20192020学年高中物理第五章检测(B)(含解析)新人教必修2

20192020学年高中物理第五章检测(B)(含分析)新人教版必修220192020学年高中物理第五章检测(B)(含分析)新人教版必修212/12节PAGE12膀莂羅莂薃蚇节芇20192020学年高中物理第五章检测(B)(含分析)新人教版必修2第五章检测(B)

(时间:90分钟满分:100分)

一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分。在每题给出的四个选项中,1~6题只有一个选

项吻合题目要求,7~10题有多个选项吻合题目要求。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或

不答的得0分)

1.若是把地球看作一个球体,在北京和广州各放一个物体随地球自转做匀速圆周运动,则()

物体在北京和广州两地随地球自转的线速度相同

物体在北京和广州两地随地球自转的角速度相同

分析:物体在北京和广州两地随地球自转的角速度相同,都等于地球自转的角速度,B正确;依照T=2??π可知,物体在广州随地球自转的周期等于在北京的周期,D错误;依照v=ωr可知,广州随地球自转的线速度大于北京随地球自转的线速度,A错误;依照a=ω2r得,物体在北京的向心加速度小于在广州的向心加速度,C错误。答案:B

若已知物体运动初速度v0的方向及该物体碰到的恒定合外力F的方向,则图中所画物体运动

的轨迹可能正确的选项是()

分析:曲线运动的轨迹位于速度和合外力所夹的范围内,且向合外力的方向波折,故B正确,A、C、D错误。答案:B3.一带有乒乓球发射机的乒乓球台以下列图。水平台面的长和宽分别为l1和l2,中间球网高度为。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不相同速率向右侧不相同方向水平发射乒乓球,发射点距h台面高度为3。不计空气的作用,重力加速度大小为。若乒乓球的发射速率v在某范围内,经过hg选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的最大取值范围是()

A.??1????2√<??<??1√6??6??

1

??1??<??<(4??12+??22)??B.√√6??4????1????<1(4??12+??22)??C.√??<√??2626??1????<1(4??12+??22)??D.4√??<2√6??分析:当垂直球网方向发射且乒乓球恰好过网时,初速最小,设为v1,则有3h-h=1????2,??1=??1??1,22解得v1=??1??,初速最大,设为v2,则3h=4√;当小球落到右侧台面某一角处时??1????22,√??12+(??2)21(4??12+??22)????1??22=??2??2,解得v2=2√6??,因此v的最大取值范围是4√<??<??1(4??12+??22)??2√6??,选项D正确。答案:D4.在同一平台上的O点抛出的3个物体,做平抛运动的轨迹以下列图,则3个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和3个物体平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是()

A.vA>vB>vC,tA>tB>tCB.vA=vB=vC,tA=tB=tC

C.vA<vB<vC,tA>tB>tCD.vA>vB>vC,tA<tB<tC

分析:平抛运动的翱翔时间取决于高度,高度越高,运动的时间越长,故tA>tB>tC;由于xA<xB<xC,依照

水平射程x=v0t可得,vA<vB<vC,故C正确。

答案:C

5.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。小明驾着小船渡河,去程时船头指向向来与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为()????????????A.√??2-1B.√1-??2C.√1-??2D.√??2-1分析:设船在静水中速度为v0,河宽为d。则去程时间t????==√??02-??2,依题意有t=kt',??0,回程时间t'解得v0=??2,选项B正确。√1-??答案:B

2

(2018·北京卷)依照高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在起点正下方地址。但

实质上,赤道上方200m处无初速下落的小球将落在起点正下方地址偏东约6cm处。这一现象可

讲解为,除重力外,由于地球自转,小球在下落过程中还碰到一个水平向东的“力”,该“力”与竖

直方向的速度大小成正比。现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向

西,则小球()

