最新平抛运动、圆周运动单元测试题
最新人教版高中物理必修二单元测试题全套附答案
最新人教版高中物理必修二单元测试题全套附答案(含模块综合测试题,共4套)第五章曲线运动章末检测试卷(一)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(1~8为单项选择题,9~12为多项选择题.每小题4分,共48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,所以不是匀变速运动,C错误.【考点】平抛运动和圆周运动的理解【题点】平抛运动和圆周运动的性质2.如图1所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间.假定此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则她()图1A.所受的合力为零,做匀速运动B.所受的合力恒定,做匀加速运动C.所受的合力恒定,做变加速运动D.所受的合力变化,做变加速运动答案D解析运动员做匀速圆周运动,由于合力时刻指向圆心,其方向变化,所以是变加速运动,D正确.【考点】对匀速圆周运动的理解【题点】对匀速圆周运动的理解3.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图2所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平方向运动.现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又使货物沿竖直方向向上做匀减速运动.此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的()图2答案D解析由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动,故货物所受的合外力竖直向下,由曲线运动的特点(所受的合外力要指向轨迹凹侧)可知,对应的运动轨迹可能为D.【考点】运动的合成和分解【题点】速度的合成和分解4.一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3所示.关于物体的运动,下列说法正确的是()图3A.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解析由题图知,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;根据题图可知物体的初速度大小为:v0=v x02+v y02=302+402m/s =50 m/s,故C正确,D错误.【考点】运动的合成和分解【题点】速度的合成和分解5.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R,甲、乙物体质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为L(L<R)的轻绳连在一起.如图4所示,若将甲物体放在转轴的位置上,甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直,要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看做质点)()图4A.μ(M-m)gmL B.μgLC.μ(M+m)gML D.μ(M+m)gmL答案D解析以最大角速度转动时,以M为研究对象,F=μMg,以m为研究对象F+μmg=mLω2,可得ω=μ(M+m)gmL,选项D正确.【考点】向心力公式的简单应用【题点】水平面内圆周运动的动力学问题6.如图5所示,斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方O点抛出,做初速度为v0的平抛运动,恰落在b点.若小球初速度变为v,其落点位于c,则()图5A.v0<v<2v0B.v=2v0C.2v0<v<3v0D.v>3v0答案A解析如图所示,M点和b点在同一水平线上,M点在c点的正上方.根据平抛运动的规律,若v=2v0,则小球经过M点.可知以初速度v0<v<2v0平抛小球才能落在c点,故只有选项A正确.【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用7.如图6所示,两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A 和轮B 水平放置(两轮不打滑),两轮半径r A =2r B ,当主动轮A 匀速转动时,在A 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止,若将小木块放在B 轮上,欲使木块相对B 轮能静止,则木块距B 轮转轴的最大距离为( )图6A.r B 4B.r B3 C.r B 2 D.r B答案 C解析 当主动轮匀速转动时,A 、B 两轮边缘上的线速度大小相等,由ω=v R 得ωA ωB =vr A v r B =r B r A =12.因A 、B材料相同,故木块与A 、B 间的动摩擦因数相同,由于小木块恰能在A 边缘上相对静止,则由静摩擦力提供的向心力达到最大值F fm ,得F fm =mωA 2r A ①设木块放在B 轮上恰能相对静止时距B 轮转轴的最大距离为r ,则向心力由最大静摩擦力提供,故F fm =mωB 2r ②由①②式得r =(ωA ωB )2r A =(12)2r A =r A 4=r B2,C 正确.【考点】水平面内的匀速圆周运动分析 【题点】水平面内的匀速圆周运动分析8.质量分别为M 和m 的两个小球,分别用长2l 和l 的轻绳拴在同一转轴上,当转轴稳定转动时,拴质量为M 和m 的小球悬线与竖直方向夹角分别为α和β,如图7所示,则( )图7A.cos α=cos β2B.cos α=2cos βC.tan α=tan β2D.tan α=tan β答案 A解析 对于球M ,受重力和绳子拉力作用,这两个力的合力提供向心力,如图所示.设它们转动的角速度是ω,由Mg tan α=M ·2l sin α·ω2,可得:cos α=g 2lω2.同理可得cos β=g lω2,则cos α=cos β2,所以选项A 正确.【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动力学问题分析9.西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节,其间若一名儿童站在自家的平房顶上,向距离他L 处的对面的竖直高墙上投掷西红柿,第一次水平抛出的速度是v 0,第二次水平抛出的速度是2v 0,则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时,有(不计空气阻力)( ) A.运动时间之比是2∶1 B.下落的高度之比是2∶1 C.下落的高度之比是4∶1 D.运动的加速度之比是1∶1 答案 ACD解析 由平抛运动的规律得t 1∶t 2=L v 0∶L 2v 0=2∶1,故选项A 正确.h 1∶h 2=(12gt 12)∶(12gt 22)=4∶1,选项B 错误,C 正确.由平抛运动的性质知,选项D 正确. 【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用10.m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A 为终端动力轮,如图8所示,已知动力轮半径为r ,传送带与轮间不会打滑,当m 可被水平抛出时( )图8A.传送带的最小速度为grB.传送带的最小速度为grC.A 轮每秒的转数最少是12πg rD.A 轮每秒的转数最少是12πgr答案 AC解析 物体恰好被水平抛出时,在动力轮最高点满足mg =m v 2r ,即速度最小为gr ,选项A 正确,B 错误;又因为v =2πrn ,可得n =12πgr,选项C 正确,D 错误. 【考点】向心力公式的简单应用 【题点】竖直面内圆周运动的动力学问题11.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9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9A.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F N =mgcos θ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F n =mg tan θ=m v 2r =mω2r =m 4π2T 2r 知h 变化时,向心力F n 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. 【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动力学问题分析12.如图10所示,两个质量均为m 的小木块a 和b (均可视为质点)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2l ,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g .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,下列说法正确的是(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )图10A.b 一定比a 先开始滑动B.a 、b 所受的摩擦力始终相等C.ω=kg2l是b 开始滑动的临界角速度 D.当ω=2kg3l时,a 所受摩擦力的大小为kmg 答案 AC解析 小木块a 、b 做圆周运动时,由静摩擦力提供向心力,即F f =mω2R .当角速度增加时,静摩擦力增大,当增大到最大静摩擦力时,发生相对滑动,对木块a :F f a =mωa 2l ,当F f a =kmg 时,kmg =mωa 2l ,ωa =kgl;对木块b :F f b =mωb 2·2l ,当F f b =kmg 时,kmg =mωb 2·2l ,ωb =kg2l,所以b 先达到最大静摩擦力,选项A 正确;两木块滑动前转动的角速度相同,则F f a =mω2l ,F f b =mω2·2l ,F f a <F f b ,选项B 错误;当ω=kg2l时b 刚开始滑动,选项C 正确;当ω=2kg 3l 时,a 没有滑动,则F f a =mω2l =23kmg ,选项D 错误.【考点】水平面内的匀速圆周运动的动力学分析 【题点】水平面内的匀速圆周运动的动力学分析 二、实验题(本题共2小题,共12分)13.(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11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,使它在水平桌面上做匀速圆周运动.设航天器中具有基本测量工具.图11(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)FT 24π2R解析 需测量物体做圆周运动的周期T 、圆周运动的半径R 以及弹簧测力计的示数F ,则有F =m 4π2T2R ,所以待测物体质量的表达式为m =FT 24π2R .【考点】对向心力的理解 【题点】向心力实验探究14.(8分)未来在一个未知星球上用如图12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1∶4,则:图12(1)由以上信息,可知a 点________(选填“是”或“不是”)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/s 2. (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)425解析 (1)由初速度为零的匀加速直线运动连续相等时间内通过的位移之比为1∶3∶5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Δh =gT 2,T =0.10 s ,可求出g =8 m/s 2.(3)由两位置间的时间间隔为0.10 s ,水平距离为8 cm ,x =v x t ,得水平速度v x =0.8 m/s.(4)b 点竖直分速度为a 、c 间的竖直平均速度,则v yb =4×4×10-22×0.10 m/s =0.8 m/s ,所以v b =v x 2+v yb 2=425m/s. 【考点】研究平抛运动的创新性实验 【题点】研究平抛运动的创新性实验三、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) 15.(8分)如图13所示,马戏团正在上演飞车节目.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v 1=2gR 的速度过轨道最高点B ,并以v 2=3v 1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13答案 6mg解析 在B 点,F B +mg =m v 12R ,解得F B =mg ,根据牛顿第三定律,摩托车对轨道的压力大小F B ′=F B =mg在A 点,F A -mg =m v 22R解得F A =7mg ,根据牛顿第三定律,摩托车对轨道的压力大小F A ′=F A =7mg 所以在A 、B 两点车对轨道的压力大小相差F A ′-F B ′=6mg . 【考点】向心力公式的简单应用 【题点】竖直面内圆周运动的动力学问题16.(10分)如图14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.不计空气阻力,试求:(重力加速度为g )图14(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)gR (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mg =m v 2R所以v =gR(2)小球离开C 点后做平抛运动,设从C 点落到A 点用时为t ,则2R =12gt 2又因A 、B 之间的距离s =v t 所以s =gR ·4Rg=2R . 【考点】竖直面内的圆周运动分析 【题点】竖直面内的“绳”模型17.