2020（春）人教物理必修二第五章 曲线运动优选及答案

2020（春）人教物理必修二第五章
曲线运动优选及答案
必修二第五章
曲线运动
一、选择题
1、精彩的F1赛事相信你不会陌生吧！在观众感觉精彩与刺激的同时，车手们却时刻处在紧张与危险之中．某车手在一个弯道上突然调整行驶的赛车致使后轮脱落，从而不得不遗憾地退出了比赛．关于脱落的后轮的运动情况，以下说法中正确的是(　　)
A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动
B．沿着与弯道垂直的方向飞出
C．脱落时，沿着轮子前进的方向做直线运动，离开弯道
D．上述情况都有可能
2、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
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
4、如图所示，在探究平抛运动规律时，用小锤打击弹性金属片，金属片水平弹出P球，同时Q球被松开而自由下落，已知P、Q为两个相同小球，不计空气阻力，则（
）
A.
Q球先落地
B.
P球先落她
C.
两球同时落地
D.
两球落地的先后由小锤打击力的大小而定
5、如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω转动，则(　　)
A．若θ＝30°，则vA∶vB＝1∶2
B．若θ＝30°，则vA∶vB＝2∶1
C．A、B两点的角速度相等
D．A、B两点的线速度相等
6、甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径比为3∶4,在相同的时间里甲转过20圈时,乙转过15圈,则它们所受的向心加速度之比为
(
)
A.3∶4
B.4∶3
C.4∶9
D.9∶4
7、当汽车以某一速度通过拱形桥的最高点时，它对路面的压力（　　）
A.?一定等于零???????????????????B.?小于它的重力???????????????????
C.?等于它的重力???????????????????D.?大于它的重力
8、（多选）在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了（
）
A．减轻火车轮子挤压外轨
B．减轻火车轮子挤压内轨
C．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力
D．限制火车向外脱轨
9、在光滑的水平面上有一质量为2
kg的物体,在几个共点力的作用下做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的2
N的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述中正确的是(　　)
A.物体做速度大小不变的曲线运动
B.物体做加速度为1
m/s2的匀变速曲线运动
C.物体做速度越来越大的曲线运动
D.物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大
10、用v0表示平抛运动物体的初速度,h表示抛出点离水平地面的高度。关于平抛运动规律,以下说法中正确的有(　　)
A.物体在空中运动的时间由v0,h共同决定
B.在空中运动的水平位移只由v0决定
C.落地时瞬时速度的大小由v0,h共同决定
D.物体在空中运动的过程中的速度变化量由v0,h共同决定
11、某物理学习小组在做“研究平抛运动”的实验时，得到小球做平抛运动的轨迹，以小球被抛出的位置为原点，初速度的方向为x轴的方向，竖直向下的方向为y轴的方向，建立平面直角坐标系，如图所示。该小组对实验进一步分析，分别画出了x、y、和动能随时间t变化关系的示意图，其中不正确的是（
）　　
A.
B.
C.
D.
二、非选择题
1、某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。
他观察到的现象是：小球A、B______填“同时”或“不同时”落地；
让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将______填“变长”、“不变”或“变短”；
上述现象说明：平抛运动的时间与______大小无关，平抛运动的竖直分运动是______运动。
2、如图所示，河宽d＝120
m，设小船在静水中的速度为v1，河水的流速为v2.小船从A点出发，在过河时，船身保持平行移动．若出发时船头指向河对岸上游的B点，经过10
min，小船恰好到达河正对岸的C点；若出发时船头指向河正对岸的C点，经过8
min，船到达C点下游的D点．求：
图
(1)小船在静水中的速度v1的大小；
(2)河水的流速v2的大小；
(3)在第二次过河中小船被冲向下游的距离sCD.
3、一轿车以30
m/s的速率沿半径为60
m的圆形跑道行驶。当轿车从A点运动到B点时,轿车和圆心的连线转过的角度θ=90°,求:
(1)此过程中轿车位移的大小。
(2)此过程中轿车运动的路程。
(3)轿车运动的向心加速度的大小。
2020（春）人教物理必修二第五章
曲线运动优选及答案
必修二第五章
曲线运动
一、选择题
1、精彩的F1赛事相信你不会陌生吧！在观众感觉精彩与刺激的同时，车手们却时刻处在紧张与危险之中．某车手在一个弯道上突然调整行驶的赛车致使后轮脱落，从而不得不遗憾地退出了比赛．关于脱落的后轮的运动情况，以下说法中正确的是(　　)
A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动
B．沿着与弯道垂直的方向飞出
C．脱落时，沿着轮子前进的方向做直线运动，离开弯道
D．上述情况都有可能
解析：曲线运动的速度沿切线方向，故C正确．
答案：C
2、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。
【答案】B
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
【答案】C
4、如图所示，在探究平抛运动规律时，用小锤打击弹性金属片，金属片水平弹出P球，同时Q球被松开而自由下落，已知P、Q为两个相同小球，不计空气阻力，则（
）
A.
Q球先落地
B.
P球先落她
C.
两球同时落地
D.
