2019--2020物理人教必修二同步题:第5章 曲线运动练习及答案
必修二第五章 曲线运动
一、选择题
1、在电视台举办的娱乐节目中,参赛人员站在一个以较大角速度匀速旋转的水平大平台边缘,向平台圆心处的球筐内投入篮球。已知参赛人员相对平台静止,忽略空气阻力,则下列各俯视图中,篮球最可能进入球筐的是(图中箭头表示投篮方向)( )
解析:选A 当沿圆周切线方向的速度和出手速度的合速度沿篮筐方向,球就会被投入篮筐,故A正确,B、C、D错误。
2、如图,斜面上有a、b、c、d四个点,ab =bc =cd。从a点正上方的O点以速度v0水平抛出一个小球,它落在斜面上b点。若小球从O点以速度2v0水平抛出,不计空气阻力,则它落在斜面上的( )
A.b与c之间某一点 B.c点
C.c与d之间某一点 D.d点
【参考答案】A
1. 3、如图所示,在粗糙水平桌面上用练习本做成一个斜面,使小钢球从斜面上某一位置滚下,钢球沿桌面飞出后做平抛运动用刻度尺测出下列哪一组数据可以求出钢球离开水平桌面时的速度重力加速度为(????)
A. 钢球在练习本上滚下的距离、钢球释放点离桌面的高度
B. 水平桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离
C. 钢球释放点离桌面的高度、钢球在水平桌面上运动的距离
D. 钢球释放点离桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离
【参考答案】B
4、[多选]如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是( )
A.从动轮做顺时针转动
B.从动轮做逆时针转动
C.从动轮的转速为n
D.从动轮的转速为n
解析:选BC 主动轮做顺时针转动,从动轮通过皮带的摩擦力带动转动,所以从动轮逆时针转动,A错误,B正确。由于通过皮带传动,皮带与轮边缘接触处的线速度相等,根据v=2πnr得n2r2=nr1,所以n2=,故C正确,D错误。
5、如图所示,一球体绕轴O1O2以角速度ω匀速旋转,A、B为球体上两点,下列几种说法中正确的是 (A)
A.A、B两点具有相同的角速度
B.A、B两点具有相同的线速度
C.A、B两点的向心加速度的方向都指向球心
D.A、B两点的向心加速度之比为2∶1
6、如图所示,一圆盘可绕通过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放置一小木块A.它随圆盘一起运动——做匀速圆周运动,如图所示.则关于木块A的受力,下列说法正确的是(??? )
A. ?木块A受重力、支持力、静摩擦力和向心力??????????
B. ?木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相反
C.?木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向指向圆心??????????
D.?木块A受重力、支持力和静摩擦力,摩擦力的方向与木块运动方向相同
【答案】C
【解析】【解答】木块A受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力提供物体做圆周运动的向心力,故静摩擦力的方向指向圆心,C符合题意。
故答案为:C
【分析】需要注意的是,向心力并不是独立的力,而是物体受到的力的合力。
7、汽车在水平地面上转弯时,地面的摩擦力达到最大,当汽车速率增为原来的2倍时,则汽车拐弯的半径必须( )
A.减为原来的1/2倍 B.减为原来的1/4倍
C.增为原来的2倍 D.增为原来的4倍
【参考答案】D
8、物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列哪些量是相等的( )
①位移 ②加速度 ③平均速度 ④速度的变化量
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【参考答案】C
2. 9、某同学在“研究平抛物体的运动”实验中得到A、B、C、D、E五个实验点,如图所示,则关于产生较大偏差的B点的形成原因,可能是
A. 小球开始滚下的高度较其他各点高
B. 小球开始滚下的高度较其他各点低
C. 小球离开斜槽后与白纸有接触
D. 小球开始滚下时具有了一个初速度
【参考答案】 BC
10、汽车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。某国产轿车的车轮半径约为30 cm,当该型号的轿车在高速公路上行驶时,速率计的指针指在120 km/h上,可估算此时该车车轮的转速为( )
A.1 000 r/s B.1 000 r/min
C.1 000 r/h D.2 000 r/s
解析:选B 由题意得v=120 km/h= m/s,r=0.3 m,又v=2πnr,
得n=≈18 r/s≈1 000 r/min。
11、下列关于匀速圆周运动性质的说法正确的是 (D)
A.匀速运动 B.匀加速运动
C.加速度不变的曲线运动 D.变加速曲线运动
12、如图所示,长为L的细绳一端固定,另一端系一质量为m的小球.若给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆.设细绳与竖直方向的夹角为θ,下列说法中正确的是(?? )
A.?小球受重力、绳的拉力和向心力作用??????????????????B.?小球的向心加速度a=gtanθ
C.?小球的线速度v= ?????????????????????????????????D.?小球的角速度ω=
【答案】 B
【解析】【解答】
解:A、B、小球只受重力和绳的拉力作用,二者合力提供向心力,故A错误;
B、根据几何关系可知:向心力大小为:Fn=mgtanθ,所以向心加速度a= =gtanθ,故B正确;
C、小球做圆周运动的半径为:r=Lsinθ,则由牛顿第二定律得:
mgtanθ=m =mω2r,r=Lsinθ,
解得:v= ,角速度:ω= .故CD错误.
故选:B
【分析】向心力是根据效果命名的力,可以是几个力的合力,也可以是某个力的分力,对物体受力分析时不能把向心力作为一个力分析,摆球只受重力和拉力作用;摆球做圆周运动所需要的向心力是重力沿水平方向指向圆心的分力提供的,可以根据牛顿第二定律和向心力列式求出线速度和角速度.
13、杂技演员在表演水流星节目时,盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动,当杯子到最高点时,里面水也不流出来,这是因为 ( )
A.水处于失重状态,不受重力的作用了 B.水受平衡力作用,合力为0
C.水受的合力提供向心力,使水做圆周运动 D.杯子特殊,杯底对水有吸力
【参考答案】C
二、实验题、计算题
1、(实验)如图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹.
以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有______ .
A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
D.每次小球应从同一高度由静止释放
E.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好
如图2所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度 ______ 取
【参考答案】(1) ACD (2)1??
2、做平抛运动的一小球,经过2s刚好垂直落到倾角为450的斜面上,求小球做平抛运动的初速度v0以及从抛出点到落到斜面上那一点的距离。(g取10m/s2)
【参考答案】,
3、如图所示,压路机大轮的半径R是小轮半径r的2倍。压路机匀速行驶时,大轮边缘上A点的向心加速度是12 cm/s2,那么小轮边缘上B点的向心加速度是多少?大轮上距轴心距离为的C点的向心加速度大小是多少?
【解析】大轮边缘上A点的线速度大小与小轮边缘上B点的线速度大小相等,由aA=和aB=得aB=aA=24 cm/s2=0.24 m/s2;C点和A点同在大轮上,角速度相同,由aA=ω2R和aC=ω2·得aC==4 cm/s2=0.04 m/s2。
参考答案:0.24 m/s2 0.04 m/s2