高一物理同步检测五曲线运动

高一物理同步检测五第五章单元测试（B卷）第Ⅰ卷（选择题共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.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如图甲所示，物体在恒力F的作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受的力反向而大小不变（即将F变为-F），在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是…（）A.物体可能沿曲线Ba运动B.物体可能沿直线Bb运动C.物体可能沿曲线Bc运动D.物体可能沿原曲线由B到A答案：C解析：物体从A运动到B，做的是曲线运动，所以F的方向和速度方向成一夹角，如图乙所示，其可能的方向有很多，但是都必须指向AB的凹侧.当将F变为-F时，物体仍然要做曲线运动，并且只能是沿Bc方向做曲线运动，C正确.2有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形大型容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，当圆筒开始转动后，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，这是因为（）A.游客处于超重状态B.游客处于失重状态C.游客受到的摩擦力等于重力D.筒壁对游客的支持力等于重力答案：C解析：游客随圆筒旋转时，所需的向心力由筒壁对游客的支持力提供，转速越大，需要的向心力越大，游客对筒壁的压力越大，竖直方向上游客受到的静摩擦力也越大，直到静摩擦力增大到等于游客重力时为止.圆筒地板塌落时，游客没有落下去，是因为竖直方向受到的静摩擦力等于重力，而不是因为筒壁对游客的支持力等于重力；游客竖直方向没有加速度，所以游客没有处于超重或失重状态.只有C正确.3自2022年5月份中旬以来，我国福建、浙江等地连降暴雨，个别地区出现了严重的洪涝灾害，致使福建四千多考生延期高考.在一次抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为v2，战士救人的地点A离岸最近处O的距离为d.如战士想在最短时间内将人送上岸,则（）A.摩托艇登陆的地点在O点的下游处B.其最短时间为d/v2C.其最短时间为d/(v1+v2)D.其最短时间为d/v1答案：AB解析：速度合成如右图所示,战士要想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇的速度v2应垂直于河岸.摩托艇实际按v1、v2的合速度到达岸边，故登陆地点在O点下游，A对.根据两个分运动互不干扰，所以渡河的最短时间只由摩托艇垂直河岸的分运动决定，即t=分d[]v2式，B对.4如图所示，从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘，沿直径方向向管内水平抛入一钢球,球与管壁多次相碰后落地（球与管壁相碰时间不计且碰撞瞬间无能量损失）.若换一根等高但较粗的内壁光滑的钢管B，用同样的方法抛入此钢球，则运动时间（）A.在A管中的球运动时间长B.在B管中的球运动时间长C.在两管中的球运动时间一样长D.无法确定答案：C解析：小球做平抛运动，平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动.球跟管壁碰撞中受水平方向的弹力作用，只改变水平速度的方向，不改变水平速度的大小，并且也不影响竖直方向的运动，因而竖直方向保持自由落体运动.由公式h=gt2,得t=，因A、B等高，故t相同，应选C.5(2022高考上海卷，9)如图所示的是皮带传动装置，下列说法中正确的是（）A．A轮带动B轮沿逆时针方向旋转B．B轮带动A轮沿逆时针方向旋转C．C轮带动D轮沿顺时针方向旋转D．D轮带动C轮沿顺时针方向旋转答案：BD解析：皮带绷紧的一侧，说明有张力存在，应从这一侧判断轮子的转动方向：B轮带动A轮沿逆时针方向旋转；D轮带动C轮沿顺时针方向旋转.故B、D正确.6为了测定子弹的飞行速度，在一根水平旋转的转轴上固定着两个薄圆盘A、B，A、B平行相距2m，转轴的转速n=600r/min.在薄圆盘转动不到半周的时间里，子弹穿过两盘留下两个弹孔a、b，测得两孔所在的半径间的夹角为30°，如图所示.