2018-2019学年高一物理人教版必修2第五章过关检测 Word版含解析
2018-2019学年人教版物理必修二：全册综合检测(含答案)
综合检测限时：90分钟 总分：100分一、选择题(1～6为单选，7～10为多选。
每小题4分，共40分)1．有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v 的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k ，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为( )A.kv k 2－1 B.v 1－k 2C.kv 1－k2D.v k 2－12.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/sD ．0.5 rad/s3．假设在质量与地球质量相同、半径为地球半径两倍的某天体上进行运动比赛，那么与地球上的比赛成绩相比，下列说法正确的是( )①跳高运动员的成绩会更好②用弹簧秤称体重时，体重数值会变得更小 ③投掷铁饼的距离会更远④用手投出的篮球，水平方向的分速度会更大 A ．①②③ B ．②③④ C ．①③④D ．①②④4．人造卫星环绕地球运转的速率v ＝gR2r，其中g 为地面处的重力加速度，R 为地球半径，r 为卫星离地球中心的距离．下面说法正确的是( )A ．从公式可见，环绕速度与轨道半径的平方根成反比B ．从公式可见，把人造卫星发射到越远的地方越容易C ．由第一宇宙速度公式v ＝gR 知卫星轨道半径越大，其运行速度越大D ．以上答案都不对 5.一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在A 点，物体开始与弹簧接触，到B 点时，物体速度为零，然后被弹回．下列说法中正确的是( )A ．物体从A 下降到B 的过程中，动能不断变小 B ．物体从B 上升到A 的过程中，动能不断变小C ．物体从A 下降到B ，以及从B 上升到A 的过程中，动能都是先增大，后减小D ．物体从A 下降到B 的过程中，物体动能和重力势能的总和不变6．如图所示，物体从倾角为α，长为L 的斜面顶端自静止开始下滑，到达斜面底端时与挡板M 发生碰撞．设碰撞时无能量损失，碰撞后又沿斜面上升．如果物体到最后停止时总共滑过的路程为s ，则物体与斜面间的动摩擦因数为( )A.Lsin αs B.Lssin αC.Ltan αsD.Lscos α7.如图所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上，由图中位置无初速度释放，则小球在下摆过程中，下列说法正确的是( )A．绳的拉力对小车做正功B．绳的拉力对小球做正功C．小球的合力不做功D．绳的拉力对小球做负功8．以下说法中正确的是( )A．在光滑的水平冰面上，汽车可以转弯B．火车转弯速率小于规定的数值时，内轨将会受压力作用C．飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时，飞机的两翼一定处于倾斜状态D．汽车转弯时需要的向心力是由司机转动方向盘所提供的答案1．B 去程时船头垂直河岸如图所示，由合运动与分运动具有等时性并设河宽为d ，则去程时间t 1＝dv 1；回程时行驶路线垂直河岸，故回程时间t 2＝dv 21－v2，由题意有t 1t 2＝k ，则k ＝v 21－v2v 1，得v 1＝v 21－k 2＝v1－k2，选项B 正确． 2．C当物体转到圆盘的最低点恰好不滑动时，转盘的角速度最大，其受力如图所示(其中O 为对称轴位置) 由沿斜面的合力提供向心力，有 μmgcos30°－mgsin30°＝m ω2R 得ω＝g4R＝1.0 rad/s ，选项C 正确． 3．A 根据万有引力定律可知人在该天体上受到的引力小于地球上的重力，即物体好像变“轻”了，所以①、②、③是正确的，选A.4．A 错选B 的同学将运行速度与发射速度混淆了．实际上，当r 增加时，v 减小，但要把卫星送上更高轨道需要克服地球引力做更多的功，发射应更困难，B 错．错选C 的同学误将第一宇宙速度公式当成了运行速度公式且把g 当常量而将R 当变量，而实际上当R 增加时，g 是减小的，故C 错．公式v ＝gR 2r 中，g 为地球表面的重力加速度，R 为地球半径，g 和R 均为常量，所以v ∝1r，A 正确．5．C 物体的动能先增大后减小，同理，物体从B 返回到A 的过程，动能先增大后减小，A 、B 错误，C 正确；物体运动过程中，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，因弹簧的弹性势能变化，故动能和重力势能的和在变化，D 错误，故选C.6．C 由能量守恒定律知，物体在运动过程中将机械能全部转化为克服摩擦力做功产生的内能．设物体滑过的总路程为s，则mgLsinα＝μmgscosα，所以μ＝Lsinαscosα＝Ltanαs，所以C项正确．7．AD 在小球向下摆动的过程中，小车向右运动，绳对小车做正功，小车的动能增加．小球和小车组成的系统机械能守恒，小车的机械能增加，则小球的机械能一定减少，所以绳对小球拉力做负功．8．BC 在水平面上汽车转弯需要的向心力是摩擦力提供的，所以在光滑的水平冰面上，汽车是无法转弯的．火车转弯处外轨高于内轨，如果按设计速率行驶，内外轨与轮缘均不挤压，如果行驶速率大于设计速率，则外轨与轮缘挤压，产生向内侧的弹力，辅助提供向心力，反之将由内轨挤压内侧车轮的轮缘．飞机转弯时，空气对飞机的升力应偏离竖直方向，使它与重力的合力沿水平方向提供向心力．9.质量为m 的物体始终固定在倾角为θ的斜面上，下列说法正确的是( ) A ．若斜面水平向右匀速运动距离x ，斜面对物体不做功 B ．若斜面向上匀速运动距离x ，斜面对物体做功mgxC ．若斜面水平向左以加速度a 运动距离x ，斜面对物体做功maxD ．若斜面向下以加速度a 运动距离x ，斜面对物体做功m(g ＋a)x 10.如图所示，M 为固定在桌面上的异形木块，abcd 为34圆周的光滑轨道，a 为轨道最高点，de 面水平且与圆心等高．今将质量为m 的小球在d 点的正上方高为h 处由静止释放，使其自由下落到d 处后，又切入圆轨道运动，则下列说法正确的是( )A ．在h 一定的条件下，释放后小球的运动情况与小球的质量有关B ．只要改变h 的大小，就能使小球在通过a 点之后既可能落回轨道之内，又可能落到de 面上C ．无论怎样改变h 的大小，都不可能使小球在通过a 点之后，又落回轨道之内D ．要使小球飞出de 面之外(即落在e 的右边)是可能的 二、填空题(每小题5分，共20分)11．以30°角斜向上抛出一物体，t s 后落在离抛出点30 3 m 远的与抛出点在同一水平面上的A 点，不考虑空气的阻力，g 取10 m/s 2，则该物体的初速度为__________m/s ，物体能上升的最大高度为__________m.12．汽车车轮的直径是1.2 m ，行驶速率是43.2 km/h ，在行驶中车轮的角速度是__________rad/s ，其转速是__________r/min.13．如图所示，一块均匀的正方形板的边长为a ，重为G ，可绕通过O 点的水平轴转动，从AO 呈水平位置开始将板释放，摆动一定时间后最后静止，静止时B 点在O 点的正下方，在这个过程中，其损失的机械能为________．14．一士兵乘飞机巡查，用一部自动照相机在空中摄影，他选好快门开启的时间间隔1 s，镜头放大率为1，将一苹果从飞机上自由落下开始到落地的拍摄照片如下图所示．