2019-2020学年高中物理 第五章 曲线运动 章末综合检测（含解析）新人教版必修2

章末综合检查一、个别选择问题(正题共7小题，每小题4分，共28分)关于运动的合成和分解，以下说法是正确的()a .混合运动的时间等于两部分运动的时间之和b .均匀变速运动的轨迹可以是直线或曲线c .曲线运动的加速度方向可能与速度位于同一直线上d .分运动是直线运动，合成运动必定是直线运动解析：如果混合运动与分运动相等，则a误差均匀变速运动的轨迹无论是直线还是曲线，b并不是正确的曲线运动的加速度方向与速度位于同一直线上，c错误的分运动是直线运动，混合运动不一定是直线运动。 例如，平投运动、d失误答案： b2 .图为简化的滑雪跳跃雪道形象。 整个雪道由倾斜的滑雪跳跃ab、着陆雪道cd和水平的跳跃平台bc构成，ab和bc平滑地连接着。 运动员从跳台滑雪ab上静止下来，到达c点后水平跳出，落到f点。 e是运动轨迹上的某点，在这一点上运动员的速度方向与轨道cd平行。 选手从c到e和从e到f的运动时间分别为tce和tef，其大小关系为()a.tce不大于tef b.tce等于tefc.tce必须小于tef d . 条件不够，不能确定分析：由于e点的速度方向与轨道cd平行，因此该点离cd最远，所有轨道关于通过该点的与cd垂直的直线对称，有tce=tef答案： b3 .水平投出的球落入倾斜角的斜面时，其速度方向垂直于斜面，运动轨迹如虚线所示，垂直方向落下的距离与水平方向通过的距离之比()a. b .c.tan d.2tan 分析：球落入斜面时，最终速度和垂直方向的角度等于斜面的倾斜角，因此tan =、落下高度和水平飞程之比=，选项b是正确的答案： b4 .如图所示，圆弧轨道ab在垂直平面内，轨道的切线在b点是水平的。 一个球从圆弧轨道上的某个点静止，没有阻力。 设球刚到达b点后的加速度为a1，刚通过b点后的加速度为a2()a.a1、a2的大小一定相等，方向可能相同b.a1、a2的大小一定相等，方向可能相反c.a1、a2大小可能不同，方向一定相同d.a1、a2的大小可能不同，方向一定相反分析：球刚到达b点时作圆运动，向心力由重力和弹力的合力提供，fn-mg=ma1，方向垂直向上，刚通过指向中心的b点时球作平放运动，mg=ma2，a2=g，垂直向下，选项d正确答案： d5 .列车以1 m/s2的加速度加速平面轨道，车中的乘客伸手到窗外，自由地从地面2.5 m的高度释放物体。 如果没有空气阻力，物体着陆时与乘客的水平距离为(g取10 m/s2 )a.0b.0.50 m米c.0.25 m米d不知道火车当时的速度，无法判断解析：列车均匀加速直线运动，物体进行平放运动，其初速为列车释放物体时的速度v0.着陆时间为t，在该时间内列车前进到x1，物体沿水平方向前进到x2，h=gt2x1=v0t at2，x2=v0t以上三式联立可得到x1-x2=h=0.25 m答案： c6 .质量m的飞机以一定速度v在空中水平旋转，如图所示，进行等速圆周运动的半径为r，重力加速度为g时，空气对飞机的力的大小为()美国职棒大联盟c.m d.m解析：飞机在空中水平转弯时在水平面内作等速圆周运动，受重力和空气力两种力的作用，其合力如向心力f方向=m .飞机受力情况所示，由刚股定理得到f=m。答案： c7 .如图所示，质量m的物体具有光滑的圆轨道，当前质量m的小滑块沿该圆轨道的内侧在垂直面内进行圆运动，a、c分别位于圆高点和最低点，b、d位于与圆高点o相同的水平线上。 当小滑块移动时，物体m始终处于静止状态。 关于物体m对地面的压力fn和对地面m的摩擦力的说法是正确的(重力加速度g )。