析。 解析：（1）小球离开小车后，由于惯性，将