第五章 曲线运动（能力提升）-高一物理人教版（2019）必修二单元巩固检测

第五章曲线运动（能力提升）——高一物理人教版（2019）必修二单元巩固检测一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分）1.自然界中的曲线运动是很常见的。掷出的链球、公转的地球等，它们的运动轨迹都是曲线。下列说法正确的是()A.受变力作用的物体一定做曲线运动B.物体做曲线运动时，其加速度一定不断变化C.速度变化的物体一定做曲线运动D.物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直2.关于曲线运动，下列说法中正确的是()A.做曲线运动的物体，加速度可能为零B.物体的运动状态发生改变，其运动轨迹可能是直线，也可能是曲线C.做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向可能一致D.做曲线运动的物体，其所受的合外力可能为零3.运动会中，某同学以5米82的成绩获得高一年组跳远比赛冠军。他从开始助跑到落地用时2.91s，在空中划出一条美丽弧线，落点不偏不倚在起跳点正前方，动作堪称完美。图为其运动简化示意图，忽略空气阻力，设起跳点和落点在同一水平面，若将该同学看成一个质点，则下列说法正确的是()A.在空中时，该同学做的是变加速曲线运动B.该同学助跑是为了增加自身的惯性C.从开始助跑到落地，该同学的平均速度大小为2m/sD.从起跳到落地，该同学在最高点时的速度最小4.一架飞机以200m/s的速度沿水平方向成60°角斜向上飞行，该飞机在水平方向的分速度为()A.100m/s B.200m/s C. D.5.如图所示，一质点在光滑水平桌面上受水平恒力作用，先后经过a、b两点，速度方向偏转90°。已知经过a点的速度大小为v、方向与ab连线夹角为，ab连线长度为d。对质点从a到b的运动过程，下列说法正确的是()A.最小速度为 B.运动时间为C.经过b点的速度为 D.恒力方向与ab连线的夹角为45°6.河水的流速随位置到一指定河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的加速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则以下判断正确的是()A.船在河水中做匀变速运动 B.船渡河的最短时间是C.船在行驶过程中，船头始终与航线垂直 D.船在刚登陆时的速度是7.如图所示，足够长的斜面静止在水平地面上。先后两次将带正电的小球从斜面底端A处以相同的速度抛出，不计空气阻力。第一次不加电场，小球恰好沿水平方向撞到斜面上B点。第二次施加范围足够大，竖直向下的匀强电场，则小球()A.仍然水平撞击斜面 B.撞击点在B点上方C.飞行时间比第一次长 D.撞击斜面时的速度比第一次大8.如图，在相同高度处甲以速度将篮球A斜向上抛出，同时乙以速度将篮球B竖直向上抛出，B到达最高点时恰被A水平击中。不计空气阻力，两球均可视为质点，重力加速度为g，则()A.A在最高点的速度为0B.A的速度变化率小于B的速度变化率C.从抛出到相遇A、B动量的变化量相同D.若A、B抛出点之间距离变小，B可能不会被击中9.如图所示，某同学将一小球水平抛出，最后球落在了正前方小桶的左侧，不计空气阻力。为了能将小球抛进桶中，他可采取的办法是()A.保持抛出点高度不变，减小初速度大小B.保持抛出点高度不变，增大初速度大小C.保持初速度大小不变，降低抛出点高度D.减小初速度大小，同时降低抛出点高度10.如图所示，从固定斜面顶端A处水平抛出一个小球，经过一段时间后小球落在斜面上的B点。当把小球的初速度变为原来的两倍后，依然从顶端A处水平抛出，小球落在斜面上的C点，则下列说法正确的是()A.B.C.小球做平抛运动落在B点的时间是落在C点时间的D.小球做平抛运动落在B点的时间是落在C点时间的二、实验题（每空2分，共14分）11.（8分）某同学用如图所示装置描绘小球做平抛运动位置的点，获得平抛运动的轨迹，从而研究平抛运动的规律。（1）对于实验中的一些注意事项，正确的是__________。（填选项前字母）A.必须选用表面光滑的斜槽B.用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹C小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放（2）实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为l。