人教版物理必修二:《曲线运动》章末检测.pdf

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A.质点自抛出后,经时间v0tganθ离斜面最远
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B.质点抛出后,当离斜面最远时速度大小为sivn0θ C.质点抛出后,当离斜面最远时速度大小为covs0θ D.质点抛出后,经时间v0cgotθ离斜面最远
解析 质点做平抛运动过程中,当速度与斜面平行时离斜面最 远,如图所示,则 vy=v0tanθ=gt
式得 ω=6.8 rad/s.
答案 (1)Tx(n2--x11)r T 为打点计时器打点的时间间隔,r 为圆盘 半径,x1,x2 是纸带选定的两点分别对应米尺上的刻度值,n 为选定 的两点间的打点数(含两点)
(2)6.8 rad/s 三、解答题(本题共 4 小题,共 42 分.解答应写出必要的文字说 明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计 算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 13.(8 分)如图所示飞机以恒定的水平速度飞行,距地面高度 2000 m,在飞行过程中释放一炸弹,经 30 s 飞行员听到了炸弹着地后的爆 炸声.设炸弹着地立即爆炸,不计空气阻力,声速为 320 m/s,求飞 机的飞行速度 v0.(g 取 10m/s2)
A.一定是直线运动 B.一定是曲线运动 C.可能是直线运动,也可能是曲线运动 D.以上都不对 解析 两个初速度为零的匀变速直线运动,即物体受到两个互成
角度的恒力作用下,做初速度为零的匀加速直线运动,故 A 选项正
确. 答案 A 2.一艘小船在静水中的速度为 3 m/s,渡过一条宽 150 m,水流
速度为 4 m/s 的河流,则该小船( ) A.能到达正对岸 B.以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为 200 m C.渡河的时间可能少于 50 s D.以最短位移渡河时,位移大小为 150 m
A.n2=n1xr
B.n2=n1xr
C.n2=n1xr22
D.n2=n1
x r
解析 滚轮因与平盘有摩擦的作用而转动,并且认为不打滑,所
以滚轮边缘的线速度与平盘上 x 处的线速度相等,即 n1x=n2r,所以
选项 A 正确. 答案 A 5.如图所示,可视为质点的质量为 m 的小球,在半径为 R 的竖
直放置的光滑圆形管内做圆周运动,下列说法中正确的是( )
河后,小船的位移为 (v1·t短)2+(v2·t短)2=250 m,故选项 B 错误,选 项 C 正确;小船不能达到正对岸,则小船渡河后的位移必须大于 150 m,故选项 D 错误.
答案 C 3.关于平抛运动,下列说法中正确的是( ) A.平抛运动是匀变速运动 B.做平抛运动的物体,在任何时间内,速度改变量的方向都是 竖直向下的 C.平抛运动可以分解为水平的匀速直线运动和竖直方向的自由 落体运动 D.平抛运动物体的落地速度和在空中运动时间只与抛出点离地 面高度有关 解析 做平抛运动的物体只受重力作用,故加速度恒定,是匀变 速曲线运动,它可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自 由落体运动;因为 Δv=at,而 a 方向竖直向下,故 Δv 的方向也竖直 向下;物体在空中的飞行时间只由高度决定,但落地速度应由高度与
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示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断.若此时小球距 水平地面的高度 h=5 m,重力加速度 g=10 m/s2,求小球落地处到 地面上 P 点的距离.(P 点在悬点的正下方)
解析 由向心力公式 F-mg=mvl2得 v=2 m/s, 又由平抛运动的知识 x=v0 2gh=2 m. 答案 2 m
1g A.2π r
g B. r
C. gr
D.
gr 2π
解析 要使物体通过终端时能水平抛出,则有 mg=mrv2,皮带
转动的线速度至少为 gr,故 C 选项正确.
