高一物理必修2《曲线运动》单元测试

曲线运动曲线运动 强化训练强化训练 一 选择题 1 下面相关说法正确的是 A 物体在恒力作用下可能做曲线运动 B 物体在变力作用下不可能做曲线运动 C 做曲线运动的物体 其速度方向与加速度的方向不在同一直线上 D 物体在变力作用下有可能做曲线运动 2 关于质点做曲线运动的下列说法中 正确的是 A 曲线运动一定是变速运动 B 变速运动一定是曲线运动 C 曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向 D 有些曲线运动也可能是匀速运动 3 下列说法正确的是 A 曲线运动物体的速度大小可能不变 所以其加速度可能为零 B 曲线运动物体在某点的速度方向即为该点的切线方向 C 曲线运动的速度大小可以不变 但速度方向一定改变 D 曲线运动的速度方向可以不变 但速度大小一定改变 4 物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动 如果突然撤掉其中的一个力 它可能做 A 匀速直线运动 B 匀加速直线运动 C 匀减速直线运动 D 曲线运动 5 关于曲线运动 下列说法中正确的是 A 曲线运动一定是变速运动B 曲线运动的加速度可以一直为零 C 在平衡力作用下 物体可以做曲线运动D 在恒力作用下 物体可以做曲线运动 6 一只船在静水中的速度为 3m s 它要渡过一条宽度为 30m 的河 河水的流速为 4m s 则下列说法中正确的是 A 船不能渡过河B 船渡河的速度一定为 5m s C 船不能垂直到达对岸D 船垂直到达对岸所需时间为 6s 7 A B 两个物体 从同一高度同时开始运动 A 做自由落体运动 B 做初速度为 v 的 平抛运动 则下列说法中正确的是 A 两个物体同时落地B 两个物体相同时间内通过的位移相同 C 两个物体落地时速度相同D 两个物体落地时速率相同 8 如图所示 一个物体以 v 10m s 的初速度水平抛出 3 s 后物体到达 A 点时的 速度与竖直方向的夹角为 g 取 10m s2 A 30 B 45 C 60 D 90 9 做平抛运动的物体 在水平方向通过的最大距离取决于 A 物体的高度和重力B 物体的重力和初速度 C 物体的高度和初速度D 物体的重力 高度和初速度 10 关于合运动和分运动的概念 下列说法中正确的有 A 合运动一定指物体的实际运动 B 合运动的时间比分运动的时间长 C 合运动与分运动的位移 速度 加速度的关系都一定满足平行四边形定则 D 合运动与分运动是相对来说的 可以相互转化 11 火车以 1m s2 的加速度在水平轨道上匀加速行驶 一乘客把手伸到窗外从距地面 2 5m 高处自南释放一物体 不计空气阻力物体落地时与乘客的水平距离为 A 0mB 0 5mC 0 25mD 1m 12 甲 乙两人在一幢楼的第三层窗口比赛掷垒球 他们都尽力沿水平方向掷出同样 的垒球 不计空气阻力 甲掷的水平距离正好是乙的两倍 若乙要想掷出相当于甲在三层 窗口掷出的距离 则乙应 A 在 5 层窗口水平掷出B 在 6 层窗口水平掷出 C 在 9 层寓口水平掷出D 在 12 层窗口水平掷出 13 如图所示 相对的两个斜面 倾角分别为 37 和 53 在顶点两个小球 A B 以 同样大小的初速度分别向左 向右水平抛出 小球都落在斜面上 若不计空气阻力 则 A B 两个小球运动时间之比为 A 1 1B 4 3C 16 9D 9 16 14 如图所示 物体 A 和 B 的质量均为 m 且分别与跨过定滑轮的轻绳连接 不计绳 与滑轮 滑轮与轴之间的摩擦 在用水平变力 F 拉物体 B 沿水平方向向右做匀速直线运动 的过程中 则 A 物体 A 也做匀速直线运动 B 绳子拉力始终大于物体 A 所受重力 C 绳子对 A 物体的拉力逐渐增大 D 绳子对 A 物体的拉力逐渐减小 15 水平抛出一个物体 经时间 t 后物体速度方向与水平方向夹角为 重力加速度 为 g 则平抛物体的初速度为 A gtsin B gtcos C gttan D gtcot 二 填空题 21 运动物体所受的合外力为零时 物体做 运动如果合外力不为零 它的方向 与物体速度方向在同一直线上 物体就做 运动 如果不在同一直线上 物体就做 运动 22 一个物体从某高度以 v0 的初速度水平抛出 已知落地时的速度为 vt 则物体开始 抛出时的高度是 23 小船在静水中的航行速度是 v1 河水的流速是 v2 当小船的船头垂直于河岸横渡宽 度一定的河流时 小船的合运动速度 v 船的实际航线与河岸所成角度 若预定渡河时间是 t 船行至河中时 