(山東省)高中物理選修1-1單元測(cè)試：曲線運(yùn)動(dòng)

1、階段驗(yàn)收評(píng)估（一）曲線運(yùn)動(dòng)第一章曲線運(yùn)動(dòng)（時(shí)間：50 分鐘 滿分：100 分）一、選擇題（本題共 8 小題，每小題 6 分，共 48 分，第 15 小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題 意，第 68 小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全選對(duì)的得6 分，選對(duì)但不全的得 3 分，有選錯(cuò)的得 0 分）1.對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列說(shuō)法正確的是（）A 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體處于平衡狀態(tài)B.運(yùn)動(dòng)快慢可用線速度描述，也可用角速度描述C 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體是勻速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槠渌俾时３植蛔僁 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合力可能為0解析：選 B 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，有加速度，不處于平衡狀態(tài)，即處于非平衡 狀態(tài)，故 A錯(cuò)誤；角速度是描述勻

2、速圓周運(yùn)動(dòng)速度方向變化快慢的物理量，線速度表示單 位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)，都可以描述運(yùn)動(dòng)的快慢，故B 正確；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，線速度的大小不變，但方向改變，故不是勻速運(yùn)動(dòng)，其合力不可能為0,故選項(xiàng) C、D 錯(cuò)誤。2下列有關(guān)洗衣機(jī)脫水筒的脫水原理說(shuō)法正確的是（）A 水滴受離心力作用，而沿背離圓心的方向甩出B.水滴受到向心力，由于慣性沿切線方向甩出C .水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出D .水滴與衣服間的附著力小于它所需的向心力，于是逐漸遠(yuǎn)離圓心解析：選 D 隨著脫水筒的轉(zhuǎn)速增加，水滴所需的向心力越來(lái)越大，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定2值，水滴所需的向心力 F = m大于水滴與衣服間的附著

3、力時(shí)，水滴就會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，逐漸r遠(yuǎn)離圓心運(yùn)動(dòng)。3.質(zhì)點(diǎn)在恒力 F 的作用下做曲線運(yùn)動(dòng)，P、Q 為運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩個(gè)點(diǎn)，若質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度比經(jīng)過(guò) Q 點(diǎn)時(shí)速度小，則F 的方向可能為下圖中的解析：選 B 從 P 點(diǎn)沿曲線運(yùn)動(dòng)到Q 點(diǎn)，曲線是向左彎曲的，合力應(yīng)該指向弧內(nèi)，可知恒力 F 的方向應(yīng)該是向左的，而經(jīng)過(guò)P 點(diǎn)的速度比經(jīng)過(guò) Q 點(diǎn)時(shí)速度小，則合力方向與速D度方向的夾角小于 90故 B 正確。4.一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤半徑為R,甲、乙物體質(zhì)量分別為M和 m(M m),它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的卩倍，兩物體用一根長(zhǎng)為 L(LVR)的輕繩連在一起。如圖所示，若將甲物體

4、放在轉(zhuǎn)軸的位置上，甲、乙之間連線剛好沿半徑 方向被拉直，要使兩物體與圓盤不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的角速度最大不得超過(guò)( (兩物體均看做質(zhì)點(diǎn))()相同，大于 a 的時(shí)間，故 C、D 錯(cuò)誤；b、c 的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同, 度大于 c 的初速度，a 的運(yùn)動(dòng)時(shí)間短，但是水平位移最大，可知 速度，故 B 正確，A 錯(cuò)誤。2 26.物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律是x= 3t m, y = 4t m,則下列說(shuō)法中正確的是( () )A .物體在 x 軸和 y 軸方向上都是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.物體的合運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)C .物體的合運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為10 m/s2的勻加速直線運(yùn)

5、動(dòng)D .物體的合運(yùn)動(dòng)是加速度為5 m/s2的曲線運(yùn)動(dòng)解析：選 AC 由 x = 3t2及 y=知物體在 x、y 方向上的初速度為 0，加速度分別為ax= 6 m/s2, ay= 8 m/ s2, 故 a = a?+ a：= 10 m/s2。7.如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運(yùn)動(dòng)，其AMMg-mg)V mL上 Mg + mgC.ML/ Mg + mg D., m解析：選 D 當(dāng) m 以最大角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 以 M 為研究對(duì)象F = Mg 以 m 為研究對(duì)象F + 卩 m( (g mLw2,可得 =巴葺嚴(yán)，選項(xiàng) D 正確。5.如圖，x 軸在水平地面內(nèi),三個(gè)小球 a、b 和 c 的運(yùn)動(dòng)軌跡

