2020春人教版物理必修二第五章 曲线运动练习含答案

2020春人教版物理必修二第五章
曲线运动练习含答案
必修二第五章
曲线运动
一、选择题
1、一个质点在恒力F的作用下，由O点运动到A的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿(　　)
A．＋x轴
B．－x轴
C．＋y轴
D．－y轴
2、质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点在运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下图中可能正确的是(　　)
3、一水平固定的水管,水从管口以不变的速度源源不断地喷出。水管距地面高h=1.8
m,水落地的位置到管口的水平距离x=1.2
m。不计空气及摩擦阻力,水从管口喷出的初速度大小是(　　)
A.1.2
m/s
B.2.0
m/s
C.3.0
m/s
D.4.0
m/s
4、（双选）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
5、如图所示，半径为20
cm的轻质定滑轮固定在天花板上，轻绳一端系一质量m＝2
kg的物体，另一端跨过定滑轮并施一恒定的竖直向下的拉力F＝25
N，已知A为滑轮边缘上的点，B到滑轮中心的距离等于滑轮半径的一半。设在整个运动过程中滑轮与轻绳没有相对滑动，不计一切阻力，那么(g取10
m/s2)(　　)
A．A、B均做匀速圆周运动
B．在F作用下，物体从静止开始运动，2
s末A点的线速度是2.5
m/s
C．在F作用下，物体从静止开始运动，2
s末B点的角速度是25
rad/s
D．在任何时刻，A点的角速度总是大于B点的角速度
6、下列关于匀速圆周运动性质的说法正确的是
(
)
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
7、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
8、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
9、.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=
10、下列说法中，正确的是
(
)
A．物体做离心运动时，将离圆心越来越远
B．物体做离心运动时，其运动轨迹一定是直线
C．做离心运动的物体，一定不受到外力的作用
D．做匀速圆周运动的物体，因受合力大小改变而不做圆周运动时，将做离心运动
二、实验题
2、
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
三、非实验题
1、飞机在航行时，它的航线方向要严格地从东到西，如果飞机的速度是160
km/h，风从南面吹来，风的速度为80
km/h，那么：
(1)飞机应朝哪个方向飞行？
(2)如果所测地区长达80
km，飞机飞过所测地区所需时间是多少？
2、如图所示,装甲车在水平地面上以速度v0=20
m/s沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高为h=1.8
m。在车正前方竖立一块高为
2
m的长方形靶,其底边与地面接触。枪口与靶距离为L时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为v=800
m/s。在子弹射出的同时,装甲车开始匀减速运动,行进s=90
m后停下。装甲车停下后,机枪手以相同方式射出第二发子弹。(不计空气阻力,子弹看成质点,重力加速度g=10
m/s2)
(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小;
(2)当L=410
m时,求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算靶上两个弹孔之间的距离;
(3)若靶上只有一个弹孔,求L的范围。
3、如图所示甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动,甲沿顺时针方向做匀速圆周运动,圆半径为R;乙做自由落体运动,当乙下落至A点时,甲恰好第一次运动到最高点B,求甲物体做匀速圆周运动的向心加速度的大小。(重力加速度为g)
2020春人教版物理必修二第五章
曲线运动练习含答案
必修二第五章
曲线运动
一、选择题
1、一个质点在恒力F的作用下，由O点运动到A的轨迹如图6所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿(　　)
图6
A．＋x轴
B．－x轴
C．＋y轴
D．－y轴
解析：由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件：合力方向与速度方向不在一条直线上可知，物体受到的恒力的方向应该指向凹面，所以只有D符合题意，故选D.
