2020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

章末综合检测(a卷)一、选择题(本题9小题，每小题6分，共54分。14题只有一个选项符合题目要求，59题有多个选项符合题目要求)1下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是()a水滴受离心力作用，而沿背离圆心的方向甩出b水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出c水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出d水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是沿切线方向甩出解析：随着脱水筒的转速增加，水滴所需的向心力越来越大，当转速达到一定值，水滴所需的向心力fm大于水滴与衣服间的附着力时，水滴就会做离心运动，沿切线方向被甩出。答案：d2(2019广东珠海一中期中考试)关于物体的受力和运动，下列说法正确的是()a物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变b物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向c物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变d做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用解析：物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小一定变化，故a项错误；物体做曲线运动时，某点的速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向，而不是加速度方向，故b项错误；物体受到变化的合力作用时，它的速度大小可以不改变，故c项错误；物体做曲线运动的条件是一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用，故d项正确。答案：d3一个物体以速度v0水平抛出，落地时速度的大小为2v0，不计空气的阻力，重力加速度为g，则物体在空中飞行的时间为()a.b.c. d解析：如图所示，gt为物体落地时竖直方向的速度，由(2v0)2v(gt)2得t，c正确。答案：c4如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为37和53。在顶点把两个相同的小球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两个小球的运动时间之比为()a11 b43c169 d916解析：由平抛运动的位移规律得xv0t，ygt2，而tan ，则t，所以有，故d正确。答案：d5.(2019濮阳油田一电嘉藩期末)如图所示，足够长的水平直轨道mn上有一点c，过mn的竖直平面上有两点a、b，a点在c点的正上方，b点与a点在一条水平线上，不计轨道阻力和空气阻力，下列判断正确的是()a在a、c两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球，两球一定会相遇b在a、c两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球，两球一定不会相遇 c在a点水平向右抛出一小球，同时在b点由静止释放一小球，两球一定会相遇d在a、c两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球，并同时在b点由静止释放一小球，三小球有可能在水平轨道上相遇答案：ad6.(2019湖南长沙长郡中学期中考试)如图所示为一皮带传动装置。右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则 ()aa点和b点的线速度大小相等ba点和b点的角速度相等ca点和c点的线速度大小相等da点和d点的向心加速度大小相等解析：由题图可知a点与c点的线速度大小相等，故c正确；a点与c点的线速度大小相等，转动半径不等，根据vr知转动角速度不相等，又由于b、c两点的角速度相等，故a点和b点的角速度不相等，b错误；a点和b点转动半径相等，转动角速度不相等，故线速度大小不相等，a错误；c点和d点是共轴转动，角速度相等，d点的向心加速度是c点的向心加速度的2倍，又知c点与a点的线速度相等，c点半径为a点半径的2倍，则a点的向心加速度是c点的向心加速度的2倍，即a点与d点的向心加速度大小相等，故d正确。答案：cd7关于向心加速度的说法正确的是()a向心加速度越大，物体速率变化越快b向心加速度的大小与轨道半径成反比c向心加速度的方向始终与速度方向垂直d在匀速圆周运动中，向心加速度是变量解析：向心加速度是描述速度方向变化快慢的物理量，向心加速度不改变速度的大小，故a错误；由anr2知，当v一定时，an与r成反比，当一定时，an与r成正比，故b错误；向心加速度的方向始终指向圆心，因此方向不断地变化，所以向心加速度是变量，故c、d正确。答案：cd8.