100(1)该地的重力加速度为________ m/s2.(2)飞机离地面的高度________ m.(3)试根据此照片验证机械能守恒定律．______________________________________三、计算题(共40分)15.(8分)某地区遭受水灾，空军某部奉命赶赴灾区空投物资．空投物资离开飞机后在空中沿抛物线降落，如图所示．已知飞机在垂直高度AO＝2 000 m的高空进行空投，物资恰好准确落在P处，此时飞机飞行的速度v ＝10 m/s.求飞机空投时距目的地的距离OP.答案9.ABC 物体受到平衡力作用而处于匀速直线运动状态，与重力相平衡的力是斜面给它的作用力，方向竖直向上．斜面沿水平方向匀速运动时，力与位移垂直，斜面对物体不做功．斜面向上匀速运动时，力与位移同向，W ＝F·x＝mgx.斜面水平向左加速运动时，物体所受的合外力为ma ，恰等于斜面给它的作用力在位移方向的分量，W ＝F s ·x＝max.斜面向下加速时，对物体有mg ＋F ＝ma ，W ＝F·x＝m(a －g)·x，故选A 、B 、C.10．CD 只要小球能通过轨道的最高点a ，即有v a ≥gR.小球能否落回轨道之内，取决于小球离开a 点后做平抛运动的水平射程x ，由平抛运动公式x ＝v a t 及R ＝12gt 2得；x≥2R ，由此可知，小球在通过a 点之后，不可能落回轨道之内，但可能飞出de 面之外，C 、D 正确．11．10 6 7.5解析：设初速度为v 0.由题意得水平方向v 0cos30°·t＝30 3 ①，竖直方向v 0sin30°＝gt2 ②.由①②两式联立，解得v 0＝10 6 m/s.由上抛过程公式(v 0sin30°)2＝2gh ，得(56)2＝2×10h.所以h ＝7.5 m.12．20600π解析：汽车的速度v ＝43.2 km/h ＝12 m/s ，所以ω＝v R ＝120.6 rad/s ＝20 rad/s ，T ＝2πω＝0.1π s ．每分钟转的圈数n ＝60T ＝600πr/min.13.2－2解析：木板在摆动一段时间后停下来，说明要克服阻力做功，根据动能定理mgh ＝WF f ，而WF f 为损失的机械能，h 为方木板重心下降的高度，所以h ＝2－2，WF f ＝2－2.14．(1)9.8 (2)78.2 (3)见解析解析：(1)由底片和放大率可得连续相等时间内的位移x 1＝4.9 m ，x 2＝14.6 m ，x 3＝24.5 m ，x 4＝34.2 m ，由Δx ＝aT 2＝gT 2和逐差法得g ＝x 4＋x 3－x 2－x 14T2＝9.8 m/s 2. (2)因飞机离地面的高度是底片上起点和终点间距离的100倍． 所以h ＝78.2×10－2×100 m＝78.2 m.(3)取C 、O 两点研究 ΔE k ＝12mv 2＝12m ⎣⎢⎡⎦⎥⎤102OD －OB 2T2≈430.7m J， |ΔE p |＝mg·O C ×102＝431.2m J. 在误差允许范围内ΔE k ＝|ΔE p |，所以在只有重力做功的条件下机械能守恒． 15．200 m解析：解法1：空投物资做平抛运动，轨迹是一条抛物线， 所以有轨迹方程y ＝g 2v 2x 2.由题意知：y ＝2 000 m ，g ＝10 m/s 2，v ＝10 m/s. 所以OP ＝x ＝200 m.解法2：由题意判断，空投物资做平抛运动，所以 ⎩⎪⎨⎪⎧AO ＝y ＝12gt 2，①OP ＝x ＝vt.②将g ＝10 m/s 2，y ＝2 000 m 代入①式得t ＝20 s ； 将v ＝10 m/s ，t ＝20 s 代入②式得OP ＝200 m.16.(10分)如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R.一质量为m 的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g 为重力加速度)．求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h 的取值范围．17.(10分)有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示．长为L 的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r 的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ.不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系．答案16.52R≤h≤5R 解析：设物块在圆形轨道最高点的速度为v ，由机械能守恒得mgh ＝2mgR ＋12mv 2，①物块在最高点受重力mg 、轨道的压力N.重力与压力的合力提供向心力，有 mg ＋N ＝m v2R，②物块能通过最高点的条件是N≥0，③ 由②③式得v≥gR ，④ 由①④式得h≥52R.⑤按题的要求，N≤5mg，由②式得v≤6gR ，⑥由①⑥式得h≤5R，h 的取值范围是52R≤h≤5R. 17.ω＝ gtan θr ＋Lsin θ解析：分析座椅的受力情况如图所示，则由牛顿第二定律得：mgtan θ＝m ω2(r ＋Lsin θ)，由此得：ω＝gtan θr ＋Lsin θ.18.(12分)电机带动水平传送带以速度v匀速运动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当小木块与传送带相对静止时，求：(1)小木块的位移；(2)传送带转过的路程；(3)小木块获得的动能；(4)摩擦过程产生的内能；(5)电机因传送小物块多输出的能量．答案18.(1)v22μg(2)v2μg(3)12mv2(4)12mv2(5)mv2解析：对小木块，相对滑动时，由μmg＝ma得，加速度a＝μg，由v＝at得，达到相对静止所用时间t＝vμg.(1)小木块的位移s1＝v2t＝v22μg.(2)传送带始终匀速运动，转过的路程s2＝vt＝v2μg.(3)小木块获得的动能E k＝12mv2.(4)摩擦产生的内能Q＝μmg(s2－s1)＝12mv2.(5)由能的转化与守恒定律知，电机多输出的能量转化为小木块的动能与摩擦产生的内能，所以E总＝E k＋Q＝mv2.。
2018-2019学年高中人教物理必修二课件：第五章 曲线运动 5.1
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(2)蜡块的速度v=___v_x2__v_y_2_, tanθ=__v _x _。 (3)蜡块运动的轨迹方程y=_vv_xy _x_。
四、物体做曲线运动的条件
1.动力学角度:当物体所受合力的方向与它的速度方 向_不__在__同__一__条__直__线__上__时,物体做曲线运动。 2.运动学角度:物体的加速度方向与它的速度方向 _不__在__同__一__条__直__线__上__时,物体做曲线运动。
考查角度2 运动的合成与分解的应用 【典例2】(2018·孝义高一检测)质量为2 kg的质点在 xy平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位 移图象如图所示,下列说法正确的是
【核心归纳】 1.物体做曲线运动的条件: (1)动力学条件:合外力与速度方向不共线是物体做曲 线运动的充要条件,这包含三个方面的内容。 ①速度不为零; ②合外力不为零;
③合外力与速度方向不共线。 (2)运动学条件:加速度与速度方向不共线。
