（教科版必修2）物理：第2章《圆周运动》测试1
文档属性
| 名称 | （教科版必修2）物理：第2章《圆周运动》测试1 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 177.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2014-06-08 13:35:55 | ||
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文档简介
圆周运动 测试
可能用到的数据：
重力加速度g = 10 m / s2 sin37°=0.6 cos37°=0.8
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分，本题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，请将所选项前的字母填写在答题卡中对应题号下的空格中）
1、物体做曲线运动时，下列说法中不可能存在的是：
A．速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化。
B．速度的方向可以不发生变化而大小在不断地变化
C．速度的大小和方向都可以在不断地发生变化
D．加速度的方向在不断地发生变化
2、关于曲线运动的说法中正确的是：
A．做曲线运动物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
B．速度变化的运动必定是曲线运动
C．受恒力作用的物体不做曲线运动
D．加速度变化的运动必定是曲线运动
3、关于运动的合成，下列说法中正确的是：
A．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B．两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
C．只要两个分运动是直线运动，那么合运动也一定是直线运动
D．两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等
4、关于做平抛运动的物体，下列说法中正确的是：
A．从同一高度以不同速度水平抛出的物体，在空中的运动时间不同
B．以相同速度从不同高度水平抛出的物体，在空中的运动时间相同
C．平抛初速度越大的物体，水平位移一定越大
D．做平抛运动的物体，落地时的速度与抛出时的速度大小和抛出时的高度有关
5、一物体从某高度以初速度水平抛出，落地时速度大小为 ( http: / / www.21cnjy.com )，则它的运动时间为：
A B ( http: / / www.21cnjy.com ) C D ( http: / / www.21cnjy.com )
6、做匀速圆周运动的物体，下列哪些量是不变的：
A．线速度 B．角速度 C．向心加速度 D．向心力
7、关于圆周运动的向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是：
A．它描述的是线速度大小变化的快慢
B．它描述的是角速度大小变化的快慢
C．它描述的是线速度方向变化的快慢
D．以上说法均不正确
8、如图所示，为一在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
９、如图所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则下列关于A的受力情况说法正确的是
A．受重力、支持力
B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C．受重力、支持力、摩擦力和向心力
D．受重力、支持力和与运动方向相同的摩擦力
10、质量为 的汽车，以速率 ( http: / / www.21cnjy.com ) 通过半径为 r 的凹形桥，在桥面最低点时汽车对桥面的压力大小是：
A． B． ( http: / / www.21cnjy.com ) C． D． ( http: / / www.21cnjy.com )
11、物体以速度水平抛出，若不计空气阻力，则当其竖直分位移与水平位移相等时，以下说法中不正确的是
A． 竖直分速度等于水平分速度 B． 即时速度大小为 ( http: / / www.21cnjy.com )
C． 运动的时间为 D． 运动的位移为 ( http: / / www.21cnjy.com )
12、一条河宽为，河水流速为 ( http: / / www.21cnjy.com )，小船在静水中的速度为，要使小船在渡河过程中所行路程S最短，则：
A．当 ( http: / / www.21cnjy.com )＞时，S＝ ( http: / / www.21cnjy.com ) B．当＜ ( http: / / www.21cnjy.com )时，
C．当 ( http: / / www.21cnjy.com )＞时， ( http: / / www.21cnjy.com ) D．当＜ ( http: / / www.21cnjy.com )，
二、填空题（本大题共6小题，每空2分，共24分。把答案填写在题中横线上的空白处，不要求写出说明或过程）
13．在长为80cm的玻璃管中注满清水，水中放一个可以匀速上浮的红蜡烛，将此玻璃管竖直放置，让红蜡烛沿玻璃管从底部匀速上升，与此同时，让玻璃管沿水平方向向右匀速移动，若红蜡烛在玻璃管中沿竖直方向向上运动的速度为8cm/s，玻璃管沿水平方向移动的速度为6cm/s，则红蜡烛运动的速度大小是 cm/s，红蜡烛上升到水面的时间为 S。
14、小球从离地5m高、离竖直墙4m远处以8m/s的速度向墙水平抛出，不计空气阻力，则小球碰墙点离地高度为 m，要使小球不碰到墙，它的初速度必须小于 m/s。（取g = 10m/s2）
15、如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的2 倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点， C是大轮上一点，C到圆心O1的距离等于小轮半径。 转动时皮带不打滑，则A、B两点的角速度之比ωA：ωB＝_ ，
B、C两点向心加速度大小之比： ( http: / / www.21cnjy.com )＝___ 。
16．一辆汽车以54km/h的速率通过一座拱桥的桥顶，汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是 m。若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是 m/s。
