2020春人教版物理必修二第五章 曲线运动习题含答案

2020春人教版物理必修二第五章
曲线运动习题含答案
必修二第五章
曲线运动
一、选择题
1、(双选)如图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是(　　)
A．D点的速率比C点的速率大
B．B点的速率比A点的速率大
C．A点的加速度比D点的加速度大
D．从B点到E点加速度与速度的夹角一直减小
2、在“嫦娥三号”落月前的接近段几乎是沿着一条倾斜的直线运动。现假设“嫦娥三号”匀减速地靠近月面并忽略它的质量变化,如图所示。你认为在接近段,“嫦娥三号”所携带的喷气发动机的喷气方向应为图中的(　　)
A.竖直向下的A方向
B.斜向下的B方向
C.沿接近段轨迹的C方向
D.平行月面向前的D方向
3、物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列相等的物理量是(　　)
A.位移
B.下落高度
C.平均速度
D.速度的变化量
4、（双选）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
5、（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
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
7、一质量为m的质点绕圆心做匀速圆周运动，其所受向心力大小为F，运动周期为T，则它在
时间内的平均速度大小为（??
）
A.?????????????B.?????????C.?????????????D.?
8、质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速变为，则两位置处绳子所受的张力之差是（
）
A．6mg
B．5mg
C．4mg
D．2mg
9、在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人。假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为v2,战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d。若战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为(　　)
A.
B.0
C.
D.
10、（双选）选用如图所示的四种装置图“研究平抛运动规律”时，其操作合理且必须的是　　
A.
选用装置1，每次不必控制小锤打击弹性金属片的力度
B.
选用装置每次应从斜槽上同一位置由静止释放钢球
C.
选用装置3，竖直管上端管口A应高于瓶内水面
D.
选用装置4，可以不用调节斜槽轨道末端至水平
11、（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
二、填空、实验题
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。
三、计算题
1、质量m＝2
kg的物体在光滑平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图象如图12所示．求：
图12
(1)物体受到的合力和初速度；
(2)t＝8
s时物体的速度；
(3)t＝4
s时物体的位移；
(4)物体的运动轨迹方程．
2、某同学在一砖墙前的高处水平抛出一个石子,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37°的斜坡上的A点。已知每块砖的平均厚度为10
cm,抛出点到A点竖直方向刚好相距200块砖,取g=10
m/s2。(sin
37°=0.6,
cos
37°=0.8)求:
(1)石子在空中运动的时间t;
(2)石子水平抛出的速度v0。
3、飞机由俯冲转为上升的一段轨迹可以看成圆弧,如图所示,如果这段圆弧的半径r=800
m,飞行员能承受的加速度最大为8g。飞机在最低点P的速率不得超过多少?(g取10
m/s2)
2020春人教版物理必修二第五章
曲线运动习题含答案
必修二第五章
曲线运动
一、选择题
1、(双选)如图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是(　　)
A．D点的速率比C点的速率大
B．B点的速率比A点的速率大
C．A点的加速度比D点的加速度大
D．从B点到E点加速度与速度的夹角一直减小
解析：由B点的速度与加速度垂直可知，质点受力是偏向下方的，从B点以后力与速度成锐角，质点在做加速运动，且越朝下运动速度方向越接近力的方向，加速度与速度的夹角在减小，故A、D正确；从B到A质点减速，B错误；质点做匀变速曲线运动，加速度恒定不变，C错误．
答案：AD
2、在“嫦娥三号”落月前的接近段几乎是沿着一条倾斜的直线运动。现假设“嫦娥三号”匀减速地靠近月面并忽略它的质量变化,如图所示。你认为在接近段,“嫦娥三号”所携带的喷气发动机的喷气方向应为图中的(　　)
A.竖直向下的A方向
B.斜向下的B方向
C.沿接近段轨迹的C方向
D.平行月面向前的D方向
解析:“嫦娥三号”靠近月面时做匀减速直线运动,合力应指向C的反方向。只有朝斜向下的B方向喷气,根据牛顿第三定律,产生对“嫦娥三号”斜向上的推力,与所受月球引力合成,形成指向C的反方向的合力,故B正确。
【答案】B
3、物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列相等的物理量是(　　)
A.位移
B.下落高度
C.平均速度
D.速度的变化量
【答案】D
解析:平抛运动速度的变化量Δv=gΔt,即相等时间内Δv大小和方向都相同。
4、（双选）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
【答案】
BC
5、（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。
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、一质量为m的质点绕圆心做匀速圆周运动，其所受向心力大小为F，运动周期为T，则它在
时间内的平均速度大小为（??