两球落地的先后由小锤打击力的大小而定
【答案】C
5、如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω转动，则(　　)
A．若θ＝30°，则vA∶vB＝1∶2
B．若θ＝30°，则vA∶vB＝2∶1
C．A、B两点的角速度相等
D．A、B两点的线速度相等
解析：选C　共轴转动的各点角速度相等，故A、B两点的角速度相等；A点的转动半径为Rcos
30°＝R，B点的转动半径为R，根据v＝Rω公式，线速度之比vA∶vB＝RA∶RB＝R∶R＝∶2，故A、B、D错误，C正确。
6、甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径比为3∶4,在相同的时间里甲转过20圈时,乙转过15圈,则它们所受的向心加速度之比为
(
)
A.3∶4
B.4∶3
C.4∶9
D.9∶4
【答案】B
7、当汽车以某一速度通过拱形桥的最高点时，它对路面的压力（　　）
A.?一定等于零???????????????????B.?小于它的重力???????????????????
C.?等于它的重力???????????????????D.?大于它的重力
【答案】B
【解析】解答：解：汽车通过桥的最高点时受力如图，根据牛顿第二定律得：mg-N=
桥面对汽车的支持力：mg-
=N
根据牛顿第三定律，汽车对桥面的压力：N、mg-
﹤mg
8、（多选）在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了（
）
A．减轻火车轮子挤压外轨
B．减轻火车轮子挤压内轨
C．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力
D．限制火车向外脱轨
【答案】ACD
9、在光滑的水平面上有一质量为2
kg的物体,在几个共点力的作用下做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的2
N的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述中正确的是(　　)
A.物体做速度大小不变的曲线运动
B.物体做加速度为1
m/s2的匀变速曲线运动
C.物体做速度越来越大的曲线运动
D.物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大
解析:物体原来所受的合力为零,当把与速度反方向的2
N的力水平旋转90°后,其受力相当于如图所示,其中F是Fx,Fy的合力,即F=2
N,且大小、方向都不变,是恒力,则物体的加速度a==
m/s2=
m/s2。又因为F与v的夹角θ<90°,所以物体做速度越来越大、加速度恒为
m/s2
的匀变速曲线运动。故选项C正确。
【答案】C
10、用v0表示平抛运动物体的初速度,h表示抛出点离水平地面的高度。关于平抛运动规律,以下说法中正确的有(　　)
A.物体在空中运动的时间由v0,h共同决定
B.在空中运动的水平位移只由v0决定
C.落地时瞬时速度的大小由v0,h共同决定
D.物体在空中运动的过程中的速度变化量由v0,h共同决定
【答案】C
解析:由t=知,物体在空中运动的时间取决于下落高度h,与初速度v0无关,A错误;由x=v0t=v0知,水平位移由初速度v0和下落高度h共同决定,B错误;由vt==
知,落地速度与初速度v0和下落高度h均有关,C正确;因为平抛运动的加速度为g,所以其速度改变的大小Δv=gΔt,只与运动时间有关,方向竖直向下,D错误。
11、某物理学习小组在做“研究平抛运动”的实验时，得到小球做平抛运动的轨迹，以小球被抛出的位置为原点，初速度的方向为x轴的方向，竖直向下的方向为y轴的方向，建立平面直角坐标系，如图所示。该小组对实验进一步分析，分别画出了x、y、和动能随时间t变化关系的示意图，其中不正确的是（
）　　
A.
B.
C.
D.
【答案】C
二、非选择题
1、某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。
他观察到的现象是：小球A、B______填“同时”或“不同时”落地；
让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将______填“变长”、“不变”或“变短”；
上述现象说明：平抛运动的时间与______大小无关，平抛运动的竖直分运动是______运动。
【答案】
(1)同时
?
(2)不变
?
(3)初速度
?
自由落体??
2、如图所示，河宽d＝120
m，设小船在静水中的速度为v1，河水的流速为v2.小船从A点出发，在过河时，船身保持平行移动．若出发时船头指向河对岸上游的B点，经过10
min，小船恰好到达河正对岸的C点；若出发时船头指向河正对岸的C点，经过8
min，船到达C点下游的D点．求：
图
(1)小船在静水中的速度v1的大小；
(2)河水的流速v2的大小；
(3)在第二次过河中小船被冲向下游的距离sCD.
解析：(1)小船从A点出发，若船头指向河正对岸的C点，则此时过河时间最短，故有v1＝＝
m/s＝0.25
m/s.
(2)设AB与河岸上游成α角，由题意可知，此时恰好到达河正对岸的C点，故v1沿河岸方向的分速度大小恰好等于河水的流速v2的大小，即v2＝v1cos
α，此时过河时间为t＝，所以sin
α＝＝0.8
故v2＝v1cos
α＝0.15
m/s
(3)在第二次过河中小船被冲向下游的距离为
sCD＝v2tmin＝72
m.
答案：(1)0.25
m/s　(2)0.15
m/s　(3)72
m
3、一轿车以30
m/s的速率沿半径为60
m的圆形跑道行驶。当轿车从A点运动到B点时,轿车和圆心的连线转过的角度θ=90°,求:
(1)此过程中轿车位移的大小。
(2)此过程中轿车运动的路程。
(3)轿车运动的向心加速度的大小。
【解析】(1)轿车的位移为从初位置到末位置的有向线段,其大小为线段的长度s,s=R=×60
m≈85
m。
(2)路程等于弧长,l=Rθ≈60×
m=94.2
m。
(3)向心加速度的大小a==
m/s2=15
m/s2。
答案:(1)85
m　(2)94.2
m　(3)15
m/s2