17．从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体，经2s 落地，g取10m/s2，则物体抛出处的高度是______m，物体落地点的水平距离是______m。
18．如图所示是在“研究平抛物体的运动”的实验中记录的一段轨迹。已知物体是从原点O水平抛出，经测量C点的坐标为(60，45)。则平抛物体的初速度＝ m/s，该物体运动的轨迹为一抛物线，其轨迹方程为
三、计算题（本大题共４个小题，第19题6分，第20题10分，第21题12分，第22题12分，共40分。要求写出主要的文字说明、方程和演算步骤，只写出答案而未写出主要的演算过程的不能得分，答案中必须写出数字和单位）
19、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的斜坡上的A点。已知每块砖的平均厚度为20cm，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。
20. A、B两小球同时从距地面高为h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10 ( http: / / www.21cnjy.com )．A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=l0m／s2．求：
(1)A球经多长时间落地
(2)A球落地时，A、B两球间的距离是多少
21．如图所示，长为R的轻质杆（质量不计），一端系一质量为的小球（球大小不计），绕杆的另一端O在竖直平面内做匀速圆周运动，若小球最低点时，杆对球的拉力大小为1.5 ( http: / / www.21cnjy.com )，求：
① 小球最低点时的线速度大小？
②小球通过最高点时，杆对球的作用力的大小？
③小球以多大的线速度运动，通过最高处时杆对球不施力？
22．如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2 ( http: / / www.21cnjy.com )的光滑1/4圆形轨道，BC段为高为h=5的竖直轨道，CD段为水平轨道。一质量为0.1 ( http: / / www.21cnjy.com )的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2/s，离开B点做平抛运动（g取10 ( http: / / www.21cnjy.com )/s2），求：
①小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水平距离；
②小球到达B点时对圆形轨道的压力大小？
③如果在BCD轨道上放置一个倾角 ( http: / / www.21cnjy.com )＝45°的斜面（如图中虚线所示），那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置。
参考答案：
一、选择题（每小题3分，共36分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 B A D D D B C C B D A C
二、填空题：（每空2分，共24分）
13. 10 、_10_ _. 14. __ 3.75 _、__4_ 15. 1：2、 4：1 16. __ 45、
17．20 、24 18、 2 、 ( http: / / www.21cnjy.com )
三、计算题
19题6分，
解：（1）由题意可知：石子落到A点的竖直位移y=100×20×10-2m=2m…………（1分）
由y=gt2/2…………（1分） 得t=2s …………（1分）
（2） 由A点的速度分解可得v0= vy tan370 …………（1分））
又因vy=g，解得vy=20m/s …（1分）故v0=15m/s。………（1分）
20题10分， 解：（1）A球做竖直下抛运动：将 ( http: / / www.21cnjy.com )、代入，可得： ( http: / / www.21cnjy.com )………………（5分）
（2）B球做平抛运动：将 ( http: / / www.21cnjy.com )、代入，可得： ( http: / / www.21cnjy.com )
此时A球与B球的距离为： ( http: / / www.21cnjy.com )将、 ( http: / / www.21cnjy.com )、代入，
得： ( http: / / www.21cnjy.com )………………5分）
21题12分，解：（1）小球过最低点时受重力和杆的拉力作用，由向心力公式知
T－G＝ 解得 ( http: / / www.21cnjy.com )…………（4分）
2）小球以线速度通过最高点时所需的向心力 ( http: / / www.21cnjy.com )
小于 ( http: / / www.21cnjy.com )，故杆对小球施加支持力FN的作用，小球所受重力G和支持力FN的合力提供向心力，G －FN＝，解得FN＝ ( http: / / www.21cnjy.com )………（4分）
3）小球过最高点时所需的向心力等于重力时杆对球不施力，解得 ( http: / / www.21cnjy.com )……………（4分）
22题12分 解：
⑴设小球离开B点做平抛运动的时间为t1，落地点到C点距离为s
由h =gt12 得： t1= ( http: / / www.21cnjy.com )=s = 1 s………………………（2分）
s = vB·t1 = 2×1 m = 2 m………………………………（2分）
⑵小球达B受重力G和向上的弹力F作用，由牛顿第二定律知
( http: / / www.21cnjy.com ) 解得F＝3N…………………（2分）
由牛顿第三定律知球对B的压力，即小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为3N，方向竖直向下。………………………（1分）
⑶如图，斜面BEC的倾角θ=45°，CE长d = h = 5m
因为d ＞ s，所以小球离开B点后能落在斜面上 ……………………………（1分）
（说明：其它解释合理的同样给分。）
假设小球第一次落在斜面上F点，BF长
为L，小球从B点到F点的时间为t2
Lcosθ= vBt2 ①
Lsinθ=gt22 ②
联立①、②两式得
