高一第5章复习题

云南师范大学附属丘北中学高一物理第五章章末检测题
年级：高一班级：学生姓名：学号：科目：物理
一、选择题(本题共9小题，每小题7分，共63分)
1．关于曲线运动和圆周运动，以下说法中正确的是
A．做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零
B．做曲线运动的物体的加速度一定是变化的
C．做圆周运动的物体受到的合外力方向一定指向圆心
D．做匀速圆周运动物体的加速度方向一定指向圆心
解析若合外力为零，物体将保持静止或做匀速直线运动，所以做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，故选项A正确．但合外力可以是恒力，如平抛运动，选项B错误．做匀速圆周运动物体所受的合外力只改变速度的方向，不改变速度的大小，其合外力、加速度方向一定指向圆心，但一般的圆周运动中，通常合外力不仅改变速度的方向，也改变速度的大小，其合外力、加速度方向一般并不指向圆心，所以选项D正确、C错误．答案AD 2．(2011·济宁高一检测)如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，下列对它的运动分析正确的是
A．因为它的速率恒定不变，故做匀速运动
B．该物体受的合外力一定不等于零
C．该物体受的合外力一定等于零
D．它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上
解析物体做曲线运动，速度方向一定不断变化，是变速运动，A错，运动状态的变化是外力作用的结果，所以物体所受合外力一定不为零，B对、C错，依据物体做曲线运动的条件，合外力方向、加速度方向与速度方向一定不共线，D错．答案B
3．如图2所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时轮与路面没有滑动，则
A．A点和B点的线速度大小之比为1∶2 B．前轮和后轮的角速度之比为2∶1
C．两轮转动的周期相等D．A点和B点的向心加速度大小相等
解析A点和B点的线速度大小都等于拖拉机的运动速率，A错；
由v＝ωr得ωA∶ωB＝r B∶r A＝2∶1，B对；由T＝
2πr
v得，前、
后两轮转动的周期之比为1∶2，C错；由a＝
v2
r得，A、B两点的向
心加速度大小之比为2∶1，D错．
答案B
4．如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为0.8 m，水平距离为8 m，则运动员跨过壕沟的初速度至少为(取g＝10 m/s2)
A．0.5 m/s B．2 m/s
C．10 m/s D．20 m/s
解析运动员做平抛运动的时间t＝
2Δh
g＝0.4 s，v＝
x
t＝
8
0.4m/s＝20 m/s.
答案 D
5．小船在静水中的速度为3 m/s，它在一条流速为4 m/s，河宽为150 m的河流中渡河，则A．小船不可能垂直河岸到达河对岸B．小船渡河的时间可能为40 s
C．小船渡河的时间至少为30 s
D．小船若在50 s内渡河，到达河对岸时被冲下150 m远
解析因船速小于水速，故船不能垂直河岸渡河，A对；船过河的最短时间t＝
L
v＝50 s，则B、C错；D项中小船船头垂直于河岸过河，则船被冲下的位移s＝v t＝200 m，故D错．答案A
6．如图所示，一小球质量为m，用长为L的悬绳(不可伸长，质量不计)
固定于某点，在悬点正下方
L
2处钉有一颗钉子，将悬线沿水平方向拉直
无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间
A．小球线速度没有变化
B．小球的角速度突然增大到原来的2倍
C．小球的向心加速度突然增大到原来的
2倍
D．悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍
解析在小球通过最低点的瞬间，水平方向上不受外力作用，沿切线方向小球的加速度等于零，因而小球的线速度不会发生变化，故A正确；在线速度不变的情况下，小球的半径
突然减小到原来的一半，由v＝ωr可知角速度增大为原来的2倍，故B正确；由a＝v2 r，
可知向心加速度突然增大到原来的2倍，故C正确；在最低点，F－mg＝ma，可以看出D 不正确．
答案ABC
7．一物体做平抛运动，先后在两个不同时刻的速度大小分别为v1和v2，时间间隔为Δt那么A．v1和v2的方向一定不同B．v1<v2
C．由v1到v2的速度变化量Δv的方向不一定竖直向下
D．由v1到v2的速度变化量Δv的大小为g·Δt
解析平抛运动的轨迹是曲线，某时刻的速度方向为该时刻轨迹的切线方向，不同时刻方向不同，A对；v0不变，v y∝t，所以v2>v1，B对；由Δv＝a·Δt＝g·Δt知Δv方向一定与g方向相同即竖直向下，大小为g·Δt，C错、D对．
答案ABD
8．如图-所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是
A．质点经过C点的速率比D点的大
B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°
C．质点经过D点时的加速度比B点的大
D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
解析小球做匀变速曲线运动，所以加速度不变；由于在D点速度方向与加速度方向垂直，则在C点时速度方向与加速度方向的夹角为钝角，所以质点由C
到D速率减小，即C点速率比D点大．在A点速度方向与加速
度方向的夹角也为钝角；而从B到E的过程中速度方向与加速度
的方向间的夹角越来越小，故正确答案为A.