a .小滑块在a点为fnmg，摩擦力方向为左b .小滑块在b点为fn=mg，摩擦力方向为右c .小滑块在c点fn=(m m)g，m与地面没有摩擦d .滑块为d点时fn=(m m)g，摩擦力方向为左分析：小滑块位于a (或c )点时，垂直向下(或向上)有指向中心的加速度，小滑块和轨道整体处于重量不足(或过重)状态，物体m对地面的压力应小于(或大于)整体重力，地面m无摩擦力，选项a、 c错误小滑块位于b (或d )点时，有水平右(或左)且指向中心的加速度，相对于地面m的摩擦力的方向为右(或左)，小滑块相对于轨道在垂直方向上没有力，必须为fn=mg，选项b正确，d错误答案： b二、多选题(正题共5小题，每小题4分，共20分)8 .关于物体受到的力的方向，以下说法是正确的()a .物体进行速度逐渐增加的直线运动时，其承受的合力的方向必定与速度方向相同b .物体进行变速度曲线运动时，其承受合力的方向必然变化c .物体以变化速度进行圆运动时，其受力的方向必定指圆心d .物体进行等速曲线运动时，其受力方向始终与速度方向垂直解析：物体进行速度逐渐增加的直线运动时，加速度方向和速度方向相同，由牛顿的第二定律可知，合力方向与加速度方向相同，因此a正确的平投运动的速度不变，但合力不变，b错误的仅等速圆周运动的合力始终指向圆心，与速度方向垂直，因此c为答案： ad9 .如图所示，质量为m的物体沿半径为r的半球壳的内壁滑动，半球壳垂直固定地放置，开口向上滑入最低点时的速度的大小为v .如果物体与球壳之间的动摩擦系数为，则物体处于最低点时，以下的说法是正确的()a .受到的向心力为mg mb .受到的摩擦力为mc .受到的摩擦力为(mg m )d .受力方向为斜左上解析：物体在最低点进行圆运动时，由于可以解释为f方向=fn-mg=m、fn=mg m，因此物体受到的滑动摩擦力为ff=fn=(mg m )，选项a、b错误，c是正确的由于在水平方向受到左方向的摩擦力，在垂直方向受到的合力为上方向，因此物体受到的合力为斜左上方，d为正确答案： cd10 .如图所示，双方质量均为m的小树块a和b (可视为质点)放置在水平圆盘上，a与旋转轴oo 的距离为l、b与旋转轴的距离为2l，树块与圆盘的最大静摩擦力为树块受到的重力的k倍，重力加速度的大小为g .圆盘静止后绕旋转轴缓慢加速a.b必须在a之前开始幻灯片b.a、b受到的摩擦力总是相等c.=开始滑动临界角速度d.=时，a受到的摩擦力的大小为kmg分析：本问题考察了圆周运动和受力分析。 a和b受到的最大摩擦力相等，但b的向心力大，所以b先滑动，在a项没有正确的滑动之前，a、b分别受到的摩擦力与向心力相等，所以b受到的摩擦力比a受到的摩擦力大，b项错误，b处于临界状态时，kmg=m22l，=，c项正确答案：交流11 .如图所示，两个质量不同的球用长度不同的细线连接在同一点上，在同一水平面内进行等速圆周运动时，它们()在a .运动周期相同b .运动线速度相同c .运动角速度相同d .向心加速度相同解析：如球受力图所示，根据牛顿第二定律，用mgtan =ma=m2lsin =m=mlsin ，求解a=gtan =g、v=、=、t=2答案：交流12.(2016高考浙卷)是图示赛道的水平“梨形”路线，两个曲线分别是半径r=90 m的大圆弧和r=40 m的小圆弧，直道与曲线相接。 大、小圆弧中心o、o 距离l=100 m .赛车在弯道上行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍。 假设赛车在直道上进行均匀的变速直线运动，则在弯道上进行等速圆运动。 