2.合外力与运动轨迹的关系:曲线运动的轨迹始终夹在 合力方向与速度方向之间,而且向合力的方向弯曲,即 合力指向轨迹的凹侧。
【解析】选D。热气球在竖直Oy方向做匀加速运动,则 合外力沿Oy方向,在水平Ox方向做匀速运动,此方向上 合力为零,所以合运动的加速度方向沿Oy方向,但合速 度方向不沿Oy方向,热气球做曲线运动,结合合力指向 轨迹内侧可知轨迹可能为OD,故D项正确,A、B、C项错 误。
【补偿训练】 1.(多选)关于曲线运动,下列说法中正确的是 ( ) A.曲线运动的速度大小一定变化 B.做曲线运动的物体所受的合外力一定变化 C.曲线运动的加速度不一定变化 D.曲线运动的速度方向一定变化
【过关训练】 1.(2018·济南高一检测)当物体做曲线运动时 ( ) A.物体所受合力一定是恒力 B.物体所受合力一定是变力 C.物体所受合力的方向跟它的速度方向一定在同一直 线上 D.物体所受合力的方向跟它的速度方向一定不在同一 直线上
高中物理人教版2019必修二习题答案第五章测评
第五章测评(时间：75分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28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.(2022湖南株洲高一期末)如图所示，蜡烛块可以在直玻璃管内的水中匀速上升，若在蜡烛块从A 点开始匀速上升的同时，玻璃管水平向右做匀加速直线运动，蜡烛块最终达到C点，蜡烛块从A 点到C点的运动轨迹可能是图中的()A.曲线1B.曲线2C.直线3D.曲线42.(2021吉林松原高一期末)如图所示为与地面成一定角度的喷泉喷出的水，不计空气阻力，则下列说法正确的是()A.水在最高点时的速度为0B.水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小一定相等C.水做的是非匀变速曲线运动D.水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直3.(2022山东泰安高一期末)轰炸机在某一高度匀速水平飞行，在离目标水平距离为x时投弹，可以准确命中目标；若使轰炸机飞行的高度减半，飞行速度也减半，要求仍能准确命中目标，不考虑任何阻力，则飞机投弹时离目标的水平距离应为()A.√2x4xB.√22xC.14xD.124.(2021安徽合肥高一期末)如图所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标。
已知炮艇向正东行驶的速度大小为v1，炮艇静止时炮弹的发射速度大小为v2，炮艇所行进的路线离射击目标的最近距离为d，不计空气阻力的影响，要想命中目标且炮弹在空中飞行时间最短，则()A.当炮艇前进至O点时垂直于运动方向向北发射炮弹刚好能击中目标d时发射炮弹B.炮艇距离目标为v1v2时发射炮弹C.炮艇距离目标为√v12+v22dv2D.炮弹在空中飞行的最短时间为dv15.(2021山东潍坊期中)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=√L 24+s2B.足球初速度的大小v0=√g2ℎ(L24+s2)C.足球末速度的大小v=√g2ℎ(L24+s2)+4gℎD.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=L2s6.如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面时的位移最小，则其飞行时间为(不计空气阻力，重力加速度为g)()A.v0tanθB.2v0tanθC.v0gtanθD.2v0gtanθ7.如图甲所示为直升机抢救伤员的情境，假设直升机放下绳索吊起伤员后，竖直方向的速度图像和水平方向的位移图像分别如图乙、丙所示，则()A.绳索中拉力可能倾斜向上B.伤员一直处于超重状态C.在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线D.绳索中拉力先大于重力，后小于重力二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。
高一物理人教版必修2第五章过关检测 含解析
7.继嫦娥三号发射成功后我国下一步的航天目标为登上月球。已知月球上的重力加速度为地球上的六分之一,若分别在地球和月球表面相同高度处,以相同初速度平抛相同质量的小球(不计空气阻力),则下列哪些判断是正确的( )
A.平抛运动时间t月>t地
B.水平射程x月>x地
C.落地瞬间的速度v月>v地
D.落地速度与水平面的夹角θ月>θ地
丙
(3)该同学在自己建立的坐标系中描绘出钢球做平抛运动的轨迹及数据如图丙所示,据图象可求得钢球做平抛运动的初速度为 m/s,钢球的半径为 cm。
解析:(1)坐标原点O的位置不该选在斜槽末端,应该选在小球离开斜槽末端时的球心位置处,即在题图乙中上移小球半径r处。
(2)该同学根据自己所建立的坐标系,y的测量值偏小,所以用公式v0=x求出小球的初速度v0将偏大。
Q=m3/s×2.4s=1.12×10-2m3。
故选项A正确。
答案:A
3.一探照灯照射在云层底面上,云层底面是与地面平行的平面,如图所示,云层底面距地面高h,探照灯以角速度ω在竖直平面内转动,当光束转到与竖直方向夹角为θ时,云层底面上光点的移动速度是( )
A.hωB.
C.D.hωtan θ
解析:当光束转到与竖直方向夹角为θ时,由v=ωr知云层底面上光点转动的线速度为。设云层底面上光点的移动速度为v,则有vcosθ=,解得云层底面上光点的移动速度v=,选项C正确。
——教学资料参考参考范本——
高一物理人教版必修2第五章过关检测 含解析
______年______月______日
____________________部门
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,1~5小题只有一个选项正确,6~8小题有多个选项正确。全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)
【高中物理】2018-2019学年最新高一物理人教版必修2课件：第五章章末整合提升Word版含解析
1 ������ ������2 向心加速度:������n = = ������������2 ������ ������2 向心力:������n = ������ = ������������������2 ������
铁路的弯道 圆周运动的实际应用 拱形桥 航天器中的失重现象 离心运动
专题一
答案:1.5 s
2.利用平抛运动的偏转角度解题
设做平抛运动的物体,下落高度为 h,水平位移为 s 时,速度 vA 与 初速度 v0 的夹角为 θ,由图可得 ������������ ������������ ������������ tan θ= = = 2 ①
������������ ������0 ������0
解析:
船的速度产生了两个效果:一是使滑轮与船间的绳缩短,二是使 绳绕滑轮顺时针转动,因此将船的速度按如图所示进行分解,人拉绳 ������ 行走的速度 v=v 船 cos θ,故 v 船= ,所以选项 B 正确。
cos������
答案:B
迁移训练 1
如图所示,一长为 L 的木杆靠在墙脚处,当 A 端与地的距离为 y,B 端与墙的距离为 x,A 端滑动的速度为 v 时,B 端滑动的速度为多少?
