2017-2018学年高一物理人教版必修二第五章曲线运动单元练习

1、2019-2019 学年高一物理人教版必修二第五章曲线运动单元练习一、单选题1. 物体经过位置 A时，速度 v 的方向和它受到合力 F 的方向如图所示，则物体的运动轨迹可能是（）A. 轨迹B. 轨迹C. 轨迹D. 轨迹、都有可能2.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A. 曲线运动不一定是变速运动B. 做曲线运动的物体可以没有加速度C. 曲线运动可以是匀速率运动D. 做曲线运动的物体加速度一定恒定不变3.某同学将标枪以速度v0 斜向上投出， v0 与水平方向的夹角为 则 v0 沿水平方向的分速度为（）A. v0cos B. v0sin C. v0D. 无法确定4. 如图所示 A、 B、 C分别是

2、地球表面上北纬 30、南纬 60和赤道上的点若已知地球半径为 R，自转的角速度为 0，A、B、C三点的向心加速度大小之比为 （）A. 1： 1：1B. 1： 1：2C. ： 1： 2D. 1： ： 25. 风速仪结构如图（ a）所示光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住已知风轮叶片转动半径为r ，每转动 n圈带动凸轮圆盘转动一圈若某段时间t 内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片（）A.C.转速逐渐减小，平均速率为转速逐渐增大，平均速率为B.D.转速逐渐减小，平均速率为转速逐渐增大，平均

3、速率为第 1页6.关于运动的合成，下列说法中正确的是（）A. 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B. 两个直线运动的合运动一定是直线运动C. 两个分运动的时间一定与合运动时间相等D. 两个初速度不为零的互成角度的匀加速直线运动的合成一定是曲线运动7. 在一组皮带的传输中，有abc 三点，其中 a 所在圆的半径为 2r ， b 点所在圆的半径为r，c点所在圆的半径为 2，则下列说法正确的是（）rA. 三点的周期之比为2： 2： 1B. 三点的线速度之比为1： 1： 2C. 三点的角速度之比为1：1： 2D. 三点的加速度之比为4： 2： 18. 在实际修筑铁路时， 要根据弯道半径和规定的行驶

4、速度， 适当选择内外轨的高度差，如果火车按规定的速率转弯，内、外轨与车轮之间没有侧压力则当火车以小于规定的速率转弯时（）A. 仅内轨对车轮有侧压力B. 仅外轨对车轮有侧压力C. 内、外轨对车轮都有侧压力D. 内、外轨对车轮均无侧压力9. 质量为 2kg 的质点在 x- y 平面上运动， x 方向的速度 - 时间图象和 y 方向的位移 - 时间图象分别如图所示，则质点（）A. 初速度为 4m/ sB. 所受合外力为4NC. 做匀变速直线运动D. 初速度的方向与合外力的方向垂直二、多选题10.如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度 v 沿垂直球网的方向击出，球

5、刚好落在底线上。已知底线到网的距离为 L，重力加速度为g，将球的运动视为平抛运动，下列表述正确的是（）A. 球的速度 v 大于 LB. 球从击出至落地所用时间为C. 球从击球点至落地点的位移等于LD. 球从击球点至落地点的位移与球的质量无关11. 如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和 r =40m的小圆弧， 直道与弯道相切 大、小圆弧圆心 O、 O 距离 L=100m赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的 2.25 倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大

6、，重力加速度g=10m/ s2， =3.14 ）则赛车（）A. 在绕过小圆弧弯道后加速B.在大圆弧弯道上的速率为45 /m sC. 在直道上的加速度大小为5.63 m/ s2D. 通过小圆弧弯道的时间为5.85 s12.如图所示，两个相同的半圆形容器固定在地面上，甲图中一物块从A 点以向下的初速度下滑到最低点O过程中速率不变；乙图中一物块从A 点以不同速度向右平抛。物块可视为质点，AB为水平直径，不计空气阻力，则物块在运动过程中（）A. 甲图中物块从 A点下滑到最低点 O的过程中加速度不变B. 甲图中物块从 A点下滑到最低点 O的过程中与容器内壁的动摩擦因数变小C. 乙图中物块从 A点以不同速