(10分)如图15所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A 以v 1=6 m/s 的初速度沿斜面上滑,同时在物体A 的正上方,有一物体B 以某一初速度水平抛出.物体A 恰好可以上滑到最高点,此时物体A 恰好被物体B 击中.A 、B 均可看成质点(不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2).求:图15(1)物体A 上滑到最高点所用的时间t ; (2)物体B 抛出时的初速度v 2的大小; (3)物体A 、B 间初始位置的高度差h . 答案 (1)1 s (2)2.4 m/s (3)6.8 m解析 (1)物体A 上滑过程中,由牛顿第二定律得 mg sin θ=ma 代入数据得a =6 m/s 2设物体A 滑到最高点所用时间为t ,由运动学公式知0=v 1-at 解得t =1 s(2)物体B 平抛的水平位移x =12v 1t cos 37°=2.4 m物体B 平抛的初速度v 2=xt =2.4 m/s(3)物体A 、B 间初始位置的高度差 h =12v 1t sin 37°+12gt 2=6.8 m. 【考点】平抛运动中的两物体相遇问题【题点】平抛运动和竖直(或水平)运动的相遇问题18.(12分)如图16所示,水平放置的正方形光滑玻璃板abcd ,边长为L ,距地面的高度为H ,玻璃板正中间有一个光滑的小孔O ,一根细线穿过小孔,两端分别系着小球A 和小物块B ,当小球A 以速度v 在玻璃板上绕O 点做匀速圆周运动时,AO 间的距离为l .已知A 的质量为m A ,重力加速度为g ,不计空气阻力.图16(1)求小物块B 的质量m B ;(2)当小球速度方向平行于玻璃板ad 边时,剪断细线,则小球落地前瞬间的速度多大? (3)在(2)的情况下,若小球和小物块落地后均不再运动,则两者落地点间的距离为多少? 答案 (1)m A v 2gl(2)v 2+2gH (3)L 24+l 2+2H v 2g+v L 2Hg解析 (1)以B 为研究对象,根据平衡条件有 F T =m B g以A 为研究对象,根据牛顿第二定律有 F T =m A v 2l联立解得m B =m A v 2gl(2)剪断细线,A 沿轨迹切线方向飞出,脱离玻璃板后做平抛运动,竖直方向,有v y 2=2gH ,解得v y =2gH , 由平抛运动规律得落地前瞬间的速度v ′=v 2+v y 2=v 2+2gH (3)A 脱离玻璃板后做平抛运动, 竖直方向:H =12gt 2水平方向:x =L2+v t两者落地的距离s =x 2+l 2= L 24+l 2+2H v 2g+v L 2Hg. 【考点】平抛运动规律的应用 【题点】平抛运动规律的应用第六章 万有引力与航天 章末检测试卷(二)(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(1~8为单项选择题,9~12为多项选择题.每小题5分,共60分)1.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )A.卡文迪许通过实验比较准确地测出了引力常量的数值B.第谷通过对天体运动的长期观察,发现了行星运动三定律C.开普勒发现了万有引力定律D.牛顿提出了“日心说” 答案 A【考点】物理学史的理解 【题点】物理学史的理解2.如图1所示,火星和地球都在围绕着太阳旋转,其运行轨道是椭圆.根据开普勒行星运动定律可知( )图1A.火星绕太阳运行过程中,速率不变B.地球靠近太阳的过程中,运行速率减小C.火星远离太阳过程中,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大D.火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 答案 D解析 根据开普勒第二定律:对任意一个行星而言,它与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等,可知行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化,地球靠近太阳过程中运行速率将增大,选项A 、B 、C 错误.根据开普勒第三定律,可知所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.由于火星轨道的半长轴比较大,所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长,选项D 正确. 【考点】开普勒定律的理解 【题点】开普勒定律的理解3.2015年12月29日,“高分四号”对地观测卫星升空.这是中国“高分”专项首颗高轨道高分辨率、设计使用寿命最长的光学遥感卫星,也是当时世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星.下列关于“高分四号”地球同步卫星的说法中正确的是( ) A.该卫星定点在北京上空 B.该卫星定点在赤道上空C.它的高度和速度是一定的,但周期可以是地球自转周期的整数倍D.它的周期和地球自转周期相同,但高度和速度可以选择,高度增大,速度减小 答案 B解析 地球同步卫星若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了“同步”,那它的运动轨道所在平面与受到的地球的引力就不在一个平面上,且稳定做圆周运动,这是不可能的,因此地球同步卫星相对地面静止不动,必须定点在赤道的正上方,选项A 错误,B 正确;因为同步卫星要和地球自转同步,即它们的T 和ω都相同,根据G Mmr 2=m v 2r =mω2r ,因为ω一定,所以r 必须固定,且v 也固定,选项C 、D 错误.【考点】同步卫星规律的理解和应用 【题点】同步卫星规律的理解和应用4.2017年11月15日,我国又一颗第二代极轨气象卫星“风云三号D ”成功发射,顺利进入预定轨道.极轨气象卫星围绕地球南北两极运行,其轨道在地球上空650~1 500 km 之间,低于地球静止轨道卫星(高度约为36 000 km),可以实现全球观测.有关“风云三号D”,下列说法中正确的是()A.“风云三号D”轨道平面为赤道平面B.“风云三号D”的发射速度可能小于7.9 km/sC.“风云三号D”的周期小于地球静止轨道卫星的周期D.“风云三号D”的加速度小于地球静止轨道卫星的加速度答案C【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系5.如图2所示为北斗导航系统的部分卫星,每颗卫星的运动可视为匀速圆周运动.下列说法错误的是()图2A.在轨道运行的两颗卫星a、b的周期相等B.在轨道运行的两颗卫星a、c的线速度大小v a<v cC.在轨道运行的两颗卫星b、c的角速度大小ωb<ωcD.在轨道运行的两颗卫星a、b的向心加速度大小a a<a b答案D解析根据万有引力提供向心力,得T=2πr3GM,因为a、b的轨道半径相等,故a、b的周期相等,选项A正确;因v=GMr,c的轨道半径小于a的轨道半径,故线速度大小v a<v c,选项B正确;因ω=GMr3,c的轨道半径小于b的轨道半径,故角速度大小ωb<ωc,选项C正确.因a n=GMr2,a的轨道半径等于b的轨道半径,故向心加速度大小a a=a b,选项D错误.【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系6.国务院批复,自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,如图3所示,其轨道近地点高度约为440 km,远地点高度约为2 060 km;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35 786 km的地球同步轨道上.设东方红一号在远地点的加速度为a1,东方红二号的加速度为a2,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3,则a1、a2、a3的大小关系为()图3A.a 2>a 1>a 3B.a 3>a 2>a 1C.a 3>a 1>a 2D.a 1>a 2>a 3答案 D解析 卫星围绕地球运行时,万有引力提供向心力,对于东方红一号,在远地点时有G Mm 1(R +h 1)2=m 1a 1,即a 1=GM (R +h 1)2,对于东方红二号,有G Mm 2(R +h 2)2=m 2a 2,即a 2=GM(R +h 2)2,由于h 2>h 1,故a 1>a 2,东方红二号卫星与地球自转的角速度相等,由于东方红二号做圆周运动的轨道半径大于地球赤道上物体做圆周运动的半径,根据a n =ω2r ,故a 2>a 3,所以a 1>a 2>a 3,选项D 正确,选项A 、B 、C 错误. 【考点】赤道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对比 【题点】赤道物体、同步卫星以及近地卫星运动规律对比7.地球上站着两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动,则这两位观察者的位置及两颗卫星到地球中心的距离是( ) A.一人在南极,一人在北极,两颗卫星到地球中心的距离一定相等 B.一人在南极,一人在北极,两颗卫星到地球中心的距离可以不等 C.两人都在赤道上,两颗卫星到地球中心的距离可以不等 D.两人都在赤道上,两颗卫星到地球中心的距离一定相等 答案 D解析 两位相距非常远的观察者,都发现自己正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动,说明此卫星为地球同步卫星,运行轨道为位于地球赤道平面内的圆形轨道,距离地球的高度约为36 000 km ,所以两个人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等,故D 正确.8.2015年9月14日,美国的LIGO 探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号,此信号是由两个黑洞的合并过程产生的.如果将某个双黑洞系统简化为如图4所示的圆周运动模型,两黑洞绕O 点做匀速圆周运动.在相互强大的引力作用下,两黑洞间的距离逐渐减小,在此过程中,两黑洞做圆周运动的( )图4A.周期均逐渐增大B.线速度均逐渐减小C.角速度均逐渐增大D.向心加速度均逐渐减小答案 C解析 根据G M 1M 2L 2=M 14π2R 1T 2,解得M 2=4π2R 1GT 2L 2,同理可得M 1=4π2L 2GT 2R 2,所以M 1+M 2=4π2L 2GT 2(R 1+R 2)=4π2L 3GT 2,当(M 1+M 2)不变时,L 减小,则T 减小,即双星系统运行周期会随间距减小而减小,故A错误;根据G M 1M 2L 2=M 1v 12R 1,解得v 1=GM 2R 1L 2,由于L 平方的减小比R 1和R 2的减小量大,则线速度增大,故B 错误;角速度ω=2πT ,结合A 可知,角速度增大,故C 正确;根据G M 1M 2L 2=M 1a 1=M 2a 2知,L 变小,则两星的向心加速度增大,故D 错误.9.一些星球由于某种原因而发生收缩,假设该星球的直径缩小到原来的四分之一,若收缩时质量不变,则与收缩前相比( )A.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍B.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的16倍C.星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍D.星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍 答案 BD解析 在星球表面由重力等于万有引力mg =G MmR 2可知,同一物体在星球表面受到的重力增大为原来的16倍,选项A 错误,B 正确.由第一宇宙速度计算式v =GMR可知,星球的第一宇宙速度增大为原来的2倍,选项C 错误,D 正确. 【考点】三个宇宙速度的理解 【题点】第一宇宙速度的理解10.设地面附近重力加速度为g 0,地球半径为R 0,人造地球卫星的圆形轨道半径为R ,那么以下说法中正确的是( )A.卫星运行的向心加速度大小为g 0R 02R 2B.卫星运行的速度大小为R 02g 0R C.卫星运行的角速度大小为R 3R 02g 0D.卫星运行的周期为2πR 3R 02g 0答案 ABD解析 由G Mm R 2=ma 向,得a 向=G M R 2,又g 0=GM R 02,故a 向=g 0R 02R 2,A 对.又a 向=v 2R ,v =a 向R =g 0R 02R,B 对.ω=a 向R=g 0R 02R 3,C 错.T =2πω=2πR 3g 0R 02,D 对. 【考点】天体运动规律分析【题点】应用万有引力提供向心力分析天体运动规律11.一宇宙飞船绕地心做半径为r 的匀速圆周运动,飞船舱内有一质量为m 的人站在可称体重的台秤上.用R 表示地球的半径,g 表示地球表面处的重力加速度,g ′表示宇宙飞船所在处的重力加速度,F N 表示人对台秤的压力,则下列关系正确的是( ) A.g ′=0 B.g ′=gR 2r 2C.F N =0D.F N =m Rrg答案 BC解析 处在地球表面处的物体所受重力近似等于万有引力,所以有mg =G MmR 2,即GM =gR 2,对处在轨道半径为r 的宇宙飞船中的物体,有mg ′=G Mm r 2,即GM =g ′r 2,所以有g ′r 2=gR 2,即g ′=gR 2r 2,B 正确,A 错误;当宇宙飞船绕地心做半径为r 的匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,飞船及飞船内物体处于完全失重状态,所以对台秤的压力为零,C 正确,D 错误. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系 【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系12.为了探测X 星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心、半径为r 1的圆轨道上运动,周期为T 1,总质量为m 1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r 2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m 2,则( ) A.X 星球的质量为M =4π2r 13GT 12B.X 星球表面的重力加速度为g =4π2r 1T 12C.登陆舱在r 1与r 2轨道上运动时的速度大小之比为v 1v 2=m 1r 2m 2r 1 D.登陆舱在半径为r 2轨道上做圆周运动的周期为T 2=T 1r 23r 13答案 AD解析 探测飞船做圆周运动时有G Mm 1r 12=m 1(2πT 1)2r 1,解得M =4π2r 13GT 12,选项A 正确;因为星球半径未知,所以选项B 错误;根据G Mmr 2=m v 2r ,得v =GMr ,所以v 1v 2=r 2r 1,选项C 错误;根据开普勒第三定律r 13T 12=r 23T 22,得T 2=T 1r 23r 13,选项D 正确. 【考点】卫星运动参量与轨道半径的关系 【题点】卫星运动参量与轨道半径的关系二、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)宇航员在某星球表面以初速度v 0竖直向上抛出一个物体,物体上升的最大高度为h .已知该星球的半径为R ,且物体只受该星球的引力作用.求: (1)该星球表面的重力加速度;(2)从这个星球上发射卫星的第一宇宙速度.。