速度方向:轨迹上点的切线方向 曲线运动 运动条件:合外力与运动方向不共线 研究方法:运动的合成与分解 运动性质:匀变速曲线运动 具有水平初速度 运动特点 只受重力作用 水平方向:匀速直线运动,������������ = ������0 ,������ = ������0 ������ 竖直方向:自由落体运动,������������ = ������������,������ = 运动规律 合运动:������ = ������������ 2 + ������������ 2
2018年高一物理期末复习：(人教版)必修二第五章曲线运动单元复习试卷及解析
2018年高一物理期末复习：（人教版）必修二第五章曲线运动单元复习试卷注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、选择题（题型注释）1v2，且v2>v1，用小箭头表示小船，箭头指向表示船头的指向，则能正确反映小船以最短时间渡河．以最短位移渡河的情景图示依次是（）A. ①②B. ④⑤C. ①⑤D. ②③2.汽车通过绳索牵着重物G上升，当汽车以速度v1匀速前进时，某一时刻，重物的速度为v2，则下列说法正确的是（）A. 重物做匀速运动，且v1=v2B. 重物做加速运动，且v1> v2C. 重物做加速运动，且v1< v2D. 重物做减速运动，且v1> v23.在下列运动中，加速度一定变化的是（）A. 匀速圆周运动B. 平抛运动C. 竖直上抛运动D. 自由落体运动4.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球a、b、c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）A. a的飞行时间比b的长B. b和c的飞行时间相同C. a的初速度比b的小D. b的初速度比c的大5.如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角θ=60°，AB两点高度差h=1m，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则球刚要落到球拍上时速度大小为（）A. 2√5m/sB. 2√15m/sC. 4√5m/sD. 43√15m/s6.如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动且A、B稳定时，下列说法正确的是（）A. A的速度比B的大B. A与B的向心加速度大小相等C. A与B的角速度相等D. A、B均处于平衡态7.如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点和c点分别位于小轮和大轮的边缘上，在传动过程中皮带不打滑，则()A. a点和c点的向心加速度大小相等B. b点和c点的线速度大小相等C. a点和c点的线速度大小相等D. a点和b点的角速度大小相等8.如图所示为某港口大型起重装置，缆车下吊一重物正匀速运动，所吊重物（可视为质点）的质量为m，吊重物的缆绳长为L，当缆车突然停止时，缆绳所承受的拉力增大为原来的2倍，不计缆绳的重量，重力加速度为g，则缆车匀速运动时的速度为9.质量为m和4m的P、Q两个物体分别做半径为2R和R的匀速圆周运动，在相同的时间里P转过60°，Q转过45°，它们的向心力大小之比为（）A. 1：4B. 2：3C. 4：9D. 8：910.如图所示，物体M用两根长度相等不可伸长的线系在竖直杆上，它们随竖直杆转动，当转动角速度变化时，各力变化的情况为A. ω只有超过某一数值时，绳AM的张力才出现B. 绳BM的张力随ω的增大而增大C. 不论ω如何变化，绳BM的张力总大于AM的张力D. 当ω增大到某个值，总会出现AM的张力大于BM的张力的情况11.“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为细绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型。
(word版)高一物理必修2第五章曲线运动单元测试题及答案,文档
高一物理五章曲线运动单元测试题〔时间90分钟，总分100分〕一．选择题〔此题共14小题．每题4分，共56分．在每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．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．请将正确答案填在答题卡中〕1．关于曲线运动, 以下说法正确的选项是〔〕A．曲线运动是一种变速运动 B ．做曲线运动的物体合外力一定不为零C．做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的 D．曲线运动不可能是一种匀变速运动2.关于平抛运动，以下说法中正确的选项是〔〕A．平抛运动是匀速运动 B. 平抛运动是匀变速曲线运动C．平抛运动不是匀变速运动 D. 作平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的3、做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于〔〕A．物体的高度和受到的重力 B ．物体受到的重力和初速度C．物体的高度和初速度 D ．物体受到的重力、高度和初速度4．在高h处以初速度v0将物体水平抛出，它们落地与抛出点的水平距离为s，落地时速度为v1，那么此物体从抛出到落地所经历的时间是〔不计空气阻力〕( )v1v0A、B、C、D、g5．对于匀速圆周运动的物体，以下物理量中不断变化的是〔〕A.转速B.角速度C.周期D.线速度6．列车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。
假设在某转弯处规定行驶速度为v，那么以下说法中正确的选项是：〔〕①当以速度v通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力；②当以速度v通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘侧弹向力的合力提供向心力；③当速度大于v时，轮缘侧向挤压外轨；④当速度小于v时，轮缘侧向挤压外轨。
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④7.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，空气对飞机作用力的1大小等于〔〕4B 、mg2v4v 2A 、mg2vC 、mgD 、mr 2r 2r8．雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风，以下说法中正确的选项是〔 〕 A ．风速越大，雨滴下落的时间越长 B ．风速越大，雨滴着地时的速度越大 C ．雨滴下落的时间与风速无关 D ．雨滴着地时的速度与风速无关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。
2018-2019学年高中物理(人教版)必修二：第五章 第3节 实验：研究平抛运动Word版含答案
第3节实验：研究平抛运动[知识概要]一、实验目的1．用实验的方法描出平抛运动的轨迹．2．判断平抛运动的轨迹是否为抛物线．3．根据平抛运动的轨迹求其初速度．二、实验原理1．利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹．2．建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y＝ax2的形式(a是一个常量)，则轨迹是一条抛物线．3．测出轨迹上某点的坐标x、y，据x＝v0t、y＝12gt2得初速度v＝x·g2y.一、实验目的1．用描迹法描绘平抛运动的轨迹．2．根据运动轨迹计算平抛运动的初速度．二、实验装置如图三、实验器材斜槽轨道、小钢球、木板、坐标纸、图钉、重锤、直尺、三角板、铅笔等．四、实验步骤(1)安装斜槽轨道，使其末端保持水平；(2)固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向；(3)以斜槽末端为坐标原点沿重垂线画出y轴；(4)将小球从斜槽上的适当高度由静止释放，用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置；(5)重复步骤(4)，在坐标纸上记录多个位置；(6)在坐标纸上作出x轴，用平滑的曲线连接各个记录点，得到平抛运动的轨迹.要点1|平抛运动实验的研究1．实验过程中的注意事项(1)保证斜槽末端的切线水平，木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行，并使小球运动时靠近木板，但不接触；(2)小球每次都从斜槽上同一位置由静止滚下；(3)小球做平抛运动的起点不是槽口的端点，应是小球在槽口时球的重心在木板上的水平投影点；(4)小球在斜槽上开始滚下的位置高度要适当，以便使小球运动的轨迹由木板的左上角到右下角．2．误差分析(1)斜槽末端没有调水平，小球离开斜槽后不做平抛运动．(2)确定小球运动的位置时不准确．(3)量取轨迹上各点坐标时不准确．3．