高中物理必修二《曲线运动》单元测试题

高中物理必修二《曲线运动》单元测试题同学们，《曲线运动》这一单元为我们展现了更为丰富的运动图景，从抛出的篮球到绕地的卫星，曲线运动无处不在。这份测试题旨在检验大家对曲线运动基本概念、运动合成与分解、平抛运动以及匀速圆周运动等核心知识的掌握程度和应用能力。请大家沉着冷静，仔细审题，规范作答，相信你们一定能出色发挥！考试时间：90分钟满分：100分一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.关于曲线运动，下列说法正确的是()A.曲线运动的速度大小一定变化B.曲线运动的速度方向一定变化C.曲线运动的加速度一定变化D.做曲线运动的物体所受合力一定为零2.某物体在一恒力作用下做曲线运动，关于物体的运动轨迹和速度方向，下列说法正确的是()A.轨迹的切线方向即为物体所受合力的方向B.速度方向与合力方向可能在同一直线上C.在任意时刻，速度方向总是与轨迹的切线方向一致D.物体的速度方向不断变化，因而加速度方向也不断变化3.关于运动的合成与分解，下列说法中正确的是()A.合运动的位移是分运动位移的代数和B.合运动的速度一定比分运动的速度大C.合运动和分运动具有等时性D.若两个分运动都是直线运动，则合运动一定是直线运动4.做平抛运动的物体，在水平方向上通过的最大距离取决于()A.物体的高度和初速度B.物体的质量和初速度C.物体的高度和所受重力D.物体的质量、高度和初速度5.如图所示，在研究平抛运动的实验中，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，自由下落。关于A、B两球的运动，下列说法正确的是()(示意图说明：一个倾斜轨道末端水平，轨道上有一小球A，轨道旁有一被夹住的小球B，两球初始高度相同)A.A球先落地B.B球先落地C.两球同时落地D.两球落地的先后顺序与初速度大小有关6.对于做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是()A.线速度B.角速度C.向心力D.向心加速度7.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中正确的是()(示意图说明：选项为四个不同方向的箭头，曲线MN大致为一个向左的弯道)A.指向圆心方向B.指向圆心的外侧，与速度方向夹角为钝角C.指向圆心的内侧，与速度方向夹角为锐角D.指向圆心的内侧，与速度方向夹角为钝角8.质量为m的小球，用长为L的细线悬挂在O点，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点，如图所示。则在此过程中拉力F和细线拉力T的大小变化情况是()(示意图说明：小球从最低点A被拉到左侧某一位置B，细线与竖直方向成一角度θ)A.F增大，T减小B.F增大，T增大C.F减小，T增大D.F减小，T减小二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)9.关于曲线运动的条件，以下说法正确的是()A.物体受变力作用才可能做曲线运动B.物体受恒力作用也可能做曲线运动C.物体所受合力为零时不可能做曲线运动D.物体只要受到合外力就一定做曲线运动10.关于平抛运动，下列说法正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.平抛运动的加速度方向始终竖直向下C.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角保持不变D.平抛运动在相同时间内速度变化量的大小和方向都相同11.关于向心加速度，下列说法正确的是()A.向心加速度是描述线速度大小变化快慢的物理量B.向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量C.做匀速圆周运动的物体，其向心加速度大小不变D.向心加速度的方向始终指向圆心12.如图所示，两个皮带轮通过皮带传动(皮带与轮之间不打滑)，大轮半径是小轮半径的2倍。则下列说法正确的是()(示意图说明：一个大轮和一个小轮，通过水平皮带连接，上方皮带绷紧)A.大轮边缘的线速度与小轮边缘的线速度大小相等B.大轮边缘的线速度是小轮边缘线速度的2倍C.大轮转动的角速度是小轮角速度的2倍D.大轮转动的角速度是小轮角速度的一半三、填空题(本题共3小题，每空3分，共18分)13.质点做曲线运动时，在某一点的速度方向是曲线上这一点的________方向。曲线运动中，物体所受合力的方向总是指向轨迹的________(填“内侧”或“外侧”)。14.将一个物体以10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，g取10m/s²。则物体抛出后1s末的速度大小为________m/s，这1s内物体的位移大小为________m。15.一个质量为2kg的物体，在半径为1m的圆周上做匀速圆周运动，其线速度大小为2m/s。则该物体做圆周运动的周期为________s，向心力大小为________N。四、实验题(本题共1小题，共8分)16.在“研究平抛物体的运动”实验中：(1)(2分)实验中，下列说法正确的是()A.应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道末端可以不水平D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些(2)(3分)某同学在实验中，只画出了平抛运动的一部分轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，测得A、B两点间的水平距离Δx1和B、C两点间的水平距离Δx2相等，且Δx1=Δx2=0.2m。