为了不让赛车打滑，绕跑道一周的时间最短(发动机功率足够大，重力加速度g=10 m/s2，=3.14 )的话，是赛车()a .绕过小弧形曲线后加速b .在大圆弧曲线上的速度为45 m/sc .直线加速度的大小为5.63 m/s2d .通过小圆弧曲线的时间为5.58 s分析：赛车做圆运动时，由f=可知，由于小圆弧的速度小，赛车绕小圆弧加速，因此a是正确的对于大的圆弧曲线，根据f=m，其速度v=45 m/s，选择项b是正确的同样，能够得到小圆弧曲线下的速度v=30m/s如图所示，根据拐角关系可知，根据=60、直线路径的长度x=lsin 60=50 m、v2-v2=2ax，直线路径中的加速度a6.50 m/s2、选择项c错误答案： ab三、非选题(正题共四小题，共52分钟)13.(十分)“研究平放运动”的实验中(1)验证实验得到的轨迹是否正确的一般方法是，在水平方向上从起点连续取两个相等的位置传递到曲线的两点，作为水平线与y轴相交的两个y轴方向的位移之比为_(2)某个同学制作的直角坐标系，如图所示，设置实验装置等时无疑有一个错误。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)该同学在轨迹上取m点，测量坐标为(x，y )，初始测量值为_，真值为_。分析： (1)由于水平方向为等速直线运动，所以取得的两个连续相等的位移经历的两个时间相等，垂直方向为自由落体运动，所以两个y轴方向的位移之比为13(2)在确立直角坐标系情况下，坐标系的原点不是凹口的端点，而是凹口时球的板上的球心的水平投影点.(3)根据平放运动规则，x=v0t、y=gt2联立的v0=x是初始速度的测定值其真实值的计算是x=vt，y=gt2联立是v=x，其中d是球的直径答案： (1)133(2)坐标系的原点不是槽的端点，必须是球进入槽时球的中心水平投影到板上的点x (d为球径)14.(13分钟)一名士兵在倾斜角为30的斜坡上进行掷手榴弹的训练。 他从a点以某初速v0=15 m/s向水平方向投掷手榴弹，手榴弹最后落到b点。 这种类型的手榴弹从拉弦到爆炸需要5 s的时间，没有空气阻力，g取10 m/s2，问(1)如果要求手榴弹在落地时爆炸，士兵从拉弦到投掷的时间是多少？(2)点a、b的间距s是多少？分析：手榴弹的飞行时间为t(1)手榴弹的水平位移x=v0t手榴弹垂直位移h=gt2然后解除h=xtan 30、t=3 s、h=45 m士兵拉动弦后到投出为止的时间t0=5 s-t=2 s。(2)点a、b间距s=，解s=90 m答案： (1)2 s (2)90 m米15 .如图(14分钟)所示，将半径为r的光滑半圆槽轨道垂直固定在光滑的水平面上，其下端与水平面接触。 质量m的小球以大小v0的初速通过半圆槽轨道最下点b向半圆槽滚动，小球能够通过最高点c落到水平面上的a点(1)球通过b点时对半圆槽的压力的大小(2)a、b两点间的距离(3)球落入a点时的速度方向分析： (1)球在b点进行圆运动，fn-mg=m，fn=mg m。根据牛顿第三定律，球通过b点时对半圆槽的压力的大小为mg m .(2)球在c点通过，所以只有重力提供向心力mg=m过了c点的球做平放运动，从平放运动的规律中得到xab=vct，h=gt2，h=2r联立以上的各式可以得到xab=2r(3)设小球落入a点时速度方向与水平面的角度为，则tan =、v=gt、2r=gt2、tan =2小球落到a点时的速度方向与水平面成角，左下且tan =2答案： (1)mg m (2)2r(3)相对于水平面成角度的左下且tan =21