高中物理 第5章 曲线运动章末检测

1、学必求其心得，业必贵于专精第5章 曲线运动章末检测（时间:90分钟满分：100分)一、选择题（16为单项选择题,710为多项选择题。每小题5分,共50分）1。关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是（）a.平抛运动是匀变速曲线运动b。匀速圆周运动是速度不变的运动c.圆周运动是匀变速曲线运动d.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的答案a解析平抛运动的加速度恒定，所以平抛运动是匀变速曲线运动，a正确；平抛运动水平方向做匀速直线运动，所以落地时速度一定有水平分量，不可能竖直向下,d错误；匀速圆周运动的速度方向时刻变化，b错误;匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，也就是方向时刻变化，所以不是匀变

2、速运动，c错误.图12.一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图1所示.关于物体的运动，下列说法正确的是（）a.物体做速度逐渐增大的曲线运动b.物体运动的加速度先减小后增大c.物体运动的初速度大小是50 m/sd。物体运动的初速度大小是10 m/s答案c解析由图知，x方向的初速度沿x轴正方向，y方向的初速度沿y轴负方向，则合运动的初速度方向不在y轴方向上；x轴方向的分运动是匀速直线运动,加速度为零，y轴方向的分运动是匀变速直线运动,加速度沿y轴方向，所以合运动的加速度沿y轴方向，与合初速度方向不在同一直线上，因此物体做曲线运动.根据速度的合成可

3、知,物体的速度先减小后增大，故a错误。物体运动的加速度等于y方向的加速度，保持不变，故b错误；根据图象可知物体的初速度为：v050 m/s，故c正确,d错误，故选c。3.某地发生地震，一架装载救灾物资的直升飞机以10 m/s的速度水平飞行，在距地面180 m的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力,g取10 m/s2，则（）a.物资投出后经过6 s到达地面目标b。物资投出后经过180 s到达地面目标c。应在距地面目标水平距离80 m处投出物资d.应在距地面目标水平距离180 m处投出物资答案a解析物资投出后做平抛运动,其落地所用时间由高度决定，t6 s，a项正确，b项错误；抛出

4、后至落地的水平位移为xvt60 m,c、d项错误.4.如图2所示，有a、b两小球，b的质量为a的两倍，现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力，图中为a的运动轨迹，则b的运动轨迹是（）图2a。 b。c. d.答案a解析物体做斜抛运动的轨迹只与初速度的大小和方向有关，而与物体的质量无关,a、b两小球的轨迹相同，故a项正确。5。如图3所示,为自行车的传动机构，行驶时与地面不打滑。a、c为与车轴等高的轮胎上的两点，d为轮胎与地面的接触点,b为轮胎上的最高点。行驶过程中()图3a。c处角速度最大b.a处速度方向竖直向下c。b处向心加速度指向dd.a、b、c、d四处速度大小相等答案c6. 如图4所

5、示，质量为m的物块从半径为r的半球形碗边向碗底滑动,滑到最低点时的速度为v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是ff，则物块与碗的动摩擦因数为（）图4a. b.c。 d.答案b解析物块滑到最低点时受竖直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三个力作用，根据牛顿第二定律得fnmgm，又fffn，联立解得，选项b正确。7。以初速度v020 m/s从100 m高台上水平抛出一个物体(g取10 m/s2），则（)a.2 s后物体的水平速度为20 m/sb.2 s后物体的速度方向与水平方向成45角c。每1 s内物体的速度变化量的大小为10 m/sd.每1 s内物体的速度大小的变化量为10 m/s答案abc解析

6、水平抛出的物体做平抛运动，水平方向速度不变,vxv020 m/s，a项正确；2 s后，竖直方向的速度vygt20 m/s，所以tan 1,则45，b项正确；速度的变化表现为竖直方向速度的变化,所以t1 s内，速度的变化量vgt10 m/s,所以c项正确；物体的运动速度大小为,相同时间内,其变化量不同，d项错误.8。 m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，a为终端皮带轮,如图5所示，已知皮带轮半径为r,传送带与皮带轮间不会打滑，当m可被水平抛出时（)图5a。皮带的最小速度为b。皮带的最小速度为c.a轮每秒的转数最少是d.a轮每秒的转数最少是答案ac解析物体恰好被水平抛出时，在皮带轮最高

7、点满足mg，即速度最小为，选项a正确；又因为v2rn，可得n，选项c正确。9。 有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动.如图6所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h,下列说法中正确的是()图6a.h越高，摩托车对侧壁的压力将越大b。h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大c.h越高，摩托车做圆周运动的周期将越大d。h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大答案bc解析摩托车受力分析如图所示.由于fn所以摩托车受到侧壁的支持力与高度无关,保持不变，摩托车对侧壁的压力也不变，a错误;由fnmgtan mm2r知h变化时，向心力fn

