第5章 曲线运动练习题

2020年春人教物理必修二第5章 曲线运动练习题（答案）
必修二第五章 曲线运动
一、选择题
1、有一个质量为4 kg的质点在x?y平面内运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是(　　)

A．质点做匀变速直线运动
B．质点所受的合外力大小为22 N
C．2 s时质点的速度大小为6 m/s
D．0时刻质点的速度大小为5 m/s
解析：选D　质点做匀变速曲线运动，故A错误；由题图知质点的加速度a＝＝ m/s2＝1.5 m/s2，根据牛顿第二定律：F＝ma＝4×1.5 N＝6 N，B错误；由题图知，2 s末在x方向上速度为6 m/s，在y方向上做初速度为 m/s＝4 m/s的匀速运动，根据运动的合成，则质点在2 s末速度的大小为v＝ m/s＝2 m/s，故C错误；由题图知，在x方向上初速度为3 m/s，在y方向上做初速度为 m/s＝4 m/s的匀速运动，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为v＝ m/s＝5 m/s，故D正确。
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、用图示装置做“探究平抛运动规律”的实验中，下列选项中的会增大实验误差的是　　
A. 弧形轨道末端不水平
B. 弧形轨道不光滑
C. 实验小球为泡沫球
D. 每次从同一高度无初速释放小球
【参考答案】AC
4、[多选]下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是(　　)
A．是线速度不变的运动　　　B．是角速度不变的运动
C．是周期不变的运动 D．是位移不变的运动
解析：选BC　匀速圆周运动中线速度的大小不变，方向不断变化；角速度的大小和方向都不变，周期不变，位移的方向时刻改变，故A、D错误，B、C正确。
5、(多选)如图所示,一小物块以大小为an=4 m/s2的向心加速度做匀速圆周运动,半径R=1 m,则下列说法正确的是 (　A、B　)

A.小物块运动的角速度为2 rad/s
B.小物块做圆周运动的周期为π s
C.小物块在t= s内通过的位移大小为 m
D.小物块在π s内通过的路程为零
6、如图所示，圆盘绕竖直轴匀速转动，盘面离地高度为h，当转动的角速度为ω0时，位于
圆盘边缘的物块A（可看成质点）刚好从圆盘上飞离，从飞出到落地的（水平位移刚好为h，不计空气阻力，则（假设物块与圆盘的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（?? ）


A.?圆盘的半径为 ??????????????????????????????????????????B.?圆盘的半径为
C.?物块与圆盘的动摩擦因数为ω0 ??????????????????D.?物块与圆盘的动摩擦因数为ω0
【答案】 A,C
【解析】【解答】解：A、物块从圆盘上飞离后做平抛运动，根据平抛运动基本公式得：
h=vt，
h= ，
而v=ω0r
解得：r= ，故A正确，B错误．
C、物块A刚好从圆盘上飞离，则由滑动摩擦力提供向心力，则有：
μmg=mω0r
解得： ，故C正确，D错误．
故选：AC
【分析】物块从圆盘上飞离后做平抛运动，根据平抛运动基本公式结合v=ω0r求解半径，物块A刚好从圆盘上飞离，则由滑动摩擦力提供向心力列式即可求解动摩擦因数．
7、关于离心运动，下列说法中正确的是 ( )
A．物体一直不受外力的作用时，可能做离心运动
B．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做离心运动
C．做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化就将做离心运动
D．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动
【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、在“研究平抛物体运动”实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中正确的是(????)
A. 小球平抛的初速度不同 B. 小球通过的水平位移相同
C. 小球在空中运动的时间不同 D. 小球每次做不同的抛物线运动
1【参考答案】AD
10、[多选]关于地球上的物体随地球自转的角速度、线速度的大小，下列说法正确的是(　　)
A．在赤道上的物体线速度最大
B．在两极的物体线速度最大
C．在赤道上的物体角速度最大
D．在北京和广州的物体角速度一样大
解析：选AD　地球上的物体随地球一起绕地轴匀速转动，物体相对地面的运动在此一般可忽略，因此物体随地球一起绕地轴匀速转动的角速度一样，由v＝ωr知半径大的线速度大。物体在地球上绕地轴匀速转动时，在赤道上距地轴最远，线速度最大，在两极距地轴为0，线速度为0。在北京和广州的物体角速度一样大。故A、D正确。
11、如图所示,A、B为啮合传动的两齿轮,rA=2rB,则A、B两轮边缘上两点的(B)

A.角速度之比为2∶1
B.向心加速度之比为1∶2
C.周期之比为1∶2
D.转速之比为2∶1
12、如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则（?? ）

A.?两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等
B.?两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大
C.?两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大
D.?两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大
【参考答案】 B,D
【解析】【解答】解：A、两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还是在同一个水平面上，根据重力做功的特点可知在整个过程中，AB两球重力做的功相同，但是，B球在下落的过程中弹簧要对球做负功，根据动能定理得，B球在最低点的速度要比A的速度小，动能也要比A的小，故AC错误，B正确；
D、由于在最低点时B的速度小，根据向心力的公式可知，B球需要的向心力小，所以绳对B的拉力也要比A的小，故D正确．
故选：BD．
【分析】A球用绳连着，在下降的过程中，绳的拉力不做功，球A的机械能守恒，B球用弹簧相连，在球B下降的过程中，弹簧要对球B做功，弹簧的弹性势能增加，球B的机械能不守恒，但整个系统的机械能守恒．
13、把盛水的水桶拴在长为L的绳子一端，使水桶在竖直平面做圆周运动，要使水在水桶转到最高点时不从水桶里流出来，这时水桶的线速度至少应该是( )

【参考答案】C

二、填空、实验题
3. 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??
三、计算题
1、在距离地面高H ＝80m处，将一个小球以v0 ＝40m/s的速度水平抛出，空气阻力不计，取g =10m/s2．求：
（1）小球在空中的飞行时间t和水平飞行的距离x；
（2）当小球速度v =50m/s时，距离地面的高度h．
【参考答案】
（1）小球做平抛运动，竖直方向有 H = ∴t ＝ ，代入数据解得 t＝4.0s
水平距离 x＝v0t ＝40×4.0 m＝160m
（2）设小球此时的竖直分速度为vy，则有
而平抛运动速度；　代入数据解得 h＝35m
2、如图甲,某汽车以恒定的速率驶入一个狭长的90°圆弧形水平弯道,弯道两端连接的都是直道。有人在车内测量汽车的向心加速度随时间的变化关系如图乙所示。求:

(1)汽车转弯所用的时间。
(2)汽车行驶的速率。
【解析】(1)由题图乙可得汽车转弯所用的时间为t=10 s。
(2)汽车在转弯过程中做圆周运动的周期T=4t=40 s,由an=r,可得r≈63.7 m,
由an=,解得v≈10 m/s。
答案:(1)10 s　(2)10 m/s