新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》测试题(有答案解析)
一、选择题1.下面说法正确的是()A.平抛运动属于匀变速运动B.匀速圆周运动属于匀变速运动C.圆周运动的向心力就是做圆周运动物体受到的合外力D.如果物体同时参与两个直线运动,其运动轨迹一定是直线运动2.一石英钟的秒针、分针和时针长度是2:2:1,它们的转动皆可以看做匀速转动,()A.秒针、分针和时针转一圈的时间之比1:60:1440B.分针和时针针尖转动的线速度之比为12:1C.秒针和时针转动的角速度之比720:1D.分针和时针转动的向心加速度之比144:13.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.由2var可知,匀速圆周运动的向心加速度恒定B.向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小C.匀速圆周运动也是一种平衡状态D.向心加速度越大,物体速率变化越快4.火车转弯时,如果铁路弯道的内、外轨一样高,则外轨对轮缘(如左图所示)挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力(如图中所示),但是靠这种办法得到向心力,铁轨和车轮极易受损。
在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨(如右图所示),当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压,设此时的速度大小为v,重力加速度为g,以下说法中正确的是()A.该弯道的半径R=2 v gB.当火车质量改变时,规定的行驶速度也将改变C.当火车速率大于v时,外轨将受到轮缘的挤压D.按规定速度行驶时,支持力小于重力5.中学生常用的学习用具修正带的结构如图所示,包括上下盖座,大小齿轮,压嘴座等部件。
大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中,大小齿轮相互吻合,a,b点分别位于大小齿轮的边缘。
c点在大齿轮的半径中点,当修正带被匀速拉动进行字迹修改时()A.大小齿轮的转向相同B.a点的线速度比b点大C.b、c两点的角速度相同D.b点的向心加速度最大6.用手掌平托一苹果,保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。
关于苹果从最低点a到最高点c的运动过程,下列说法中正确的是()A.苹果在a点处于超重状态B.苹果在b点所受摩擦力为零C.手掌对苹果的支持力越来越大D.苹果所受的合外力保持不变7.如图,甲是滚筒洗衣机滚筒的内部结构,内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。
高中物理《抛体运动》单元测试
高中物理《抛体运动》单元测试学校:________ 班级:________ 姓名:________ 学号:________一、单选题(共13小题)1.取水平地面为重力势能零点,一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等.不计空气阻力,该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A.B.C.D.2.距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图.小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s2.可求得h 等于()A.1.25m B.2.25m C.3.75m D.4.75m3.如图所示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点),球员顶球点的高度为h,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A.足球位移的大小x=B.足球初速度的大小v0=C.足球末速度的大小v=D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=4.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小()A.一样大B.水平抛出的最大C.斜向上抛的最大D.斜向下抛的最大5.如图所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板为参照物()A.帆船朝正东方向航行,速度大小为vB.帆船朝正西方向航行,速度大小为vC.帆船朝南偏东45°方向航行,速度大小为vD.帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为v6.一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()A.B.C.tanθD.2tanθ7.在离地高h处,沿竖直方向向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为()A.B.C.D.8.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示,水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h,发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h,不计空气的作用,重力加速度大小为g,若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,v的取值范围是()A.<v<L1B.<v<C.<v<D.<v<9.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。
平抛运动、圆周运动单元测试题
《平抛运动·圆周运动》 单元检测题一、选择题 (本题共12小题,每小题4分,每小题有四个答案,其中至少有一个是正确的,部分选对者得2分,共48分) 1.关于圆周运动,下列说法正确的是 ( ) A.匀速圆周运动是一种匀速运动 B. 匀速圆周运动是一种变加速运动 C.由于物体做圆周运动,所以才产生向心力D. 由于物体受到向心力的作用,所以物体才不断改变速度的方向而做圆周运动2.用长为L 的细绳,拴着质量为m 的小球,在竖直平面内做匀速圆周运动,下列说法中错误..的是 ( ) A. 小球在最高点所受的向心力一定是重力 B. 小球在最高点绳子的拉力可能为零 C. 小球在最低点绳子的拉力一定大于重力D .若小球恰好能在竖直平面内做匀速圆周运动,则它在最高点的速率为gL3.一个物体从某一确定的高度为v0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为,那么它的运动时间是 ( ) A.0t v v gB.02tv v gC.0222t v v gD.022t v v4.甲、乙两人在一幢楼房的三楼窗口掷垒球,他们都劲力沿水平抛出同样垒球,不计空气阻力。
甲掷的水平距离正好是乙的两倍。
若乙要想水平掷出相当于甲在三楼窗口掷出的距离,则乙应在哪一楼窗口水平抛出? A.5楼 B.6楼 C.9楼 D.12楼5.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面上的A 点,先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出,第一次初速度为v1,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α1,第二次初速度为v2,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α2,,若v1>v2,则 ( ) A.12B.12C.12D.无法确定6.如图所示,枪管对准小球C ,A 、B 、C 在同一水平面上,枪管和小球距地面的高度为45m ,已知=100m ,当子弹射出枪口时,小球开始自由下落,弱子弹射出枪口时的速度为v0=50m,子弹恰好能C 下落20m 时击中C 。
高中物理第六章圆周运动章末质量评估含解析
章末质量评估(六)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求)1.关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是速度不变的运动B。
平抛运动是匀变速曲线运动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:B2。
在如图所示的装置中,甲、乙属于同轴传动,乙、丙属于皮带传动(皮带与轮不发生相对滑动),A、B、C分别是三个轮边缘上的点,设甲、乙、丙三轮的半径分别是R甲、R乙和R丙,且R甲=2R 乙=R丙,如果三点的线速度分别为v A、v B、v C,三点的周期分别为T A、T B、T C,向心加速度分别为a A、a B、a C,则下列说法正确的是()A。
a A∶a B=1∶2B。
a A∶a B=1∶4C.v A∶v C=1∶4D.T A∶T C=1∶2答案:D3.一质点做匀速圆周运动,其轨迹半径为2 m,向心加速度大小为2 m/s2,则() A。
周期为1 sB.转速为2 r/sC。
线速度大小为2 m/sD.角速度为2π rad/s答案:C4.下图是大小轮复古自行车,已知大轮与小轮的直径之比为12∶5,若在运动过程中两轮与地均不打滑,则下列说法正确的是()A。
大轮和小轮相对轴心的角速度大小之比为12∶5B。
大轮和小轮相对轴心的转速大小之比为12∶5C.大轮和小轮相对轴心的转动周期之比为5∶12D.大轮和小轮外边缘相对轴心的向心加速度大小之比为5∶12答案:D5.如图所示,小物块(可看作质点)以某一竖直向下的初速度从半球形碗的碗口左边缘向下滑,半球形碗一直静止在水平地面上,物块下滑到最低点过程中速率不变,则在下滑过程中下列说法正确的是()A.物块下滑过程中处于平衡状态B。
半球形碗对物块的摩擦力逐渐变小C.地面对半球形碗的摩擦力方向向左D.半球形碗对地面的压力保持不变答案:B6。
质量为m的物体用细绳通过光滑的水平板上的小孔与装有细沙的漏斗(漏斗总质量m')相连,物体正在做匀速圆周运动,如图所示,如果缓慢减小漏斗的总质量,则物体的轨道半径r、角速度ω变化情况是()A.r不变,ω变小B。
新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》检测卷(有答案解析)(1)
一、选择题1.如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的固定光滑圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的临界速度为v,当小球以3v的速度经过最高点时,对轨道的压力大小是(重力加速度为g)()A.mg B.2mg C.4mg D.8mg2.下面说法正确的是()A.平抛运动属于匀变速运动B.匀速圆周运动属于匀变速运动C.圆周运动的向心力就是做圆周运动物体受到的合外力D.如果物体同时参与两个直线运动,其运动轨迹一定是直线运动3.如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,A、B间的动摩擦因数为0.5,B与盘之间的动摩擦因数为0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则下列说法正确的是()A.A对B的摩擦力指向圆心B.B运动所需的向心力大于A运动所需的向心力C.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍D.若缓慢增大圆盘的转速,A、B一起远离盘心4.如图所示,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)。
某段时间圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止,在这段时间内,关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中,正确的是()A.B.C.D.5.如图,甲是滚筒洗衣机滚筒的内部结构,内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。
洗衣机脱水时,衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动,如图乙。
a、b、c、d分别为一件小衣物(可理想化为质点)随滚筒转动过程中经过的四个位置,a为最高位置,c为最低位置,b、d与滚筒圆心等高。