A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零

B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零

C.落地址在抛出点东侧

D.落地址在抛出点西侧

分析:上升过程中素来碰到向西的力,故到最高点时,水平方向的速度向西不为零。由于竖直方向的

速度为零,且竖直方向的速度与水平方向的力成正比,故水平方向的力为零,水平方向的加速度为零,

故A、B错误;上升时受向西的力,下落时受向东的力,考虑对称性,水平方向上先向西加速,后向西

减速,水平方向素来向西运动。故落地址在抛出点西侧,C错误,D正确。

答案:D

7.公路急转弯处平时是交通事故多发地带。以下列图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的

速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处()

A.路面外侧高内侧低B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动C.车速诚然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时,与未结冰时对照,vc的值变小分析:依照题意可知,汽车在拐弯处恰好不受摩擦力作用,受力情况以下列图,重力和支持力的合力??2恰好可以供应向心力,即mgtanθ=????c,路面外侧高于内侧,A项正确;当车速低于vc时,汽车有向内侧滑动的趋势,此时汽车可以碰到向外的摩擦力,只有摩擦力大于最大静摩擦力时,汽车才会向内侧滑动,B项错误;当车速高于vc时,汽车有向外侧滑动的趋势,此时汽车碰到向里的摩擦力,只有摩??2擦力大于最大静摩擦力时,汽车才会向外侧滑动,C项正确;由mgtanθ=??cvc

的值不变,D项错误。

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答案:AC8.(2018·江苏卷)火车以60m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。在此10s时间内,火车()A.运动行程为600mB.加速度为零C.角速度约为1rad/sD.转弯半径约为分析:圆周运动的弧长s=vt=60×10m=600m,选项A正确;火车转弯是圆周运动,圆周运动是变速运动,??10因此合力不为零,加速度不为零,应选项B错误;由题意得圆周运动的角速度ω=??=180×10×π??60πrad/s=180rad/s,又v=ωr,因此r=??=π×180m=3439m,应选项C错误,D正确。答案:AD9.某一小球以v0=10m/s的速度水平抛出,在落地从前经过空中A、B两点,在A点小球速度方向与水平方向夹角为45°,在B点小球速度方向与水平方向夹角为60°。(空气阻力忽略不计,g取10m/s2)以下判断中正确的选项是()A.小球经过A、B两点间的时间t=(√3-1)sB.小球经过A、B两点间的时间t=√3s

C.A、B两点间的高度差h=10m

D.A、B两点间的高度差h=15m

分析:将速度分解,在A点的竖直分速度vyA=v0tan45°,在B点的竖直分速度vyB=v0tan60°tAB=??????-??????=??0tan60°-??0tan45°????=(√3-1)s,AB=??????2-??????2=(10√3)2-102m10m,故A、C正确。h2??20=答案:AC

10.如图,两个质量均为m的小木块A和B(可视为质点)放在水平圆盘上,A与转轴OO'的距离为l,B与转轴的距离为2,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为。lg若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,以下说法正确的选项是()

A.B必然比A先开始滑动

B.A、B所受的摩擦力向来相等

????C.ω=√2??是??开始滑动的临界角速度

D.当2????时,所受摩擦力的大小为??????ω=√3????

4

122可知,B分析:由题意可知,木块A、B的运动半径之比为r∶r=1∶2。依照向心力的表达式F=mrω做圆周运动所需要的向心力大,B必然比A先开始滑动,两木块滑动前静摩擦力供应向心力,A、B所2????受摩擦力不相等,A项正确,B项错误;对木块B受力分析得,kmg=m·2l·ω,即ω=√2??时,B开始2????22发生相对滑动,C项正确;对木块A受力分析,当ω=√时,向心力F=m·l·ω=??????,故D项3??3错误。答案:AC二、填空题(本题共2小题,共16分。把答案直接填在横线上)

(8分)半径为R的水平圆围绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O的正上

方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA方向恰好与v的方向相同,以下列图。

若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,重力加速度为g,则小球抛出时距O的高度h=,圆盘

转动的角速度大小ω=。

分析:小球做平抛运动,水平方向满足R=vt①,竖直方向满足h=1????2②;由①②可得h=22T=(??∈N)③,转盘角速度ω=????2。小球恰好落在A点,则满足转盘转动周期??2π④,由①③④联2??????立可得ω=2π????(∈N)。????答案:????22π????(??∈N)2??2??