水的流速突然加倍 即 22 2vv 则 这种情况下 小船实际渡河时间 t 与预定的渡河时问 t 相比较 t t 填 或 24 如图所示倾角为 的斜面长为 L 在顶端 A 点水平抛出 一石子 它刚好落在这个斜面底端 B 点 则抛出石子的初速度 v0 三 实验题三 实验题 30 如图是小球做平抛运动的闪光照片 图中每个小方格的边长都是 0 54cm 已知闪 光频率是 30Hz 那么重力加速度 g 是 m s2 小球的初速度是 m s 小球通过 A 点时的速率是 m s 31 如图甲所示的演示实验中 A B 两球同 时落地 说明 某同学设计了如图乙所示的实验 将两个斜滑 道固定在同一竖直面内 最下端水平 把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止 同时释放 滑道 2 与光滑水平板吻接 则将观察到的现象是 这说明 32 如图所示 在研究平抛运动时 小球 A 沿轨道滑下 离开轨道末端 末端水平 时 撞开轻质接触式开关 S 被电磁铁吸住的小球 B 同时自由下落 改变整个装置的高度 H 做 同样的实验 发现位于同一高度的 A B 两球总是同时落地 该实验现象说明了 A 球在离 开轨道后 A 水平方向的分运动是匀速直线运动 B 水平方向的分运动是匀加速直线运动 C 竖直方向的分运动是自由落体运动 D 竖直方向的分运动是匀速直线运动 33 研究平抛运动 实验中 由坐标纸记录某次实验情况如图 4 图中 a b c d 是轨迹上 4 个点 已知坐标纸每个小方格边长 l 1 25cm 则该次实验测得的小球的水 平初速 v0 为多大 g 取 9 8m s2 38 飞机在 2 km 的高空以 100 m s 的速度水平匀速飞行 相隔 1 s 先后从飞机上掉 下 A B 两物体 不计空气阻力 求两物体在空中的最大距离是多少 g 10 m s2 41 船以 4m s 垂直河岸的速度渡河 水流的速度为 5m s 若河的宽度为 100m 试分 析和计算 1 船能否垂直到达对岸 2 船需要多少时间才能到达对岸 3 船登陆的地点离船出发点的距离是多少 42 如图所示 以 9 8m s 的水平初速度抛出的物体 飞行一段时间后 垂直地撞击在 倾角 30 的斜面上 则物体飞行的时间是多少 图11 一 选择题 1 答案 C 解析 物体在恒力作用下运动时 只要恒力的方向与物体速度的方向不在同一直线上 物体就做曲线运动 所以选项 A 是对的 物体受变力作用时 只要变力的方向与物体速度 的方向不在同一直线上 物体就做曲线运动 所以选项 B 是错误的 而选项 D 是正确的 做曲线运动的物体 受到的合外力方向与速度的方向不在同一直线上 所以它的加速度方 向和速度方向也不在同一直线上 所以选项 C 是正确的 2 答案 AC 3 答案 C 4 答案 BCD 5 答案 AD 6 答案 C 解析 合速度方向不可能垂直河岸 7 答案 A 解析 平抛运动时间由高度决定 8 答案 A 解析 vx v0 10m s 10 3 y vgtm s 则 3 tan 30 3 x y v v 9 答案 C 10 答案 AC 11 答案 C 12 答案 C 解析 根据 2 0 1 2 x hgtsv t 推得 0 2 x h sv g 要使水平距离是原来的 2 倍 竖直高 度应为原来的 4 倍 从楼层距上推算应当在 9 层窗口 往下有 8 层间距 13 答案 D 解析 结合平抛运动知识 A 球满足 2 1 1 1 2 tan37 gt vt B 球满足 2 2 2 1 2 tan53 gt vt 那么 t1 t2 tan37 tan53 9 16 14 答案 BD 解析 B 的运动速率与 A 速率不等 两者满足 vA vBcos 随 逐渐变小 vA 逐渐变 大 说明 A 在同时加速 则 A TG 绳 但由于 vA 的变化率在减小 说明加速度减小 推 知拉力逐渐减小 15 答案 D 16 答案 BD 17 答案 ACD 18 答案 D 19 答案 B 20 答案 C 二 填空题 每小题 4 分 共 16 分 21 答案 匀速直线 直线 曲线 22 答案 22 0 2 t vv g 解析 22 0yt vvv t gg 22 2 0 1 22 t vv hgt g 23 答案 22 12 vv 1 2 arctan v v 24 答案 2cos 2tan gL 解析 2 1 sin 2 Lgt 0 cosLv t 联立得 0 v 25 答案 匀速直线变速直线曲线 26 答案 gR v2 gR v2 27 答案 24 28 答案 ghv2 