8、不变，但高度升高,r变大，所以线速度变大，角速度变小，周期变大,选项b、c正确，d错误。10。如图7所示,a、b、c三个小球在离地面不同高度处,同时以相同的速度向左水平抛出,小球a落到d点，deeffg，不计空气阻力，抛出后每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面。下列说法正确的是()图7a。b球落在e点，c球落在f点b。b、c两球均落在d点c。三小球离地面的高度之比为149d。三小球在空中运动的时间之比tatbtc135答案bc解析因为a、b、c三个小球以相同的初速度抛出，每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面,所以三个小球在空中运动的时间之比为123,水平位移之比为123，而deeffg，所以b、c

9、两球也落在d点，选项b正确，a、d错误；由hgt2可得a、b、c三个小球抛出的高度之比为149，选项c正确.二、填空题（本题共2小题，共10分)11.(4分)航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量.假设某同学在这种环境中设计了如图8所示的装置（图中o为光滑小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具。图8（1）实验时需要测量的物理量是_.(2)待测物体质量的表达式为m_。答案（1)弹簧测力计示数f、圆周运动的半径r、圆周运动的周期t（2)解析需测量物体做圆周

10、运动的周期t、半径r以及弹簧测力计的示数f，则有fmr，所以待测物体质量的表达式为m。12.(6分)未来在一个未知星球上用如图9甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点o正下方p点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0。10 s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为14,则：图9（1)由以上信息，可知a点_(选填“是”或“不是

11、)小球的抛出点.（2）由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为_m/s2.(3）由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是_m/s.（4)由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是_m/s。答案(1)是（2）8（3)0.8（4)解析（1)由初速度为零的匀加速直线运动经过相邻的时间内通过位移之比为135可知，a点为抛出点.(2）由ab、bc、cd水平距离相同可知,a到b、b到c运动时间相同，设为t,在竖直方向有hgt2，t0。10 s，可求出g8 m/s2.(3)由两位置间的时间间隔为0。10 s，水平距离为8 cm，xvt，得水平速度为0。8 m/s.(4）b点竖直分速度为ac间的竖直

12、平均速度，根据速度的合成求b点的合速度，vyb m/s0.8 m/s，所以vb m/s。三、计算题（本题共4小题，共40分.要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13.(8分) 如图10所示是马戏团中上演飞车节目,在竖直平面内有半径为r的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动.已知人和摩托车的总质量为m，人以v1的速度过轨道最高点b，并以v2v1的速度过最低点a.求在a、b两点摩托车对轨道的压力大小相差多少?图10答案6mg解析在b点，fbmgm，解得fbmg,根据牛顿第三定律,摩托车对轨道的压力大小fbfbmg在a点，famgm解得fa7mg,根据牛顿第三定律,摩托车对

13、轨道的压力大小fafa7mg所以在a、b两点车对轨道的压力大小相差fafb6mg.14。 （10分)如图11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x0。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11（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。答案（1)1 m/s（2)0。2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xv0t由式解得v0x代入数据得v01 m

14、/s（2)物块恰不离开转台时,由最大静摩擦力提供向心力，有ffmmffmfnmg由式得代入数据得0。2。15.（10分）如图12所示,小球在外力作用下，由静止开始从a点出发做匀加速直线运动,到b点时撤去外力。然后，小球冲上竖直平面内半径为r的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点c，到达最高点c后抛出，最后落回到原来的出发点a处.试求：图12(1）小球运动到c点时的速度大小；（2)a、b之间的距离。答案(1）(2）2r解析(1)小球恰能通过最高点c,说明此时半圆环对球无作用力,设此时小球的速度为v，则mgm所以v(2）小球离开c点后做平抛运动，设从c点落到a点用时t,则2rgt2又因

15、a、b之间的距离svt所以s2r.16.（12分)如图13所示，轨道abcd的ab段为一半径r0.2 m的光滑圆形轨道,bc段为高为h5 m的竖直轨道，cd段为水平轨道。一质量为0.2 kg的小球从a点由静止开始下滑，到达b点时的速度大小为2 m/s，离开b点做平抛运动（g10 m/s2），求：图13（1)小球离开b点后,在cd轨道上的落地点到c点的水平距离；(2）小球到达b点时对圆形轨道的压力大小；（3)如果在bcd轨道上放置一个倾角45的斜面(如图中虚线所示)，那么小球离开b点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置距离b点有多远。如果不能，请说明理由。答案(1)2 m（2）6 n（3）能落到斜面上，第一次落在斜面上的位置距离b点1.13 m解析（1）设小球离开b点后做平抛运动的时间为t1，落地点到c点距离为x由hgt得：t11 s,xvbt12 m.(2)小球到达b点时受重力g和竖直向上的弹力fn作用,由牛顿第二定律知f向fnmgm解得fn6 n,由牛顿第三定律