下面说法正确的是()A.衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相同B.衣物转到a位置时的脱水效果最好C.衣物对滚筒壁的压力在a位置比在c位置的大D.衣物在四个位置加速度相同6.两个质量相同的小球,在同一水平面内做匀速圆周运动,悬点相同,如图所示,A运动的半径比B的大,则()A.A所需的向心力比B的大B.B所需的向心力比A的大C.A的角速度比B的大D.B的角速度比A的大7.如图所示是两个圆锥摆,两个质量相等、可以看做质点的金属小球有共同的悬点,在相同的水平面内做匀速圆周运动,下面说法正确的是()A.A球对绳子的拉力较大B.A球圆周运动的向心力较大C.B球圆周运动的线速度较大D.B球圆周运动的周期较大8.如图甲,滚筒洗衣机脱水时,衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动.如图乙,一件小衣物(可理想化为质点)质量为m,滚筒半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,a、b分别为小衣物经过的最高位置和最低位置.下列说法正确的是()A.衣物所受合力的大小始终为mω2RB.衣物转到a位置时的脱水效果最好C.衣物所受滚筒的作用力大小始终为mgD.衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的大9.质量分别为M和m的A、B两物块放在水平转盘上,用细线系于圆盘转轴上的同一点,细线均刚好拉直,细线与转轴夹角θ>α,随着圆盘转动的角速度缓慢增大()A.A对圆盘的压力先减为零B.B对圆盘的压力先减为零C.A、B同时对圆盘的压力减为零D.由于A、B质量大小关系不确定,无法判断哪个物块对圆盘的压力先减为零L L=的细线拴在同一10.如图所示,两个质量相同的小球A、B,用长度之比为:3:2A B点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的()ωω=A.角速度之比为:3:2A Bv v=B.线速度之比为:1:1A BC .向心力之比为:2:3A B F F =D .悬线的拉力之比为:3:2A B T T =11.下列关于运动和力的叙述中,正确的是( )A .做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的B .物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心C .物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动D .物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同12.顺时针摇动水平放置的轮子,图为俯视图。
最新高中物理必修二测试题全套带答案
最新人教版高中物理必修二单元测试题全套带答案第五章曲线运动单元测试题一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分)1.关于曲线运动,下列说法正确的是()A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下一定做曲线运动C.做曲线运动的物体,其速度大小可能不变D.速度大小和加速度大小均不变的运动不可能是曲线运动2.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3.如图所示,平面直角坐标系xOy与水平面平行,在光滑水平面上,一做匀速直线运动的质点以速度v 通过坐标原点O,速度方向与x轴正方向的夹角为α,与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力F x和沿y 轴正方向的恒力F y,则此后()A.因为有F x,质点一定做曲线运动B.如果F y<F x,质点相对原来的方向向y轴一侧做曲线运动C.如果F y=F x tan α,质点做直线运动D.如果F x>F y cot α,质点相对原来的方向向y轴一侧做曲线运动4.乘坐如图所示游乐园的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动,下列说法正确的是( )A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去B.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于mgC.人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等D.人在最低点时对座位的压力大于mg5.一辆卡车匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( )[来源:学科网ZXXK]A.a处B.b处C.c处 D.d处6.用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸,如图所示,已知拉绳的速度v不变,则船速()A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 不变D.先增大后减小7.甲乙两同学在一幢楼的三楼窗口沿水平方向比赛掷垒球,甲掷垒球的水平距离正好是乙的两倍,若乙要想水平掷出相当于甲在三楼窗口掷出的距离,则乙应 ( ) A .在12楼窗口水平掷出 B .在9楼窗口水平掷出 C .在6楼窗口水平掷出 D .在5楼窗口水平掷出8.如图所示,靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,大轮半径是小轮半径的2倍,A 、B 分别为大、小轮边缘上的点,C 为大轮上一条半径的中点,则( )A .两轮转动的角速度相等B .小轮转动的角速度是大轮的2倍C .质点加速度a A =2a BD .质点加速度a B =2a C9.如图右图所示,将完全相同的两个小球A 、B ,用长L=0.8 m 的细绳悬于以s m v o 4=向右匀速运动的小车的顶部,两球恰与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止运动,此时悬线的拉力之比F B ∶F A 为( 210s m g =)( )A.1∶4.B.1∶3C.1∶2D. 1∶110.质量m 的物体随水平传送带一起匀速运动,A 为传送带的终端皮带轮.皮带轮半径为r ,要使物体通过终端时能做平抛运动,皮带轮的转速n 至少为( )[来源:ZA.12πg rB.g rC.grD.gr2π11.如图所示,小物体位于半径为R 的半球顶端,若给小物体以水平初速度v 0时,小物体对球顶恰无压力,则下列说法错误的是( )A .物体立即离开球面做平抛运动B .物体落地时水平位移为2RC .物体的初速度v 0=gRD .物体着地时速度方向与地面成45°角12.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止.物体与盘面间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g 取10 m/s 2.则ω的最大值是( )A. 5 rad/sB. 3 rad/s C .1.0 rad/s D .0.5 rad/s二、实验题(本大题共2小题,共16分)13.小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v 0运动,得到不同轨迹.图中a 、b 、c 、d 为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A 时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B 时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动. 14.(1)在探究平抛运动的规律时,可以选用图甲所示的各种装置图,以下操作合理的是( )甲乙A .选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A 、B 两球是否同时落地B .选用装置2时,要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A 一定要低于水面C .选用装置3时,要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球D .除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒十几帧至几十帧的照片,获得平抛轨迹(2)如图乙所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分,图中背景格的边长均为5 cm ,如果g 取10 m/s 2,求: ①闪光频率是________Hz ;②小球运动的水平分速度的大小是____m/s ; ③小球经过B 点时速度的大小是______m/s 。
2023年2月人教版高中物理 第六章 圆周运动 单元检测+答案
高一物理必修第二册第六章圆周运动单元检测班级姓名学号分数(考试时间:90分钟试卷满分:100分)注意事项:1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,将答案填在选择题上方的答题表中。
3.回答第II卷时,将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,第9-12题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。
)1.下列关于匀速圆周运动的说法正确的是()A.匀速圆周运动是匀加速曲线运动B.做匀速圆周运动的物体所受合外力是保持不变的C.做匀速圆周运动的物体所受合外力就是向心力D.随圆盘一起匀速转动的物体受重力、支持力和向心力的作用2.如图是一种新概念自行车,它没有链条,共有三个转轮,A、B、C转轮半径依次减小。
轮C与轮A啮合在一起,骑行者踩踏板使轮C动,轮C驱动轮A转动,从而使得整个自行车沿路面前行。
对于这种自行车,下面说法正确的是()A.转轮A、B、C线速度v A、v B、v C之间的关系是v A>v B>v CB.转轮A、B、C线速度v A、v B、v C之间的关系是v A=v B>v CC.转轮A、B、C角速度ωA、ωB、ωC之间的关系是ωA<ωB<ωCD.转轮A、B、C角速度ωA、ωB、ωC之间的关系是ωA=ωB>ωC3.自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的边缘上有A、B、C三点,向心加速度随半径变化图像如图所示,则()A.A、B两点加速度关系满足甲图线B.A、B两点加速度关系满足乙图线C.A、C两点加速度关系满足甲图线D.A、C两点加速度关系满足乙图线4.如图所示,质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点,当轻杆绕轴OO′以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,a绳与水平面成θ角,b 绳平行于水平面且长为l,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A .a 绳与水平方向夹角θ随角速度ω的增大而一直减小B .a 绳所受拉力随角速度的增大而增大C .当角速度ωtan g l θb 绳将出现弹力 D .若b 绳突然被剪断,则a 绳的弹力一定发生变化5.在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨,如图所示,当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为v ,重力加速度为g ,两轨所在面的倾角为θ,则( )A .当火车质量改变时,规定的行驶速度大小也随之改变B .当火车速率大于v 时,外轨将受到轮缘的挤压C .当火车速率大于v 时,内轨将受到轮缘的挤压D .该弯道的半径2sin v r g θ= 6.如图所示,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f F ,则物块与碗的动摩擦因数为( )A .f F mgB .f 2F v mg m R+ C .f 2F v mg m R - D .f m F R7.我国短道速滑项目在北京冬奥会上获得 2 金 1 银 1 铜。
(新教材)人教版 物理 必修第二册 第六章 圆周运动 单元测试题(含答案)
绝密★启用前(新教材)人教版物理必修第二册第六章圆周运动单元测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.关于地球(看做球体)上的物体随地球自转而具有的向心加速度,下列说法正确的是()A.方向都指向地心B.赤道处最小C.邢台处的向心加速度大于两极处的向心加速度D.同一地点,质量大的物体向心加速度也大2.如图所示,在光滑的漏斗内部一个水平面上,小球以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动.则小球运动的加速度a的大小为()A.B.C.ωrD.rω23.如图所示为一皮带传动装置,右轮半径为r,a点在它的边缘上.左轮半径为2r,b点在它的边缘上.若在传动过程中,皮带不打滑,则a点与b点的向心加速度大小之比为()A. 1∶2B. 2∶1C. 4∶1D. 1∶44.如图所示,电风扇工作时,叶片上a,b两点的线速度分别为v a,v b,角速度分别为ωa,ωb,则下列关系正确的是()A.v a=v b,ωa=ωbB.v a<v b,ωa=ωbC.v a>v b,ωa>ωbD.v a<v b,ωa<ωb5.如图所示为一种早期的自行车,这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大,这样的设计在当时主要是为了().A.提高速度B.提高稳定性C.骑行方便D.减小阻力6.如图所示,两个小球a和b用轻杆连接,并一起在水平面内做匀速圆周运动,下列说法中正确的是()A.a球的线速度比b球的线速度小B.a球的角速度比b球的角速度小C.a球的周期比b球的周期小D.a球的转速比b球的转速大7.下列关于离心现象的说法正确的是()A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将做背离圆心的圆周运动C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将沿切线做匀速直线运动D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做曲线运动8.