7、度向右平抛落在圆形轨道最低点末速度一定最大D. 乙图中物块从抛出到碰到轨道这个过程中，初速度不同运动时间可能相同13. 电风扇的扇叶的重心如果不在转轴上，转动时会使风扇抖动，并加速转轴磨损调整时，可在扇叶的一区域通过固定小金属块的办法改变其重心位置如图所示，A、B 是两调整重心的金属块（可视为质点），其质量相等，它们到转轴O的距离 r Ar B扇叶转动后，它们的（）A. 向心力 FA FBB. 线速度大小相等C. 向心加速度相等D. 角速度大小相等14. 某质点仅受一个恒力作用，从 M点运动到 N点，运动轨迹如图中虚线所示，运动到图中 P 点时的速度为 v，PA指向速度的反向， PB与速度方向

8、垂直，下列说法正确的是（）A. 恒力可能沿 PC方向，其质点速度增大B. 恒力可能沿 PB方向，且质点做匀速圆周运动C. 恒力可能沿 PA方向，且质点速度减小D. 质点从 M点运动到 N点的过程中，在 P点的速度一定不是最大三、实验题探究题15. 采用图示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、游标卡尺、斜槽、铅笔、坐标纸、图钉之外，下列器材中还需要的是 _ A弹簧秤B秒表C天平D重垂线本实验中，下列说法正确的是_ A斜槽轨道必须光滑B斜槽轨道末端要调成水平C小球每次可以从斜槽上不同的位置由静止开始滑下D为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该把相邻的两个点之间用线段连接起来1

9、6. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为 8cm，如果取 g=10m/ s2，那么：（ 1）照相机的闪光频率是_ Hz；（ 2）小球运动中水平分速度的大小是_ m/ s第 3页四、计算题17. 民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2，直线跑道离固定目标的最近距离为d，要想命中目标且射出的箭在空中飞行的时间最短，试求：（ 1）箭射到靶的最短时间；（ 2）运动员放箭处离目标的距离18. 如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平速度 v1，v2 抛

10、出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A 点和 B点，已知与相互垂直且与竖直方向成a角，求两小球初速度OAOBOA之比 v1，： v219.如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离2.5 m处有一质量m=1kg 的小物体与圆盘始终保持相对静止物体与盘面间的动摩擦因为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为300， g 取10m/ s2（ 1）若 = rad / s，求小物体通过最高点时，所受摩擦力的大小和方向；（ 2）若 = rad / s，求当小物体通过与圆心等高处时的摩擦力大小；（ 3）求 的最大值答案和解析【答案】1

11、.C2.C3.A4.C5.B6.C7.B8.A9.B10.BD11.AB12.BD13.AD14.AD15. D； B16. 7.9 ； 1.917.解：（ 1）当放出的箭垂直于马运行方向发射，此时运行时间最短，所以最短时间t = （ 2）因最短时间为t = ，则箭在沿马运行方向上的位移为x=v1t = ，所以放箭处距离目标的距离为s=答：（ 1）箭射到靶的最短时间；（ 2）运动员放箭处离目标的距离18.解：两质点抛出后都做平抛运动，设容器的半径为R，两质点运动的时间分别为t A、 t B对 A 球： Rsin a=v1t ARcos a=对B球： cos = 2tBRa vsina=R联立得

12、答：两小球初速度之比v1，： v2 为19. 解：（ 1）小物体在最高点，根据牛顿第二定律得，f +mgsin =mr 2，解得 f =mr 2- mgsin =N=5N，方向沿盘面向下（ 2）小物体通过与圆心等高处时，重力沿斜面向下的分力和静摩擦力的合力提供向心力，代入数据解得f =N（ 3）小物体在最低点所受的摩擦力最大，在最低点，根据牛顿第二定律有：，又 f m= mgcos ，代入数据解得 m=1.0 rad / s答：（ 1）小物体通过最高点时，所受摩擦力的大小为5N，方向沿盘面向下（ 2）小物体通过与圆心等高处时的摩擦力大小为N（ 3） 的最大值为1.0 rad/ s【解析】1.

13、解：物体做曲线运动时，轨迹夹在速度方向和合力方向之间，合力大致指向轨迹凹的一向，轨迹可能为，不可能为第 5页故选： C当物体的速度方向和合力的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，合力大致指向轨迹凹的一向解决本题的关键知道当物体的速度方向和合力的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，合力大致指向轨迹凹的一向2.解： 、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A错误；AB、曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度， 加速度可以变化， 也可以不变化， 故 BD错误；、曲线运动可以是匀速率运动，如匀速圆周运动，故C正确；C故选： C物体运动轨迹是曲线的运动，

