高一物理(人教版)必修二第五章曲线运动单元检测(word版含答案)

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名称 高一物理(人教版)必修二第五章曲线运动单元检测(word版含答案)
格式 docx
文件大小 2.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2022-02-01 07:26:02

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高一物理(人教版)必修二 第五章 曲线运动 单元检测
一、多选题
1.如图所示,在一个水平圆盘上有一个木块P随圆盘一起绕O点的竖直轴匀速转动,下面说法正确的是( )
A.圆盘匀速转动的过程中,P受到的静摩擦力的方向指向O点
B.圆盘匀速转动的过程中,P受到的静摩擦力为0
C.在转速一定的条件下,P受到静摩擦力的大小与P到O点的距离成正比
D.在P到O点的距离一定的条件下,P受到的静摩擦力的大小与圆盘匀速转动的角速度成正比
2.关于平抛物体的运动,以下说法正确的:
A.做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大
B.平抛物体的运动是变加速运动
C.做平抛运动的物体在相同时间内速度的变化量相同
D.做平抛运动的物体水平方向的速度不变
3.如图所示,B球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,竖直平台与轨迹相切且高度为R,当B球运动到切点时,在切点正上方的A球水平飞出,速度大小为,g为重力加速度大小,为使B球在运动一周的时间内与A球相遇,从B球运动到切点时开始计时,则下列说法正确的是(  )
A.相遇时,一定发生在t=时刻
B.A球做平抛运动的位移一定为2R
C.B球做匀圆运动的速率一定为
D.B球做匀圆运动的周期一定为
4.关于洗衣机使用脱水功能时,水离开衣服的理解,正确的是
A.由于高速旋转.造成水和衣服之间的吸附力下降
B.高速旋转时,水受到了离心力的作用
C.高速旋转时,水和衣服间的吸附力不足以提供向心力
D.水滴离开衣服过程中,不再做匀速圆周运动
5.关于圆周运动,以下说法正确的是
A.做匀速圆周运动的物体,所受各力的合力一定是向心力
B.做匀速圆周运动的物体除了受到其他物体的作用,还受到一个向心力
C.物体做离心运动时,是因为它受到了离心力的作用
D.汽车转弯时速度过小,会因离心运动造成交通事故
二、单选题
6.如图所示,某一物体从倾角为θ的斜面上以初速度v0水平抛出,落到斜面上,不计空气阻力,重力加速度为g。则(  )
A.物体落到斜面上时的速度大小是
B.物体在空中运动的时间是
C.物体落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角为2θ
D.如果v0的大小不同,则物体落到斜面上时的速度方向也就不同
7.如图所示,窗子上、下沿间的高度,竖直墙的厚度,某人在离墙壁距离、距窗子上沿处的点,将可视为质点的小物件以垂直于墙壁的速度水平抛出,要求小物件能直接穿过窗口并落在水平地面上,不计空气阻力。则可以实现上述要求的速度大小是(  )
A. B. C. D.
8.一质点做匀速圆周运动时,关于线速度、角速度和周期的关系,下列说法正确的是( )
A.线速度大的角速度一定大 B.角速度大的周期一定小
C.周期小的线速度一定大 D.周期与半径一定无关
9.如图所示,一小木块以初速度v0从A点进入粗糙水平轨道AB段,然后进入光滑竖直半圆轨道运动,经最高点C,最后落在D点.已知AB=s,半圆轨道半径为R,木块与AB段动摩擦因数为,以下说法正确的是( )
A.木块从C到D过程做匀加速直线运动
B.木块从B经C点到落地点D前的过程中机械能不守恒
C.木块落至D点前瞬间速度大小为
D.木块落至D点时速度方向竖直向下
10.决定平抛物体在空中运动时间的因素是( )
A.初速度
B.抛出时物体的高度
C.抛出时物体的高度和初速度
D.以上说法都不正确
11.如图所示,公园中的一位爷爷把秋千拉到A后静止释放,秋千和小孩一起沿虚线向右摆动,B为最高点,忽略空气阻力影响、摆绳视为轻绳、则秋千从A摆到B的过程(  )
A.小孩先失重后超重
B.摆绳拉力的功率始终为零
C.小孩的向心加速度先减小后增大
D.总重力和摆绳拉力的合力总是指向轨迹圆心
12.如图是汕尾市城区某环岛交通设施,路面水平,通过路口的车辆都按照逆时针方向行进。假设某时甲、乙两车匀速通过环形路段,甲行驶在内侧,乙行驶在外侧,它们转弯时线速度大小相等,设甲所在车道的轨道半径为,乙所在车道的轨道半径为。假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍,g取,则关于此过程中两汽车的运动,下列说法正确的是(  )