如图所示,细杆上固定两个小球a和b,杆绕O点做匀速转动,下列说法正确的是()A.a、b两球线速度相等B.a、b两球角速度相等C.a球的线速度比b球的大D.a球的角速度比b球的大9.有半径为R的圆盘在水平面上绕竖直轴匀速转动,圆盘边缘上有a,b两个圆孔且在一条直线上,在圆心O点正上方高R处以一定的初速度水平抛出一小球,抛出时刻速度正好沿着Oa方向,为了让小球能准确地掉入孔中,小球的初速度和圆盘转动的角速度分别应满足(重力加速度为g)()A.,2kπ(k=1,2,3…)B.,kπ(k=1,2,3…)C.,kπ(k=1,2,3…)D.,2kπ(k=1,2,3…)10.如图所示,左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗,碗口直径AB水平,O点为球心,碗的内表面及碗口光滑.右侧是一个固定光滑斜面,斜面足够长,倾角θ=30°.一根不可伸长、不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上,绳的两端分别系有可视为质点的小球m1和m2,且m1>m2.开始时m1恰在碗口水平直径右端A处,m2在斜面上且距斜面顶端足够远,此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直.当m1由静止释放运动到圆心O的正下方C点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失,则下列说法中正确的是()A.在m1从A点运动到C点的过程中,m1的机械能一直减少B.当m1运动到C点时,m1的速率是m2速率的2倍C.细绳断开后,m1能沿碗面上升到B点D.m1最终将会停在C点二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示,直径为d的纸筒绕垂直于纸面的O轴匀速转动(图示为截面).从枪口射出的子弹以速度v沿直径穿过圆筒,若子弹穿过圆筒时先后在筒上留下A,B两个弹孔.则圆筒转动的角速度ω可能为()A.vB.vC.vD.v12.(多选)如图所示为一皮带传动装置,在传动过程中皮带不打滑,rB=2rC=2rA.,则轮上A,B,C 三点的线速度、角速度的关系正确的是()A.A,B,C三点的线速度之比为2∶2∶1B.A,B,C三点的线速度之比为1∶1∶2C.A,B,C三点的角速度之比为1∶2∶2D.A,B,C三点的角速度之比为2∶1∶113.(多选)如图所示A、B两个单摆,摆球的质量相同,摆线长LA>LB,悬点O、O′等高,把两个摆球拉至水平后,选OO′所在的平面为零势能面,都由静止释放,不计阻力,摆球摆到最低点时()A.A球的动能大于B球的动能B.A球的重力势能大于B球的重力势能C.两球的机械能总量相等D.两球的机械能总量小于零14.(多选)如图所示为半径分别为r和R(r<R)的光滑半圆形槽,其圆心O1、O2均在同一水平面上,质量相等的两物体分别自两半圆形槽左边缘的最高点无初速度释放,在下滑过程中两物体()A.经最低点时动能相等B.均能达到半圆形槽右边缘的最高点C.机械能总是相等的D.到达最低点时对轨道的压力大小不同分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点的速度的实验,所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20 m).完成下列填空:(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图a所示,托盘秤的示数为1.00 kg;(2)将玩具车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图b所示,该示数为________kg;将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:(3)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N;小车通过最低点时的速度大小为________m/s.(重力加速度g=9.8 m/s,计算结果保留2位有效数字).四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.如图所示,高速公路转弯处弯道圆半径R=100 m,汽车轮胎与路面间的动摩擦因数μ=0.23.最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,若路面是水平的,问汽车转弯时不发生径向滑动(离心现象)所许可的最大速率v m为多大?当超过v m时,将会出现什么现象?(g=9.8 m/s2)17.如图所示,长L=0.5 m、质量可忽略的杆,其一端固定于O点,另一端连有质量m=2 kg的小球,它绕O点在竖直平面内做圆周运动.当通过最高点时,求:(g取10 m/s2)(1)当v=1 m/s时,杆受到的力多大,是什么力?(2)当v=4 m/s时,杆受到的力多大,是什么力?18.如图所示,AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道,下端B点与水平直轨道相切.一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑,已知轨道半径为R=0.2 m,小物块的质量为m=0.1 kg,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2.求:(1)小物块在B点时受到的圆弧轨道的支持力大小;(2)小物块在水平面上滑动的最大距离.答案1.【答案】C【解析】由于向心加速度的方向都是指向所在平面的圆心,所以地球表面各物体的向心加速度方向都沿纬度的平面指向地球的自转转轴,不是地心,故A错误;地球自转时,各点绕地轴转动,具有相同的角速度,根据a=rω2,知到地轴的距离越大,向心加速度越大,所以在赤道处的向心加速度最大,两极向心加速度最小,故B错误,C正确;同一地点,物体向心加速度也相等,与质量无关,故D错误.2.【答案】D【解析】小球做匀速圆周运动,转动的半径为r,角速度为ω,故向心加速度为:a n=ω2r故选:D.3.【答案】B4.【答案】B5.【答案】A【解析】在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下,据公式v=ωr知,轮子半径越大,车轮边缘的线速度越大,车行驶得也就越快,故A选项正确.6.【答案】A【解析】两个小球一起转动,周期相同,所以它们的转速、角速度都相等,B、C、D错误;而由v =ωr可知b的线速度大于a的线速度.所以A正确.7.【答案】C【解析】向心力是按效果命名的,做匀速圆周运动的物体所需要的向心力是它所受的某个力或几个力的合力提供的,因此,它并不受向心力和离心力的作用.它之所以产生离心现象是由于F合<mω2R,故A错误.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,根据牛顿第一定律,它将沿切线做匀速直线运动,故C正确,B、D错误.8.【答案】B【解析】细杆上固定两个小球a和b,杆绕O点做匀速转动,所以a、b属于同轴转动,故两球角速度相等,故B正确,D错误;由图可知b的半径比a球半径大,根据v=rω可知:a球的线速度比b球的小,故A、C错误.故选:B9.【答案】B【解析】小球为平抛运动,因此根据平抛运动规律则求得小球初速度为.排除A、C.小球落在a的时间内,圆盘可以转半圈,即=t,解得ω=nπ(n=1,2,3…),答案为B.10.【答案】A【解析】在m1从A点运动到C点的过程中,除重力做功外,绳子的拉力对小球做负功,所以m1的机械能一直减少,故A正确;设重力加速度为g,小球m1到达最低点C时,m1、m2的速度大小分别为v1、v2,由运动的合成分解得:v1=v2,故B错误;若从A到C的过程中,只有重力做功,小球m1到C后可以沿着碗面上升到B点,且速度刚好为零,但在m1从A点运动到C点的过程中,机械能一直减少,所以不能到达B点,故C错误;由于碗的内表面及碗口光滑,m1将在碗内一直关于C点对称的运动下去,不会停止在C点,故D错误.11.【答案】BC【解析】(1)当圆盘逆时针转动时,转过的角度可能为:2nπ+(π-θ)(n=0,1,2…),此时=,解得:ω=v,当n=0时,ω=v,选项B正确;(2)当圆盘顺时针转动时,转过的角度可能为:2nπ+(π+θ)(n=0,1,2…),此时=,解得:ω=v,当n=0时,ω=v,当n=1时,ω=v,选项C正确;而A、D均不是上两式里的值,故选B、C.12.【答案】AD【解析】设A点线速度为v,由于AB为共线关系,所以B点线速度也为v,B与C为共轴关系,角速度相等,由v=ωr可知C点线速度为0.5v故A、B、C三点的线速度之比为2∶1∶1,A对;设C点角速度为ω,由v=rω可知,B点线速度为2ωr,A的角速度为2ω故A、B、C三点的角速度之比为2∶1∶1,D对.13.【答案】AC【解析】根据动能定理mgL=mv2,摆球摆到最低点时A球的动能大于B球的动能,A正确.在最低点,A球的高度更低,由E p=mgh知A球的重力势能较小,B错误.A、B两球在运动的过程中,只有重力做功,机械能守恒,两球的机械能总量保持不变,所以在最低点,两球的机械能总量仍为0,C正确,D错误.14.【答案】BC【解析】物体初始机械能相等且运动中机械能守恒,B、C对;势能的减少量等于动能的增加量,故在半径为R的半圆形槽中运动的物体经最低点时的动能大,A错;由mgr=mv2及F N-mg=m知,F N=3mg,到达最低点时对轨道的压力大小相同,D错.15.【答案】(2)1.40(3)7.9 1.4【解析】最小分度为0.1 kg,注意估读到最小分度的下一位;根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为mg,根据F m=m桥g+F N,知小车经过凹形桥最低点时对桥的压力F N,根据F N-mg=m,求解速度.(1)每一小格表示0.1 kg,所以示数为1.40 kg;(2)将5次实验的结果求平均值,故有F m=×9.8 N=m桥g+F N,解得F N≈7.9 N根据公式F N-mg=m可得v≈1.4 m/s16.【答案】54 km/h汽车做离心运动或出现翻车事故【解析】在水平路面上转弯,向心力只能由静摩擦力提供,设汽车质量为m,则F m=μmg,则有m=μmg,v m=,代入数据可得v m≈15 m/s=54 km/h.当汽车的速度超过54 km/h时,需要的向心力大于最大静摩擦力,也就是说合外力不足以维持汽车做圆周运动所需的向心力,汽车将做离心运动,严重的将会出现翻车事故.17.【答案】(1)16 N压力(2)44 N拉力【解析】(1)当v=1 m/s时,小球所需向心力F1==N=4 N<mg,所需向心力小于重力,则杆对球为支持力,受力分析如图所示.小球满足mg-F N=,则F N=mg-=16 N由牛顿第三定律可知,杆受到的压力F N′=16 N,方向竖直向下.(2)当v=4 m/s时,小球所需向心力F2==64 N>mg,显然重力不能提供足够的向心力,则杆对球有拉力,受力分析如图所示.小球满足mg+F T=即F T=-mg=44 N由牛顿第三定律可知,小球对杆有拉力,大小F T′=44 N.方向竖直向上.18.【答案】(1)3 N(2)0.4 m【解析】(1)由机械能守恒定律,得mgR=mv,在B点F N-mg=m,联立以上两式得F N=3mg=3×0.1×10 N=3 N.(2)设小物块在水平面上滑动的最大距离为l,对小物块运动的整个过程由动能定理得mgR-μmgl=0,代入数据得l==m=0.4 m.。
高中物理 第3、4、5章 抛体运动 匀速圆周运动 万有引力定律及其应用 20单元测试 鲁科版必修2
第3、4、5章《抛体运动》《匀速圆周运动》《万有引力定律及其应用》单元测试本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
共150分考试用时120分钟第Ⅰ卷(选择题共40分)一、本题共10小题;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。
1.以速度v0水平抛出一小球,如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等,以下判断正确的是()A.此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小B.此时小球的速度大小为2v0C.小球运动的时间为2 v0/gD.此时小球速度的方向与位移的方向相同2.一个小球在竖直环内至少做N次圆周运动,当它第(N-2)次经过环的最低点时,速度是7m/s;第(N-1)次经过环的最低点时,速度是5m/s,则小球在第N次经过环的最低点时的速度一定满足()A.v>1m/s B.v=1m/s C.v<1m/s D.v=3m/s3.一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动,一个水平力作用在物体上,物体的运动轨迹如图1中的实线所示,图中B为轨迹上的一点,虚线是过A、B两点并与轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划分5个区域,则关于施力物体的位置,下面说法正确的是()A.如果这个力是引力,则施力物体一定在④区域B.如果这个力是引力,则施力物体一定在②区域C.如果这个力是斥力,则施力物体可能在②区域D.如果这个力是斥力,则施力物体一定在④区域4.如图2,从光滑的1/4圆弧槽的最高点滑下的小物块,滑出槽口时速度为水平方向,槽口与一个半球顶点相切,半球底面为水平,若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑,已知圆弧轨道的半径为R1,半球的半径为R2,则R1与R2的关系为()A.R1≤R2 B.R1≥R2 C.R1≤R2/2 D.R1≥R2/25.如图3所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动。
现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对小球的作用力可能是()A.a处为拉力,b处为拉力 B.a处为拉力,b处为推力C.a处为推力,b处为拉力 D .a处为推力,b处为推力图2图16.2003年10月15日,我国成功地发射了“神舟五号”载人飞船,经 过21小时的太 空飞行,返回舱于次日安全着陆。
最新高中物理必修二单元测试题全套带答案详解
