高中物理 第5章《曲线运动》章末检测1 新人教版必修2(1).doc

2014年高中物理 第5章曲线运动章末检测1 新人教版必修2一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。每小题至少有一个选项正确，全选对得6分，选不全得3分，错选不得分)1某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图1所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮的角速度为，则丙轮边缘上某点的向心加速度为()图1a.b.c. d.解析：三轮的关系应该有v1v2v3，故r12r23r3，再用公式a即可求得a，故a正确。答案：a2.如图2所示，一根长直轻杆ab在墙角沿竖直墙和水平地面滑动。当ab杆和墙的夹角为时，杆的a端沿墙下滑的速度大小为v1，b端沿地面滑动的速度大小为v2，则v1、v2的关系是()av1v2图2bv1v2cos cv1v2tan dv1v2sin 解析：把a、b两点的速度沿杆和垂直于杆的方向分解，杆不能变长或变短，故a、b两点沿杆的分速度大小相等，即v1cos v2sin ，所以v1v2tan ，故c正确。答案：c3以初速度v0水平抛出一个物体，经过时间t物体的速度大小为v，则经过时间2t，物体速度大小的表达式正确的是()av02gt bvgtc. d.解析：物体做平抛运动，vxv0，vyg2t，故2t时刻物体的速度v，c正确，a错误；t时刻有v2v(gt)2，故v，b、d错误。答案：c4农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选。在同一风力作用下，谷种和瘪谷(空壳)都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图3所示。若不计空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是()图3a谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些b谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动c谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同dm处是谷种，n处是瘪谷解析：由于风力相同，在风力作用下谷种的加速度要小于瘪谷的加速度，在出口处谷种的速度要小于瘪谷的速度，a项错误；飞离风车后谷种和瘪谷均做平抛运动(即匀变速曲线运动)，b项正确；竖直高度相同，运动时间也就相同，故瘪谷的水平位移要大于谷种的水平位移，所以m处为瘪谷，c、d项错误。答案：b5如图4所示，直线ab和cd是彼此平行且笔直的河岸，若河水不流动，小船船头垂直河岸由a点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线p。若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且整个河流中水的流速处处相等，现仍保持小船船头垂直河岸由a点匀加速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹 图4可能是图中的()a直线p b曲线qc直线r d曲线s解析：小船在流动的河水中行驶时，同时参与两个方向的分运动，一是沿水流方向的匀速直线运动，二是沿垂直于河岸方向的匀加速直线运动；沿垂直于河岸方向小船具有加速度，由牛顿第二定律可知，小船所受的合外力沿该方向；根据物体做曲线运动时轨迹与其所受外力方向的关系可知，小船的运动轨迹应弯向合外力方向，故轨迹可能是s。答案：d6.如图5所示，天车下吊着两个质量都是m的工件a和b，系a的吊绳较短，系b的吊绳较长，若天车运动到p处突然停止，则两吊绳所受的拉力fa和fb的大小关系为()afafb bfamg 图5解析：天车运动到p处突然停止后，a和b各以天车上的悬点为圆心做圆周运动，线速度相同而半径不同，fmg，因为m相等，v相等，lafb。答案：a7.如图6所示，在一个光滑水平面上，有一转轴垂直于此平面，交点o的上方h处固定一细绳的一端，绳的另一端固定一质量为m的小球b，绳长ablh，小球可随转轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动，要使球不离开水平面，转轴的转速最大值是()a.b 图6c. d2解析：以小球为研究对象，进行受力分析，如图所示，小球受三个力作用，重力mg、水平面支持力fn、绳子拉力f。在竖直方向上合力为零，在水平方向上所需向心力为mv2/r，而rhtan ，又fcos fnmg，fsin mv2/rm2rm42n2rm42n2htan ，当球即将离开水平面时fn0。fnmgm42nh0，得nmax。答案：a8(2012上海高考)如图7所示，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方o点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点。若小球初速变为v，其落点位于c，则()图7av0v2v0bv2v0c2v0v3v0解析：如图所示，m点和b点在同一水平线上，m点在c点的正上方。根据平抛运动的规律，若v2v0，则小球落到m点。可见以初速2v0平抛小球不能落在c点，只能落在c点右边的斜面上，故只有选项a正确。答案：a二、非选择题(本题共4小题，共52分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位) 9(8分)在“研究平抛运动”的实验中：(1)验证实验得到的轨迹是否准确的一般方法是：在水平方向从起点处取两段连续相等的位移交于曲线两点，作水平线交于y轴，两段y轴位移之比为_。图8(2)某同学建立的直角坐标如图11所示，设他在安装实验装置和其他操作时准确无误，只有一处失误，即是_。(3)该同学在轨迹上任取一点m，测得坐标为(x，y)，初速度的测量值为_，真实值为_。解析：(1)由于水平方向上是匀速直线运动，所以取的两段连续相等的位移所经历的两段时间相等，而竖直方向上是自由落体运动，因此两段y轴位移之比为13。(2)建立直角坐标时， 坐标原点不是槽口的端点，应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。(3)根据平抛运动规律：xv0t，ygt2，联立得v0x ，即为初速度的测量值，其真实值的计算应为xvt，ygt2，联立得vx ，其中d为小球的直径。答案：(1)13(2)坐标原点不应是槽口的端点，应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点(3)x x (d为小球直径)10(10分)如图9所示，一光滑的半径为r的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，然后小球从轨道口b处飞出，最后落在水平面上。已知小球落地点c距b处的距离为3r，求小球对轨道 图9口b处的压力为多大。解析：设小球经过b点时速度为v0，则小球平抛的水平位移为 xr，v0 。对小球过b点时由牛顿第二定律得fmgm，fmg。由牛顿第三定律得ffmg。答案：mg11(16分)(2012福建高考)如图10所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径r0.5 m，离水平地面的高度h0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小s0.4 m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g10 m/s2。求：图10(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数。解析：(1)物块做平抛运动，在竖直方向上有hgt2。在水平方向上有sv0t，由式解得v0s1 m/s。(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有fmm，fmnmg。由式解得，0.2。答案：(1)1 m/s(2)0.212. (18分)如图11所示，在匀速转动的圆盘上，沿半径方向放置以细线相连的质量均为m的a、b两个小物块。a离轴心r120 cm，b离轴心r230 cm，a、b与圆盘面间相互作用的最大静摩擦力为其重力的0.4倍，取g10 m/s2。图11(1)若细线上没有张力，圆盘转动的角速度应满足什么条件？(2)欲使a、b与圆盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度多大？(3)当圆盘转速达到a、b刚好不滑动时，烧断细线，则a、b将怎样运动？解析：(1)当b所需向心力fbffmax时，细线上的张力为0，即m2r2kmg，得 rad/s3.7 rad/s。即当3.7 rad/s时，细线上不会有张力。(2)当a、b所受静摩擦力均达到最大静摩擦力时，圆盘的角速度达到最大值m，超过m时，a、b将相对圆盘滑动。设细线中的张力为ft。对a：kmgftmr1，对b：kmg