12.(8分)在做研究平抛物体的运动的实验中,为了确定小球在不相同时辰所经过的地址,实验时用

以下列图的装置,先将斜槽轨道的尾端调整水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板

竖直立于紧靠槽口处。使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下印迹

A;将木板远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上获取印迹

;又将木板再远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再获取印迹。若测得BC木板每次搬动距离1000cm,、间距离1478cm,、间距离21482cm。(g取980x=.ABy=.BCy=..m/s2)

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(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?。(2)依照以上直接测量的物理量得小球初速度v=(用题中所给字母表示)。0(3)小球初速度的测量值为m/s。分析:(1)保证小球以相同的初速度平抛。(2)应用v=??,一种方法由于y1段初速度为0,直接求出t=2??????√1,故v0=????√2??1也可以依照竖直方向212求出t,则0=??√??。s=y-y=gtv21答案:(1)????±保证小球以相同的初速度平抛(2)??√2??(或??√??-??121三、计算题(本题共4小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式或演算步骤,有数值计算的要注明单位)

(10分)以下列图,水平川面上有一个坑,其竖直截面为半圆,O为圆心,R为半径,AB为沿水平

方向的直径。若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的最低点D,求小球的

初速度。

分析:平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动,竖直方向上的自由落体运动,则有R=v1t,R=

????22

????因此v1=√2

????答案:√2

14.(10分)为保证弯道行车安全,汽车进入弯道前必定减速。以下列图,AB为进入弯道前的平直公路,为水平圆弧形弯道。已知段的距离14m,弯道半径24m。汽车到达A点时速度AB16m/s,汽车与路面间的动摩擦因数06,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g2。要取10m/sA保证汽车进入弯道后不侧滑,求:

(1)汽车在弯道上行驶的最大速度;

汽车在AB段做匀减速运动的最小加速度;

为提高BC处转弯的最大速度,请提出公路建设时的合理建议。

??2分析:(1)在BC弯道,由牛顿第二定律得μmg=????,

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代入数据解得v=12m/s。max(2)汽车匀减速至处,速度减为12m/s时,加速度最小,由运动学公式22B??max-0??=2????,代入数据解得a=4m/s2。(3)为提高BC处转弯的最大速度,可以采用以下方法:BC弯道路面建成外高内低;增大地面摩擦因数。答案:(1)12m/s2;增大地面摩擦因数。(2)4m/s(3)BC弯道路面建成外高内低

(12分)以下列图,一过山车在半径为r的轨道内运动,过山车的质量为m0,里面人的质量为m,

运动过程中人与过山车向来保持相对静止。则:

(1)当过山车以多大的速度经过最高点时,人对座椅的压力大小恰好等于人的重力?此时过山车对轨

道的压力为多大?

当过山车以√6????的速度经过最低点时,人对座椅的压力为多大?

分析:(1)在最高点时,人的重力和座椅对人的压力的合力供应向心力,依照牛顿第二定律

FN+mg=??????12,??N=????,解得v1=√2????

将过山车和人作为一个整体,向心力由整体的总重力和轨道的压力的合力供应,设此时轨道对整体

的压力为F,依照牛顿第二定律

F+(m0+m)g=(m0+m)??120g??,解得F=(m+m)依照牛顿第三定律,过山车对轨道的压力大小也为(),方向竖直向上。0??2(2)在最低点时,设座椅对人的弹力为FN',则依照牛顿第二定律FN'-mg=????2,代入v2=√6????得FN'=7mg

依照牛顿第三定律,人对座椅的压力大小也为7mg,方向竖直向下