最新高中物理必修二单元测试题全套带答案详解(教科版)第一章抛体运动单元质量评估(90分钟 100分)[来源:学*科*网Z*X*X*K][来源:学§科§网]一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。
每小题至少一个答案正确)1.某人游长江,他以一定的速度面部始终垂直河岸向对岸游去。
江中各处水流速度相等,他游过的路程,过河所用的时间与水速的关系是()A.水速大时,路程长,时间长B.水速大时,路程长,时间短C.水速大时,路程长,时间不变D.路程、时间与水速无关2.在无风的情况下,跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞,下落过程中受到空气阻力,下列描述下落速度的水平分量大小vx 、竖直分量大小vy与时间t的图像,可能正确的是()3.滑雪运动员以20 m/s的速度从一平台水平飞出,落地点与飞出点的高度差为3.2 m。
不计空气阻力,g取10 m/s2。
运动员飞过的水平距离为s,所用时间为t,则下列结果正确的是()A.s=16 m,t=0.50 s B.s=16 m,t=0.80 sC.s=20 m,t=0.50 s D.s=20 m,t=0.80 s4.做曲线运动的物体,一定变化的物理量是()A.速率B.速度C.加速度D.合外力5.如图所示,沿y方向的一个分运动的初速度v1是沿x方向的另一个分运动的初速度v2的2倍,而沿y方向的分加速度a1是沿x方向的分加速度a2的一半。
对于这两个分运动的合运动,下列说法中正确的是()A.一定是曲线运动B.一定是直线运动C.可能是曲线运动,也可能是直线运动D.无法判定6.如图所示,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度va 和vb沿水平方向抛出,经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。
若不计空气阻力,下列关系式正确的是()A.ta >tb,va<vbB.ta>tb,va>vbC.ta <tb,va<vbD.ta<tb,va>vb7.如图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,且ab=bc=cd。
圆周运动平抛运动计算题综合复习题
圆周复习2(计算题)一.必须背写公式(以图为本展开记忆)1、平抛运动:水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合运动水平分运动: 水平位移: x= 水平分速度:v x = 竖直分运动: 竖直位移: y = 竖直分速度:v y =结论:由y =221gt 得 t = (下落时间由下落的高度y 决定)2、匀速圆周运动公式线速度: V= =角速度:ω= =向心加速度:a = =向心力:F= = =周期与频率(或转速)T= =结论: 匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心二.思维导学(一).必须懂得平抛分解1.一个小球从1.25m 高处被水平抛出,落到地面的位置与抛出点的水平距离为2.5m ,不计空气阻力,g=10m/s 2。
求:(1)小球在空中运动的时间;(2)小球被抛出时速度的大小。
2.从地面上方某点,将一小球以10m/s 的初速度沿水平方向抛出,小球经过1s 落地,不计空气阻力,取g =10m/s ²。
试求小球在这过程中的位移和落地速度。
(二).已知中出现角度,则必须画出平抛的位移或速度矢量图3.在距地面某一高处,将一物体水平抛出,物体飞出的速度为v 0=10m/s ,如果物体落地时速度与水平方向成θ=60°角,则水平位移是多少?(g 取10m/s 2)4.如图所示,从倾角为θ的斜面顶点A 将一小球以v 0初速水平抛出,小球落在斜面上B 点,求:(1)AB 的长度?(2)小球落在B 点时的速度为多少?θ)5.如图所示,质量m = 2.0 kg的木块静止在高h = 1.8 m的水平台上,木块距平台右边缘10 m,木块与平台间的动摩擦因数µ= 0.2。
用水平拉力F = 20N拉动木块,当木块运动到水平末端时撤去F。
不计空气阻力,g取10m/s2。
求:(1)木块离开平台时的速度大小;(2)木块落地时距平台边缘的水平距离。
(三).必须懂得圆周运动的解题步骤匀速圆周运动(找圆心,定半径,画轨迹)①确定研究对象;②确定圆周轨道,圆心,半径;③受力分析,弄清向心力的来源;④根据牛顿第二定律,选用合适的加速度表达式列方程,注意方向。
(完整版)平抛与圆周运动相结合专项训练卷
2013—2014学年度北京师范大学万宁附属中学平抛运动与圆周运动相结合训练卷考试范围:平抛 圆周 机械能;命题人:王占国;审题人:孙炜煜学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题(题型注释)6.如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆细管竖直放置,一质量为m 的小球A 以某一速度从下端管口进入,并以速度1v 通过最高点C 时与管壁之间的弹力大小为mg 6.0,另一质量也为m 小球B 以某一速度从下端管口进入,并以速度2v 通过最高点C 时与管壁之间的弹力大小为mg 3.0,且21v v >,210s m g =。
当A 、B 两球落地时,落地点与下端管口之间的水平距离B x 、A x 之比可能为( )A.27=A B x x B 。
213=A B x x C 。
47=A B x x D 。
413=A B x x 【答案】CD 【解析】试题分析:若A 球通过最高点时,对细管是向下的压力,则B 也是向下的压力,则根据牛顿第二定律可得,'210.6v mg mg m R -=,解得:'10.4v gR =,'220.3v mg mg m R-=,解得'20.7v gR =不符合题意故对A 只能有:'210.6v mg mg m R+=解得:'1 1.6v gR =对B 有:'220.3v mg mg m R -=,解得'20.7v gR '220.3v mg mg m R+=解得'2 1.3v gR 通过C 点后,小球做平抛运动,所以水平位移x vt =,因为距离地面的高度相同,所以落地时间相同,故可得47=A B x x 或者413=A B x x 故选CD考点:考查了平抛运动点评:做本题的关键是知道小球在C 点的向心力来源,可根据21v v >判断7.如图所示,半径为R 的半圆形圆弧槽固定在水平面上,在圆弧槽的边缘A 点有一小球(可视为质点,图中未画出),今让小球对着圆弧槽的圆心O 以初速度0v 作平抛运动,从抛出到击中槽面所用时间为gR (g为重力加速度).则平抛的初速度可能是A .gRv 2320-=B .gRv 2320+=C .0332v gR+=D .gR v 2330-=【答案】AB【解析】试题分析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.由竖直位移2122Rh gt ==,小球可能落在左半边也可能落在右半边,水平位移有两个值,由勾股定理可求出分别为00cos30,cos30R R R R -+,由水平方向匀速直线运动可求出两个水平速度分别为gRv 2320-=、gRv 2320+=AB 对。
第六章 圆周运动 单元练习 -2023年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
第六章圆周运动同步练习题一、选择题。
1、如图所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动,a和b是轮边缘上的两个点,则偏心轮转动过程中,a、b两点()A.角速度大小相同B.线速度大小相同C.周期大小不同D.转速大小不同2、关于向心力的说法正确的是()A.物体由于做圆周运动还受到一个向心力B.向心力可以是任何性质的力C.做匀速圆周运动的物体其向心力是恒力D.做圆周运动的物体所受各力的合力一定指向圆心3、如图所示,M能在水平光滑杆上自由滑动,滑杆连架装在转盘上。
M用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连。
当转盘以角速度ω转动时,M离轴距离为r,且恰能保持稳定转动。
当转盘转速增至原来的2倍,调整r使之达到新的稳定转动状态,则滑块M()A.所需要的向心力变为原来的4倍B.线速度变为原来的1 2C.半径r变为原来的12 D.M的角速度变为原来的124、(多选)一小球被细绳拴着,在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,向心加速度为a,那么()A.角速度ω=aR B.时间t内通过的路程s=t aRC.周期T=Ra D.时间t内可能发生的最大位移为2R5、如图所示,质量为m的小球固定在杆的一端,在竖直面内绕杆的另一端O做圆周运动。
当小球运动到最高点时,瞬时速度为v =12Lg ,L 是球心到O 点的距离,则球对杆的作用力是( )A.12mg 的拉力B.12mg 的压力C.零D.32mg 的压力6、(双选)下列说法正确的是( )A.匀速圆周运动是线速度不变的运动B.匀速圆周运动是角速度不变的运动C.匀速圆周运动是周期不变的运动D.做匀速圆周运动的物体经过相等时间的速度变化量相等7、(双选)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度,如图是某一变速车齿轮转动结构示意图,图中A 轮有48齿,B 轮有42齿,C 轮有18齿,D 轮有12齿,则( )A .该车可变换两种不同挡位B .该车可变换四种不同挡位C .当A 轮与D 轮组合时,两轮的角速度之比ωA ∶ωD =1∶4D .当A 轮与D 轮组合时,两轮角速度之比ωA ∶ωD =4∶18、(双选)在光滑的水平面上,用长为l 的细线拴一质量为m 的小球,以角速度ω做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )A .l 、ω不变,m 越大线越易被拉断B .m 、ω不变,l 越小线越易被拉断C .m 、l 不变,ω越大线越易被拉断D .m 不变,l 减半且角速度加倍时,线的拉力不变9、(双选)如图所示:是甲、乙两球做圆周运动的向心加速度随半径变化的关系图像,下列说法中正确的是()A.甲球线速度大小保持不变B.乙球线速度大小保持不变C.甲球角速度大小保持不变D.乙球角速度大小保持不变10、(多选)如图所示,电风扇在闪光灯下运转,闪光灯每秒闪30次,风扇转轴O 上装有3个扇叶,它们互成120°角,当风扇转动时,观察者感觉扇叶不动,则风扇转速可能是()A.600 r/minB.900 r/minC.1 200 r/minD.3 000 r/min11、(双选)一辆卡车在水平路面上行驶,已知该车轮胎半径为R,轮胎转动的角速度为ω,关于各点的线速度大小,下列说法正确的是()A.相对于地面,轮胎与地面的接触点的速度为ωRB.相对于地面,车轴的速度大小为ωRC.相对于地面,轮胎上缘的速度大小为ωRD.相对于地面,轮胎上缘的速度大小为2ωR*12、两个小球固定在一根长为L的杆的两端,且绕杆上的O点做匀速圆周运动,如图所示.当小球1的速度为v1,小球2的速度为v2时,则转轴O到小球2的距离为()A.v1v1+v2L B.v2v1+v2L C.v1+v2v1L D.v1+v2v2L13、如图所示,某物体沿14光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中,物体的速率逐渐增大,则()A.物体的合力为零B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心OC.物体的合力就是向心力D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外) 14、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.向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小C.向心加速度的大小恒定,方向时刻改变D.向心加速度是平均加速度,大小可用a=v-v0t来计算15、为了测定子弹的飞行速度,在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B,盘A、B平行且相距l=2 m,轴杆的转速为n=3 600 r/min。
圆周运动单元测试卷(含答案解析)
一、第六章圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做圆心为O的匀速圆周运动,Oa水平,从最高点b沿顺时针方向运动到a点的过程中()A.B对A的支持力越来越大B.B对A的支持力越来越小C.B对A的摩擦力越来越小D.B对A的摩擦力越来越大【答案】AD【解析】【分析】【详解】由于始终做匀速圆周运动,合力指向圆心,合力大小不变,从最高点b沿顺时针方向运动到a点的过程中,合力的水平分量越来越大,竖直向下的分量越来越小,而合力由重力,支持力和摩擦力提供,因此对A进行受力分析可知,A受到的摩擦力越来越大,B对A的支持力越来越大,因此AD正确,BC错误。
故选AD。
2.如图所示,质量相等的A、B两个小球悬于同一悬点O,且在O点下方垂直距离h=1m 处的同一水平面内做匀速圆周运动,悬线长L1=3m,L2=2m,则A、B两小球()A.周期之比T1:T2=2:3 B.角速度之比ω1:ω2=1:1C.线速度之比v1:v283D.向心加速度之比a1:a2=8:3【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB.小球做圆周运动所需要的向心力由重力mg和悬线拉力F的合力提供,设悬线与竖直方向的夹角为θ。
对任意一球受力分析,由牛顿第二定律有:在竖直方向有F cosθ-mg =0…①在水平方向有224sin sin F m L Tπθθ= …②由①②得2T = 分析题意可知,连接两小球的悬线的悬点距两小球运动平面的距离为h =L cosθ,相等,所以周期相等T 1:T 2=1:1角速度2Tπω=则角速度之比ω1:ω2=1:1故A 错误,B 正确; C .根据合力提供向心力得2tan tan v mg mh θθ= 解得tan v =根据几何关系可知1tan hθ==2tan hθ==故线速度之比12v v =:故C 正确;D .向心加速度a=vω,则向心加速度之比等于线速度之比为12a a =:故D 错误。
二轮复习专项分层特训专项4抛体运动和圆周运动(含答案)