t2 = 0.4s …………（1分）
L = ( http: / / www.21cnjy.com )=m = 0.8 ( http: / / www.21cnjy.com )m = 1.13m ……………………………（3分）
说明：关于F点的位置，其它表达正确的同样给分。
可能用到的数据：
重力加速度g = 10 m / s2 sin37°=0.6 cos37°=0.8
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分，本题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，请将所选项前的字母填写在答题卡中对应题号下的空格中）
1、物体做曲线运动时，下列说法中不可能存在的是：
A．速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化。
B．速度的方向可以不发生变化而大小在不断地变化
C．速度的大小和方向都可以在不断地发生变化
D．加速度的方向在不断地发生变化
2、关于曲线运动的说法中正确的是：
A．做曲线运动物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
B．速度变化的运动必定是曲线运动
C．受恒力作用的物体不做曲线运动
D．加速度变化的运动必定是曲线运动
3、关于运动的合成，下列说法中正确的是：
A．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B．两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
C．只要两个分运动是直线运动，那么合运动也一定是直线运动
D．两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等
4、关于做平抛运动的物体，下列说法中正确的是：
A．从同一高度以不同速度水平抛出的物体，在空中的运动时间不同
B．以相同速度从不同高度水平抛出的物体，在空中的运动时间相同
C．平抛初速度越大的物体，水平位移一定越大
D．做平抛运动的物体，落地时的速度与抛出时的速度大小和抛出时的高度有关
5、一物体从某高度以初速度水平抛出，落地时速度大小为 ( http: / / www.21cnjy.com )，则它的运动时间为：
A B ( http: / / www.21cnjy.com ) C D ( http: / / www.21cnjy.com )
6、做匀速圆周运动的物体，下列哪些量是不变的：
A．线速度 B．角速度 C．向心加速度 D．向心力
7、关于圆周运动的向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是：
A．它描述的是线速度大小变化的快慢
B．它描述的是角速度大小变化的快慢
C．它描述的是线速度方向变化的快慢
D．以上说法均不正确
8、如图所示，为一在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
９、如图所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则下列关于A的受力情况说法正确的是
A．受重力、支持力
B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C．受重力、支持力、摩擦力和向心力
D．受重力、支持力和与运动方向相同的摩擦力
10、质量为 的汽车，以速率 ( http: / / www.21cnjy.com ) 通过半径为 r 的凹形桥，在桥面最低点时汽车对桥面的压力大小是：
A． B． ( http: / / www.21cnjy.com ) C． D． ( http: / / www.21cnjy.com )
11、物体以速度水平抛出，若不计空气阻力，则当其竖直分位移与水平位移相等时，以下说法中不正确的是
A． 竖直分速度等于水平分速度 B． 即时速度大小为 ( http: / / www.21cnjy.com )
C． 运动的时间为 D． 运动的位移为 ( http: / / www.21cnjy.com )
12、一条河宽为，河水流速为 ( http: / / www.21cnjy.com )，小船在静水中的速度为，要使小船在渡河过程中所行路程S最短，则：
A．当 ( http: / / www.21cnjy.com )＞时，S＝ ( http: / / www.21cnjy.com ) B．当＜ ( http: / / www.21cnjy.com )时，
C．当 ( http: / / www.21cnjy.com )＞时， ( http: / / www.21cnjy.com ) D．当＜ ( http: / / www.21cnjy.com )，
二、填空题（本大题共6小题，每空2分，共24分。把答案填写在题中横线上的空白处，不要求写出说明或过程）
13．在长为80cm的玻璃管中注满清水，水中放一个可以匀速上浮的红蜡烛，将此玻璃管竖直放置，让红蜡烛沿玻璃管从底部匀速上升，与此同时，让玻璃管沿水平方向向右匀速移动，若红蜡烛在玻璃管中沿竖直方向向上运动的速度为8cm/s，玻璃管沿水平方向移动的速度为6cm/s，则红蜡烛运动的速度大小是 cm/s，红蜡烛上升到水面的时间为 S。
14、小球从离地5m高、离竖直墙4m远处以8m/s的速度向墙水平抛出，不计空气阻力，则小球碰墙点离地高度为 m，要使小球不碰到墙，它的初速度必须小于 m/s。（取g = 10m/s2）
15、如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的2 倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点， C是大轮上一点，C到圆心O1的距离等于小轮半径。 转动时皮带不打滑，则A、B两点的角速度之比ωA：ωB＝_ ，
B、C两点向心加速度大小之比： ( http: / / www.21cnjy.com )＝___ 。
16．一辆汽车以54km/h的速率通过一座拱桥的桥顶，汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是 m。若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是 m/s。
17．从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体，经2s 落地，g取10m/s2，则物体抛出处的高度是______m，物体落地点的水平距离是______m。