则该子弹的速度是（）A.360m/sB.240m/sC.720m/sD.540m/s答案：B解析：子弹穿过A、B两盘所用的时间与圆盘转动30°角所用的时间相等，设此时间为t，n=600r/min=10r/s，则t=s故子弹的速度：v==240m/s.7有一在水平面内以角速度ω匀速转动的圆台，半径为R，如图所示.圆台边缘A处坐着一个人，此人举枪想击中圆心O处的目标，如果子弹射出速度为v，则（）A.枪身与OA的夹角θ=arcsin，瞄向O点右侧B.枪身与OA的夹角θ=arcsin,瞄向O点左侧C.枪身与OA的夹角θ=arctan，瞄向O点右侧D.应对准O点瞄准答案：A解析：要想射中O点，子弹的合速度必须沿AO方向，如图所示.子弹射出速度v是子弹相对于枪口的速度，而枪口随圆台一起做匀速圆周运动，其线速度为v1=ωR,v合是v与v1的矢量和.由图可知θ=arcsin.8在平直的轨道上，匀加速向右行驶的封闭车厢中悬挂着一个带有滴管的盛油容器，如图所示，当滴管依次滴下三滴油时（设三滴油都落在车厢地板上），则下列说法中正确的是（）A.这三滴油依次落在OA之间，且后一滴比前一滴离O远B.这三滴油依次落在OA之间，且后一滴比前一滴离O近C.这三滴油依次落在OA之间同一位置上D.这三滴油依次落在O点上答案：C解析：以车厢为参考系，每一滴油落下时的初速度都为零，且油滴对车有向左的加速度a和向下的加速度g,在这两个方向上分别做初速度为零的匀加速运动，设车厢高度为h，则有h=gt2,x=at2,即x=,也就是说油滴均落在O点左边处.9如图所示，天车上吊着两个质量都是m的工件A和B，系A的吊绳较短，系B的吊绳较长.若天车运动到P处突然停止，则两吊绳所受的拉力Fa和Fb的大小关系为（）＞Fb＜Fb=Fb=mg=Fb＞mg答案：A解析：天车运动到P处突然停止时，A、B各以天车上的悬点为圆心做圆周运动，线速度相同而半径不同，由F-mg=m,F=mg+m,m相等，v相等，而la＜lb,所以Fa＞Fb.10如图所示,在匀速转动的水平圆盘上，在离转轴某一距离处放一滑块,该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不产生相对滑动,则在改变下列何种条件的情况下,滑块仍能与圆盘保持相对静止()A.增大圆盘转动的角速度B.增大滑块到转轴的距离C.增大滑块的质量mD.改变上述任一条件的情况下都不可能使滑块与圆盘保持相对静止答案：C解析：用ω,r分别表示圆盘转动的角速度和滑块到转轴的距离,圆盘对滑块的最大静摩擦力fm=kmg①滑块跟随圆盘做匀速圆周运动,恰好不发生相对滑动时,应有mω2r=fm②联立①②两式得:ω2r=kg③由③式可知,滑块质量的大小不影响滑块是否能相对圆盘滑动.但若增大ω或r,一定会使ω2r＞kg,滑块会做离心运动而相对圆盘滑动.因此,正确选项为C.第Ⅱ卷（非选择题共60分）二、本题共5小题，每小题4分，共20分.把答案填在题中横线上或按题目要求作答.11如左下图所示，汽车以速度v匀速行驶，当汽车到达P点时，绳子与水平方向的夹角为θ，此时物体A的速度大小是__________.答案：vcosθ解析：物体A的速度等于右段绳子上移的速度，而右段绳子上移的速度与左段绳子在沿着绳长方向的分速度是相等的.左段绳子实际上同时参与两个运动：沿绳方向的运动和垂直于绳方向的运动.将左段绳子与汽车相连的端点的运动速度v沿绳子方向和与绳子垂直的方向分解，如右上图所示，则沿绳方向的速率即为物体A的速率v2=v·cosθ.12如图所示为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片.图中A,B,C为三个同时由同一点出发的小球.AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹,BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹,CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹可得出结论:_________________________.答案：做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动(或平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成)解析：将B球与A球的运动相比较,可以看出在同一时刻,在水平方向上B球与A球在相同位置,说明B球水平方向上与A球的运动是相同的,即在水平方向上B球做匀速直线运动.将B球与C球的运动相比较,B球在竖直方向的位置与C球是相同的,说明在竖直方向上B球与C球的运动是相同的,即在竖直方向上B球做自由落体运动.13多数同学小时候都弹过玻璃球弹子.