2023届二轮复习专项分层特训 专项4 抛体运动和圆周运动(含答案)一、单项选择题1.[2022·辽宁模拟卷]某小组的同学到劳动实践基地进行劳动锻炼,任务之一是利用石碾将作物碾碎,如图所示.两位男同学通过推动碾杆,可使碾杆和碾轮绕碾盘中心的固定竖直轴O 转动,同时碾轮在碾盘上滚动,将作物碾碎.已知在推动碾轮转动的过程中,两位男同学的位置始终关于竖直轴对称,则下列选项中两男同学一定相同的是( )A .线速度B .角速度C .向心加速度D .向心力的大小2.[2022·全国甲卷]北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示.运动员从a 处由静止自由滑下,到b 处起跳,c 点为a 、b 之间的最低点,a 、c 两处的高度差为h .要求运动员经过c 点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k 倍,运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,则c 点处这一段圆弧雪道的半径不应小于( )A .hk +1B .h kC .2hkD .2h k -13.[2022·广东卷]如图是滑雪道的示意图.可视为质点的运动员从斜坡上的M 点由静止自由滑下,经过水平NP 段后飞入空中,在Q 点落地.不计运动员经过N 点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力.下列能表示该过程运动员速度大小v 或加速度大小a 随时间t 变化的图像是( )4.[2022·广东卷,6]如图所示,在竖直平面内,截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处,一玩具枪的枪口与小积木上P 点等高且相距为L .当玩具子弹以水平速度v 从枪口向P 点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹从射出至击中积木所用时间为t .不计空气阻力.下列关于子弹的说法正确的是( )A .将击中P 点,t 大于Lv B .将击中P 点,t 等于Lv C .将击中P 点上方,t 大于LvD.将击中P点下方,t等于L v5.[2022·广东茂名一模]大雾天气,司机以10 m/s的速度在水平路面上向前行驶,突然发现汽车已开到一个丁字路口(如图所示),前方15 m处是一条小河,司机可采用紧急刹车或紧急转弯两种方法避险.已知汽车与地面之间的动摩擦因数为0.6,g=10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列措施中正确的是()A.紧急刹车B.紧急转弯C.两种都可以D.两种都不可以二、多项选择题6.[2022·河北省模拟题]智能呼啦圈轻便美观,深受大众喜爱.如图甲,腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆穿入轨道,短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳,其简化模型如图乙所示.可视为质点的配重质量为0.5 kg,绳长为0.5 m,悬挂点P到腰带中心点O的距离为0.2 m.水平固定好腰带,通过人体微小扭动,使配重随短杆做水平匀速圆周运动,绳子与竖直方向夹角为θ,运动过程中腰带可看作不动,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,下列说法正确的是()A.匀速转动时,配重受到的合力恒定不变B.若增大转速,腰带受到的合力变大C.当θ稳定在37°时,配重的角速度为15rad/sD.当θ由37°缓慢增加到53°的过程中,绳子对配重做正功7.[2022·重庆二诊]如图所示,空间中匀强磁场的方向为竖直方向(图中未画出),质量为m,电荷量为+q的小球在光滑圆锥上以速度大小v做匀速圆周运动(从上往下看是逆时针),其运动平面与圆锥轴线垂直且到圆锥顶点的距离为h,已知重力加速度为g,圆锥半顶角为θ,下列说法正确的是()A.磁场方向竖直向下B.小球转一圈的过程中,重力的冲量为0C.圆锥对小球的支持力大小为mg sin θD.磁感应强度大小为mgq v tan θ+m vqh tan θ三、非选择题8.[2022·全国甲卷]将一小球水平抛出,使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光.某次拍摄时,小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光,拍摄的照片编辑后如图所示.图中的第一个小球为抛出瞬间的影像,每相邻两个球之间被删去了3个影像,所标出的两个线段的长度s1和s2之比为3∶g=10 m/s2,忽略空气阻力.求在抛出瞬间小球速度的大小.9.[2022·湖北省模拟题]2022年2月8日,18岁的中国选手谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台比赛中以绝对优势夺得金牌,这是中国代表团在北京冬奥会上的第三枚金牌,被誉为“雪上公主”的她赛后喜极而泣.现将比赛某段过程简化成如图可视为质点小球的运动,小球从倾角为α=30°的斜面顶端O 点以v 0飞出,已知v 0=20 m/s ,且与斜面夹角为θ=60°.图中虚线为小球在空中的运动轨迹,且A 为轨迹上离斜面最远的点,B 为小球在斜面上的落点,C 是过A 作竖直线与斜面的交点,不计空气阻力,重力加速度取g =10 m/s 2.求:(1)小球从O 运动到A 点所用时间t ; (2)小球离斜面最远的距离L ; (3)O 、C 两点间距离x .10.动画片《熊出没》中有这样一个情节:某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱,被挂在了树上(如图甲),聪明的熊大想出了一个办法,让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救,其过程可简化如图乙所示,设悬点为O ,离地高度为2L ,两熊可视为质点且总质量为m ,绳长为L2且保持不变,绳子能承受的最大张力为3mg ,不计一切阻力,重力加速度为g ,求:(1)设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子刚好断裂,则他们的落地点离O 点的水平距离为多少;(2)改变绳长,且两熊仍然在向右到最低点绳子刚好断裂,则绳长为多长时,他们的落地点离O 点的水平距离最大,最大为多少;(3)若绳长改为L ,两熊在水平面内做圆锥摆运动,如图丙,且两熊做圆锥摆运动时绳子刚好断裂,则他们落地点离O 点的水平距离为多少.专项4 抛体运动和圆周运动1.解析:线速度、向心加速度都是矢量,两同学的线速度和向心加速度的大小相等,但方向相反,所以不相同,故A 、C 错误;两同学的运动为同轴传动,故两者的角速度一定相同,故B 正确;两同学的质量大小未知,所以无法判断两者所受向心力的大小关系,故D 错误.答案:B2.解析:运动员从a 处滑至c 处,mgh =12 m v 2c -0,在c 点,N -mg =m v 2c R ,联立得N =mg ⎝⎛⎭⎫1+2hR ,由题意,结合牛顿第三定律可知,N =F 压≤kmg ,得R ≥2hk -1,故D 项正确.答案:D3.解析:根据题述可知,运动员在斜坡上由静止滑下做加速度小于g 的匀加速运动,在NP 段做匀速直线运动,从P 飞出后做平抛运动,加速度大小为g ,速度方向时刻改变、大小不均匀增大,所以只有图像C 正确.答案:C4.解析:由于子弹水平射出后做平抛运动,小积木做自由落体运动,二者竖直方向运动状态相同,所以将击中P 点.子弹水平方向做匀速直线运动,由L =v t 可得t =Lv ,B 项正确.答案:B5.解析:由题意知紧急刹车的位移为x =v 22a ,又由牛顿第二定律得μmg =ma ,解得x ≈8.3m<15 m ,故紧急刹车是安全的,转弯时静摩擦力提供向心力,最大静摩擦力为μmg ,根据向心力公式有μmg=m v2r m,解得r m=16.7 m>15 m,如果转弯半径小于r m=16.7 m时需要更大的向心力,汽车容易发生侧翻是不安全的,选项A正确.答案:A6.解析:匀速转动时,配重受到的合力提供向心力,大小恒定不变,方向指向圆心,时刻改变,故A错误;腰带受力平衡,受到的合力为0,故B错误;对配重受力分析如图所示:根据向心力公式有:mg tan θ=m(d+l sin θ)ω2, d=0.2, l=0.5, θ=37°,解得:ω=15 rad/s,故C正确;当θ由37°缓慢增加到53°的过程中,需要加速,动能增加,同时配重高度上升,重力对配重做负功,故绳子对配重做正功,故D正确.答案:CD7.解析:由左手定则可知,磁场方向竖直向下,故A正确;小球转一圈的过程中,重力的冲量等于重力与时间的乘积,所以重力的冲量不等于零,故B错误;对小球进行受力分析可知,小球受到重力mg,垂直圆锥母线的支持力F N,水平方向的洛伦兹力q v B,沿水平和竖直方向正交分解,有F N sin θ=mg, q v B-F N cos θ=m v2h tan θ,解得F N=mgsin θ,磁感应强度大小为B=mgq v tan θ+m vqh tan θ,故C错误,D正确.答案:AD8.解析:依题意,相邻两球影像间隔的时间t =4t 0=0.2 s设初速度大小为v 0,如图所示:由O 到A ,水平方向:x 1=v 0t 竖直方向:y 1=12 gt 2又s 1=x 21 +y 21由A 到B ,水平方向:x 2=v 0t 竖直方向:y 2=12 g (2t )2-12 gt 2又s 2=x 22 +y 22s 1s 2 =37联立解得v 0=255 m/s答案:255 m/s9.解析:(1)将速度分解,如图,当小球速度与斜面平行时到达A 点 垂直斜面方向:v 1=v 0sin θ,a 1=g cos α,t =v 1α1 ,得:t =2 s(2)垂直斜面方向v 1匀减速至0时有:L =v 212a 1 ,代入数据得:L =103 m(3)由垂直斜面方向运动对称性可得小球从O 到A 与A 到B 所用时间相等 平行斜面方向:a 2=g sin α,v 2=v 0cos θ,x OB =v 22t +12 a 2(2t )2小球在水平方向做匀速直线运动,C 为OB 中点,则x =12 x OB代入数据解得:x =40 m答案:(1)2 s (2)103 m (3)40 m 10.解析:(1)在最低点3mg -mg =m v 21 L 2绳子断后,两熊做平抛运动,则32 L =12 gt 21两熊落地点离O 点的水平距离x 1=v 1t 1联立可得x 1=3 L(2)设绳长为d ,则在最低点3mg -mg =m v 22d绳子断后,两熊做平抛运动,则2L -d =12 gt 22两熊落地点离O 点的水平距离x 2=v 2t 2即x 2=2(2L -d )d则当d =L 时,两熊落地点离O 点水平距离最远,此时最大值x 2=2L(3)两熊做圆锥摆运动时,设绳子与竖直方向的夹角为θ时,绳子被拉断.竖直方向3mg cos θ=mg 水平方向3mg sin θ=m v 23L sin θ此时两熊离地面的高度为h =2L -L cos θ 此后两熊做平抛运动h =12 gt 23水平位移x 3=v 3t 3由几何关系:落地点到O 点的水平距离s =(L sin θ)2+x 23联立可求得s =2223L答案:(1)3 L (2)d =L 时 2L (3)2223 L。
第六章 圆周运动 单元测试2020-2021学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
1.将完全相同的两小球AB ,用长L =0.8m 的细绳悬于以v =4m/s 向右匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止瞬间,两悬线中的张力之比T B :T A 为( )A .1:1B .1:2C .l:3D .1:42.如图所示,物体A 、B 随水平圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,关于物体B 在水平方向所受的作用力及其方向的判定正确的有( )A .圆盘对B 及A 对B 的摩擦力都指向圆心B .圆盘对B 的摩擦力指向圆心,A 对B 的摩擦力背离圆心C .物体B 受到圆盘及A 对其的摩擦力和向心力D .物体B 受到圆盘对其的摩擦力和向心力3.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r 1、r 2、r 3,若甲轮匀速转动的角速度为ω,三个轮相互不打滑,则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为( )A .2213r r ωB .22321r γωC .2321r r ωD .2123r r r ω4.英语听力磁带盒的示意图如图所示,A B 、为缠绕磁带的两个轮子,其半径均为r 。
当放音结束时,磁带全部绕到了B 轮上,磁带的外缘半径3R r =。
现在进行倒带,使磁带绕到A 轮上,可以认为此过程磁带的线速度随时间均匀增大。
倒带时A 轮是主动轮,B 轮是从动轮,主动轮的角速度ω不变。
经测定磁带全部绕到A 轮上需要的时间为t ,当B 轮的角速度也为ω时所用的时间记为t ',此时磁带的线速度记为v ,则下列判断正确的是( ) A .2t t '< B .2t t '= C .5v r ω= D .32v r ω=5.如图所示,光滑水平面上,质量为m 的小球在拉力F 作用下做匀速圆周运动。
若小球运动到P 点时,拉力F 发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是( )A .若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa 做离心运动B .若拉力突然变小,小球可能沿轨迹Pa 做离心运动C .若拉力突然变大,小球可能沿轨迹Pb 做离心运动D .若拉力突然变小,小球可能沿轨迹Pc 做近心运动6.转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的体闲活动,如图所示。
2022-2023学年度高中物理第五章抛体运动单元测试题含解析
