【名師一號】高中物理《曲線運(yùn)動》章末檢測 新人教版必修2.doc

曲線運(yùn)動章末檢測時間：90分鐘滿分：100分第卷(選擇題，共40分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)符合題目要求，有的有多個選項(xiàng)符合題目要求)1關(guān)于互成角度的兩個初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動，下述說法正確的是()a一定是直線運(yùn)動b一定是曲線運(yùn)動c可能是直線運(yùn)動，也可能是曲線運(yùn)動d以上都不對解析兩個初速度為零的勻變速直線運(yùn)動，即物體受到兩個互成角度的恒力作用下，做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，故a選項(xiàng)正確答案a2一艘小船在靜水中的速度為3 m/s，渡過一條寬150 m，水流速度為4 m/s的河流，則該小船()a能到達(dá)正對岸b以最短時間渡河時，沿水流方向的位移大小為200 mc渡河的時間可能少于50 sd以最短位移渡河時，位移大小為150 m解析由于小船在靜水中的速度3 m/s小于水流的速度4 m/s，所以小船不能到達(dá)正對岸，選項(xiàng)a錯誤；當(dāng)小船船頭垂直河岸時，小船渡河的時間最短，t短s50 s，所以小船渡河的最短時間為50 s，而小船的合運(yùn)動可分解為沿垂直河岸方向1.5v13 m/s的勻速直線運(yùn)動和沿河岸平行方向1.5v24 m/s的勻速直線運(yùn)動，則渡河后，小船的位移為250 m，故選項(xiàng)b錯誤，選項(xiàng)c正確；小船不能達(dá)到正對岸，則小船渡河后的位移必須大于150 m，故選項(xiàng)d錯誤答案c3關(guān)于平拋運(yùn)動，下列說法中正確的是()a平拋運(yùn)動是勻變速運(yùn)動b做平拋運(yùn)動的物體，在任何時間內(nèi)，速度改變量的方向都是豎直向下的c平拋運(yùn)動可以分解為水平的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動d平拋運(yùn)動物體的落地速度和在空中運(yùn)動時間只與拋出點(diǎn)離地面高度有關(guān)解析做平拋運(yùn)動的物體只受重力作用，故加速度恒定，是勻變速曲線運(yùn)動，它可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動；因?yàn)関at，而a方向豎直向下，故v的方向也豎直向下；物體在空中的飛行時間只由高度決定，但落地速度應(yīng)由高度與初速度共同來決定答案abc4如圖所示為一種“滾輪平盤無極變速器”的示意圖，它由固定于主動軸上的平盤和可隨從動軸移動的圓柱形滾輪組成由于摩擦的作用，當(dāng)平盤轉(zhuǎn)動時，滾輪就會跟隨轉(zhuǎn)動，如果認(rèn)為滾輪不會打滑，那么主動軸轉(zhuǎn)速n1、從動軸轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動軸軸線的距離x之間的關(guān)系是()an2n1bn2n1cn2n1 dn2n1 解析滾輪因與平盤有摩擦的作用而轉(zhuǎn)動，并且認(rèn)為不打滑，所以滾輪邊緣的線速度與平盤上x處的線速度相等，即n1xn2r，所以選項(xiàng)a正確答案a5如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的小球，在半徑為r的豎直放置的光滑圓形管內(nèi)做圓周運(yùn)動，下列說法中正確的是()a小球能夠通過最高點(diǎn)的最小速度為0b小球能通過最高點(diǎn)的最小速度為c如果小球在最高點(diǎn)時的速度大小為2，則此時小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧如果小球在最低點(diǎn)時的速度大小為，則小球通過該點(diǎn)時與管道間無相互作用力解析小球在管內(nèi)做圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)小球受到合外力可以為零，故通過最高點(diǎn)的最小速度為0，選項(xiàng)a正確，選項(xiàng)b錯誤；在最高點(diǎn)速度為2，則有，fnmg，解得fn3mg，即管道的外軌道對小球有向內(nèi)的作用力為3mg，由牛頓第三定律可知，小球?qū)艿烙邢蛲?