2 0 解析 小球在光滑斜面上做类平抛运动 沿斜面向下的加速度 a gsin 由 A 运动至 B 的时间为 t 沿斜面向下的位移为 at2 sin h 2 1 所以 t sin 2 a h g h2 sin 1 小球到达 B 点的水平速度为 vB 沿斜面向下的速度为 vy at gsin g h2 sin 1 gh2 故小球在 B 点的速度为 v 22 0y vv ghv2 2 0 三 实验题 29 解析 从闪光照片中可以测出 平抛运动的小球 在相等时间内的水平位移总相等 所以 它的水平分运动为匀速直线运动 平抛运动的小球和自由下落的小球总是在同一 水平线上 说明它们在同一段时间的竖直位移总是相等的 即平抛运动的竖直分运动跟 自由落体运动遵循相同的规律 所以 平抛运动的竖直分运动为自由落体运动 30 答案 2 72 9 smg smv49 0 0 smvA81 0 31 答案 平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体 球 1 落到水平木板上击中球 2 平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动 32 答案 C 三 计算题 33 解 a b c d 各点水平间距相等 从 ab bc cd 所用时间均相等 令其为 T 对竖直分运动有 从图中可知 对水平分运动有 解得 2 gTh lh Tvl 0 2 smglv 7 01025 1 8 922 2 0 34 解 h 2 5m s 12m g h t 2 1 1 1 t s v v1 17m s h 2 5m s 12m g h t 2 2 2 2 t s v v2 13 4m s 球被击回的速度范围为 13 4m s v 17m s g h s t h s 2 2 代入 s s h h 由此得 h 2 4m 当 h 2 4m 则球总是触网或出界 35 解析 绳对 m1和 m2的拉力是它们做圆周运动的向心力 根据题意 R1 R2 L R2 L R1 对 m1 F m1 2R1 对 m2 F m2 2R2 m2 2 L R1 所以 m1 2R1 m2 2 L R1 即得 R1 21 2 mm Lm R2 L R1 21 1 mm Lm F m1 2 21 2 mm Lm 21 2 21 mm Lmm 答案 F 21 2 mm Lm 21 1 mm Lm 21 2 21 mm Lmm 36 解 当外力F1撤去后由于平衡条件可知 物体所受的F2与F3的合力大小等于F1 方向与F1相反 因物体原来处于平衡状态 即可能静止 或匀速直线运动 其初速度及以 后运动情况可能有下列几种 1 原来静止 v0 0 物体将沿F1的反方向做匀加速直线运动 2 原来做匀速直线运动 v0方向与F1相反 沿v0方向做匀加速直线运动 3 原来做匀速直线运动 v0方向与F1相同将沿v0方向做匀减速直线运动 4 原来做匀速直线运动 v0方向与F1成一夹角 将做匀变速曲线运动 37 第一发子弹飞行时间 t1 s 0 2 s 则第一发子弹下落高度 500 100 1 1 v x h1 gt12 0 2 m 第二发子弹下落高度 h2 h1 0 05 m 0 25 m 下落时间 t2 2 1 s 则第二发子弹的初速度 v2 m s 200 m s 20 12 2 g h 20 1 100 2 t x 5 38 由于飞机水平匀速飞行 所以 A B 两物体先后离开飞机后均做平抛运动 且水平 速度都和飞机的水平速度相同 因此两物体在落地前始终在飞机的正下方 它们的距 离等于竖直位移之差 对 A 物体有 yA gt2 2 1 对 B 物体有 yB g t 1 2 2 1 所以 sAB yA yB gt2 g t 1 2 g 2t 1 2 1 2 1 2 1 随 t 的增大两物体距离增大 而物体 A 在空中飞行的最长时间为 tm s 20 s 10 20002 2 gh 所以 sAB 大 10 2 20 1 m 195 m 2 1 39 球摆到悬点正下方时 线恰好被拉断 说明此时线的拉力 F 18 N 则由 F mg m l v2 可求得线断时球的水平速度为 v m s 2 m s 1 5 0 1018 m lmgF 线断后球做平抛运动 由 h gt2 2 1 可求得物体做平抛运动的时间为 t s 1 s 10 522 g h 则平抛运动的水平位移为 x vt 2 1 m 2 m 40 答案 1 400 3 3 vkm h 2 10 3 9km 解析 根据题意 cos30 x v v 200400