2020-2021学年高一物理人教版必修2单元测试AB卷
曲线运动
B卷
1.一轻杆两端分别固定质量为和的两个小球A和B(可视为质点).将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑,如图所示,当轻杆到达位置2时,A球与球形容器球心O等高,其速度大小为,已知此时轻杆与水平方向成角,B球的速度大小为,则(
)
A.
B.
C.
D.
2.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐减小,在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的(
)
A.
B.
C.
D.
3.如图所示,在一次演习中,离地H高处的飞机以水平速度发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为s若拦截成功,不计空气阻力,则、的关系应满足(??
)
A.
B.
C.
D.
4.一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为(
)
A.
B.
C.
D.
5.如图所示,水平面上固定有一个斜面,从斜面顶端向右平抛一个小球,当初速度为时,小球恰好落到斜面底端,飞行时间为。现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这个小球,下列图象能正确表示小球的飞行时间t随v变化的函数关系的是(
)
A.
B.
C.
D.
6.如图所示,光滑木板长,木板上距离左端O点处放有一物块,木板可以绕左端O点垂直纸面的轴转动,开始时木板水平静止.现让木板突然以一恒定角速度顺时针转动,物块下落正好可以砸在木板的末端,已知重力加速度,则木板转动的角速度为(
)
A.
B.
C.
D.
7.火车以的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在内匀速转过了约10°。在此时间内,火车(
)
A.运动路程为
B.加速度为零
C.角速度约为
D.转弯半径约为
8.如图所示，一个碗口水平、内壁光滑的半球形碗固定在水平桌面上，在球心点固定电荷量为的带正电金属球，两个质量相等的绝缘带电小球和分别紧贴着内壁在水平面内做匀速圆周运动。若小球所带电荷量很少，两者间的作用力忽略不计，且金属球和带电小球均可视为质点，取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是(
)
A.小球运动轨迹上各点的电场强度相同
B.小球运动轨迹上各点的电势相等
C.小球的电荷量大于小球的电荷量
D.小球的角速度大于小球的角速度
9.如图所示是“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。
(1)安装实验装置的过程中,斜槽末端切线必须是水平的,这样做的目的是(
)
A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B.保证小球飞出时,初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
(2)某同学正确操作实验后在白纸上记录了抛物线轨迹,x轴沿水平方向,如图所示。则可判断坐标系中原点O点___________(选填“是”或“不是”)抛出点,由图中数据可求出平抛物体的初速度大小为___________m/s。(g取,结果保留一位小数)
(3)如图所示是某同学做研究平抛物体运动实验时的运动轨迹,都在同一竖直平面内,点连线构成一直角三角形,边竖直,边水平,D点为边中点。一可视为质点的物体从A点水平抛出,轨迹经过D点,与交于E点。若物体从A运动到E的时间为,从E运动到D的时间为,则为____________。
10.如图所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山上的目标A。已知A点高度为h,山坡倾角为θ,重力加速度为g,求:
(1)炸弹释放后到命中目标的飞行时。
(2)轰炸机的飞行速度。
(3)轰炸机到坡底地面的飞行高度。
答案以及解析
1.答案：C
解析：根据题意,将A球速度分解成沿着杆与垂直于杆方向,同时将B球速度也分解成沿着杆与垂直于杆方向.如图所示,由于沿杆方向速度相同,则对A球有,对B球有,则有,所以,故C正确,A、B、D错误.
2.答案：C
解析：“嫦娥一号”探月卫星从M点运动到N点做曲线运动,其所受合力方向指向轨迹的内侧,“嫦娥一号”探月卫星同时减速,所以合力沿轨迹切线方向的分力与速度方向相反,故合力与速度的方向的夹角要大于90°,C正确,A、B、D错误.
3.答案：D
解析：炮弹运行的时间,在这段时间内飞机发射炮弹在竖直方向上的位移,,拦截炮弹在这段时间内向上的位移,
,则所以,
,故C正确,A、B、D错误.
