人教版高中物理必修二高一 第五章 曲线运动.doc

高中物理学习材料
高一物理 第五章 曲线运动
一、不定项选择题。

（共60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
2. 如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A ，小车下装有吊
着物体B 的吊钩，在小车A 与物体B 以相同的水平速度沿吊臂方向匀速
运动的同时，吊钩将物体B 向上吊起，A 、B 之间的距离以d ＝H －2t 2(式
中H 为吊臂离地面的高度)规律变化，则物体做 ( )
A ．速度大小不变的曲线运动
B ．速度大小增加的直线运动
C ．加速度大小、方向均不变的曲线运动
D ．加速度大小、方向均变化的曲线运动
3. 如图2所示,物体在恒力F 作用下沿曲线从A 运动到B ,这时突然使它所受的力反向,而保
持力的大小不变,则关于物体以后的运动情况,下列说法正确的是（ ）
A. 物体可能沿Ba 运动
B. 物体可能沿Bb 运动
C. 物体可能沿Bc 运动
D. 物体可能沿原曲线由B 返回A
4. 下列实例属于超重现象的是 ( )
A ．汽车驶过拱形桥顶端
B ．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动
C ．荡秋千的小孩通过最低点
D ．宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动
5. 一快艇从离岸边100m 远的河中保持艇身垂直河岸向岸边行驶．已知快艇在静水中的速度
图象如图甲所示，流水的速度图象如图乙所示，则 ( )
A. 快艇的运动轨迹一定为直线
B. 快艇的运动轨迹一定为曲线
C. 快艇到达岸边所用的时间为20s
D. 快艇到达岸边经过的位移为100m 6. A 、B 两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上，现物体A 以v 的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别是α、β时，如图所示．物体B 的运动速度v 2为(绳始终有拉力) ( )
A ．v 1sin α/sin β
B ．v 1cos α/sin β
C ．v 1sin α/cos β
D ．v 1cos α/cos β
7. 如图所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于
摆球A 的受力情况，下列说法中正确的是 ( )
3 t/s v / (m •s -1) O 6 甲 3 t/s v / (m •s -1) O 乙
A. 摆球A受重力、拉力和向心力的作用
B . 摆球A受拉力和重力的作用
C. 摆球A受拉力和向心力的作用
D . 摆球A受重力和向心力的作用
8. 甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3:1,线速度之比2:3，那么下
列说法中正确的是 ( )
A．它们的半径之比是2:9 B．它们的周期之比是1:3
C．它们的转速之比是3:2 D．它们的加速度之比是2:1
9. 质量为m的飞机，以速率v在水平面上做半径为r的匀速圆周运动，气对飞机作用力的
大小等于 ( )
A. mg
B. mv2/r
C. m（g2+v4/r2）1/2
D. m（v4/r2- g2）1/2
10. 甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示，将甲、乙两球分
别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有
可能使乙球击中甲球的是 ( )
A．同时抛出，且v1< v2
B．甲迟抛出，且v1> v2
C．甲早抛出，且v1> v2
D．甲早抛出，且v1< v2
11. 如图所示，A、B为两个挨得很近的小球，静止放于光滑斜面上，斜面足
够长，在释放B 球的同时，将A球以某一速度v0水平抛出，当A球落于
斜面上的P点时，B球的位置位于 ( )
A．P点以下B．P点以上
C．P点D．由于v0未知，故无法确定
12. 如图所示，有一质量为M的大圆环，半径为R，被一轻杆固定的悬在O点，
有两个质量为m的小环（可视为质点），同时从大环两侧的对称位置由静止
滑下，两小环同时滑到大环底部时，速度都为v，则此时大环对轻杆的拉力
大小为 ( )
A.（2m+2M）g
B. Mg-2mv2/R
C. 2m（g+v2/R）+Mg
D. 2m（v2/R-g）+Mg
二、实验题（共12分）
13. 如图甲所示，竖直直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以
0.3m/s的速度匀速上浮。

现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀
速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°，则（已知sin37°=0.6；cos37°=0.8）
（1）根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为 m/s 。

（2）若玻璃管的长度为0.6m，则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中，玻璃管水平运动的距离为 m 。

（3）如图乙所示，若红蜡块在A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右作匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的。

A．直线P B．曲线Q C．曲线R D．无法确定
14．在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。

实验简要步骤如下：
A．让小球多次从位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；
B．安装好器材，注意调节斜槽末端和平板竖直，记下抛出点O和过抛出点O的竖直线；
C．测出曲线上某点的坐标x、y，用v0= 算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值；
D．取下白纸，以抛出点O为坐标原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹；
（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。

（2）上述实验步骤的合理顺序是（只排列序号即可）
三、计算题：（8分、8分 10分、12分，共34分。

）
15．（8分）一辆汽车以36km/h的速率通过一座拱桥的桥顶，汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是多少？若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是多少？（取g =10 m/s2）
16.（8分）如图，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线
上，枪口与目标靶之间的距离x=100 m，子弹射出的水平速度v=200m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取g=10 m/s2，求：
（1）从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？
（2）目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多
少？
17．（１0分）利用如图所示的方法测定细线的抗拉强度，在长
为Ｌ的细线下端悬挂一只质量不计的小盒，小盒的左侧开一个小孔，一个金属小球从斜轨道上释放后，水平进入小盒内，与小盒一起向右摆动。

现逐渐增大金属小球在轨道上释放的高度，直至摆动时细线恰好被拉断，并测得此时金属小球与盒一起做平抛运动的竖直位移h 和水平位移x，若小球质量为m，试求：
（１）金属小球做平抛运动的初速度v0为多少？
（２）该细线的抗拉断张力T为多少？
18．（12分）在质量为M的电动机上，装有质量为m的偏心轮，偏心轮转
动的角速度为 ，当偏心轮重心在转轴正上方时，电动机对地面的压力刚
好为零。

试求“
（1）则偏心轮重心离转轴的距离r多大？
(2 )在转动过程中，电动机对地面的最大压力多大？
高一物理 第五章 曲线运动参考答案
二．实验题
13、（1）0.4 （2） 0.8 （3） B 14、 同一 、 水平 、y g x
2 、 B A D C 。

三．计算题
15．20 102
16.(1）0.5s （2）1.25m
17.(1)细线被拉断后，由平抛知识得{ X=v 0t,h =221gt ， 则小球做平抛运动的初速度v 0= y
g x 2 （2）拉断瞬间有牛顿第二定律 Ｔ－mg=mv o 2/L ,则细线的抗拉断张力Ｔ＝mg(1+x 2/2hL)
18解析：设偏心轮的重心距转轴r ，偏心轮等效为用一长为r 的细杆固定质量为m （轮的质
量）的质点，绕转轴转动，如图所示，轮的重心在正上方时，电动机对地面的压力
刚好为零，Mg F =①
根据牛顿第三定律，此时轴对偏心轮的作用力向下，大小为Mg F =，其向心力为：
r m mg F 2ω=+②
由①②得偏心轮重心到转轴的距离为：
()()
2m /g m M r ω+=③ 当偏心轮的重心转到最低点时，电动机对地面的压力最大。

对偏心轮有： r m mg F 2ω=-'④
对电动机，设它所受支持力为N F ，则
Mg F F N +'=⑤
由③、④、⑤解得()g m M 2F N +=。

由牛顿第三定律得，电动机对地面的最大压力为()g m M 2+。

答案：（1）偏心轮重心到转轴距离为()2
m g m M ω+； （2）在转动过程中，电动机对地面的最大压力为()g m M 2+。