6、,y 軸沿豎直方向。圖中畫(huà)出了從 其中 b 和 c 是從同一點(diǎn)拋出的,y 軸上沿 x 軸正向拋出的 不計(jì)空氣阻力，則( () )A. a 的初速度比 b 的小C. a 的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比 b 的長(zhǎng)B. a 的初速度比D. b 的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比c 的大c 的長(zhǎng)a 的高度， 貝Ub 的水平位移大，貝 U b 的初速a 的初速度大于 b、c 的初v -t 圖像如圖乙所示。人解析：選 B 根據(jù) t=,b、c 的高度相同,頂桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)的 x -t 圖像如圖丙所示。若以地面為參考系，下列說(shuō)法中正確的是（）B.如圖 b 所示是一圓錐擺，增大但保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度不變C 如圖 c,同一小球在光滑而固

7、定的圓錐筒內(nèi)的A、B 位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則在 A、B 兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D.如圖 d，火車轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)，外軌對(duì)輪緣會(huì)有擠壓作用2解析：選 BD 由汽車在最高點(diǎn) mgFN= m；，可知 FzVmg,故處于失重狀態(tài)，故 A錯(cuò)誤；如題圖 b 所示是一圓錐擺，重力和拉力的合力F = mgtan0=no2r ；r= Lsin0,知o，故增大但保持圓錐的高不變，角速度不變，故B 正確；根據(jù)受力A、B 位置兩球受力情況相同，即向心力相同，由F = mo2r 知 r 不同,C 錯(cuò)誤；火車轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)，重力和支持力的合力不足以提供向心力，則外軌對(duì)輪緣會(huì)有擠

8、壓作用，故D 正確。二、非選擇題（本題共 4 小題，共 52 分）9.（4 分） 如圖為用頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的照片，圖中A、B、CA .猴子的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線B. 猴子在 2 s 內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.t= 0 時(shí)猴子的速度大小為 8 m/s2D.t= 2 s 時(shí)猴子的加速度大小為 4 m/s解析：選 BD 由題圖乙、丙看出，猴子在豎直方向做初速度vy= 8 m/s、加速度 a =4 m/ s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)， 在水平方向做速度 vx=- 4 m/s 的勻速直線運(yùn)動(dòng)， 故猴子的初速度大小為 v = . 82+ 42m/s= 4 5 m/s，方向與合外力方向不在同一條直線上

9、，故猴子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) B 正確，A、C 均錯(cuò)誤；由圖可得，則合加速度 a= 4 m/s2,故選項(xiàng) D 正確。時(shí),2ay8.有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型，下列說(shuō)法正確的是圖IJA .如圖a,汽車通過(guò)拱橋的最高點(diǎn)處于超重狀態(tài)分析知圓錐筒內(nèi)的角速度不同，故圖)圖1外執(zhí)平輪內(nèi)軌為三個(gè)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)的小球。AA 為 A 球在光滑水平面上以速度 v 運(yùn)動(dòng)的軌跡；BB 為 B 球以速度 v 被水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡；CC 為 C 球自由下落的運(yùn)動(dòng)軌跡，通過(guò)分析上述三條軌跡可得出結(jié)論:解析：將 B 球與 A 球相比較，可以看出在同一時(shí)刻，在水平方向上 位置，說(shuō)明 B 球水平方向上與 A 球的運(yùn)動(dòng)是相同的，

10、即在水平方向上 B 球做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 將 B 球與 C 球的運(yùn)動(dòng)相比較， B 球在豎直方向上的位置與 C 球是相同的，即在豎直方向上B 球與 C 球的運(yùn)動(dòng)是相同的，即在豎直方向上B 球做自由落體運(yùn)動(dòng)。答案：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)( (或平拋運(yùn)動(dòng)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成) )10.(10 分)在研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材：鐵架臺(tái)、斜槽、豎直擋板、有水平卡槽的木板( (能將擋板豎直固定在卡槽上，且相鄰卡槽間的距離相等卜白紙、復(fù)寫(xiě)紙、圖釘、小球、刻度尺等。I.請(qǐng)完成研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)步驟：(1)_接圖安裝實(shí)驗(yàn)裝