答案：D
2、质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点在运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下图中可能正确的是(　　)
解析：选D　物体做曲线运动，物体的速度的方向是沿着轨迹的切线方向，所以A错误；物体受到的合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断B、C错误，D正确。
3、一水平固定的水管,水从管口以不变的速度源源不断地喷出。水管距地面高h=1.8
m,水落地的位置到管口的水平距离x=1.2
m。不计空气及摩擦阻力,水从管口喷出的初速度大小是(　　)
A.1.2
m/s
B.2.0
m/s
C.3.0
m/s
D.4.0
m/s
【答案】B
解析:由x=v0t,h=gt2,得v0=x,代入数据解得v0=2.0
m/s,选项B正确。
4、（双选）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
【参考答案】AD
5、如图所示，半径为20
cm的轻质定滑轮固定在天花板上，轻绳一端系一质量m＝2
kg的物体，另一端跨过定滑轮并施一恒定的竖直向下的拉力F＝25
N，已知A为滑轮边缘上的点，B到滑轮中心的距离等于滑轮半径的一半。设在整个运动过程中滑轮与轻绳没有相对滑动，不计一切阻力，那么(g取10
m/s2)(　　)
A．A、B均做匀速圆周运动
B．在F作用下，物体从静止开始运动，2
s末A点的线速度是2.5
m/s
C．在F作用下，物体从静止开始运动，2
s末B点的角速度是25
rad/s
D．在任何时刻，A点的角速度总是大于B点的角速度
解析：选C　对物体受力分析知F－mg＝ma，物体及细绳以共同的加速度a＝2.5
m/s2做匀加速运动，细绳和滑轮没有相对滑动，
vA＝v绳＝at,2
s末速度vA＝5
m/s，A、B同轴转动，故与滑轮具有共同的角速度，线速度与半径成正比，故vB＝2.5
m/s，因为A、B两点的速度在变化，所以不是做匀速圆周运动，A、B、D错误；根据v＝ωr可知滑轮在2
s末的角速度ω＝＝
rad/s＝25
rad/s，故C正确。
6、下列关于匀速圆周运动性质的说法正确的是
(
)
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
【答案】D
7、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（???
）
C.
?木块A受重力、支持力、静摩擦力和向心力??????????
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。
8、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
9、.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．
10、下列说法中，正确的是
(
)
A．物体做离心运动时，将离圆心越来越远
B．物体做离心运动时，其运动轨迹一定是直线
C．做离心运动的物体，一定不受到外力的作用
D．做匀速圆周运动的物体，因受合力大小改变而不做圆周运动时，将做离心运动
【参考答案】A
二、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
【答案】(1)
ACD
(2)1??
三、非实验题
1、飞机在航行时，它的航线方向要严格地从东到西，如果飞机的速度是160
km/h，风从南面吹来，风的速度为80
km/h，那么：
(1)飞机应朝哪个方向飞行？
(2)如果所测地区长达80
km，飞机飞过所测地区所需时间是多少？
解析：
(1)根据平行四边形定则可确定飞机的航向，如图所示，
有sin
θ＝＝＝，θ＝30°，即西偏南30°。
(2)飞机的合速度v＝v2cos
30°＝80
km/h
所需时间t＝＝1
h。
答案：(1)西偏南30°　(2)1
h
2、如图所示,装甲车在水平地面上以速度v0=20
m/s沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高为h=1.8
m。在车正前方竖立一块高为
2
m的长方形靶,其底边与地面接触。枪口与靶距离为L时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为v=800
m/s。在子弹射出的同时,装甲车开始匀减速运动,行进s=90
m后停下。装甲车停下后,机枪手以相同方式射出第二发子弹。(不计空气阻力,子弹看成质点,重力加速度g=10
m/s2)
(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小;
(2)当L=410
m时,求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算靶上两个弹孔之间的距离;
(3)若靶上只有一个弹孔,求L的范围。
【答案】(1)
m/s2　(2)0.55
m　0.45
m
(3)492
mm
解析:(1)装甲车减速过程中有=2ax,
代入数据得a=
m/s2。
(2)第一发子弹对地飞行的初速度v1=v0+v=820
m/s,
第一发子弹的运动时间t1=,
第一发子弹下落高度h1=g,
第一发子弹弹孔离地高度为H=h-h1,
代入数据可知H=0.55
m。
同理,第二发子弹的运动时间t2=,
第二发子弹下落高度h2=g,
两个弹孔之间的距离Δh=h1-h2,
代入数据可得Δh=0.45
m。
(3)若靶上只有一个弹孔,则临界条件为第一发子弹没打到靶上,第二发子弹恰好打到靶上,
子弹平抛运动时间t=,
第一发子弹刚好没有打到靶的距离为
L1=v1t,
代入数据为L1=492
m,
第二发子弹刚好打到靶的距离为L2-90
m=vt,
代入数据为L2=570
m,
所以492
mm。
3、如图所示甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动,甲沿顺时针方向做匀速圆周运动,圆半径为R;乙做自由落体运动,当乙下落至A点时,甲恰好第一次运动到最高点B,求甲物体做匀速圆周运动的向心加速度的大小。(重力加速度为g)
【解析】设乙下落到A点所用时间为t,
则对乙,满足R=gt2得t=,
这段时间内甲运动了T,即T=
①
又由于an=ω2R=R
②
由①②得,an=π2g。
答案:π2g