答案 C
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9. 两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水 平面内做匀速圆周运动.则它们的( ) A.运动周期相同 B.运动的线速度相同 C.运动的角速度相同 D.向心加速度相同 解析 设细线与竖直方向的夹角为 θ,水平面距悬点的高度为 h, 细线的拉力与重力的合力提供向心力,则 mgtanθ=m2Tπ2htanθ,解 得 T=2π hg,由此可知 T 与细线长无关,A、C 正确,B、D 错误. 答案 AC 10.如图所示,一质点从倾角为 θ 的斜面顶点以水平速度 v0 抛 出,重力加速度为 g,则下列说法正确的是( )
可得 t=v0tganθ,故 A 选项正确;其合速度 v=covs0θ,故 C 选项 正确.
答案 AC
第Ⅱ卷(非选择题,共 60 分) 二、实验题(本题共 2 小题,共 18 分) 11.(10 分)如图甲所示,在一端封闭、长约 1 m 的玻璃管内注满 清水,水中放一个蜡烛做的蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,然 后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向 右移动.假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每 1 s 上升的距离 都是 10 cm,玻璃管向右匀加速平移,每 1 s 通过的水平位移依次是 2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中,y 表示蜡块竖直方向的位
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v20+v2y= 5v0,故 B 选项正确,C 选项错误;物体的位移 l= x2+y2 = 2(v0t)2=2 g2v20,故 D 选项正确.
答案 ABD 8.
质量为 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.如图所示,皮带轮半径为 r,要使物体通过终端时能水平 抛出,皮带轮的转速至少为( )
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解析 由于小船在静水中的速度 3 m/s 小于水流的速度 4 m/s, 所以小船不能到达正对岸,选项 A 错误;当小船船头垂直河岸时, 小船渡河的时间最短,t 短=vl =1350s=50 s,所以小船渡河的最短时 间为 50 s,而小船的合运动可分解为沿垂直河岸方向 1.5v1=3 m/s 的 匀速直线运动和沿河岸平行方向 1.5v2=4 m/s 的匀速直线运动,则渡
乙 解析 (1)圆盘匀速转动,纸带匀速运动,有 x2-x1=vt, t=(n-1)T,v=ωr,
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x2-x1
由以上三式得 ω=
.T 为打点计时器打点的时间间隔,r
T(n-1)r
为圆盘半径,x1、x2 是纸带选定的两点分别对应米尺上的刻度值,n
为选定的两点间的打点数(含两点).
(2)取 x1 和 x2 对应米尺上的刻度值分别为 x1=0 和 x2=10.5×10 -2 m,数得打点数 n=15 个,T=0.02 s,r=5.50×10-2 m,代入公
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解析 炸弹离开飞机后做平抛运动,初速度即飞机的飞行速度, 如图所示.
设炸弹落地时间为 t1,则声音传到飞行员的时间 t2=t-t1.
由平抛知识得 t1=
2gh=
2×2 000 10
s=20 s,
由运动的等时性知,炸弹落地时,飞机运动到落地点的正上方 B
点,
故 BC =v0t2=v0(t-t1)=10v0,
15. (13 分)如图所示,有一水平放置的圆盘,上面放有一劲度系数为 k 的轻质弹簧,弹簧的一端固定于轴 O 点,另一端拴一质量为 m 的 物体,物体与盘面间最大静摩擦力为其重力的 μ 倍,开始时弹簧处 于自然长度,长为 R,求: (1)盘的转速 n0 多大时,物体开始滑动? (2)当转速达到 2n0 时,弹簧的伸长量 Δx 是多大?(结果用 μ、m、 R、k、g 表示) 解析 (1)当圆盘开始转动时,物体所需向心力较小,当未滑动 时,由静摩擦力提供向心力, 设最大静摩擦力对应的最大角速度为 ω0,
DC =v(t-t1)=320×(30-20) m=3 200 m.