14、称为“曲线运动”当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住3.解：根据平行四边形定则知，故选： Av0 沿水平方向的分速度vx=v0cos ，故A 正确， B、 C、D错误速度是矢量，合成分解遵循平行四边形定则，结合平行四边形定则求出水平分速度解决本题的关键知道速度的合成和分解遵循平行四边形定则，基础题4.解：、 、C三点是同轴传动，角速度相等，根据=2 ，三点的向心加速度大小之比：A Bara ：a ： a =r ： r ： r =Rcos30： R： Rcos60=：

15、1： 2ABCABC故选： C地球上的所有的地点角速度相等，根据a= 2r 求解向心加速度之比本题关键是明确同缘传动边缘点线速度相等，同轴转动角速度相等，结合公式 v=r 和 a= 2r 列式分析即可，基础题5. 解：根据图 b 可知，在 t 内，通过的光照的时间越来越长，则风轮叶片转动的越来越慢，即转速逐渐减小，在 t 内挡了 4 次光，则根据风轮叶片每转动n 圈带动凸轮圆盘转动一圈可知：则风轮叶片转动的周期= ，T则风轮叶片转动的平均速率，故 B 正确故选： B根据图 b 可知，在 t 内，通过的光照的时间越来越长，且在t 内挡了 4 次光，据此求出周期，再求出风轮叶片转动的周期，根据v=

16、 求解平均线速度即可本题主要考查了圆周运动线速度、周期、转速之间的关系，能读懂b 图是解题的关键，难度适中6.解： 、根据平行四边形定则，知合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等故AA错误B、两个直线运动的合运动不一定是直线运动，比如平抛运动故B 错误C、分运动与合运动具有等时性故C正确D、两个初速度不为零的互成角度的匀加速直线运动合成，不一定是曲线运动，若合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上，合运动为直线运动故D错误故选 C分运动与合运动具有等时性，根据平行四边形定则，可以得出合速度与分速度的大小关系根据合加速度的方向与合速度方向是否在同一条直线上，判断合运动是直线运动

17、还是曲线运动解决本题的关键掌握判断合运动是直线运动还是曲线运动的条件，以及知道分运动与合运动具有等时性7. 解：由于 b 轮和 a 轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故 va=vb，所以 vb： va=1： 1由角速度和线速度的关系式v= ，因r：r=2： 1可得 ： =1： 2；Rabab由于 c 轮和 b 轮共轴，故两轮角速度相同，即 c= b，故 c： b=1： 1；因 r c： r b=2： 1，则有 vc： vb=2： 1；以上可知：A、根据 T=，因此周期之比为1： 2： 2，故 A错误；B、 va： vb： vc=1： 1： 2，

18、故 B 正确；C、 a： b： c=2： 1： 1；故 C错误；D、根据 a= 2r 和三点的角速度比可得：ac： ab： aa=2： 1： 2；故 D错误；故选： B两轮是皮带传动，皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同，同轴传动角速度相同，然后利用 v= r 和向心加速度公式求解解决传动类问题要分清是摩擦传动 （包括皮带传动， 链传动， 齿轮传动， 线速度大小相同） 还是轴传动 （角速度相同）；灵活应用 v=r 和向心加速度求解8. 解：若火车按规定的速率转弯时，内外轨与车轮之间均没有侧压力，此时火车拐弯所需要的向心力由其重力和铁轨的支持力的合力提供，若火车的速度小于规定速度，

19、重力和支持力的合力大于火车转弯所需要的向心力，所以此时内轨对车轮有侧压力，故A正确， BCD错误故选： A火车拐弯时以规定速度行驶，此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力若若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力解决本题的关键知道火车拐弯时对内外轨均无压力，此时靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力9. 解： A、 x 轴方向初速度为vx =4m/ s， y 轴方向初速度vy =-3 m/ s，质点的初速度 v0=5m/ s故 A错误、轴方向的加速度=2 /2，质点的合力F合=4故B正确B xa m smaNC、x 轴方向的合力恒定不变， y 轴做

20、匀速直线运动，合力为零，则质点的合力恒定不变，做匀变速曲线运动故 C错误D、合力沿 x 轴方向，而初速度方向既不在x 轴，也不在 y 轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直故 D错误故选： B根据速度图象判断物体在x 轴方向做匀加速直线运动，y 轴做匀速直线运动根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度， 再将两个方向的合成，求出初速度 质点的合力一定， 做匀变速运动 y 轴的合力为零 根据斜率求出 x 轴方向的合力，即为质点的合力合力沿x 轴方向，而初速度方向既不在x 轴，也不在 y 轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直本题考查运用运动合成与分解的方法处理实际问题的能力，类似平抛运动中等