又测得A、B两点间的竖直距离h1=0.1m，B、C两点间的竖直距离h2=0.3m，g取10m/s²。则物体平抛运动的初速度v0=________m/s。(3)(3分)若该同学在实验中，忘记记下斜槽末端的位置O，只得到如图所示的一段轨迹，图中取A点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立直角坐标系。测得曲线上某点P的坐标为(x,y)，且已知重力加速度为g。则小球平抛的初速度v0=________(用x、y、g表示)。五、计算题(本题共2小题，共26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)17.(12分)从高为H=5m的平台上，以v0=10m/s的初速度水平抛出一个质量为m=1kg的小球，不计空气阻力，g取10m/s²。求：(1)小球在空中飞行的时间；(2)小球落地点到抛出点的水平距离；(3)小球落地时的速度大小。18.(14分)如图所示，质量为m=0.5kg的小球用长为L=0.4m的细线系住，悬挂于O点。现将小球拉至与O点等高的A点由静止释放，不计空气阻力，g取10m/s²。求：(示意图说明：小球在A点时，细线水平伸直，由静止释放后下摆)(1)小球运动到最低点B时的速度大小；(2)小球运动到最低点B时，细线对小球的拉力大小；(3)若在O点正下方钉一个钉子C，OC=0.3m，当小球摆到最低点B后继续向左摆动，细线被钉子挡住。则小球能摆到的最高位置与A点相比，是高一些、低一些还是一样高？简要说明理由。---参考答案与解析一、单项选择题1.B解析：曲线运动的速度方向时刻改变，速度大小不一定变化，如匀速圆周运动，A错B对；曲线运动的加速度不一定变化，如平抛运动，C错；做曲线运动的物体所受合力一定不为零且不与速度共线，D错。2.C解析：轨迹的切线方向是速度方向，A错；曲线运动的速度方向与合力方向不在同一直线上，B错；速度方向总是轨迹的切线方向，C对；恒力作用下也可做曲线运动，加速度方向不变，D错。3.C解析：合运动的位移是分运动位移的矢量和，A错；合速度与分速度遵循平行四边形定则，合速度不一定比分速度大，B错；合运动与分运动具有等时性，C对；两个直线运动的合运动可能是曲线运动，D错。4.A解析：平抛运动的水平射程x=v0t，而t=√(2h/g)，故x=v0√(2h/g)，与高度h和初速度v0有关，与质量无关，A对。5.C解析：A球做平抛运动，竖直方向是自由落体运动，与B球的运动情况相同，故两球同时落地，C对。6.B解析：匀速圆周运动的线速度、向心力、向心加速度大小不变，方向时刻改变；角速度大小和方向都不变，B对。7.D解析：汽车沿曲线MN行驶且速度减小，所受合力应指向轨迹内侧（提供向心分量），且与速度方向夹角为钝角（提供减速的切向分量），D对。8.B解析：小球速率恒定，在切线方向合力为零。设细线与竖直方向夹角为θ，有F=mgsinθ，T=mgcosθ+mv²/L。θ增大时，sinθ增大，cosθ减小，故F增大，T增大（mv²/L不变），B对。二、多项选择题9.BC解析：物体做曲线运动的条件是合力（加速度）方向与速度方向不在同一直线上，与合力是否为恒力无关，A错B对；合力为零时物体静止或匀速直线运动，C对；合力与速度共线时做直线运动，D错。10.ABD解析：平抛运动只受重力，加速度恒为g，竖直向下，是匀变速曲线运动，A、B对；速度方向时刻变化，与加速度方向夹角不断变化，C错；Δv=gt，相同时间内Δv大小方向都相同，D对。11.BCD解析：向心加速度描述线速度方向变化的快慢，A错B对；匀速圆周运动向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，C、D对。12.AD解析：皮带传动不打滑，边缘线速度大小相等，A对B错；由v=ωr，r大则ω小，大轮半径是小轮2倍，故大轮角速度是小轮一半，C错D对。三、填空题13.切线；内侧14.10√2(或约14.14)；5√5(或约11.18)解析：1s末竖直分速度vy=gt=10m/s，合速度v=√(v0²+vy²)=10√2m/s；水平位移x=v0t=10m，竖直位移y=½gt²=5m，合位移s=√(x²+y²)=5√5m。15.π(或3.14)；8解析：周期T=2πr/v=2π×1/2=πs；向心力F=mv²/r=2×(2)²/1=8N。四、实验题16.(1)AD解析：为保证初速度相同，应从斜槽同一位置静止滑下，A对；斜槽不一定要光滑，B错；末端必须水平，C错；记录点适当多一些，轨迹更精确，D对。(2)2.0解析：因为Δx相等，故A到B和B到C的时间间隔T相等。竖直方向Δh=h2-h1=gT²，代入Δh=0.2m，g=10m/s²，得T=0.1s。v0=Δx/T=0.2/0.1=2.0m/s。(3)x√(g/(2y))解析：由y=½gt²得t=√(2y/g)，则v0=x/t=x√(g/(2y))。五、计算题17.解：(1)小球竖直方向做自由落体运动：H=½gt²解得t=√(2H/g)=√(2×5/10)=1s(2)水平距离x=v0t=10×1=10m(3)落地时竖直分速度vy=gt=10×1=10m/s落地速度大小v=√(v0²+vy²)=√(10²+10²)=10√2m/s≈14.1m/s18.解：(1)小球从A到B，机械能守恒：mgL=½mvB²解得vB=√(2gL)=√(2×10×0.4)=√8=2√2m/s≈2.83m/