4.答案：B
解析：由小球落到斜面上其速度方向与斜面垂直可知,小球落到斜面上时的速度方向与竖直方向的夹角等于斜面倾角,有:
。则小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为所以选项B正确。
5.答案：C
解析：平抛运动在竖直方向是自由落体运动,
,水平方向为匀速运动,
,若小球的初速度大于,在高度不变时,水平位移会大于x,此时小球落在水平面上,高度不变,时间不变,故选项AB错误;若小球的初速小于,设斜面倾角为θ,则小球落在斜面上,由得到时间,可见,C正确,D错误。
6.答案：C
解析：设从开始到物块砸在木板的末端,木板转过的角度为a,则有所以物块下落的高度由,得物块下落时间为,所以木板转动的角速度,选项C正确.
【考点】:圆周运动的概念,自由落体运动性质。
7.答案：AD
解析：在此时间内,火车运动路程,选项A正确;火车在弯道上做曲线运动,所受合力不为零一定有加速度,选项B错误;火车匀速转过,角速度,选项C错误;由,可得转弯半径约为,选项D正确。
8.答案：BD
解析：本题考查物体的受力分析、静电场和圆周运动等知识，目的是考查学生的推理能力。小球A运动轨迹上的各点到O点的距离相等，电场强度大小相等、方向不同，选项A错误；以O为球心的同一球面是等势面，小球A运动轨迹上的各点电势相等，选项B正确；小球受到重力、库仑力和支持力，合力提供向心力，由于带电小球电性可能相同，也可能不同，所以小球所带电荷量大小无法判断，选项C错误；对于任意球，设其轨道上某点与O点连线与竖直方向的夹角为β，碗的半径为R，由向心力公式，又r=Rsinβ,解得,R一定，β越大，角速度ω越大，所以小球A的角速度大于小球B的角速度，选项D正确。
9.答案：(1)B
(2)不是;4.0
(3)1:1
解析：(1)研究平抛运动的实验的关键是要保证小球能够水平飞出,只有水平飞出时,才能确保做平抛运动,故B正确。
(2)因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据初速度为零的匀变速直线运动,连续相等的时间内位移比为1:3:5,图示竖直方向的位移比为25:(60-25):(105-60)=5:7:9,所以坐标系中原点O不是抛出点。
根据竖直方向可得,,
水平速度。
(3)根据相似三角形相似比可得
解得,即。
10.答案：(1)
(2)
(3)
解析：设炸弹的平拋时间为t,水平速度为v,飞机距离坡底的高度为H,水平位移为x,
竖直方向做自由落体运动
水平方向做匀速直线运动
由几何关系可得
将A点的瞬时速度分解为竖直分速度和水平分速度
联立各式解得,
飞机距坡底的高度。2020-2021学年高一物理人教版必修2单元测试AB卷
曲线运动
A卷
1.做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是(
)
A.速率
B.速度
C.合外力
D.加速度
2.如图所示,光滑水平桌面上,一个小球以速度v向右做匀速运动,当它经过靠近桌边的竖直木板ad边正前方时,木板开始做自由落体运动。若木板开始运动时,cd边与桌面相齐,则小球在木板上的投影轨迹可能是下图中的(
)
A.
B.
C.
D.
3.两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图所示),在相等时间内,它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2,则它们(
)
A.线速度大小之比为4:3
B.角速度大小之比为3:4
C.圆周运动的半径之比为2:1
D.向心加速度大小之比为1:2
4.如图所示,一固定容器的内壁是半径为R的半球面,在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止开始下滑,到达最低点时速率为v，设质点P与容器内壁间的动摩擦因数恒为μ,重力加速度为g，则在最低点处容器对质点的摩擦力大小为(
)
A.
B.
C.
D.
5.羽毛球运动员表演羽毛球定点击鼓,如图所示是运动员表演时的羽毛球场地示意图。图中甲、乙两鼓等高,丙、丁两鼓较低但也等高。若运动员每次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动,则(
)
A.击中甲、乙的两球初速度
B.击中甲、乙的两球初速度
C.假设某次发球能够击中甲鼓,用相同速度发球可能击中丁鼓
D.击中四鼓的羽毛球中,击中丙鼓的初速度最大
6.如图下所示中,套在竖直细杆上的环由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物相连.由于的质量较大,故在释放后,将沿杆上升,当环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,其上升速度,若这时的速度为,则(??
)
A.
B.
C.