18．如图所示是在“研究平抛物体的运动”的实验中记录的一段轨迹。已知物体是从原点O水平抛出，经测量C点的坐标为(60，45)。则平抛物体的初速度＝ m/s，该物体运动的轨迹为一抛物线，其轨迹方程为
三、计算题（本大题共４个小题，第19题6分，第20题10分，第21题12分，第22题12分，共40分。要求写出主要的文字说明、方程和演算步骤，只写出答案而未写出主要的演算过程的不能得分，答案中必须写出数字和单位）
19、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的斜坡上的A点。已知每块砖的平均厚度为20cm，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。
20. A、B两小球同时从距地面高为h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10 ( http: / / www.21cnjy.com )．A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=l0m／s2．求：
(1)A球经多长时间落地
(2)A球落地时，A、B两球间的距离是多少
21．如图所示，长为R的轻质杆（质量不计），一端系一质量为的小球（球大小不计），绕杆的另一端O在竖直平面内做匀速圆周运动，若小球最低点时，杆对球的拉力大小为1.5 ( http: / / www.21cnjy.com )，求：
① 小球最低点时的线速度大小？
②小球通过最高点时，杆对球的作用力的大小？
③小球以多大的线速度运动，通过最高处时杆对球不施力？
22．如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2 ( http: / / www.21cnjy.com )的光滑1/4圆形轨道，BC段为高为h=5的竖直轨道，CD段为水平轨道。一质量为0.1 ( http: / / www.21cnjy.com )的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2/s，离开B点做平抛运动（g取10 ( http: / / www.21cnjy.com )/s2），求：
①小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水平距离；
②小球到达B点时对圆形轨道的压力大小？
③如果在BCD轨道上放置一个倾角 ( http: / / www.21cnjy.com )＝45°的斜面（如图中虚线所示），那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置。
参考答案：
一、选择题（每小题3分，共36分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 B A D D D B C C B D A C
二、填空题：（每空2分，共24分）
13. 10 、_10_ _. 14. __ 3.75 _、__4_ 15. 1：2、 4：1 16. __ 45、
17．20 、24 18、 2 、 ( http: / / www.21cnjy.com )
三、计算题
19题6分，
解：（1）由题意可知：石子落到A点的竖直位移y=100×20×10-2m=2m…………（1分）
由y=gt2/2…………（1分） 得t=2s …………（1分）
（2） 由A点的速度分解可得v0= vy tan370 …………（1分））
又因vy=g，解得vy=20m/s …（1分）故v0=15m/s。………（1分）
20题10分， 解：（1）A球做竖直下抛运动：将 ( http: / / www.21cnjy.com )、代入，可得： ( http: / / www.21cnjy.com )………………（5分）
（2）B球做平抛运动：将 ( http: / / www.21cnjy.com )、代入，可得： ( http: / / www.21cnjy.com )
此时A球与B球的距离为： ( http: / / www.21cnjy.com )将、 ( http: / / www.21cnjy.com )、代入，
得： ( http: / / www.21cnjy.com )………………5分）
21题12分，解：（1）小球过最低点时受重力和杆的拉力作用，由向心力公式知
T－G＝ 解得 ( http: / / www.21cnjy.com )…………（4分）
2）小球以线速度通过最高点时所需的向心力 ( http: / / www.21cnjy.com )
小于 ( http: / / www.21cnjy.com )，故杆对小球施加支持力FN的作用，小球所受重力G和支持力FN的合力提供向心力，G －FN＝，解得FN＝ ( http: / / www.21cnjy.com )………（4分）
3）小球过最高点时所需的向心力等于重力时杆对球不施力，解得 ( http: / / www.21cnjy.com )……………（4分）
22题12分 解：
⑴设小球离开B点做平抛运动的时间为t1，落地点到C点距离为s
由h =gt12 得： t1= ( http: / / www.21cnjy.com )=s = 1 s………………………（2分）
s = vB·t1 = 2×1 m = 2 m………………………………（2分）
⑵小球达B受重力G和向上的弹力F作用，由牛顿第二定律知
( http: / / www.21cnjy.com ) 解得F＝3N…………………（2分）
由牛顿第三定律知球对B的压力，即小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为3N，方向竖直向下。………………………（1分）
⑶如图，斜面BEC的倾角θ=45°，CE长d = h = 5m
因为d ＞ s，所以小球离开B点后能落在斜面上 ……………………………（1分）
（说明：其它解释合理的同样给分。）
假设小球第一次落在斜面上F点，BF长
为L，小球从B点到F点的时间为t2
Lcosθ= vBt2 ①
Lsinθ=gt22 ②
联立①、②两式得
t2 = 0.4s …………（1分）
L = ( http: / / www.21cnjy.com )=m = 0.8 ( http: / / www.21cnjy.com )m = 1.13m ……………………………（3分）
说明：关于F点的位置，其它表达正确的同样给分。