由几何关系( DC )2=( BC )2+h2,得 3 2002=(10v0)2+2 0002,
解得 v0≈250 m/s. 答案 250பைடு நூலகம்m/s
14.(8 分)如图所示,质量 m=1 kg 的小球用细线拴住,线长 l =0.5 m,细线所受的拉力达到 F=18 N 时就会被拉断.当小球从图
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A.当转盘匀速转动时,P 受摩擦力方向为 a 方向 B.当转盘加速转动时,P 受摩擦力方向为 b 方向 C.当转盘加速转动时,P 受摩擦力方向为 c 方向 D.当转盘减速转动时,P 受摩擦力方向为 d 方向 解析 圆周运动,沿半径方向一定受力;匀速圆周运动,切向方 向不受力;变速圆周运动,切向方向一定受力,加速沿 a 方向,减速 沿 a 反方向.摩擦力即为两个方向的合力.由此可判断 B、D 正确. 答案 BD 7.平抛物体的初速度为 v0,当水平方向分位移与竖直方向分位 移相等时( ) A.运动的时间 t=2gv0 B.瞬时速率 vt= 5v0 C.水平分速度与竖直分速度大小相等 D.位移大小等于 2 2v20/g 解析 平抛运动可分解为水平匀速运动和竖直的自由落体运动, 当竖直位移和水平位移大小相等时,即 v0t=12gt2,得 t=2gv0,故 A 选 项正确;物体的竖直分速度 vy=gt=2v0,则此时物体的速度 vt=
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《曲线运动》章末检测
时间:90 分钟 满分:100 分
第Ⅰ卷(选择题,共 40 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,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的有多 个选项符合题目要求)
1.关于互成角度的两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动, 下述说法正确的是( )
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A.小球能够通过最高点的最小速度为 0 B.小球能通过最高点的最小速度为 gR C.如果小球在最高点时的速度大小为 2 gR,则此时小球对管 道有向上的作用力 D.如果小球在最低点时的速度大小为 gR,则小球通过该点时 与管道间无相互作用力 解析 小球在管内做圆周运动,在最高点小球受到合外力可以为 零,故通过最高点的最小速度为 0,选项 A 正确,选项 B 错误;在最 高点速度为 2 gR,则有,FN+mg=mRv2,解得 FN=3mg,即管道的 外轨道对小球有向内的作用力为 3mg,由牛顿第三定律可知,小球对 管道有向外,即向上的作用力,选项 C 正确;小球在最低点速度为 gR 时,小球受到管道向上的作用力,大小为 F′N=2mg,故选项 D 错 误. 答案 AC 6.如图所示,物块 P 置于水平转盘上随转盘一起运动,图中 c 沿半径指向圆心,a 与 c 垂直,下列说法正确的是( )
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移,x 表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0 时蜡块位于坐标原点.

乙 (1)请在图乙中画出蜡块 4 s 内的轨迹; (2)玻璃管向右平移的加速度 a=________; (3)t=2 s 时蜡块的速度 v2=________. 解析 (1)如图
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(2)因为 Δx=aT2, 所以 a=ΔTx2 =5×1120-2 m/s2=5×10-2 m/s2. (3)vy=yt=01.1 m/s=0.1 m/s, vx=at=5×10-2×2 m/s=0.1 m/s, v2= v2y+v2x= 0.12+0.12 m/s=0.14 m/s. 答案 (1)见解析图 (2)5×10-2 m/s2 (3)0.14 m/s 12.(8 分)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面 的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.实验器材: 电磁打点计时器(50 Hz)、米尺、纸带、复写纸片.
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初速度共同来决定. 答案 ABC 4.如图所示为一种“滚轮—平盘无极变速器”的示意图,它由
固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成.由于摩 擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮不会打 滑,那么主动轴转速 n1、从动轴转速 n2、滚轮半径 r 以及滚轮中心 距离主动轴轴线的距离 x 之间的关系是( )
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甲 实验步骤:①如图甲所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将 纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上, 使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;②启动控制装置使圆盘 转动,同时接通电源,打点计时器开始打点;③经过一段时间,停止 转动和打点,取下纸带,进行测量. (1)由已知量和测得量表示的角速度的表达式为 ω=________, 式中各量的意义是_____________________________________. (2)某次实验测得圆盘半径 r=5.50×10-2 m,得到的纸带的一段 如图乙所示,求得角速度为________.(保留两位有效数字)
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