第五章 抛体运动单元测验一、单选题(共八题,每题四分)1.(2022·山东·烟台市教育科学研究院高一期末)下列说法中正确的是( ) A .物体做曲线运动时,速度可能是均匀变化的 B .物体在恒力作用下不可能做匀变速曲线运动 C .物体做曲线运动的速度大小一定是变化的D .物体做曲线运动时,其合力的方向有可能与速度方向相同2.(2022·江西宜春·高三期末)如图分别是一物体在水平面上运动时x 方向上的速度-时间图线和y 方向上的位移-时间图线,由图可知( )A .最初4s 内物体的位移为B .从开始至6s 末物体都做曲线运动C .第4s 末至第6s 末物体加速度大小为2D .最初4s 内物体做直线运动,接着的2s 物体做曲线运动3.(2021·江苏东台·高一阶段练习)a 、b 两个物体做平抛运动的轨迹如图所示,设它们抛出的初速度分别为a v 、b v ,碰到台面时的速度分别为'a v 、'b v ,则( )A .a b v v >B .a b v v <C .''a b v v > D .''a b v v <4.(2022·山东·日照青山学校高一期末)2021年9月珠海航展,我国战机“歼-20”再次闪亮登场。
表演中,战机先水平向右加速,再沿着曲线ab 斜向上加速运动,最后沿着陡斜线直入云霄。
战机飞行到曲线上c 点时受到的合外力为F ,则F 的方向可能正确的是( )A.B.C.D.5.(2019·四川·成都七中实验学校高一期末)金马河流经温江后河宽逐渐增大,由300米扩至1200米,是温江的一张名片。
如图所示,一条小船位于400m宽的河中央A点处,从这里向下游处有一危险的急流区,当时水流速度恒定为4m/s,为使小船避开危险区沿直线到达对岸;小船在静水中的速度至少为()A m/s B.2m/s C m/s D.4m/s6.(2022·全国·高三专题练习)如图所示,半圆轨道固定在水平面上,将一小球(小球可视为质点)从B点沿半圆轨道切线方向斜向左上方抛出,到达半圆轨道左端A点正上方某处小球速度刚好水平,O为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R,OB与水平方向的夹角为60°,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球在A点正上方的水平速度为()A BC D7.(2021·河南洛阳·一模)我国将于2022年2月4日开始举办世界冬奥会,跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一、运动员(和滑雪板一起),一定速度从跳台水平飞出,在空中飞行一段时间后重新落入赛道,如图所示。
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《平抛运动·圆周运动》 单元检测题一、选择题 (本题共12小题,每小题4分,每小题有四个答案,其中至少有一个是正确的,部分选对者得2分,共48分)1.关于圆周运动,下列说法正确的是 ( ) A.匀速圆周运动是一种匀速运动 B. 匀速圆周运动是一种变加速运动C.由于物体做圆周运动,所以才产生向心力D. 由于物体受到向心力的作用,所以物体才不断改变速度的方向而做圆周运动2.用长为L 的细绳,拴着质量为m 的小球,在竖直平面内做匀速圆周运动,下列说法中错误..的是 ( ) A. 小球在最高点所受的向心力一定是重力 B. 小球在最高点绳子的拉力可能为零 C. 小球在最低点绳子的拉力一定大于重力D3.一个物体从某一确定的高度为v0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为vt ,那么它的运动时间是 ( ) A.t v v gB.2t v v g- C.0222t v v g-D.4.甲、乙两人在一幢楼房的三楼窗口掷垒球,他们都劲力沿水平抛出同样垒球,不计空气阻力。
甲掷的水平距离正好是乙的两倍。
若乙要想水平掷出相当于甲在三楼窗口掷出的距离,则乙应在哪一楼窗口水平抛出?A.5楼B.6楼C.9楼D.12楼5.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面上的A 点,先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出,第一次初速度为v1,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α1,第二次初速度为v2,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α2,,若v1>v2,则 ( ) A.12a a > B. 12a a = C. 12a a < D.无法确定6.如图所示,枪管AB 对准小球C ,A 、B 、C 在同一水平面上,枪管和小球距地面的高度为45m ,已知BC =100m ,当子弹射出枪口时,小球开始自由下落,弱子弹射出枪口时的速度为v0=50m/s,子弹恰好能C 下落20m 时击中C 。
现其它条件不变,只改变子弹射出枪口时的速度v 0,则(不及空气阻力,g =10m/s 2) ( )①v 0=60m/s 时,子弹能击中小球 ②v 0=40m/s 时,子弹能击中小球 ③v 0=30m/s 时,子弹能击中小球④以上的三个v 0值,子弹可能都不能击中小球 A.①② B.①③ C.②③ D .④6 题5 题7.中国农民驾驶摩托车跨越黄河是世界的一大壮举,摩托车跨越黄河,从最高点落到对岸,必须考虑落地时的速度方向与水平面的夹角。
不计空气阻力,关于摩托车落地时的速度方向与水平面的夹角α,有: ①如果摩托车在最高点的速度大小一定,最高点与落地点的高度差越大,α角越大; ②如果摩托车在最高点的速度大小一定,最高点与落地点的高度差越大,α角越小; ③如果摩托车最高点与落地点的高度差一定,摩托车在最高点的速度越大,α角越大; ④如果摩托车最高点与落地点的高度差一定, 摩托车在最高点的速度越大,α角越小; A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④8.一质点在xOy 平面内运动的轨迹如图所示,下面关于其分运动的判断正确的是 ( ) A.若在x 方向始终匀速运动,则在y 方向先减速后加速运动 B. 若在x 方向始终匀速运动,则在y 方向先加速后减速运动 C. 若在y 方向始终匀速运动,则在x 方向一直加速运动 D .若在x 方向始终匀速运动,则在x 方向一直减速运动 9. 甲从高h 处以速度v 1平抛小球A ,乙同时从地面以速度v 2竖直上抛小球B,在B 尚未到达最高点之前,两球在空中相遇,则 ( ) A. 两球相遇时间为1ht v =B.抛出前两球的水平距离为12hv s v=C.相遇时A 球速率2gh v v=D.若2v =2h处10.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎可能性最大的地段应是 ( )A. a 处B. b 处C. c 处 D .d 处11.太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自然现象,但在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象,这些条件是 ( )A. 时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大B. 时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度必须较大C. 时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大 D .时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度不能太大12.如图所示,两个用相同材料制成的靠摩擦力转动的轮A 和B 水平放置,两轮半径R A =2R B ,当主动轮A 匀速转动时,在A 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止A 轮边缘上,若将小木块放在B 轮上,欲使木块相对B 轮也静止,则木块距B 轮转轴的最大距离为 ( ) A.4B R B. 3B R C. 2B RD. B R 二、填空题(本题共6小题,,13-17小题,每小题4分,18小题6分,共26分)13.一种玩具的结构如图所示,竖直放置在光滑的铁圆环的半径为R=20cm ,环上有一个穿孔的小球m ,仅能沿环做无摩擦滑动,如果圆环绕着通过环心的竖直轴O 1O 2以10rad/s 的角速度旋转(g =10m/s 2),则小球相对环静止时与环心O 的连线与O 1O 2的夹角θ可能为14.经度系数为100/k N m =的一根轻质弹簧,原长为10cm,一端拴一质量为12 题10 题8 题 13 题0.6kg 的小球,以弹簧的另一端为圆心,使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,角速度为10rad/s,那么小球运动时受到的向心力大小为 。
15.如图所示,定滑轮的半径为r =2cm ,绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物由静止开始释放,测得重物以加速度2a 2m/s =做匀加速运动,在重物由静止下落距离为1m 的瞬间,滑轮边缘上的点的角速度/rad s w =,向心加速度'2/a m s =,16.如图所示,在倾角为α的斜面上A 点,以初速度v 0水平抛出一小球,小球落在斜面上的B 点,不计空气阻力,小球落到B 点时的速度大小为 17.如图所示,用钳子夹住一块质量为m =50kg 的混凝土砌块起吊,已知钳子与砌块间的动摩擦因数μ=0.4,砌块重心至上端间距l =4m ,在钳子沿水平方向以速度v =4m/s 匀速行驶中,上端突然停止时,为不使砌块从钳子口滑下,对砌块施加的压力至少为 18.在做“研究平抛物体的运动”的实验时,(1)让小球多次沿同一轨道运动,通过描点画小球做平抛运动的轨迹。
为了能较准确地描绘运动轨迹。
下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上: a .通过调节使斜槽的末端保持水平 b .每次释放小球的位置必须不同 c .每次必须由静止释放小球d .记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降e .小球运动时不应与木板(或方格纸)相接触f .将小球的位置记录在纸上后,取下白纸,用直尺将描绘的点连成折线(2)如图(甲)所示是实验装置图,如图(乙)是在白纸上作的图和所测数据①在(甲)图上标出O 点及Ox 、oy 轴,并说明这两条坐标轴是如何作出的 。
②说明判断槽口切线是否水平的方法 。
③根据图(乙)给出的数据,计算出平抛运动物体的初速度v 0 m/s.三、计算题(本题共5小题,共42分) 19.(7分)如图为一种三级减速器的示意图,各轮轴均相同,轮半径和轴半径分别为R 和r 。
若第一个轮轴的轮边缘线速度为v 1,则第三个轮轴和轮缘的线速度3v 和'3v 各为多大?20.(7分)如图所示,一个圆柱形容器内壁是光滑的,圆柱高为h ,直径为d ,一小球从顶端A 1处沿直径方向水平射出,在B1处和器壁产生无能量损失的碰撞后被弹射回来,如图往复弹射整数次后落到容器底部,设水平射出的初速度为v ,求小球弹射的次数。
17 题15 题18 题16 题19 题21.(9分)一个光滑圆筒立于水平桌面上,圆筒的直径为L,一条长度也为L 的细绳一端固定在圆筒中心线上的O 点,另一端拴着一质量为m 的小球(可视为质点)。
小球以速率v 绕中心线OO ’在水平面内做匀速圆周运动(小球和绳在图中未画出,但小球不会碰到筒底)试求:(结果用根式表示) (1)当v =时,绳对小球的拉力; (2)当v =时,绳对小球的拉力; 22.(11分)如图所示,位于竖直平面上有1/4圆弧的光滑轨道,半径为R ,OB 沿竖直方向,圆弧轨道上端A 点距地面高度为H 。
当把质量为m 的钢球从A 点静止释放,最后落在了水平地面的C 点处,若本地的重力加速度为g ,且不计空气阻力。
请导出:(1)钢球运动到B 点的瞬间受到的支持力? (2)钢球落地点C 距B 点的水平距离s 多大?(3)比值R/H 为多少时,钢球落地点C 距B 点的水平距离s最大?这个最大值是多少? 23.(12分)如图所示,排球场总长18m ,设排球网的高度为2m ,运动员站在离网3m 远的线上正对网前竖直跳起把球水平击出。
(210/g m s =) (1)设击球点的高度为2.5m ,问球被水平击出时的速度在什么范围内才能使球既不触网也不出界?(2)若击球点的高度小于某个值,那么无论球被水平击出的速度多大,球不是触网就是出界,求次高度。
答案:一.选择题:1.BD 提示:匀速圆周运动实质是速度、向心加速度大小不变,而方向时刻改变,是一种变加速运动;向心力的作用是改变速度的方向,在运动和力的关系中,运动不是产生力的原因,应该是力产生加速度。
2. A3.D提示:竖直分速度y v gt =22 题21 题23 题4. C 提示: 由题知:002v v 乙甲=,乙要掷出与甲同样的水平距离。
则球在空中的飞行时间要加倍,由4倍。
5. B 提示:抛出点到落地点的距离为L,平抛的水平位移和竖直位移可表示为:02cos 1sin 2L v t L gt q q ì=ïïïíï=ïïî由速度矢量三角形()0tan y xv gtv v a q +==6. A 提示: “当子弹出枪口时,C 球开始自由下落”这意味着二者只要不落地,二者的竖直位移总是相等,此时必击中,因此,只要在C 落地前子弹能通过100m3s ,子弹的速度100/3s v m s t >= 7. B 提示:设最高点高度为h,由平抛运动知:tan a =,故v 一定时,h 越大,α越大,①对②错;h 一定时,v 越大,α越小,④对③错; 8.A 只要知道平抛运动的轨迹即可。
9. B D 提示: A 的竖直分位移和B 上升的位移之和是h :22221122h gt v t gt v t 骣÷ç=+-=÷ç÷ç桫,所示A 错;抛出前两球的水平位移等于相遇前A 的水平位移:112hs v t v v ==,所示B 对;相遇时A 球的速率是由水平分速度和竖直分速度合成:v =,C 错;相遇时的高度等于B 球相遇前上升的高度:若2v =2'2222211222h h h h v t gt v g v v 骣÷ç÷=-=-=ç÷ç÷桫, 10. D 提示:汽车在不同路段上的运动,可认为是半径不同的圆周运动,在a 、c 两处有:21N v mg F mR -=则正压力F N1小于重力;在b 、d 两处有:22N v F mg m R-=,则正压力F N1大于重力,又因d 处的半径小,所以轮胎在d 处受的正压力最大。