答案 A 9．一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面
内做半径为R的圆周运动，如上图所示，则
A．小球过最高点时，杆所受弹力可以为零
B．小球过最高点时的最小速度是gR
C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，
此时重力一定大于杆对球的作用力
D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反
解析由F＋mg＝m
v2
R知，F＝m
v2
R－mg，小球在最高点所受弹力大小F与其速度v有关，当v＝gR时，F＝0，A对；小球过最高点的速度可以小于gR，甚至为0，B错；当v<gR 时，F<mg，故F为支持力，C对；当v>gR时，F为向下的拉力，D错．
答案AC
二、非选择题(本题共3小题，共37分)
10．(12分)如图7所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去)．已知小方格纸的边长L ＝2.5 cm.g取10 m/s2.请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：
图7
(1)小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间________(填“相等”或“不相等”)；
(2)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据小球从a→b、b→c、c→d的竖直方向位
移差，求出小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间是________；
(3)再根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0＝____；
(4)从抛出点到b 点所经历的时间是________．
解析 (1)水平分运动为匀速直线运动，由题图看出，三段水平位移相等，所以时间相等． (2)由Δh ＝gT 2，即y bc －y ab ＝gT 2，得T ＝0.05 s (3)由v 0＝2L
T 得v 0＝1 m/s (4)b 点为由a 到c 的中间时刻，
再由匀变速直线运动中，一段位移的平均速度等于这段位移中间时刻的瞬时速度可求出b 点的竖直分速度， v by ＝y ab ＋y bc
2T ＝0.75 m/s ， 由v by ＝gt b ，
得从抛出点到b 点所经历时间t b ＝0.075 s 答案 (1)相等 (2)0.05 s (3)1 m/s (4)0.075 s
11．(12分)如图8所示，一辆质量为4 t 的汽车匀速经过一半径为40 m 的凸形桥．(g ＝10 m/s 2
)
图8
(1)汽车若能安全驶过此桥，它的速度范围为多少？
(2)若汽车经最高点时对桥的压力等于它重力的一半，求此时汽车的速度多大？ 解析 (1)汽车经最高点时受到桥面对它的支持力F N ，设汽车的行驶速度为v . 则mg －F N ＝m v 2
R 当F N ＝0时，v ＝gR
此时汽车从最高点开始离开桥面做平抛运动，汽车不再安全，故汽车过桥的安全速度 v <gR ＝10×50 m/s ＝22.4 m/s.
(2)设汽车对桥的压力为12mg 时汽车的速度为v ′，则mg －1
2mg ＝m v ′2
R v ′＝
gR
2＝15.8 m/s.
答案 (1)v <22.4 m/s (2)15.8 m/s
12．(13分)(2010·重庆高考)小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m 的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d 后落地．如图9所示．已知握绳的手离地面高度为d ，手与球之间的绳长为3
4d ，重力加速度为g .忽略手的运动半径和空气阻力．
图9
(1)求绳断时球的速度大小v 1和球落地时的速度大小v 2. (2)问绳能承受的最大拉力多大？
解析 (1)设绳子断掉后球的飞行时间为t ，根据平抛运动规律，
竖直方向d 4＝1
2gt 2， 水平方向d ＝v 1t ， 得v 1＝2gd ， 球落地时，竖直方向
v y ＝
2g ·d 4＝ gd 2
落地速度v 2＝v 12＋v y 2 解得v 2＝
52gd .
(2)设绳子能够承受的最大拉力为F T ，球做圆周运动的半径为R ＝3
4d ，根据圆周运动向心力公式 F T －mg ＝m v 12
R ，
得F T ＝11
3mg 答案 (1)2gd 52gd (2)11
3mg。