若小球在平抛运动途中的几个位置如图（b）中的a，b、c、d所示，则小球离开斜槽末端时速度的计算式为__________（用l和g表示），（3）若实验中，斜槽末端切线不水平，则小球离开斜槽末端的速度的测量值__________。（填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。（4）若该同学实验时，重复让小球从斜槽上相同位置由静止滚下，得到小球运动过程中的多个位置；在图（a）的坐标系中画出的平抛运动轨迹中测出小球多个位置的坐标（x，y），作出图象如图（c）所示，图线是一条过原点的直线，设该直线的斜率为k，重力加速度为g，则小球从轨道末端飞出的速度为__________。12.在“探究平抛运动的特点”实验中（1）用甲图装置进行探究，下列说法正确的是_____________。A.只能探究平抛运动水平分运动的特点B.只能探究平抛运动竖直分运动的特点C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点D.需改变小锤击打的力度，多次重复实验（2）用乙图装置进行实验，下列说法正确的是_____________。A.两斜槽轨道必须光滑且其末端水平B.竖直方向平移斜槽轨道1时必须每次等间距移动C.小钢球必须从两斜槽上同一高度由静止滚下D.只能探究平抛运动水平分运动的特点（3）用丙图装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上P点静止滚下，撞击挡板留下点迹O，将挡板水平向右移动距离x，重复实验，挡板上留下点迹A。点迹A到点迹O的距离为y。测得钢球直径为d，则钢球平抛初速度_____________（请用x、y、d、g表示）。三、计算题（共36分）13.（10分）为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破，飞机在河道上空高处以速度水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标，（不计空气阻力）求：（g取）（1）炸弹脱离飞机到击中目标所用时间t；（2）炸弹在空中所飞行的水平距离s；14.（12分）如图所示长方形光滑水平台面WXYZ，WX边长为1.0m，XY边长为1.5m，距离地面。一质量的小球从W静止出发，在CD区域之间受到沿着WZ方向恒力的作用，，CD区域沿WZ方向间距为d，d=0.5m。当小球到达D点时撤去，并立即对小球施加变力，使得小球开始做半径的匀速圆周运动，最终小球从Y点离开光滑水平台面开始做平抛运动。取：（1）求的大小；（2）求小球在光滑水平台面运动的总时间；（3）求小球平抛的水平位移。15.（14分）2024年的春节期间，由于天气干燥和高温，贵州各地都不同程度遭受了山火的侵袭，各地方也都组织了直升机灭火。某次飞行过程中，运送的水在水平方向速度及竖直方向速度与飞行时间t的关系图像如图a、b所示，假设该直升机一次可运送5吨水。关于某次运送水的运动，求：（结果可用根号表示）（1）水在第5s时受到的合力大小及方向；（2）1s时水的速度大小以及0∼6s内水的位移大小；（3）水到达的最大高度。

答案以及解析1.答案：D解析：A.若受变力作用的物体合外力的方向与速度方向在同一直线上，物体做直线运动，故A错误；B.物体做曲线运动时，其加速度可能不变，例如平抛运动，故B错误；C.速度变化的物体不一定做曲线运动，例如匀变速直线运动的速度时刻变化，故C错误；D.物体做匀速率曲线运动时，合外力不做功，故其所受合外力的方向总是与速度方向垂直，故D正确。故选D。2.答案：B解析：AD.做曲线运动的物体，其速度方向时刻变化，加速度一定不为零，根据牛顿第二定律可知物体所受的合外力一定不为零，故AD均错误；B.物体的运动状态改变，则速度改变，若速度大小改变而方向不变，物体做直线运动；若速度方向时刻改变，物体做曲线运动，故B正确；C.做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向一定不共线，故C错误。故选B。3.答案：D解析：A.该同学在空中只受重力，故加速度恒定，该同学做的是匀变速曲线运动，故A错误；B.惯性只与物体的质量有关，该同学助跑，惯性不变，故B错误；C.5米82为跳远成绩，加上助跑距离，位移应大于5米82，故平均速度大于2m/s，故C错误；D.该同学从起跳到落地做斜抛运动，故该同学在最高点时速度最小，故D正确。故选D。4.答案：A解析：一架飞机以200m/s的速度沿水平方向成60°角斜向上飞行，该飞机在水平方向的分速度为故选A。5.答案：C解析：BC.