判断平抛运动的轨迹是不是抛物线(1)图象法：建立y-x2坐标系，根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应的y值和x2的值，在y-x2坐标系中描点，连接各描点看是否在一条直线上，并求出该直线的斜率即为a值．(2)公式法：①以抛出点O为坐标原点，重垂线方向为y轴，水平方向为x 轴，建立平面直角坐标系．②如图所示，在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…，把线段OA1的长度记为L，那么OA2＝2L，OA3＝3L…，由A1、A2、A3…向下作垂线，与轨迹的交点记为M1、M2、M3….③设轨迹就是一条抛物线，则M1、M2、M3…各点的y坐标与x坐标应该具有的形式为y＝ax2，a是常量．④用刻度尺测量某点的x、y两个坐标，代入y＝ax2中，求出常量a.⑤测量其他几个点的x、y坐标，代入上式，看是否满足，如果在误差允许范围内满足，就说明该曲线为抛物线．典例1某同学采用如图所示的装置探究平抛运动的规律：用小锤击打弹性金属片C，使A球沿水平方向飞出，B球被松开做自由落体运动，可观察的现象是________；为进一步探究，可以改变________，多次实验，可观察到同样的现象，这说明________________________．【思路点拨】平抛运动水平方向上的规律为匀速直线，竖直方向上的规律为自由落体，根据分运动和合运动具有等时性可知两球同时落地，因水平方向上没有对比，不能反映水平方向上平抛的规律．【解析】实验可观察的现象是两球同时落地；为进一步探究，可以改变实验装置的离地高度和小锤击打力度，多次实验，可观察到同样的现象，这说明做平抛运动的A球在竖直方向上的分运动为自由落体运动．【答案】两球同时落地实验装置的离地高度和小锤击打力度做平抛运动的A球在竖直方向上的分运动为自由落体运动如图所示，在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹．实验简要步骤如下：A．让小球多次从斜槽上________________滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置．B．按图安装好器材，注意________________，记下平抛初位置O点和过O 点的竖直线．C．取下白纸以O为原点，以过O点的竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹．(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________．解析：本实验关键是，确保小球每次抛出的初速度相同，而且初速度是水平的，因此安装器材时，注意调整斜槽末端水平，实验过程中让小球多次从斜槽上同一位置滚下．答案：(1)同一位置无初速 调整斜槽末端水平(2)BAC名师方法总结实验时掌握实验中的仪器，理解实验原理及注意事项是解决此类题目的关键．名师点易错1．小球每次必须从同一位置无初速滚下．2．斜槽末端切线水平.要点2|计算平抛运动的初速度1．已知轨迹和抛出点以抛出点为坐标原点，水平方向为x 轴，竖直向下为y 轴，建立平面直角坐标系．(1)在轨迹曲线上任取A 、B 、C 、D 、E 、F 六个不同点．(2)用刻度尺分别测出它们的坐标x 和y .(3)根据坐标值，代入公式v 0＝x t ＝x g2y ，分别计算小球的初速度v 0，并计。
高一物理(人教版必修2)第五章章末过关检测
(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．选对的得4分，错选或不答的得0分)1．(2014·龙岩高一检测)质点做曲线运动，它的轨迹如图所示，由A 向C 运动，关于它通过B 点时的速度v 的方向和加速度a 的方向正确的是()解析：选B.物体做曲线运动，加速度方向与速度方向不共线，指向轨迹的凹侧，速度方向沿轨迹的切线方向，所以B 正确，A 、C 、D 错误．2．(2014·嘉兴高一检测)下列关于向心力的说法中正确的是( )A ．做匀速圆周运动的物体，不一定是所受的合外力充当向心力B ．做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的C ．做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力D ．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小解析：选D.对于匀速圆周运动，合外力就是向心力，但对于非匀速圆周运动，合外力不一定等于向心力，A 、C 错．匀速圆周运动的向心力大小不变，方向时刻改变，B 错．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小，只改变线速度的方向，D 对．3．平抛一物体，当抛出1 s 后它的速度与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°角，重力加速度g ＝10 m/s 2，则下列说法中正确的是( )A ．初速度为10 m/sB ．落地速度为10 3 m/sC ．开始抛出时距地面的高度为25 mD ．水平射程为20 m解析：选A.该物体平抛的初速度v 0＝v y 1＝gt 1＝10×1 m/s ＝10 m/s ，A 对；落地速度为v ＝v 0cos 60°＝20 m/s ，B 错；落地的竖直速度为v y 2＝v 0tan 60°＝10 3 m/s ，开始抛出时距地面的高度h ＝v 2y 22g ＝15 m ，C 错；水平射程为x ＝v 0t 2＝10×10310m ＝10 3 m ，D 错． 4．(2014·西安高一检测)在运动的合成与分解的实验中，红蜡块在长1 m 的玻璃管中竖直方向能做匀速直线运动，现在某同学拿着玻璃管沿水平方向做匀加速直线运动，并每隔一秒画出了蜡块运动所到达的位置如图所示，若取轨迹上的C (x ，y )点作该曲线的切线(图中虚线)交y 轴于A 点，则A 点的坐标为( )A ．(0,0.6y )B ．(0,0.5y )C ．(0,0.4y )D ．不能确定解析：选B.红蜡块的运动可看做类平抛运动，则图象的切线与竖直方向的夹角的正切值tan α＝at v 0，连接OC 可得直线OC 与y 轴的夹角为tan θ＝12at 2v 0t ＝at 2v 0，所以tan θ＝12tan α，即A 点为竖直方向上位移的中点，所以A 点的坐标为(0,0.5y )，B 正确．5．(2014·周口高一检测)如图所示，地球绕过球心的轴O 1O 2以角速度ω旋转，A 、B 为地球上两点，下列说法中正确的是( )A ．A 、B 两点具有相同的角速度B ．A 、B 两点具有相同的线速度C ．A 、B 两点具有相同的向心加速度D ．A 、B 两点的向心加速度方向都指向球心解析：选A.A 、B 两点随地球自转，角速度等于地球自转的角速度，A 正确；A 、B 两点做圆周运动的半径不同，根据v ＝ωr 可知B 错误；根据a ＝ω2r 可知，A 、B 两点的向心加速度不同，C 错误；A 、B 两点的向心加速度方向都指向各自所在纬度圈的圆心，D 错误．6．(2014·宁波高一检测)某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R ，人体重为mg ，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为( )A ．0 B.gRC.2gRD.3gR 解析：选C.由题意知F ＋mg ＝2mg ＝m v 2R，故速度大小v ＝2gR ，C 正确．7．(2014·嘉兴高一检测)如图所示，沿竖直杆以速度v 匀速下滑的物体A 通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B ，细绳与竖直杆间的夹角为θ，则以下说法正确的是( )A ．物体B 向右做匀速运动B ．物体B 向右做加速运动C ．物体B 向右做减速运动D ．物体B 向右做匀加速运动解析：选B.A 、B 物体沿细绳方向的速度分别为v A cos θ和v B ，故v B ＝v A cos θ＝v cos θ，v B 逐渐增大，A 、C 错，B 对；由v B ＝v cos θ和cos θ＝v t (v t )2＋d 2(d 为滑轮到竖直杆的水平距离)可知，cos θ不是均匀变化的，所以B 不是做匀加速运动，故D 错．二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)8．(2013·高考海南卷)关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是( )A ．物体做速率逐渐增加的直线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同B ．物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变C ．物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心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解析：选AD.