A.乙车的最大速度可以达到 B.当乙车的速度大于时,可能会撞上甲车
C.两车的角速度大小相等 D.向心加速度大小:
13.重为20 N的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动,同时受到一个大小为10 N,方向水平向右的恒力作用,则物体所受的摩擦力的大小和方向为
A.2 N,水平向左 B.2 N,水平向右
C.12 N,水平向右 D.8 N,水平向右
14.如图所示,位于水平面的圆盘绕过圆心O的竖直转轴做圆周运动,在圆盘上有一质量为m的小木块,距圆心的距离为r,木块与圆盘间的最大静摩擦力为压力的k倍,在圆盘转速缓慢增大的过程中,下列说法正确的是( )
A.小木块的向心力由支持力和重力的合力提供
B.小木块获得的最大动能为
C.小木块所受摩擦力提供向心力,始终指向圆心,故不对其做功
D.小木块保持相对静止的最大角速度
15.如图,滑块A和滑块B叠放在一起沿固定的光滑斜面从静止开始加速下滑,滑块A和滑块B相对静止。则在A,B一起沿斜面下滑的过程中(  )
A.A、B接触面可能粗糙,也可能光滑
B.B对A的支持力为零
C.B对A的作用力方向垂直斜面向上
D.刚开始下滑时,B对A的支持力大小等于A的重力
三、实验题
16.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,试简述下列操作的目的或原因:
(1)小球每次要从同一位置滚下:___________;
(2)要保持斜槽末端水平:___________
四、解答题
17.跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用依山势特别建造的跳台进 行的。运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空 中飞行一段距离后着陆。已知运动员由山坡顶的 A 点沿水平方向飞出,速度为 v0=20m/s,到山坡上的 B 点着陆,如图所示,山坡倾角为 θ= 37°,山坡可以看成 一个斜面。(g=10m/s2,sin37 =0.6,cos37 =0.8)求:
(1)运动员在空中飞行的时间 t;
(2)AB 间的距离 s。
18.某人将一个质量m=2kg的小球,从离地高度h=3.2m处沿水平方向抛出,落地时水平飞行距离x=4.8m,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球下落的时间t;
(2)小球的水平速度v0;
(3)人对小球所做的功。
19.某电视台拟推出一个水上娱乐节目,体验者乘坐滑水车运动过程可以简化为如下模型.如图所示,滑水车从倾角为θ=53°的长直轨道AC上的B点由静止开始下滑,到达C点后进入弧形的涉水轨道CDEF,其中CDE是半径为R=5m,圆心角为106°的圆弧,EF为半径为R=5m,圆心角为53°的圆弧,此时滑水车刚好能到达F点.已知滑水车与体验者的总质量为60kg,B点到C点的距离为L0=4m,滑水车与轨道AC间存在摩擦,涉水轨道CDEF可视为光滑轨道,不计滑水车受到的其他阻力作用,()则
(1)求滑水车经过CDE轨道时对D点的压力;
(2)求滑水车与轨道AC间的动摩擦因数μ;
(3)若要使得滑水车能在F点水平抛出,求滑水车在AC上的释放点B′到C的距离L′的范围.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.AC
【详解】
AB.圆盘在匀速转动的过程中,P靠静摩擦力提供向心力,方向指向O点,故A正确,B错误;
C.在转速一定的条件下,角速度不变,根据
f=mrω2
知,静摩擦力的大小跟P点到O点的距离成正比。故C正确;
D.在P点到O点的距离一定的条件下,根据
f=mrω2
知,静摩擦力的大小与圆盘转动的角速度平方成正比,故D错误。
故选AC。
2.CD
【详解】
做平抛运动的物体,加速度保持不变,水平速度不变,竖直速度vy=gt随时间的增大而增大,则速度随时间的增加而增大,选项A错误; 平抛物体的运动的加速度是恒定的,是匀加速运动,选项B错误;根据可知, 做平抛运动的物体在相同时间内速度的变化量相同,选项C正确; 做平抛运动的物体水平方向的速度不变,选项D正确;故选CD.
3.AB
【详解】
A.由题意知相遇时间即为A球平抛运动的时间,A球的平抛时间为,故A正确;
B.A球做平抛运动的水平位移大小
A球做平抛运动的位移为
故B正确;
CD.A球的落点在圆周上,从上向下看有两种可能,如图所示:

