(完整版)高中物理第五章曲线运动章末检测新人教版必修2

第五章曲线运动
章末检测
一、选择题 ( 此题 9 个小题，每题 6 分，共 54 分 .1 ～ 6 题为单项选择题，项选择题 )
1．如下图，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
7～ 9 题为多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
答案： A
2．(2017 ·兴平高一检测) 如下图，一艘炮艇沿长江由西向东迅速行驶，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．瞄准目标
B．倾向目标的西侧
C．倾向目标的东侧
D．不论瞄准哪个方向都没法击中目标
分析：炮弹的实质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，依据
平行四边形定章知，射击的方向应倾向目标的西侧．故B正确．
答案： B
3．(2017 ·福州高一检测) 如下图，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在坐
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己的重力，则过山车在最高点时的速度大小为()
A．0 B.gR
C. 2gR
D. 3gR
v2
分析：由题意知 F＋ mg＝2mg＝m，故速度大小v＝2gR， C 正确．
R
答案： C
4．如下图，M 能在水平圆滑杆上自由滑动，圆滑杆连架装在转盘上．M 用绳越过在圆
心处的圆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 ，
且恰能保持稳固转动．当转盘转速增至本来的 2 倍，调整r 使之达到新的稳固转动状态，则
滑块M( )
A．所受向心力变成本来的 2 倍
1
B．线速度变成本来的
2
1
C．半径r变成本来的2
D．的角速度变成本来的 1
M 2
分析：转速增添，再次稳准时，M做圆周运动的向心力仍由拉力供给，拉力仍旧等于m的重力，因此向心力不变．故 A 错误．转速增至本来的 2 倍，则角速度变成本来的 2 倍，依据 F
2 ，向心力不变，则
r 变成本来的
1
v
＝
1
＝ω. 依据ω，线速度变成本来的，故 B 正确， C、Mr 4 r 2
D错误．
答案： B
5．如下图，质量为m的小球在竖直搁置的圆滑圆形管道内做圆周运动，ab 是过轨道圆
心的水平线，以下说法中正确的选项是()
A．小球在ab 线上方管道中运动时，内侧管壁对小球必定有作使劲
B．小球在ab 线上方管道中运动时，外侧管壁对小球必定有作使劲
C．小球在ab 线下方管道中运动时，内侧管壁对小球必定有作使劲
D．小球在ab 线下方管道中运动时，外侧管壁对小球必定有作使劲
分析：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协力供给的，此时内侧管壁对小球无
作使劲，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协力供给的，此时外侧管壁对
小球无作使劲，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协力供给的，此种状况下内侧管壁对小球
必定没有作使劲，选项C错误，选项 D 正确．
答案： D
6．(2017 ·陕西省要点中学联考) 如下图，用一小车经过轻绳提高一货物，某一时辰，
两段绳恰巧垂直，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．v0 B．v0sin θ
v0
C．v0cos θ D. cosθ
v0cosθ，而物体的速度为v0cos θ
分析：由速度的分解可知，小车沿绳方向的分速度为cos θ
＝v0，故正确答案为 A.
答案： A
7．(2016 ·全国卷Ⅰ· 18) 一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且本来作用在质
点上的力不发生改变，则()
A．质点速度的方向老是与该恒力的方向同样
B．质点速度的方向不行能老是与该恒力的方向垂直
C．质点加快度的方向老是与该恒力的方向同样
D．质点单位时间内速率的变化量老是不变
分析：由牛顿第二定律可知，质点的加快度老是与该恒力方向同样，且加快度恒定，单
位时间内速度的变化量不变，但速率的变化不一样，说法 C 正确、 D 错误；当恒力与速度方向不在向来线上，做匀加快曲线运动，但速度方向不行能总与力垂直，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，做匀加快直线运动，速度方向才与恒力方向同样，
选项 A 错误．
答案： BC
8．某电视剧中直升机急救伤员的情境深深感人了观众．假定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．在地面上察看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
分析：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快运动后做匀减速运动，绳索中拉力必定竖直向上，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，在地面上察看到伤员的运动轨
迹是一条曲线，选项B、 D正确．
答案： BD
9．(2017 ·福州高一检测) 如下图，在高h 处有一小球A，以速度 v1水平抛出，与此同时，地面上有一小球B，以速度 v2竖直向上抛出，两小球在空中相遇，则()
h
A．从抛出到相遇所需的时间为
v1
h
B．从抛出到相遇所需的时间为
v2
hv1
C．两球抛出时的水平距离为
v2
D．两球抛出时的水平距离为hv2 v1
分析：设两球相遇时间为
t ，则竖直方向知足：( 2 －12) ＋1 2＝，因此
t
＝
h
，则水
v t 2gt 2gt h v2
1
hv1 平距离 s＝ v t ＝v2.
答案： BC
二、非选择题( 此题 3 小题，共46 分)
10． (10 分) 某实验小组要大略的丈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，连结传感器的细线穿过传感器正下方的小环再穿过 a 右边的小环 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
2
m．不计小环与绳间的摩擦，取重力加快度g＝10 m/s：
a，r ＝
(1) 钢球静止不动时，传感器的示数F0＝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F1＝22 N，则钢球在最低点的速度v1＝________ m/s ；若另一实验中测得传感
器的示数F2<F1，则钢球在最低点的速度v2与v1的大小关系是v2________v1(选填“>”、“＝”或“ <”) ，判断依照是：____________________________________________.
答案：
(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
mv2
F n＝ F－ mg变小，依据公式F n＝r 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头张口的细管，此中一根竖
直，一根弯成水平，水从弯管中水平射出，在空中形成曲折的细水柱．已知弯管管口距地面
高 h＝0.45 m，水落地的地点到管口的水平距离l ＝0.3 m，水平管口的横截面积S＝1.2 cm2，
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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．分析： (1) 由平抛规律，竖直方向
1 2
h＝2gt ①
水平方向 l ＝vt ②
得 v＝1 m/s③
(2) 设极短时间
t ，射出水的体积为，质量为
m
V
则 m＝ρ V④V＝Sv·t ⑤m
＝ρ Sv⑥
t
代入数据得m＝0.12 kg/s
⑦t
答案：(1)1 m/s (2)0.12 kg/s
12． (20 分 ) 如下图，假如在圆盘圆心处经过一个圆滑小孔把质量均为m的两物块用轻绳连结，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 会相关于圆盘静止？
分析：物块
A 相关于圆盘静止，则绳索上的张力T＝.
F mg
当 n 最小时， A 所受的静摩擦力最大且背叛圆心，即有
T 2
，F －μmg＝4π mRn2in
1 －μ
解得 n min＝2πR .
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＝4π2mRn2ax，解得max＝ 1 ＋μ.
n
R
2π
因此 n 的取值范围为
1 －μ≤n≤ 1 ＋μ.
2πR 2πR
1 －μ 1 ＋μ
答案：2πR ≤n≤2πR。