物体做速率逐渐增加的直线运动时，加速度方向和速度方向相同，由牛顿第二定律知，合外力方向与加速度方向相同，故A 正确；平抛运动的速率变化，但合外力不变，B 错误；只有匀速圆周运动的合外力始终指向圆心，与速度的方向垂直，得C 错误，D 正确．9．(2014·温州高一检测)一只船在静水中的速度为3 m/s ，它要横渡一条30 m 宽的河，水流速度为4 m/s ，下列说法正确的是( )A ．这只船不可能垂直于河岸抵达正对岸B ．这只船对地的速度一定是5 m/sC ．过河时间可能是6 sD ．过河时间可能是12 s解析：选AD.由于船在静水中的速度小于河水的流速，小船无论向哪个方向行驶，都无法抵消随水流向下游漂流的速度，即船不能垂直于河岸到达正对岸，故A 正确；船对地的速度介于1 m/s 与7 m/s 之间，故B 错误；小船过河时间最短为303s ＝10 s ，故C 错误，D 正确．10．(2014·临沂高一检测)如图所示，一只光滑的碗水平放置，其内放一质量为m 的小球，开始时小球相对于碗静止于碗底，则下列哪些情况能使碗对小球的支持力大于小球的重力( )A ．碗竖直向上做加速运动B ．碗竖直向下做减速运动C ．碗竖直向下做加速运动D ．当碗和小球由水平匀速运动而碗突然静止时解析：选ABD.碗竖直向上做加速运动或向下做减速运动，加速度方向均向上，小球处于超重状态，对碗的压力都大于它的重力；碗竖直向下做加速运动，加速度方向向下，小球处于失重状态，对碗的压力小于它的重力；当碗由水平匀速运动而突然静止时，小球从最低端向上做圆周运动，向心力竖直向上，即碗对球的支持力大于它的重力．所以A 、B 、D 正确．11．火车转弯可以看做是做匀速圆周运动，火车速度提高易使外轨受损．为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题，你认为理论上可行的措施是( )A ．仅减小弯道半径B ．仅增大弯道半径C ．仅适当减小内外轨道的高度差D ．仅适当增加内外轨道的高度差解析：选BD.火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略高于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压．此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图．F 合＝mg tan θ＝m v 2R， 所以v ＝Rg tan θ.当火车速度增大时，可适当增大转弯半径或适当增大轨道倾角，以减小外轨所受压力．12．(2014·武汉高一检测)横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示．现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上．其落点分别是a 、b 、c .下列判断正确的是( )A ．图中三小球比较，落在a 点的小球飞行时间最短B ．图中三小球比较，落在c 点的小球飞行时间最短C ．图中三小球比较，落在c 点的小球飞行过程速度变化最小D ．图中三小球比较，落在c 点的小球飞行过程速度变化最快解析：选BC.小球在平抛运动过程中，可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动，由于竖直方向的位移落在c 点处的最小，而落在a 点处的最大，所以落在a 点的小球飞行时间最长，落在c 点的小球飞行时间最短，A 错误、B 正确；而速度的变化量Δv ＝g Δt ，所以落在c 点的小球速度变化最小，C 正确；三个小球做平抛运动的加速度都为重力加速度，故三个小球飞行过程中速度变化一样快，D 错误．三、实验题(本题共1小题，共10分．按题目要求作答)13．某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时，让小球多次从斜槽上滚下，在坐标纸上依次记下小球的位置如图所示(O 为小球的抛出点)．(1)在图中描出小球的运动轨迹．(2)从图中可看出，某一点的位置有明显的错误，其产生的原因可能是该次实验中，小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏________(选填“高”或“低”)．(3)某同学从图象中测得的三组数据如下表所示，则此小球做平抛运动的初速度v 0＝________ m/s. x /cm 10.00 20.00 30.00y /cm 5.00 20.00 45.00解析：(1)如图所示(2)从轨迹上可以看出，第四个点偏离到轨迹左侧，与轨迹上同一高度的点比较，在下落相同高度时，水平位移偏小，说明平抛运动的初速度偏小，即小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏低．(3)根据x ＝v 0t ，y ＝12gt 2可得v 0＝x g 2y，代入其中一组数据可得v 0＝1.0 m/s. 答案：(1)见解析图 (2)低 (3)1.0四、计算题(本题共3小题，共32分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位，只写出最后答案的不得分)14．(8分)(2014·天津一中高一月考)某物体运动中沿x 、y 互相垂直方向的分运动的速度图象如图所示，求经过多长时间速度大小为50 m/s ，此时速度方向如何？解析：由v x -t 图象可知，沿x 轴方向速度不变v x ＝30 m/s ，(1分)由v y -t 图象可知，沿y 轴方向做初速度为零，加速度a y ＝10 m/s 2的匀加速直线运动，(1分) v y ＝at ＝10t ，(1分)由v ＝v 2x ＋v 2y 知50＝302＋(10t )2，(2分)解得t ＝4 s ，(1分)v 的方向与x 轴的夹角为θ，tan θ＝v y v x ＝4030＝43，即θ＝53°.(2分) 答案：4 s 与x 轴成53°夹角15．(12分)(2014·宁波高一检测)某战士在倾角为30°的山坡上进行投掷手榴弹训练．他从A 点以某一初速度v 0＝15 3 m/s 沿水平方向投出手榴弹后落在B 点．该型号手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5 s 的时间，空气阻力不计，(g ＝10 m/s 2)，求：(1)若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问战士从拉动弹弦到投出所用的时间是多少？(2)点A 、B 的间距s 是多大？解析：设手榴弹飞行时间为t(1)手榴弹的水平位移x ＝v 0t (2分)手榴弹的竖直位移h ＝12gt 2(2分) 且h ＝x tan 30°(1分)解得t ＝3 s ，h ＝45 m(1分)战士从拉动弹弦到投出所用的时间t 0＝5 s －t ＝2 s ．(2分)(2)点A 、B 的间距s ＝h sin 30°(2分) 解得s ＝90 m ．(2分)答案：(1)2 s (2)90 m16．(12分)(2014·赣州高一检测)长L ＝0.5 m 、质量可忽略的杆，其一端连有质量为m ＝2 kg 的小球，以另一端O 为转轴，它绕O 点在竖直平面内做圆周运动，当通过最高点时，如图所示．求下列情况下杆对球的作用力．(计算大小，并说明是拉力还是支持力，g ＝10 m/s 2)(1)当v 1＝1 m/s 时，大小为多少？是拉力还是支持力？(2)当v 2＝4 m/s 时，大小为多少？是拉力还是支持力？解析：(1)当小球通过最高点时，设临界速度为v 0，此时重力等于向心力 mg ＝m v 20L， 解得v 0＝gL ＝ 5 m/s因为v 1<v 0，所以当v 1＝1 m/s 时，杆对小球是支持力(2分)设支持力为F 1，小球受力如图所示，则 mg －F 1＝m v 21L(2分) 代入数据解得F 1＝16 N ．(2分)(2)因为v2>v 0，所以当v 2＝4 m/s 时，杆对小球是拉力(2分)设拉力为F 2，小球受力如图所示，则 mg ＋F 2＝m v 22L(2分) 代入数据解得F 2＝44 N ．(2分)答案：(1)16 N 支持力 (2)44 N 拉力。
2018-2019版高中物理人教版必修2单元检测：第五章检测(B) Word版含解析
第五章检测(B)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1如果把地球看成一个球体,在北京和广州各放一个物体随地球自转做匀速圆周运动,则()A.物体在北京和广州两地随地球自转的线速度相同B.物体在北京和广州两地随地球自转的角速度相同C.物体在北京的向心加速度大于在广州的向心加速度D.物体在广州随地球自转的周期大于在北京的周期解析:物体在北京和广州两地随地球自转的角速度相同,都等于地球自转的角速度,B正确;根据T=2πω可知,物体在广州随地球自转的周期等于在北京的周期,D错误;根据v=ωr可知,广州随地球自转的线速度大于北京随地球自转的线速度,A错误;根据a=ω2r得,物体在北京的向心加速度小于在广州的向心加速度,C错误。
答案:B2若已知物体运动初速度v0的方向及该物体受到的恒定合外力F的方向,则图中所画物体运动的轨迹可能正确的是()解析:曲线运动的轨迹位于速度和合外力所夹的范围内,且向合外力的方向弯曲,故B正确,A、C、D 错误。
