2020春（人教）物理必修二第五章 曲线运动练习含答案
文档属性
| 名称 | 2020春（人教）物理必修二第五章 曲线运动练习含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 274.0KB | ||
| 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 | 2020-04-01 11:48:18 | ||
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文档简介
2020春（人教）物理必修二第五章 曲线运动练习含答案
必修二第五章 曲线运动
一、选择题
1、如图所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮。红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管由静止水平向右匀加速运动。则红蜡块的轨迹可能是( )
A.直线P B.曲线Q
C.曲线R D.无法确定
解析:红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动,在水平方向上做匀加速直线运动,所受合力水平向右,合力与合速度不共线,红蜡块的轨迹应为曲线,A错误;由于做曲线运动的物体所受合力应指向轨迹凹的一侧,故B正确,C,D错误。
【参考答案】B
2、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。
3、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
4、（多选）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，你认为正确是(????)
A. 通过调节使斜槽的末端保持水平
B. 小球运动时不应与木板上的白纸相接触
C. 每次必须由同一位置静止释放小球
D. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
【参考答案】ABC
5、两小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图所示。当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则O点到小球2的距离是( )
A. B.
C. D.
解析：选B 由题意知两小球角速度相等，即ω1＝ω2，设球1、2到O点的距离分别为r1、r2，则＝，又r1＋r2＝L，所以r2＝，B正确。
6、A、B两个质点分别做匀速圆周运动,若在相等时间内,转过的圆心角之比为θA∶θB=3∶2,它们通过的弧长之比为sA∶sB=4∶3,则 ( )
A.它们角速度之比为ωA ∶ωB=2∶3
B.它们的线速度之比为vA∶vB=4∶3
C.它们周期之比为TA∶TB=3∶2
D.它们的向心加速度之比为aA∶aB=2∶3
【答案】B
7、（双选）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．
8、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
9、以速度水平抛出一个小球，如果从抛出到某肘刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，以下判断正确的是（ ）
A.此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小
B.此时小球的速度大小为
C.小球运动的时间为
D.此时小球的速度方向与位移方向相同
【参考答案】C
1. 10、（双选）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
11、（双选）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。
12、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、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
【答案】A
13、（双选）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．
14、如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是( )
A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为
D．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
【参考答案】CD
二、填空、实验题
1、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、如图，靠齿轮传动的两个圆轮，半径之比为3：5，则两轮的转速之比 ________．
【参考答案】5：3
【解析】靠齿轮传动的两个圆轮线速度相等，根据： 知，则两轮的转速之比
故答案为：5：3
【分析】靠齿轮传动和皮带传动的点的线速度大小相等，同轴转动的角速度相等．
三、计算题
有一小船正在渡河，如图10所示，在离对岸30 m时，其下游40 m处有一危险水域，假若水流速度为5 m/s，为了使小船在到危险水域之前到达对岸，则小船从现在起相对于静水的最小速度应是多大？
图10
图11
解析：设船相对于静水的速度为v1，水速为v2，船的合速度v的方向(渡河方向)与水速的夹角为α，如图11所示．由几何关系知，当v1垂直于v时，v1才可能最小，此时v1＝v2sinα.
由题意知，sinα最小值为，
所以v1最小为vmin＝5× m/s＝3 m/s.
故当船恰好到达危险区边界与对岸的交点处时，v1最小，
此时v1＝vmin＝3 m/s.
答案：3 m/s
（第14题）
必修二第五章 曲线运动
一、选择题
1、如图所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮。红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管由静止水平向右匀加速运动。则红蜡块的轨迹可能是( )
A.直线P B.曲线Q
C.曲线R D.无法确定
解析:红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动,在水平方向上做匀加速直线运动,所受合力水平向右,合力与合速度不共线,红蜡块的轨迹应为曲线,A错误;由于做曲线运动的物体所受合力应指向轨迹凹的一侧,故B正确,C,D错误。
【参考答案】B
2、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。
3、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
4、（多选）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，你认为正确是(????)
A. 通过调节使斜槽的末端保持水平
B. 小球运动时不应与木板上的白纸相接触
C. 每次必须由同一位置静止释放小球
D. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
【参考答案】ABC
5、两小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图所示。当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则O点到小球2的距离是( )
A. B.
C. D.
解析：选B 由题意知两小球角速度相等，即ω1＝ω2，设球1、2到O点的距离分别为r1、r2，则＝，又r1＋r2＝L，所以r2＝，B正确。
6、A、B两个质点分别做匀速圆周运动,若在相等时间内,转过的圆心角之比为θA∶θB=3∶2,它们通过的弧长之比为sA∶sB=4∶3,则 ( )
A.它们角速度之比为ωA ∶ωB=2∶3
B.它们的线速度之比为vA∶vB=4∶3
C.它们周期之比为TA∶TB=3∶2
D.它们的向心加速度之比为aA∶aB=2∶3
【答案】B
7、（双选）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．
8、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
9、以速度水平抛出一个小球，如果从抛出到某肘刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，以下判断正确的是（ ）
A.此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小
B.此时小球的速度大小为
C.小球运动的时间为
D.此时小球的速度方向与位移方向相同
【参考答案】C
1. 10、（双选）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
11、（双选）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。
12、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、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
【答案】A
13、（双选）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．
14、如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是( )
A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为
D．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
【参考答案】CD
二、填空、实验题
1、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、如图，靠齿轮传动的两个圆轮，半径之比为3：5，则两轮的转速之比 ________．
【参考答案】5：3
【解析】靠齿轮传动的两个圆轮线速度相等，根据： 知，则两轮的转速之比
故答案为：5：3
【分析】靠齿轮传动和皮带传动的点的线速度大小相等，同轴转动的角速度相等．
三、计算题
有一小船正在渡河，如图10所示，在离对岸30 m时，其下游40 m处有一危险水域，假若水流速度为5 m/s，为了使小船在到危险水域之前到达对岸，则小船从现在起相对于静水的最小速度应是多大？
图10
图11
解析：设船相对于静水的速度为v1，水速为v2，船的合速度v的方向(渡河方向)与水速的夹角为α，如图11所示．由几何关系知，当v1垂直于v时，v1才可能最小，此时v1＝v2sinα.
由题意知，sinα最小值为，
所以v1最小为vmin＝5× m/s＝3 m/s.
故当船恰好到达危险区边界与对岸的交点处时，v1最小，
此时v1＝vmin＝3 m/s.
答案：3 m/s
（第14题）