21、难度10. 解： AB、网球做的是平抛运动，在水平方向上匀速直线运动：L=vt在竖直方向上，小球做自由落体运动：=gt2H代入数据解得： v=L， t =，所以 A 错误、 B 正确。CD、位移是指从初位置到末位置的有向线段，初位置是在球网正上方距地面H处，末位置是在底线上，所以位移的大小为，与球的质量无关，所以C错误、 D正确。第 7页故选： BD。网球做的是平抛运动， 平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动， 和竖直方向上的自由落体运动，分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可。本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上

22、的自由落体运动来求解。位移一定要注意是从初位置到末位置的由向线段，与物体的路径无关。11. 解： A在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大，由BC分析可知，在绕过小圆弧弯道后加速，故A正确；B设经过大圆弧的速度为v，经过大圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由2.25 mg=m 可知，代入数据解得： v=45m/ s，故 B正确；C设经过小圆弧的速度为v0，经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由2.25 mg=m 可知，代入数据解得： v0=30m/ s，由几何关系可得直道的长度为： x=50m，再由 v2- =2ax 代入数据解得

23、： a=6.50 m/ s，故 C错误；D设 R与 OO的夹角为 ，由几何关系可得：cos = ， =60，小圆弧的圆心角为：120，经过小圆弧弯道的时间为t =2 r =2.79 s，故 D错误故选： AB在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑， 绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大， 分别由牛顿第二定律解得在弯道的速度，由运动学公式求加速度，利用 t =2r 求时间解答此题的关键是由题目获得条件：绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力；由数学知识求得直道长度；由数学知识求得圆心角另外还要求熟练掌握匀速圆周运动的知识12. 解： A、甲图中物块做匀

24、速圆周运动，加速度大小不变，方向时刻改变，故A 错误。B、甲图中物块做匀速圆周运动，切线方向的合力为零，即重力沿切线方向的分力等于滑动摩擦力，由于重力沿切线方向的分力在减小，正压力在增大，则动摩擦因数变小，故B正确。C、落在圆形轨道最低点的小球下落的距离最大，所以运动时间最长，末速度 v=，由于初速度不是最大，故末速度不是一定最大，故C错误。D、物块以不同的初速度做平抛运动，可能下落的高度相同，则运动时间可能相同，故D正确。故选： BD。匀速圆周运动的加速度大小不变，方向时刻改变，抓住物块做匀速圆周运动，切线方向的合力为零，结合正压力的变化分析动摩擦因数的变化。平抛运动的时间由高度决定，根据下

25、降的高度比较运动的时间。本题考查了圆周运动和平抛运动的综合运用， 知道匀速圆周运动的特点， 知道平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关。13.解： BD、由于同轴转动，风扇上各个点的角速度相同（圆心除外），故A、 B两点的角速度相同，线速度与角速度的关系式：V= r 和 r A r B，故2AC、根据 a= r 和 r Ar B，故 aA aB，再根据vA vB，故 B 错误， D正确；F向 =ma得，向心力FA FB故A正确，C错误故选： AD由于同轴转动，风扇上各个点的角速度相同（圆心除外），故 A、 B 两点的角速度相同；再根据线速度与角速度的关系式和加速度公式求解明确同轴转动各点角速度

26、相同是解题的前提，灵活应用线速度、角速度、向心加速度公式间的关系是解本题的关键14. 解： A、根据运动轨迹可以确定受力一定沿曲线的凹侧，故可能沿PC方向，由于 P 点时速度和加速度方向的夹角为锐角，故速度仍在增大，故A正确；B、恒力可能沿 PB方向，但由于力是恒力，故质点不可能做匀速圆周运动，故B 错误；、根据物体做曲线运动的条件和性质可知，恒力不可能沿PA方向，如果沿方向，此后将做直线运动，CPA故 C错误；D、合力指向曲线的凹侧，根据力和速度间的夹角关系可知，质点从M点运动到 N点的过程中，在 P 点的速度一定不是最大，故D正确。故选： AD。明确物体做曲线运动的条件，知道力和速度方向应将运动轨迹夹在中间，同时根据力和速度的夹角关系明确其速度变化情况。本题考查物体做曲线运动的条件，要注意明确在恒力作用下物体只能做一般的曲线运动，不可能做圆周运动。同时注意明确力和速度夹角为锐角时，物体加速，而成钝角时，物体减速。