答案:B3一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,则v的最大取值范围是()A.l12√g6ℎ<v<l1√g6ℎB.l14√gℎ<v<√(4l12+l22)g6ℎC.l12√g6ℎ<v<12√(4l12+l22)g6ℎD.l14√gℎ<v<12√(4l12+l22)g6ℎ解析:当垂直球网方向发射且乒乓球刚好过网时,初速最小,设为v1,则有3h-h=12gt2,l12=v1t1,解得v1=l14√gℎ;当小球落到右侧台面某一角处时,初速最大,设为v2,则3h=12gt22,√l12+(l22)2=v2t2,解得v2=12√(4l12+l22)g6ℎ,因此v的最大取值范围是l14√gℎ<v<12√(4l12+l22)g6ℎ,选项D正确。
高中物理人教版必修2课时作业：第五章 曲线运动 第五章 章末检测 Word版含答案
第五章章末检测一、选择题( 本题9个小题，每小题6分，共54分.1～6题为单项选择题，7～9题为多项选择题 )1、如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到A、B两处、不计空气阻力，则落到B处的石块( )A、初速度大，运动时间短B、初速度大，运动时间长C、初速度小，运动时间短D、初速度小，运动时间长正确答案:A2、( 2017·兴平高一检测 )如图所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标、要击中目标，射击方向应( )A、对准目标B、偏向目标的西侧C、偏向目标的东侧D、无论对准哪个方向都无法击中目标详细解析:炮弹的实际速度方向沿目标方向，该速度是船的速度与射击速度的合速度，根据平行四边形定则知，射击的方向应偏向目标的西侧、故B正确、正确答案:B3、( 2017·福州高一检测 )如图所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体重为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为( )A、0 B.gRC.2gRD.3gR详细解析:由题意知F ＋mg ＝2mg ＝m v 2R，故速度大小v ＝2gR ，C 正确、正确答案:C4、如图所示，M 能在水平光滑杆上自由滑动，光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 、所受向心力变为原来的2倍B 、线速度变为原来的12C 、半径r 变为原来的12D 、M 的角速度变为原来的12详细解析:转速增加，再次稳定时，M 做圆周运动的向心力仍由拉力提供，拉力仍然等于m 的重力，所以向心力不变、故A 错误、转速增至原来的2倍，则角速度变为原来的2倍，根据F ＝Mrω2，向心力不变，则r 变为原来的14.根据v ＝rω，线速度变为原来的12，故B 正确，C 、D 错误、正确答案:B5、如图所示，质量为m 的小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，ab 是过轨道圆心的水平线，下列说法中正确的是( )A 、小球在ab 线上方管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力B 、小球在ab 线上方管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力C 、小球在ab 线下方管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力D 、小球在ab 线下方管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力详细解析:小球在ab 线上方管道中运动时，当速度较大时小球做圆周运动的向心力是小球所受的重力沿半径方向的分力和外侧管壁对小球的弹力的合力提供的，此时内侧管壁对小球无作用力，选项A错误；同理，当小球在管道中运动速度较小时，小球做圆周运动的向心力是小球所受的重力沿半径方向的分力和内侧管壁对小球的弹力的合力提供的，此时外侧管壁对小球无作用力，选项B错误；小球在ab线下方运动时，小球做圆周运动的向心力是小球所受重力沿半径方向的分力与外侧管壁对小球的弹力的合力提供的，此种情况下内侧管壁对小球一定没有作用力，选项C错误，选项D正确、正确答案:D6、( 2017·陕西省重点中学联考 )如图所示，用一小车通过轻绳提升一货物，某一时刻，两段绳恰好垂直，且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为θ，此时小车的速度为v0，则此时货物的速度为( )A、v0B、v0sinθC、v0cosθ D.v0 cosθ详细解析:由速度的分解可知，小车沿绳方向的分速度为v0cosθ，而物体的速度为v0cosθcosθ＝v0，故正确正确答案为A.正确答案:A7、( 2016·全国卷Ⅰ·18 )一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则( )A、质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B、质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C、质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D、质点单位时间内速率的变化量总是不变详细解析:由牛顿第二定律可知，质点的加速度总是与该恒力方向相同，且加速度恒定，单位时间内速度的变化量不变，但速率的变化不同，说法C正确、D错误；当恒力与速度方向不在一直线上，做匀加速曲线运动，但速度方向不可能总与力垂直，速度方向与恒力方向不相同，选项B正确、只当恒力与速度同向时，做匀加速直线运动，速度方向才与恒力方向相同，选项A错误、正确答案:BC8、某电视剧中直升机抢救伤员的情境深深感动了观众、假设直升机放下绳索吊起伤员后( 如图甲所示 )，竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示，则( )A 、绳索中拉力可能倾斜向上B 、伤员先处于超重状态后处于失重状态C 、在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线D 、绳索中拉力先大于重力，后小于重力详细解析:由竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象可知，伤员在水平方向做匀速运动，在竖直方向上先做匀加速运动后做匀减速运动，绳索中拉力一定竖直向上，绳索中拉力先大于重力，后小于重力，伤员先处于超重状态后处于失重状态，在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条曲线，选项B 、D 正确、正确答案:BD9、( 2017·福州高一检测 )如图所示，在高h 处有一小球A ，以速度v 1水平抛出，与此同时，地面上有一小球B ，以速度v 2竖直向上抛出，两小球在空中相遇，则( )A 、从抛出到相遇所需的时间为h v 1B 、从抛出到相遇所需的时间为h v 2C 、两球抛出时的水平距离为hv 1v 2 D 、两球抛出时的水平距离为hv 2v 1详细解析:设两球相遇时间为t ，则竖直方向满足:( v 2t －12gt 2 )＋12gt 2＝h ，所以t ＝hv 2，则水平距离s ＝v 1t ＝hv 1v 2. 正确答案:BC二、非选择题( 本题3小题，共46分 )10、( 10分 )某实验小组要粗略的测量竖直面内做圆周运动的钢球在最低点的速度，装置如图、拉力传感器固定在铁架台的水平杆上，连接传感器的细线穿过传感器正下方的小环a ，再穿过a 右侧的小环b 后拴接一钢球，钢球静止不动时，测出小环b 与球间细线的长度r ＝0.16m 、不计小环与绳间的摩擦，取重力加速度g ＝10 m/s 2:( 1 )钢球静止不动时，传感器的示数F 0＝2 N ，则钢球的质量m ＝________ kg ； ( 2 )给钢球一初速度，使钢球在竖直面内做圆周运动，某同学记录了钢球运动到最低点时传感器的示数F 1＝22 N ，则钢球在最低点的速度v 1＝________ m/s ；若另一实验中测得传感器的示数F 2<F 1，则钢球在最低点的速度v 2与v 1的大小关系是v 2________v 1( 选填“>”、“＝”或“<” )，判断依据是:____________________________________________.正确答案:( 1 )0.2( 2 )4 ＜ 钢球质量m 、运动半径r 均不变，在最低点，钢球所受拉力变小，其向心力F n ＝F －mg 变小，根据公式F n ＝mv 2r可知，速度v 变小11、( 16分 )如图，倒置的容器装着水，容器塞内插着两根两端开口的细管，其中一根竖直，一根弯成水平，水从弯管中水平射出，在空中形成弯曲的细水柱、已知弯管管口距地面高h ＝0.45 m ，水落地的位置到管口的水平距离l ＝0.3 m ，水平管口的横截面积S ＝1.2 cm 2，水的密度ρ＝1×103kg/m 3，设水平管口横截面上各处水的速度都相同，取g ＝10 m/s 2，不计空气阻力，求:( 1 )水平管口处水的速度；( 2 )水平管口单位时间内喷出水的质量、 详细解析:( 1 )由平抛规律，竖直方向h ＝12gt 2①水平方向l ＝vt ② 得v ＝1 m/s③( 2 )设极短时间Δt ，射出水的体积为V ，质量为Δm 则Δm ＝ρV ④V ＝Sv ·Δt ⑤ΔmΔt＝ρSv ⑥ 代入数据得ΔmΔt＝0.12 kg/s⑦ 正确答案:( 1 )1 m/s ( 2 )0.12 kg/s12、( 20分 )如图所示，如果在圆盘圆心处通过一个光滑小孔把质量均为m 的两物块用轻绳连接，物块A 到转轴的距离为R ，与圆盘的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求转速n 的大小在什么范围内物块A 会相对于圆盘静止？详细解析:物块A 相对于圆盘静止，则绳子上的张力F T ＝mg .当n 最小时，A 所受的静摩擦力最大且背离圆心，即有F T －μmg ＝4π2mRn 2min ， 解得n min ＝12π1－μgR.当n 最大时，A 所受的静摩擦力最大且指向圆心，即有F T ＋μmg ＝4π2mRn 2max ， 解得n max ＝12π1＋μgR.所以n 的取值范围为 12π1－μgR≤n ≤12π1＋μgR. 正确答案:12π1－μgR ≤n ≤12π1＋μgR。
