高中物理 第2章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 新人教版必修2

一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1.（2013·濰坊期中）物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)（）A.速度大小一定改變 B.加速度大小一定改變C.速度方向一定改變 D.加速度方向一定改變圖5-26圖5-262.如圖5-26所示，大輪靠摩擦傳動(dòng)帶動(dòng)小輪，兩輪均做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且接觸面互不打滑。A、B分別為大、小輪邊緣上的點(diǎn)，C為大輪上一條半徑的中點(diǎn)。則（）A.A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等B.A、C兩點(diǎn)的角速度相等C.A、B兩點(diǎn)的周期相等D.A、C兩點(diǎn)的向心加速度大小相等ABCD圖5-273.圖5-27中，實(shí)線為河岸，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線，小船船頭指向如圖所示，河水的流動(dòng)方向?yàn)閳D中v的箭頭所指，以下各圖可能正確的是（）4.西班牙某小鎮(zhèn)舉行了西紅柿狂歡節(jié)，其間若一名兒童站在自家的平房頂上，向距離他L處的對(duì)面的豎直高墻上投擲西紅柿，第一次水平拋出的速度是，第二次水平拋出的速度是，則比較前后兩次被拋出的西紅柿在碰到墻時(shí)，有（）A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是1∶2B.下落的高度之比是2∶1C.運(yùn)動(dòng)的加速度之比是1∶1D.西紅柿的運(yùn)動(dòng)可分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)圖5-285.乘坐游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車時(shí)，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)沿圓軌道運(yùn)動(dòng)，如圖5-28所示，下列說(shuō)法正確的是（）圖5-28A.車在最高點(diǎn)時(shí)，人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險(xiǎn)帶拉住，若沒(méi)有保險(xiǎn)帶，人一定會(huì)掉下來(lái)B.人在最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)座位仍可能產(chǎn)生壓力，但壓力一定小于mgC.人在最低點(diǎn)時(shí)，處于超重狀態(tài)D.人在最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)座位的壓力大于mg圖5-296.（2013·江蘇高考）如圖5-29所示,從地面上同一位置拋出兩小球A、B,分別落在地面上的M、N點(diǎn),兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同?？諝庾枇Σ挥?jì),則（)圖5-29A.B的加速度比A的大B.B的飛行時(shí)間比A的長(zhǎng)C.B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大D.B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的大7.在高速公路的拐彎處，路面建造得外高內(nèi)低，即當(dāng)車向右拐彎時(shí)，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的要高一些。路面與水平面間的夾角為θ，拐彎路段是半徑為R的圓弧，要使車速為v時(shí)車輪與路面之間的橫向（即垂直于前進(jìn)方向）摩擦力等于零，θ應(yīng)滿足（）A.sinθ= B.tanθ=C.sin2θ= D.tan2θ=圖5-308.如圖5-30所示，在高度分別為、＞）的兩處以、相向水平拋出A、B兩個(gè)小物體，不計(jì)空氣阻力，已知它們的軌跡交于C點(diǎn)，若使A、B兩物體能在C處相遇，應(yīng)該是（）圖5-30必須大于 B.A物體必須先拋必須大于 D.A、B必須同時(shí)拋圖5-319.某人站在豎直墻壁前一定距離處練習(xí)飛鏢，他從同一位置沿水平方向扔出兩支飛鏢A和B，兩只“飛鏢”插在墻壁靶上的狀態(tài)如圖5-31所示（側(cè)視圖)。則下列說(shuō)法中正確的是（)圖5-31A.飛鏢A的質(zhì)量小于飛鏢B的質(zhì)量B.飛鏢A的飛行時(shí)間小于飛鏢B的飛行時(shí)間C.拋出時(shí)飛鏢A的初速度小于飛鏢B的初速度D.插入靶時(shí)，飛鏢A的末速度一定小于飛鏢B的末速度圖5-32圖5-3210.如圖5-32所示，兩個(gè)用相同材料制成的靠摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)的輪A和B水平放置，兩輪半徑。當(dāng)主動(dòng)輪A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在A輪邊緣上放置的小木塊恰能相對(duì)靜止在A輪邊緣上。若將小木塊放在B輪上，欲使木塊相對(duì)B輪也靜止，則木塊距B輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為（）A. B. C. 二、填空題（本題共2個(gè)小題，11題6分，12題10分，共16分。請(qǐng)將正確答案填到橫線上）圖5-3311.如圖5-33所示，豎直放置、兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水，管內(nèi)有一個(gè)用紅蠟塊做成的圓柱體，能在玻璃管中勻速上升。在圓柱體勻速上升的同時(shí)讓玻璃管水平向右勻速運(yùn)動(dòng)。已知圓柱體勻速上升的速度大小為3cm/s，玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度大小為4cm/s。則圓柱體的運(yùn)動(dòng)軌跡為；圓柱體運(yùn)動(dòng)的速度是cm/s。圖5-33圖5-3412.為驗(yàn)證向心力公式，某探究小組設(shè)計(jì)了如圖5-34所示實(shí)驗(yàn)：在米尺的一端鉆一個(gè)小孔，使恰能穿過(guò)一根細(xì)線，線下端掛一質(zhì)量為m、直徑為d的小鋼球。