，即向上的作用力，選項(xiàng)c正確；小球在最低點(diǎn)速度為時，小球受到管道向上的作用力，大小為fn2mg，故選項(xiàng)d錯誤答案ac6如圖所示，物塊p置于水平轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動，圖中c沿半徑指向圓心，a與c垂直，下列說法正確的是()a當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時，p受摩擦力方向?yàn)閍方向b當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動時，p受摩擦力方向?yàn)閎方向c當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動時，p受摩擦力方向?yàn)閏方向d當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動時，p受摩擦力方向?yàn)閐方向解析圓周運(yùn)動，沿半徑方向一定受力；勻速圓周運(yùn)動，切向方向不受力；變速圓周運(yùn)動，切向方向一定受力，加速沿a方向，減速沿a反方向摩擦力即為兩個方向的合力由此可判斷b、d正確答案bd7平拋物體的初速度為v0，當(dāng)水平方向分位移與豎直方向分位移相等時()a運(yùn)動的時間tb瞬時速率vtv0c水平分速度與豎直分速度大小相等d位移大小等于2v/g解析平拋運(yùn)動可分解為水平勻速運(yùn)動和豎直的自由落體運(yùn)動，當(dāng)豎直位移和水平位移大小相等時，即v0tgt2，得t，故a選項(xiàng)正確；物體的豎直分速度vygt2v0，則此時物體的速度vtv0，故b選項(xiàng)正確，c選項(xiàng)錯誤；物體的位移l，故d選項(xiàng)正確答案abd8.質(zhì)量為m的物體隨水平傳送帶一起勻速運(yùn)動，a為傳送帶的終端皮帶輪如圖所示，皮帶輪半徑為r，要使物體通過終端時能水平拋出，皮帶輪的轉(zhuǎn)速至少為()a. b.c. d.解析要使物體通過終端時能水平拋出，則有mg，皮帶轉(zhuǎn)動的線速度至少為，故c選項(xiàng)正確答案c9.兩個質(zhì)量不同的小球用長度不等的細(xì)線拴在同一點(diǎn)并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動則它們的()a運(yùn)動周期相同b運(yùn)動的線速度相同c運(yùn)動的角速度相同d向心加速度相同解析設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為，水平面距懸點(diǎn)的高度為h，細(xì)線的拉力與重力的合力提供向心力，則mgtanm2htan，解得t2，由此可知t與細(xì)線長無關(guān)，a、c正確，b、d錯誤答案ac10如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)從傾角為的斜面頂點(diǎn)以水平速度v0拋出，重力加速度為g，則下列說法正確的是()a質(zhì)點(diǎn)自拋出后，經(jīng)時間離斜面最遠(yuǎn)b質(zhì)點(diǎn)拋出后，當(dāng)離斜面最遠(yuǎn)時速度大小為c質(zhì)點(diǎn)拋出后，當(dāng)離斜面最遠(yuǎn)時速度大小為d質(zhì)點(diǎn)拋出后，經(jīng)時間離斜面最遠(yuǎn)解析質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動過程中，當(dāng)速度與斜面平行時離斜面最遠(yuǎn)，如圖所示，則vyv0tangt可得t，故a選項(xiàng)正確；其合速度v，故c選項(xiàng)正確答案ac第卷(非選擇題，共60分)二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共18分)11(10分)如圖甲所示，在一端封閉、長約1 m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個蠟燭做的蠟塊，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊，然后將這個玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時，將玻璃管水平向右移動假設(shè)從某時刻開始計時，蠟塊在玻璃管內(nèi)每1 s上升的距離都是10 cm，玻璃管向右勻加速平移，每1 s通過的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.圖乙中，y表示蠟塊豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移，t0時蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)甲乙(1)請在圖乙中畫出蠟塊4 s內(nèi)的軌跡；(2)玻璃管向右平移的加速度a_；(3)t2 s時蠟塊的速度v2_.解析(1)如圖(2)因?yàn)閤at2，所以a m/s25102 m/s2.(3)vy m/s0.1 m/s，vxat51022 m/s0.1 m/s，v2 m/s0.14 m/s.