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第五章过关检测
(时间:90分钟满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,1~5小题只有一个选项正确,6~8小题有多个选项正确。
全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0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
解析:物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力与速度方向不在同一条直线上,与恒力和变力无关,A、B错误;做曲线运动的物体速度方向不断变化,速度大小可以变化也可以不变,C正确;速度大小和加速度大小均不变的运动也可能是曲线运动,如匀速圆周运动,D错误。
答案:C
2.由消防水龙带的喷嘴喷出的水的流量是0.28 m3/min,水离开喷口时的速度大小为16 m/s,方向与水平面夹角为60°,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10 m/s2)()
A.28.8 m1.12×10-2 m3
B.28.8 m0.672 m3
C.38.4 m1.29×10-2 m3
D.38.4 m0.776 m3
解析:
如图所示,将速度分解为水平方向和竖直方向两个分量,v x=v cos60°,v y=v sin60°,水的运动可看成竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动的合运动,水柱的高度h==28.8m,上升时间
t=°=2.4s
空中水量可用流量乘以时间来计算,
Q=m3/s×2.4s=1.12×10-2m3。
故选项A正确。
答案:A
3.一探照灯照射在云层底面上,云层底面是与地面平行的平面,如图所示,云层底面距地面高h,探照灯以角速度ω在竖直平面内转动,当光束转到与竖直方向夹角为θ时,云层底面上光点的移动速度是()
A.hω
B.
C. D.hωtan θ
解析:当光束转到与竖直方向夹角为θ时,由v=ωr知云层底面上光点转动的线速度为。
设云层底面上光点的移动速度为v,则有v cosθ=,解得云层底面上光点的移动速度v=,选项C正确。
答案:C
4.在离心浇铸装置中,电动机带动两个支承轮同向转动,管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动,如图所示,铁水注入之后,由于离心作用,铁水紧紧靠在模型的内壁上,从而可得到密实的铸件,浇铸时转速不能过低,否则,铁水会脱离模型内壁,产生次品。
已知管状模型内壁半径R,则管状模型转动的最低角速度ω为()
A. B.
C. D.2
解析:最易脱离模型内壁的位置在最高点,转动的最低角速度ω对应铁水在最高点受内壁的作用力为零,即mg=mω2R,得ω=,A正确。
答案:A
5.横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,如图所示。
现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上。
其落点分别是a、b、c。
下列判断正确的是()
A.图中三小球比较,落在a点的小球飞行时间最短
B.图中三小球比较,落在c点的小球飞行时间最短
C.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程中速度变化最大
D.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程中速度变化最快
解析:平抛运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动,由于落在c点处的竖直方向的位移最小,而落在a点处的最大,所以落在a点的小球飞行时间最长,落在c点的小球飞行时间最短,选项A错误,选项B正确;而速度的变化量Δv=gt,所以落在c点的小球速度变化最小,选项C 错误;三个小球做平抛运动的加速度都为重力加速度,故三个小球飞行过程中速度变化一样快,选项D 错误。
答案:B
6.船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,则当船沿渡河时间最短的路径渡河时()
A.船渡河的最短时间是60 s
B.要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船在河水中的最大速度是5 m/s
解析:根据图象可知,船在静水中的速度v静=3m/s,河宽d=300m,河水正中间流速最大为v水max=4m/s,
=100s,选项A错误,选项B正确;船在当船头始终垂直河岸渡河时,渡河时间最短,最短时间为t min=
静
河水中的最大速度是v max=m/s=5m/s,选项D正确;设合速度与河岸夹角为θ,则tanθ=静
,因v
水
水随河岸距离不断变化,故θ不断变化,故船在河水中航行的轨迹是一条曲线,选项C错误。
答案:BD
7.继嫦娥三号发射成功后我国下一步的航天目标为登上月球。
已知月球上的重力加速度为地球上的六分之一,若分别在地球和月球表面相同高度处,以相同初速度平抛相同质量的小球(不计空气阻力),则下列哪些判断是正确的()
A.平抛运动时间t月>t地
B.水平射程x月>x地
C.落地瞬间的速度v月>v地
D.落地速度与水平面的夹角θ月>θ地
解析:因为g月<g地,由t=知t月>t地,故A对;又初速度相同,由x=v0t知x月>x地,故B对;落地时的速度,在竖直方向上,由=2gh知v月y<v地y,水平方向上相同,所以v月<v地,故C错;由tanθ=知θ月<θ地,
故D错。
答案:AB
8.如图所示,长0.5 m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3 kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O 点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2 m/s。
g取10 m/s2,下列说法正确的是()
A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24 N
B.小球通过最高点时,对杆的压力大小是6 N
C.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24 N
D.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54 N
解析:设小球在最高点时受杆的弹力向上,则mg-F N=m,得F N=mg-m=6N,故小球对杆的压力大小是6N,A错误,B正确;小球通过最低点时,F N-mg=m,得F N=mg+m=54N,小球对杆的拉力大小是54N,C错误,D正确。
答案:BD
二、实验题(本题共2小题,每小题10分,共20分)
9.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,使它在桌面上做匀速圆周运动。
设航天器中具有基本测量工具。
(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=。
解析:可测量物体做圆周运动的周期T、半径R及弹簧测力计的示数F,由向心力公式知F=m R,所以待测物体的质量为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)
10.用实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的实验装置,小槽末端水平。
每次都使钢球在斜槽上从同一位置由静止滚下,钢球在空中做平抛运动,设法用铅笔描出小球经过的位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
(1)某同学在安装实验装置和进行其余的实验操作时都准确无误,他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示。
他的错误之处是。