將米尺固定在水平桌面上，測(cè)量出懸點(diǎn)到鋼球的長(zhǎng)度l，使鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，待鋼球的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，用眼睛從米尺上方垂直于米尺俯視，讀出鋼球外側(cè)到O點(diǎn)的距離ｒ，并用秒表測(cè)量出鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)n圈用的時(shí)間t。則：（1)小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為。圖5-34（2)小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為。三、計(jì)算題（本題共4個(gè)小題，每題11分，共44分）13.某人劃船在靜水中的劃行速度是＝5m/s，若他在水速＝3m/s的河中勻速劃行，已知河寬為200m。求：（1）他怎樣劃行才能使他在最短時(shí)間內(nèi)到達(dá)對(duì)岸？求最短時(shí)間。（2）若要使船沿軌跡最短過(guò)河，他應(yīng)怎樣劃行？求對(duì)應(yīng)的渡河時(shí)間。圖5-3514.如圖5-35所示，水平地面上有一個(gè)坑，其豎直截面為半圓，O為圓心，且AB為沿水平方向的直徑。若在A點(diǎn)以初速度沿AB方向平拋一小球，小球?qū)糁锌颖谏系淖畹忘c(diǎn)D；而在C點(diǎn)以初速度沿BA方向平拋的小球也能擊中D點(diǎn)。已知∠COD=60°，求兩小球初速度之比∶。（小球視為質(zhì)點(diǎn))圖5-3515.圖5-36甲為游樂(lè)場(chǎng)的懸空旋轉(zhuǎn)椅，我們把這種情況抽象為圖乙的模型：一質(zhì)量m=4.0kg的球通過(guò)長(zhǎng)L=12.5m的輕繩懸于豎直面內(nèi)的直角桿上，水平桿長(zhǎng)L′=7.5m。整個(gè)裝置繞豎直桿轉(zhuǎn)動(dòng)，繩子與豎直方向成θ角。當(dāng)θ=37°時(shí)，（g取10，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1)繩子的拉力大小；（2)該裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。16.如圖5-37所示，一個(gè)人用一根長(zhǎng)1m、只能承受46N拉力的繩子，拴著一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知圓心O離地面h＝6m。轉(zhuǎn)動(dòng)中小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩子突然斷了，求：（1）繩子斷時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的角速度多大?（2）繩斷后，小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離。（g取10）圖5-37圖5-37

參考答案1.C解析：曲線運(yùn)動(dòng)中的速度方向沿曲線上該點(diǎn)的切線方向，速度方向時(shí)刻改變，但速度大小不一定改變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度大小和方向也不一定改變，如平拋運(yùn)動(dòng)。2.AB解析：大、小輪不打滑，則,A、C同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，，由于，由v=,，可知，由r，，,知,綜上所述A、B兩項(xiàng)正確。3.B解析：船頭指向?yàn)榇陟o水中的速度方向，虛線表示的方向?yàn)榇膶?shí)際航行方向，即合速度方向，可判定，A、C、D必偏向河岸下游。圖5-384.CD解析：西紅柿拋出軌跡如圖5-38所示，由水平位移相等，又x=vt，可判定兩次運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比等于初速度倒數(shù)之比，∶∶=2∶1,下落高度h=，故兩次下落高度之比為4∶1；兩次加速度均為g，C項(xiàng)正確，同理D項(xiàng)正確。圖5-385.CD解析：車在最高點(diǎn)，若速度比較大，則對(duì)人應(yīng)用牛頓第二定律得+mg=，由牛頓第三定律可知人對(duì)座位可能產(chǎn)生壓力，且可大于mg，A、B均錯(cuò)誤；但人在最低點(diǎn)，-mg=，>mg，C、D均正確。6.CD解析：A、B兩球均做斜拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中加速度均為g，飛行時(shí)間t=2,h相同則t相同，A、B均錯(cuò)誤；水平位移t,在t相同情況下，x越大，說(shuō)明越大，C正確；落地速度v=，兩球落地時(shí)豎直速度相同，可見(jiàn)越大，落地速度v越大，D正確。7.B解析：由mgtanθ=，得tanθ=。8.B解析：由t=，知A先拋出，由于C到A、B的水平位置未知，故無(wú)法確定、大小關(guān)系。9.B解析：飛鏢A、B均可看做做平拋運(yùn)動(dòng)，且箭頭方向可看做末速度方向，由h=,t=,知飛鏢A飛行時(shí)間小于飛鏢B飛行時(shí)間，而與質(zhì)量無(wú)關(guān)，B對(duì)A錯(cuò)；由t，知,即A的初速度大，C錯(cuò)；由v=且,，故無(wú)法判定末速度大小關(guān)系，D錯(cuò)。10.C解析：A、B兩輪不打滑，則,又ω=，則，對(duì)A輪有：·，在B輪上設(shè)離轉(zhuǎn)軸的最大距離為r，則·r，由以上關(guān)系可得r=,即C項(xiàng)正確。11.直線5解析：兩勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍為勻速直線運(yùn)動(dòng)，由v=得圓柱體速度v=5cm/s。12.mg解析：（1）由題意知T=。（2）由題意知：小鋼球球心到懸點(diǎn)距離=l+，小鋼球球心到轉(zhuǎn)軸距離=r-，小鋼球所受重力與拉力的合力提供向心力，則向心力F=mgtanθ,其中tanθ=。13.（1）船頭垂直正對(duì)岸，40s（2)船頭與河岸上游夾角53°,50s解析：（1）當(dāng)船頭垂直正對(duì)岸行駛時(shí)，渡河時(shí)間最短，最短時(shí)間t==40s。（2）因，故船的最短渡河位移x=d=200m，此時(shí)船頭與河岸上游夾角θ滿足cosθ===，即θ=53°，此時(shí)垂直河岸的速度==4m/s。故對(duì)應(yīng)渡河時(shí)間t==50s。14∶解析：對(duì)A點(diǎn)拋出的小球：R=①②對(duì)C點(diǎn)拋出的小球：R（1-cos60°)=③Rsin60°④解①②③④得∶=∶。15.（1）50N（2）rad/s圖