）
A.?????????????B.?????????C.?????????????D.?
【答案】A
8、质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速变为，则两位置处绳子所受的张力之差是（
）
A．6mg
B．5mg
C．4mg
D．2mg
【答案】A
9、在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人。假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为v2,战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d。若战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为(　　)
A.
B.0
C.
D.
解析:想在最短时间内将人送上岸,应使摩托艇的速度v2垂直河岸,所以摩托艇登陆的最短时间t=,登陆地点离O点的距离s=v1t=。
【答案】C
10、（双选）选用如图所示的四种装置图“研究平抛运动规律”时，其操作合理且必须的是　　
A.
选用装置1，每次不必控制小锤打击弹性金属片的力度
B.
选用装置每次应从斜槽上同一位置由静止释放钢球
C.
选用装置3，竖直管上端管口A应高于瓶内水面
D.
选用装置4，可以不用调节斜槽轨道末端至水平
【答案】AB
11、（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
【答案】ABC
二、填空、实验题
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??
三、计算题
1、质量m＝2
kg的物体在光滑平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图象如图12所示．求：
图12
(1)物体受到的合力和初速度；
(2)t＝8
s时物体的速度；
(3)t＝4
s时物体的位移；
(4)物体的运动轨迹方程．
解析：(1)物体在x轴方向有ax＝0，
在y轴方向有ay＝m/s2
由牛顿第二定律得F合＝may＝1
N，
方向沿y轴正方向
由图知v0x＝3
m/s，v0y＝0，所以物体的初速度
v0＝3
m/s，方向沿x轴正方向．
(2)当t＝8
s时，vx＝3
m/s，vy＝ayt＝4
m/s，
所以v＝＝5
m/s
设速度与x轴的夹角为θ，
则tan
θ＝＝，θ＝arctan.
(3)当t＝4
s时，x＝v0xt＝12
m，
y＝ayt2＝4
m，
物体的位移l＝＝4
m
设位移与x轴的夹角为α，
则tan
α＝＝，α＝arctan.
(4)由x＝v0xt＝3t，y＝at2＝t2，联立得y＝.
答案：(1)1
N　3
m/s，沿x轴正方向
(2)5
m/s　与x轴的夹角为arctan.
(3)4
m　与x轴的夹角为arctan.
(4)y＝
2、某同学在一砖墙前的高处水平抛出一个石子,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37°的斜坡上的A点。已知每块砖的平均厚度为10
cm,抛出点到A点竖直方向刚好相距200块砖,取g=10
m/s2。(sin
37°=0.6,
cos
37°=0.8)求:
(1)石子在空中运动的时间t;
(2)石子水平抛出的速度v0。
【答案】(1)2
s　(2)15
m/s
解析:(1)由题意可知,石子落到A点的竖直位移
y=200×10×10-2
m=20
m。
由y=gt2
得t=2
s。
(2)由A点的速度分解可得
v0=vytan
37°
又因vy=gt,解得vy=20
m/s。
故v0=15
m/s。
3、飞机由俯冲转为上升的一段轨迹可以看成圆弧,如图所示,如果这段圆弧的半径r=800
m,飞行员能承受的加速度最大为8g。飞机在最低点P的速率不得超过多少?(g取10
m/s2)
【解析】飞机在最低点做圆周运动,由于其向心加速度最大不得超过8g才能保证飞行员安全,所以由an=得v==
m/s=80
m/s,故飞机在最低点P的速率不得超过80
m/s。
参考答案:80
m/s