答案(1)見解析圖(2)5102 m/s2(3)0.14 m/s12(8分)一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動時的角速度實(shí)驗(yàn)器材：電磁打點(diǎn)計時器(50 hz)、米尺、紙帶、復(fù)寫紙片甲實(shí)驗(yàn)步驟：如圖甲所示，將電磁打點(diǎn)計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計時器的限位孔后，固定在待測圓盤的側(cè)面上，使得圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上；啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動，同時接通電源，打點(diǎn)計時器開始打點(diǎn)；經(jīng)過一段時間，停止轉(zhuǎn)動和打點(diǎn)，取下紙帶，進(jìn)行測量(1)由已知量和測得量表示的角速度的表達(dá)式為_，式中各量的意義是_.(2)某次實(shí)驗(yàn)測得圓盤半徑r5.50102 m，得到的紙帶的一段如圖乙所示，求得角速度為_(保留兩位有效數(shù)字)乙解析(1)圓盤勻速轉(zhuǎn)動，紙帶勻速運(yùn)動，有x2x1vt，t(n1)t，vr，由以上三式得 .t為打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的時間間隔，r為圓盤半徑，x1、x2是紙帶選定的兩點(diǎn)分別對應(yīng)米尺上的刻度值，n為選定的兩點(diǎn)間的打點(diǎn)數(shù)(含兩點(diǎn))(2)取x1和x2對應(yīng)米尺上的刻度值分別為x10和x210.5102 m，數(shù)得打點(diǎn)數(shù)n15個，t0.02 s，r5.50102 m，代入公式得6.8 rad/s.答案(1)t為打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的時間間隔，r為圓盤半徑，x1，x2是紙帶選定的兩點(diǎn)分別對應(yīng)米尺上的刻度值，n為選定的兩點(diǎn)間的打點(diǎn)數(shù)(含兩點(diǎn))(2)6.8 rad/s三、解答題(本題共4小題，共42分解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(8分)如圖所示飛機(jī)以恒定的水平速度飛行，距地面高度2000 m，在飛行過程中釋放一炸彈，經(jīng)30 s飛行員聽到了炸彈著地后的爆炸聲設(shè)炸彈著地立即爆炸，不計空氣阻力，聲速為320 m/s，求飛機(jī)的飛行速度v0.(g取10m/s2)解析炸彈離開飛機(jī)后做平拋運(yùn)動，初速度即飛機(jī)的飛行速度，如圖所示設(shè)炸彈落地時間為t1，則聲音傳到飛行員的時間t2tt1.由平拋知識得t1 s20 s，由運(yùn)動的等時性知，炸彈落地時，飛機(jī)運(yùn)動到落地點(diǎn)的正上方b點(diǎn)，故v0t2v0(tt1)10v0，v(tt1)320(3020) m3 200 m.由幾何關(guān)系()2()2h2，得3 2002(10v0)22 0002，解得v0250 m/s.答案250 m/s14(8分)如圖所示，質(zhì)量m1 kg的小球用細(xì)線拴住，線長l0.5 m，細(xì)線所受的拉力達(dá)到f18 n時就會被拉斷當(dāng)小球從圖示位置釋放后擺到懸點(diǎn)的正下方時，細(xì)線恰好被拉斷若此時小球距水平地面的高度h5 m，重力加速度g10 m/s2，求小球落地處到地面上p點(diǎn)的距離(p點(diǎn)在懸點(diǎn)的正下方)解析由向心力公式fmgm得v2 m/s，又由平拋運(yùn)動的知識xv0 2 m.答案2 m15.(13分)如圖所示，有一水平放置的圓盤，上面放有一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，彈簧的一端固定于軸o點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的物體，物體與盤面間最大靜摩擦力為其重力的倍，開始時彈簧處于自然長度，長為r，求：(1)盤的轉(zhuǎn)速n0多大時，物體開始滑動？(2)當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到2n0時，彈簧的伸長量x是多大？(結(jié)果用、m、r、k、g表示)解析(1)當(dāng)圓盤開始轉(zhuǎn)動時，物體所需向心力較小，當(dāng)未滑動時，由靜摩擦力提供向心力，設(shè)最大靜摩擦力對應(yīng)的最大角速度為0，則mgmr，又02n0，所以物體開始滑動時的轉(zhuǎn)速n0 .(2)轉(zhuǎn)速增大到2n0時，由最大靜摩擦力和彈力的合力提供向心力，由牛頓第二定律有：mgkxm2r，此時rrx，4n0，由以上各式解得x.答案(1) (2)16(13分)如圖所示，一根長0.1 m的細(xì)線，一端系著一個質(zhì)量為0.18 kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到原轉(zhuǎn)速3倍時，測得線拉力比原來大40 n，此時線突然斷裂求：(1)線斷裂的瞬間，線的拉力；(2)線斷裂時小球運(yùn)動的線速度；(3)如果桌面高出地面0.8 m，線斷后小球飛出去落在離桌面的水平距離為多少的地方？(g取10m/s2)解析(1)小球在光滑桌面上做勻速圓周運(yùn)動時受三個