如图所示为摩擦传动装置，b轮转动时带动a轮跟着转动，已知转动过程中轮缘间无打滑现象，下述说法中正确的是()aa、b两轮转动的方向相同ba与b转动方向相反ca、b转动的角速度之比为13da、b轮缘上点的向心加速度之比为31解析：a、b两轮属齿轮传动，a、b两轮的转动方向相反，a错，b对。a、b两轮边缘的线速度大小相等，由知，c对。根据a得，d错。答案：bc9某电视剧中直升机抢救伤员的情境深深感动了观众。假设直升机放下绳索吊起伤员后(如图甲所示)，竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示，则()a绳索中拉力可能倾斜向上b伤员先处于超重状态后处于失重状态c在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线d绳索中拉力先大于重力，后小于重力解析：由竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象可知，伤员在水平方向做匀速运动，在竖直方向上先做匀加速运动后做匀减速运动，绳索中拉力一定竖直向上，绳索中拉力先大于重力，后小于重力，伤员先处于超重状态后处于失重状态，在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条曲线，选项b、d正确。答案：bd二、非选择题(本题3小题，共46分)10(10分)某实验小组要粗略的测量竖直面内做圆周运动的钢球在最低点的速度，装置如图。拉力传感器固定在铁架台的水平杆上，连接传感器的细线穿过传感器正下方的小环a，再穿过a右侧的小环b后拴接一钢球，钢球静止不动时，测出小环b与球间细线的长度r0.16 m。不计小环与绳间的摩擦，取重力加速度g10 m/s2；(1)钢球静止不动时，传感器的示数f02 n，则钢球的质量m_kg；(2)给钢球一初速度，使钢球在竖直面内做圆周运动，某同学记录了钢球运动到最低点时传感器的示数f122 n，则钢球在最低点的速度v1_m/s；若另一实验中测得传感器的示数f2”“”或“”)，判断依据是_。答案：(1)0.2(2)4ha，所以b与c的飞行时间相同，大于a的飞行时间，因此选项a错误，选项b正确；又因为xaxb，而tavc，即b的水平初速度比c的大，选项d正确。综上所述，选项b、d正确。答案：bd9.如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过o点的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使它做圆周运动。图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是()aa处为拉力，b处为拉力ba处为拉力，b处为推力ca处为推力，b处为拉力da处为推力，b处为推力解析：在a处受到竖直向下的重力，因此a处一定受到杆的拉力，因为小球在最低点时所需向心力沿杆由a指向圆心o，向心力是杆对球的拉力和重力的合力。小球在最高点b时杆对球的作用力有三种情况：(1)杆对球恰好没有作用力，这时小球所受的重力提供向心力，设此时小球速度为v临，由mg得v临。(2)当小球在b点，速度vv临时，杆对小球有向下的拉力。(3)当小球在b点，速度vv临时，杆对小球有向上的推力。答案：ab二、非选择题(本题2小题，共37分)10(17分)2016年8月云南曲靖市水上飞机观光旅游基地将正式开放，届时游客可以在波光粼粼的水面上自由翱翔。假如水上飞机表演时，飞机的航线要严格地从东到西，如果飞机的飞行速度(即飞机不受风力影响下的自由飞行速度)是80 km/h，风从南面吹来，风的速度为40 km/h，问：(1)飞机应朝哪个方向飞行？(2)如果飞行区域长达4 km，则飞行所需的时间是多少？解析：(1)如图所示，由合速度与分速度的关系可得飞机飞行速度方向与正西方向的夹角的正弦值sin (v1是风速，v2是飞机的飞行速度)，得30，故飞机应朝西偏南30方向飞行。(2)飞机的合速度vv2cos 3040 km/h。所需时间t h0.1 h。答案：(1)朝西偏南30方向飞行(2)0.1 h11(2019四川广元中学期末考试)如图所示，一根长为l1 m的细线一端系一质量为m1 kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角37，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为时，细线的张力为ft。(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，结果可用根式表示)(1)若小球即将离开锥面，则小球的角速度0为多大？(2)若细线与竖直方向的夹角为60，则小球的角速度为多大？(3)细线的张力ft与小球匀速转动的角速度有关，请在坐标纸上画出的取值范围在0到之间时的ft2的图象。(要求标明关键点的坐标值)解析：(1)小球即将离开锥面时，小球只受到重力和拉力作用，小球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得mgtan mlsin 解得0 rad/s(2)当细线与竖直方向成60角时，由牛顿第二定律得mgtan 60m2lsin 60解得 2rad/s(3)当