从几何知识知A球水平位移与直径夹角为30°,若在C点相遇,B球转过角度为,则B的速度大小为

B球做匀速圆周运动的周期为

若在D点相遇,B球转过角度为,则B球的速度大小为

B球做匀速圆周运动的周期为

故CD错误.
4.CD
【详解】
水滴依附的附着力是一定的,根据,增大会使向心力F增大,而转筒有洞,不能提供足够大的向心力,水滴就会被甩出去,增大向心力,会使更多水滴被甩出去,沿着切向飞出,不再做匀速圆周运动,CD正确.
5.AD
【详解】
试题分析:做匀速圆周运动的物体,速率大小恒定,即切向加速度为零,只有向心加速度,其合力一定指向圆心,A正确;向心力是一个或几个力的合力,不能与这几个力同时存在,B错误;物体做离心运动是因为提供的向心力小于所需要的向心力,不是受到离心力作用,C错误;汽车转弯时速度过小,会发生近心运动,D错误;
考点:考查了圆周运动规律的应用
【名师点睛】物体做匀速圆周运动,合力提供向心力,向心力并不是实际受到的力,分析受力时不单独分析.离心运动产生的条件是合外力突然消失,或者合外力不足以提供圆周运动所需的向心力.根据这些知识进行分析
6.B
【详解】
AB.物体落在斜面上时,斜面倾角为位移与水平方向的夹角,即为
得物体在空中运动的时间是
落到斜面上的速度
选项A错误,B正确;
CD.物体落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角
即如果v0的大小不同,物体落到斜面上时的速度方向也是相同的,则选项CD错误;
故选B。
7.C
【详解】
小物件做平抛运动,恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大。此时有

解得
恰好擦着窗口下沿左侧时速度v最小,则有

解得
故v的取值范围是
故选C。
8.B
【详解】
A.根据v=rω知,线速度大,角速度不一定大,因为还与半径有关,故A错误;
B.根据知,角速度大,周期一定小,故B正确;
C.根据知,周期小,线速度不一定大,还与半径有关,故C错误;
D.根据知,当线速度一定,周期与半径有关,故D错误.
9.C
【详解】
A.木块从C到D过程做平抛运动,即做匀加速曲线运动,A错误;
B.木块从B经C到D的过程中只有重力做功,故机械能守恒,B错误;
C.木块从A出发到落至D点前瞬间的过程,由动能定理可得
解得
C正确;
D.木块从C到D做平抛运动,则落至D点时速度方向斜向右下方,不可能竖直向下,D错误。
故选C。
10.B
【详解】
平抛运动下落时只要接触到地面即不能再运动,故由可得:
即下落时间只与抛出点的高度有关,和水平初速度无关
A. 初速度与分析不符,故A项错误;
B. 抛出时物体的高度与分析相符,故B项正确;
C. 抛出时物体的高度和初速度与分析不符,故C项错误;
D. 以上说法都不正确与分析不符,故D项错误.
11.B
【详解】
从A摆到B的过程,小孩先有向下的加速度后有向上的加速度再有向下的加速度,故小孩先失重后超重再失重,故A错误;
B.摆绳拉力始终垂直于运动方向,拉力不做功,功率始终为零,故B正确;
C.小孩的向心加速度
因轨迹半径不变,速度先增大后减小,故向心加速度先增大后减小,故C错误;
D.小孩做变速圆周运动,沿轨迹切线方向速度大小总是改变,故总重力和摆绳拉力的合力必定有沿轨迹切线方向的分力,不可能总是指向轨迹圆心,故D错误。
故选B。
12.D
【详解】
A.乙汽车转弯的半径为,乙车受到的最大静摩擦力提供向心力,则有
解得
故A错误;
B.当乙车速度大于时,乙车会做离心运动,往弯道外侧移动,不会撞上甲车。故B错误;
C.由于题中已知二者线速度大小相等
由于,根据可知二者角速度大小关系为
故C错误:
D.根据公式可知二者向心加速度大小关系为
故D正确。
故选D。
13.B
【解析】
【分析】
滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反.根据物体相对于地面向左运动,判断滑动摩擦力方向.物体对水平面的压力大小N等于物体的重力G,由f=μN求解摩擦力大小.
【详解】
物体在水平面上向左运动,受到水平面滑动摩擦力方向向右。物体对水平面的压力大小N等于物体的重力G,则摩擦力大小为f=μN=μG=0.1×20N=2N.故B正确,ACD错误。故选B。
【点睛】
本题考查滑动摩擦力的计算,不能头脑简单认为摩擦力方向与水平力F的方向相反,是水平向左.
14.B
【详解】
AC.木块随圆盘一起做加速转动,摩擦力提供向心力,线速度越来越大,是摩擦力沿速度方向的分力对小木块做正功,其机械能增加,故AC错误;
BD.在木块的摩擦力没有达到最大前,静摩擦力的一部分提供向心力,由牛顿第二定律得木块所受的静摩擦力沿圆心方向的分力

