2020-2021学年第五章 曲线运动综合与测试习题

这是一份2020-2021学年第五章 曲线运动综合与测试习题，共6页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第五章过关检测(时间:45分钟　满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.(2012·辽宁大连高一检测)下面说法中正确的是(　　)。A.做曲线运动的物体速度方向必定变化B.速度变化的运动必定是曲线运动C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动D.加速度变化的运动必定是曲线运动答案:A解析:做曲线运动的物体速度大小可能不变,但方向一定变化,A项正确;做变速直线运动的物体速度发生变化,但不是曲线运动,B项错误;平抛运动是加速度恒定的曲线运动,C项错误;加速度变化的运动不一定是曲线运动,D项错误。2.(2012·南京高一检测)关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是(　　)。A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的答案:A解析:平抛运动的加速度恒定,所以平抛运动是匀变速曲线运动,A正确;平抛运动水平方向做匀速直线运动,所以落地时速度一定有水平分量,不可能竖直向下,D错误;匀速圆周运动的速度方向时刻变化,B错误;匀速圆周运动的加速度始终指向圆心,也就是方向时刻变化,所以不是匀变速运动,C错误。3.狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶,如图为4个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的示意图(图中O为圆心),其中正确的是(　　)。答案:C解析:物体做曲线运动时,其线速度方向沿曲线上某点的切线方向,该题中,雪橇沿圆周运动到某点时,速度沿该点圆周的切线方向,所受的摩擦力Ff方向一定与其线速度方向相反;由于雪橇做匀速圆周运动,所以它所受牵引力F和摩擦力Ff的合力一定指向圆心,由此推知只有图C满足条件。故正确选项为C。4.(2011·上海高考)如图,人沿平直的河岸以速度v行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进,此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为α时,船的速率为(　　)。A.vsin α B.C.vcos α D.答案:C解析:将人的运动分解为沿绳方向的分运动(分速度为v1)和与绳垂直方向的分运动(分速度为v2),如图所示。船的速率等于沿绳方向的分速度v1=vcos  α,选项C正确。5.如图所示,P、Q是高度不同的两点,P点比Q点高,从P、Q两点同时相向水平抛出两个小球,其运动轨迹相交于A点,则以下说法正确的是(　　)。A.P、Q两球在A点相遇B.Q小球先落地C.从抛出到落地的整个过程中,P物体的速度变化量比Q的速度变化量大D.整个过程中两球的速度变化量有可能相等答案:BC6.(2012·济南高一检测)如图所示为在空中某一水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是(　　)。A.摆球A受重力、拉力和向心力的作用B.摆球A受拉力和向心力的作用C.摆球A受拉力和重力的作用D.摆球A受重力和向心力的作用答案:C解析:摆球A受拉力和重力的作用,拉力和重力的合力提供向心力,C正确。7.(2012·西安高一检测)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.向心加速度相同答案:AC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mgtan θ=m()2htan θ,解得T=2π,由此可知T与细线长无关,A、C正确,B、D错误。8.(2012·浙江宁波高一检测)如图所示,长0.5 m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3 kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2 m/s。取g=10 m/s2,下列说法正确的是(　　)。A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24 NB.小球通过最高点时,对杆的压力大小是6 NC.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24 ND.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54 N答案:BD解析:设小球在最高点时受杆的弹力向上,则mg-FN=m,得FN=mg-m=6 N,故小球对杆的压力大小是6 N,A错误,B正确;小球通过最低点时FN-mg=m,得FN=mg+m=54 N,小球对杆的拉力大小是54 N,C错误,D正确。二、实验题(共2小题,每小题10分,共20分)9.某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时,让小球多次从斜槽上滚下,在坐标纸上依次记下小球的位置,如图所示(O为小球的抛出点)。(1)在图中描出小球的运动轨迹。(2)从图中可看出,某一点的位置有明显的错误,其产生的原因可能是该次实验中,小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏　　　　(选填“高”或“低”)。 (3)某同学从图象中测得的三组数据如表所示,则此小球做平抛运动的初速度v0=　　　　m/s。 x/cm10.0020.0030.00y/cm5.0020.0045.00 答案:(1)见解析　(2)低　(3)1.0解析:(1)如图所示(2)从轨迹上可以看出,第四个点偏离到轨迹左侧,与轨迹上同一高度的点比较,在下落相同高度时,水平位移偏小,说明平抛运动的初速度偏小,即小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏低。(3)根据x=v0t,y=gt2可得v0=x,代入其中一组数据可得v0=1.0 m/s。10.(2012·福建厦门高一检测)(1)在探究平抛运动的规律时,可以选用图甲所示的各种装置图,以下操作合理的是(　　)。甲A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地D.选用装置2时,要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面C.选用装置3时,要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒十几帧至几十帧的照片,获得平抛轨迹(2)如图乙所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分,图中背景格的边长均为5 cm,如果g取10 m/s2,求:①闪光频率是　　　　Hz; 乙②小球运动的水平分速度的大小是　　　　m/s; ③小球经过B点时速度的大小是　　　　m/s。 答案:(1)BD　(2)①10　②1.5　③2.5解析:(1)A选项中,应通过听小球落地时发出的声音来判定两球是否同时落地,A错误;当竖直管的上端A低于水面时,水内A端同一高度处的压强在水面下降至A端之前一直保持为大气压强,从而保证从弯管内流出的水所受压力恒定,流速稳定,B正确;选用装置3时,应保证每次钢球做平抛运动时,沿同一轨迹运动,这就要求每次做平抛运动的初速度相同,也就要求每次一定从斜槽上同一位置由静止释放,C错误;用数码相机每秒十几帧至几十帧照相,原理与研究平抛运动实验类似,也可以获得平抛运动的轨迹,D正确。(2)①设A、B间及B、C间的时间间隔为T,则在竖直方向上有yBC-yAB=gT2,T= s=0.1 s,所以f==10 Hz;②vx= m/s=1.5 m/s;③vBy= m/s=2 m/s,所以vB= m/s=2.5 m/s。三、计算题(共2小题,每小题16分,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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)11.某同学在某砖墙前的高处水平抛出一石子,石子在空中运动的部分轨迹照片如图所示。从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为37°的斜坡上的A点。已知每块砖的平均厚度为20 cm,抛出点到A点竖直方向刚好相距100块砖,求:(1)石子在空中运动的时间t;(2)石子水平抛出的速度v0。答案:(1)2 s　(2)15 m/s解析:(1)由题意可知:石子落到A点的竖直位移y=100×20×10-2 m=20 m由y=得t=2 s。(2)由A点的速度分解可得v0=vytan 37°又因vy=gt,解得vy=20 m/s故v0=15 m/s。12.(2012·杭州高一检测)如图所示,位于竖直平面上的圆弧轨道,半径为R,OB沿竖直方向,上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点释放,最后落在水平地面上C点处。不计空气阻力。已知小球到达B点时对圆弧轨道的压力为3mg,求:(1)小球到达B点时的速度大小。(2)小球在离开B点前后瞬间的加速度大小。(3)小球落地点C与B点的水平距离s。答案:(1)　(2)2g　g　(3)2解析:(1)小球在B点时,根据牛顿定律得:FN-mg=m将FN=3mg代入解得小球到达B点时的速度大小vB=。(2)小球在B点时的加速度a==2g。小球离开B点时只受重力作用,加速度a=g(3)小球从B点开始做平抛运动,有s=vB·tH-R=gt2联立解得小球落地点C与B点的水平距离:s=。