一位小朋友在楼梯的“4”台阶边缘上，将一颗弹子沿水平方向弹出，不计阻力，弹子运动一段时间后，直接落到“2”台阶上，如图所示.设各级台阶宽、高都为答案：1m/s≤v≤1.4m/s解析：弹子的运动可看作平抛运动，弹子由台阶“4”落到台阶“2”，竖直方向下落的高度：因为h=gt2,故t1=s=st2=s=s若弹子落到台阶3的外边缘，则v=m/s=1m/s若弹子落到台阶2的外边缘，则v′=m/s=1.4m/s所以弹子要落在“2”台阶上，速度范围是：1m/s≤v≤1.4m/s.14运动员在滑路上调整后起跳，然后在空中飞行一段距离后着陆.设一位运动员由a点沿水平方向跃出，到b点着陆，如图所示.测得a、b间的距离l=40m，山坡倾角θ=30°，则运动员在空中飞行的时间t=__________s，在a点跃出时的速度v=__________m/s.（g取10m/s2）答案：2解析：运动员在飞行过程中竖直下降的高度：h=gt2故t=s=2s运动员在a点跃出时的速度：v=m/s=17.3m/s.15(2022高考广东卷，11)某同学设计了一个研究平抛运动的实验.实验装置示意图如下图（1）所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图（1）中P0P0′、P1P1′……），槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放.每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图（2）所示.（1）实验前应对实验装置反复调节，直到______________________.每次让小球从同一位置由静止释放，是为了______________________.（2）每次将B板向内侧平移距离d，是为了______________________.（3）在图（2）中绘出小球做平抛运动的轨迹.答案：（1）斜槽末端切线水平使小球每次做平抛运动的初速度都相同（2）使记录纸上每两点之间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的距离（3）如下图所示三、本题共4小题，每小题10分，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.16如图所示是生产流水线上的皮带传输装置,传输带上等间距地放着很多半成品产品.A轮处装有光电计数器,它可以记录通过A处的产品数目.已经测得轮A,B的半径分别为ra=20cm,rb=10cm,相邻两产品距离为30cm,从第1个工件通过A开始计时，1min内有41个工件通过A处.求:(1)产品随传送带移动的速度大小;(2)A,B轮缘上的两点P,Q及A轮半径中点M的线速度和角速度大小,并在图中画出线速度的方向;(3)如果A轮是通过摩擦带动C轮转动,且rc=5cm,在图中描出C轮的转动方向,求出C轮的角速度(假设不打滑).答案：(1)0.2m/s(2)0.2m/s0.2m/s0.1m/s1rad/s2rad/s1rad/s线速度方向见解析图(3)4rad/s转动方向见解析解析：(1)设传送带运动的速度大小为v,则v=m/s=0.2m/s.(2)传输带不打滑,则A,B两轮缘上每一点的线速度大小均与传输带运动速度大小相等,即vP=vQ=0.2m/sA轮半径上的M点与P点的角速度相等,故vm=vP=0.1m/s,各点线速度的方向见下图.ωP=ωM=rad/s=1rad/s由rbωQ=ωPra得ωQ=2ωP=2rad/s.(3)C轮转动方向见上图.ωcrc=ωP·ra,那么ωc=4rad/s.17在“研究平抛物体运动”的实验中，某同学记录了运动轨迹上三点A、B、C,如右图所示,以A为坐标原点,建立坐标系,各点坐标值已在图中标出.求:(1)小球平抛初速度大小;(2)小球做平抛运动的初始位置坐标.答案：(1)1m/s(2)(-10,-5)解析：(1)如题图所示,小球在AB段,BC段水平位移相等,则小球在水平方向做匀速运动,因此小球在这两段上的运动时间相等，即tAB=tBC=T.小球在竖直方向做匀加速直线运动,由Δs=aT2得25cm-15cm=10cm,T=小球在水平方向上做匀速运动,v0=s=100cm/s=1m/s.(2)由于小球在竖直方向上做匀加速直线运动,小球在B点的竖直分速度大小等于AC段在竖直方向平均速度大小.vBy=ym/s=2m/s设小球从抛出点O到B点历时tOB,有tOB==s小球从抛出点O到A点历时:tOA=tOB-T=s因此,xOA=v0tOA=10cm,yOA=gtOA2=5cm故O点坐标值为(-10,-5).18一同学骑自行车在