设恒力与连线的夹角为θ，根据几何关系可知b点速度方向与连线的夹角为30°。该质点做类斜抛运动，在垂直于恒力方向上的速度大小不变，在恒力方向做匀变速直线运动，则在沿初速度方向上速度由v减小到0，由匀变速直线运动规律解得a到b的时间为从a点运动到b点沿ab方向的平均速度为解得故B错误，C正确；AD.质点在垂直于恒力方向上速度不变，即解得当粒子沿恒方向的速度为0时，粒子的速度最小，此时粒子的最小速度为故AD错误。故选C。6.答案：B解析：船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀变速直线运动，两运动的合运动是变加速运动，选项A错误；当船头始终与河岸垂直时，渡河时间最短，，选项B正确，C错误；船在刚登陆时的速度是，选项D错误.7.答案：A解析：A.第一次不加电场，小球恰好沿水平方向撞到斜面上，采用逆向思维，将其看成平抛运动，则小球撞上斜面时与斜面的夹角为θ，设斜面倾角为α，即平抛运动位移方向与水平方向夹角为α，则平抛运动的末速度方向与水平方向夹角为，则有第二次施加范围足够大，竖直向下的匀强电场，小球竖直方向的加速度变大，初速度不变，小球的逆运动为类平抛运动，上述结论依然成立，所以小球仍然水平撞击斜面，故A正确；BC.不加电场时，设小球运动时间为t，有施加电场后，小球的加速度变大，设小球运动时间为，则有所以加电场后，小球的水平分速度不变，小球做平抛运动的水平位移变小，而故竖直分位移变小，即撞击点在B点下方，故BC错误；D.加电场与不加电场小球水平方向速度不变，所以两次撞击斜面时的速度一样大，故D错误。故选A。8.答案：C解析：A.A做斜上抛运动，到最高点时竖直速度为零，而水平速度不为零，所以A的速度不为零，故A错误；B.速度变化率即为加速度，两球均只受重力，加速度均为重力加速度，即速度变化率相等，故B错误；C.从抛出到相遇A、B动量的变化量均为故C正确；D.若A、B抛出点之间距离变小，B在上升阶段将被击中，故D错误。故选C。9.答案：B解析：AB.设小球平抛运动的初速度为，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则，解得平抛运动的时间为，水平位移为：，由此可知。要增大水平位移，可保持抛出点高度h不变，增大初速度，故正确，A错误；CD.由此可知，要增大水平位移x，可保持初速度大小不变，增大抛出点高度h，故CD错误。10.答案：C解析：设小球的初速度为v，斜面的倾角为θ，竖直方向上有水平方向上有根据几何关系联立可得说明小球的飞行时间与初速度成正比，所以即根据可得小球做平抛运动落在B点的时间是落在C点时间的。故选C。11.答案：（1）C（2）（3）偏小（4）解析：（1）A.无论斜槽是否光滑，只要小球每次从斜槽上同一位置由静止开始释放，就能获得相同的初速度，则斜槽是否光滑对实验没有影响，故A错误；B.描点连线时，应用平滑的曲线连接描绘的点，并舍掉误差较大的点，得到小球的运动轨迹，故B错误；C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放，保证每次做平抛运动的初速度相同，故C正确。故选C。（2）由图可知，小球两点间的水平位移相等，则两点间的时间间隔相等，设相邻两点间的时间间隔为T，竖直方向上，由逐差法可得水平方向上，由可得则小球平抛的初速度的计算式为（3）若斜槽末端不水平，则抛出时的速度方向不是水平的，而根据平抛运动的轨迹计算出的是水平速度，则小球离开斜末端的速度的测量值偏小。（4）根据可得可知y与图象是一条过原点的直线，可知小球运动的轨迹形状是抛物线；图线的斜率为则有小球从轨道末端飞出的初速度为12.答案：（1）BD（2）CD（3）解析：（1）用图甲装置可以探究平抛运动竖直方向做自由落体运动，需要改变小锤击打的力度，多次重复实验。故选BD。（2）A.用图乙装置进行实验，斜槽轨道不必要光滑，但末端必须水平，故A错误；B.竖直方向平移斜槽轨道1时不需要等间距移动，故B错误；C.要使两个小球到达斜槽末端时的速度相等，小钢球必须从两斜槽上同一高度由静止滚下，故C正确；D.小球1离开斜槽末端后做平抛运动，小球2离开斜槽末端后做匀速直线运动，实验中发现两小球总能相碰，所以该装置验证平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动，故D正确。故选CD。（3）用丙图装置进行实验，由平抛运动规律有联立解得13.答案：（1）4s（2）80m解析：（1）炸弹脱离飞机到击中目标所用时间为t，则解得（2）炸弹在空中所飞行的水平距离为14.答案：（1）；（2）0.51s；（3）2m解析：（1）小球在CD之间，