所以

小球的最大动能不超过
故B正确,D错误。
故选B。
15.C
【详解】
A.A、B一起沿斜面下滑,加速度沿斜面向下,所以B对A的摩擦力是沿着水平面向左的,A对B的摩擦力水平面向右,A、B接触面一定粗糙,A错误;
B.对于A滑块具有沿斜面向下的加速度,则A处于失重状态,则A对B的压力不为零,根据牛顿第三定律,B对A的支持力的支持力不为零,B错误;
C.以A、B整体为研究对象,应用牛顿第二定律得
隔离A分析,如图所示


f与N的合力沿+y方向,即B对A的作用力方向与斜面垂直向上,C正确;
D.刚开始下滑时,A滑块具有沿斜面向下的加速度,B对A的摩擦力是沿着水平面向左,则只有A的重力大于B对A的支持力,这三个力的合力才能产生使A滑块具有沿斜面向下的加速度,D错误。
故选C。
16.保证小球到达斜槽底端时的速度相同 保证小球从斜槽末端抛出时做平抛运动
【详解】
(1)[1]小球每次要从同一位置滚下:这样才能保证小球到达斜槽底端时的速度相同,从而能描绘出同一轨迹;
(2)[2]要保持斜槽末端水平:这样能保证小球从斜槽末端抛出时做平抛运动。
17.(1)3s;(2)75m。
【详解】
(1) 运动员由A到B做平抛运动,水平方向的位移为
x=v0t
竖直方向的位移为
可得
(2) 由题意可知
根据几何关系可知
将t=3s代入上式,得
s=75m
18.(1)0.8s;(2)6m/s;(3)36J
【详解】
(1)小球做平抛运动,竖直方向得
(2)水平方向有得
(3)以小球为研究对象,人抛小球的过程中,由动能定理得
19.(1)1560N(2)0.5(3)4m【详解】
试题分析:滑水车刚好能到达F点的速度,从D到F点,由机械能守恒求D点速度,对D点由牛顿第二定律求压力;研究从B到F的整个过程中,动能变化为0,由动能定理可求摩擦力做功,进而求μ;若要使得滑水车能在F点水平抛出,一个临界条件是需满足其恰好到达F点,另一临界条件是滑水车在F点不受支持力.
(1)滑水车刚好能到达F点的速度,根据几何关系可知DF间的高度差

从D到F点,由机械能守恒,有,解得;
对D点,设滑水车受到的支持力FD,由牛顿第二定律,有,解得,由牛顿第三定律,滑水车对轨道的压力为1560N;
(2)研究从B到F的整个过程中,动能变化为0,由动能定理可得;
其中,,代入解得;
(3)要使滑水车在F点水平抛出,首先需满足其恰好到达F点,对应;
滑水车能在F点水平抛出的另一临界条件是滑水车在F点不受支持力,对应情况,解得;
研究从B′到F点,由动能定理;
得;
由以上讨论可知,滑水车在AC上的释放点B′到C的距离L′需满足.
答案第1页,共2页
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