11、置，保證斜槽末端， 將_、_ 用圖釘固定在擋板同一面上，再將擋板豎直固定在卡槽上；(2) 將小球從斜槽上某位置由靜止釋放，小球撞擊擋板時(shí)在白紙上會(huì)留下痕跡；(3) 將擋板移到右側(cè)相鄰的卡槽上豎直固定好，將小球從斜槽上_釋放，小球撞擊擋板時(shí)在白紙上留下痕跡；(4) 重復(fù)(3)的步驟若干次；(5) 整理器材。n.若相鄰卡槽間的距離為 I,在白紙上依次選取三個(gè)點(diǎn)跡，測(cè)得相鄰兩點(diǎn)跡間的距離分別為 hi、h2( (h2hi),重力加速度為 g,則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=_ 。解析：I.在實(shí)驗(yàn)中要畫(huà)出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，必須確保小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)，所以斜槽軌 道末端一定要水平，將白紙和復(fù)寫(xiě)紙用圖釘固定在擋板

12、同一面上，要畫(huà)出軌跡必須讓小球 在同一位置由靜止多次釋放。B 球和 A 球在相同n.由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，1 = voT, h2- hi= gT2,聯(lián)立解得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度11.(18 分)如圖所示，在光滑水平面上豎直固定一半徑為R 的光滑半圓槽軌道，其底端恰與水平面相切。質(zhì)量為 m 的小球以大小為 v0的初速度經(jīng)半圓槽軌道最低點(diǎn)B 滾上半圓槽,小球恰能通過(guò)最高點(diǎn) C 后落回到水平面上的 A 點(diǎn)。( (不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g)求:(1)小球通過(guò) B 點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓槽的壓力大小;(2)A、B 兩點(diǎn)間的距離;(3)小球落到 A 點(diǎn)時(shí)的速度方向( (請(qǐng)用速度與水平方向的夾角的正切表示) )。22解

13、析：在 B 點(diǎn)小球做圓周運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)N mg= mv0，得 FN= m 愕+ mg。RR由牛頓第三定律可知小球?qū)Π雸A槽的壓力大小為m V0mg+R。2(2)在 C 點(diǎn)小球恰能通過(guò)，故只有重力提供向心力，則答案：I.(1)切線水平白紙復(fù)寫(xiě)紙( (3)同一位置由靜止多次2VCmg=mR定的夾角B,請(qǐng)作出 tan0-F 的關(guān)系圖像。解析：( (1)設(shè)球運(yùn)動(dòng)的線速度為 v，半徑為2則在 A 處時(shí) F + mg= m2在 C 處時(shí) F mg= mR由式得 AF = F F = 2mg= 2 N。在 A 處時(shí)球拍對(duì)球的彈力為 F，球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F向=F + mg,在 B 處不受摩擦力作用，受力分析如

14、圖甲所示，小F向F + mg則 tan0=F+1mg mg作出的 tan0-F 的關(guān)系圖像如圖乙所示。乙甲0 12 3 4 F/N答案：(1)2 N (2)見(jiàn)解析圖乙1過(guò) C 點(diǎn)小球做平拋運(yùn)動(dòng)：XAB=vCt, h= ?gt1 2, h= 2R聯(lián)立以上各式可得XAB=2R。設(shè)小球落到 A 點(diǎn)時(shí)，速度方向與水平面的夾角為0,則 tan0=士, v丄=gt,2R=gt2解得：tan0=2小球落到 A 點(diǎn)時(shí)，速度方向與水平面成0角向左下方，且 tan0=2。2答案：( (1)mg+ mV0(2)2R速度方向與水平面成0角向左下方，tan0=2R12.(20 分) )“太極球”是近年來(lái)在廣大市民中較流行的一種健身器材。做該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)時(shí)， 健身者半馬步站立，手持太極球拍，拍