D.
7.在一根细线上套有一个质量为m的光滑小环C,将细线的两端固定在如图所示的竖直杆上的A、B两点,当竖直杆以一定的角速度ω绕其中心轴匀速转动时细线被张紧,小环在水平面内做匀速圆周运动,
细线的段与竖直方向的夹角为37°,细线的段恰沿水平方向,
已知,重力加速度为g,则(
)
A.细线中的张力大小为
B.细线的总长度为
C.杆上A、B两点间的距离为
D.环做圆周运动的向心加速度大小等于2g
8.火车以的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在内匀速转过了约10°。在此时间内,火车(
)
A.运动路程为
B.加速度为零
C.角速度约为
D.转弯半径约为
9.如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边竖直安装一个改装了的电火花计时器。(电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点)
(1)请将下列实验步骤按先后排序:__________。
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源,使它工作起来
③启动电动机,使圆形卡纸转动起来
④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段点迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值
(2)要得到角速度ω出的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是()
A.秒表B.米刻度尺C.圆规D.量角器
(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示。这对测量结果_________(选填“有”或“无")影响。
10.暑假里,小明去游乐场游玩,坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机,如图所示,该游艺机顶上有一个半径为4.5m的“伞盖”,“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动,其示意图如图所示。“摇头飞椅”高,绳长5m。小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下,他与座椅的总质量为40kg。小明和椅子的转动可简化为如图所示的圆周运动。在某段时间内,“伞盖”保持在水平面内稳定旋转,绳与竖直方向夹角为37?。g取,,,在此过程中,求：
(1)座椅受到绳子的拉力大小;
(2)小明运动的线速度大小;
(3)小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落,求落地点与游艺机转轴（即图中点）的距离（结果用根号表示）。
答案以及解析
1.答案：B
解析：物体做曲线运动时,速度方向一定变化,速度大小不一定变化,故A错误,B正确,做曲线运动的物体的合外力或加速度可能变,也可能不变,故C、D错误。
2.答案：B
解析：本题易错之处是不会分析小球相对木板的运动情况。小球相对木板水平方向做匀速直线运动,竖直方向做向上的匀加速直线运动,则小球在木板上的投影轨迹可能为选项B。
3.答案：A
解析：由知,两艘快艇的线速度大小之比为4:3,A正确;由知,他们的角速度大小之比为3:2,B错误;由得,，C错误;由得,,D错误.
4.答案：B
解析：在最低点处由牛顿第二定律知,而摩擦力大小,即最低点处容器对质点的摩擦力大小为，选项B正确，ACD错误。
5.答案：B
解析：由题图可知,甲、乙两鼓高度相同,所以球到达鼓用时相同,但由于与运动员的水平距离不同,甲的水平距离较远,所以由可知,击中甲、乙的两球初速度,故A错误,B正确;由题图可知,甲、丁两鼓不在同一直线上,所以用相同速度发球不可能击中丁鼓,故C错误;由于丁与丙高度相同,但由题图可知,丁与运动员的水平距离最大,所以要击中丁的球的初速度一定大于击中丙的球的初速度,故D错误。
6.答案：D
解析：环上升过程中其速度可分解为两个分速度//和⊥,其中//为沿绳方向的速度,其大小等于重物的速度;⊥为绕定滑轮转动的线速度.关系式为,为与//间的夹角.当上升至与定滑轮的连线处于水平的位置时,0,即此时,D项正确。
7.答案：ABD
解析：设细线中的张力大小为T,对小环C分析，在竖直方向上有，可得，水平方向上有，可得，细线的总长度为，故选项AB正确。杆上A、B两点间的距离为，选项C错误。环做圆周运动时，，得向心加速度,故选项D正确。
8.答案：AD
解析：在此时间内,火车运动路程,选项A正确;火车在弯道上做曲线运动,所受合力不为零一定有加速度,选项B错误;火车匀速转过,角速度,选项C错误;由,可得转弯半径约为,选项D正确。
9.答案：(1)①③②④
(2)D
(3)无
解析：(1)该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触,使卡纸转动,再打点,最只取出卡纸进行数据处理,故排序为①③②④。
(2)要测出角速度,需要测量点跟点间的角度,需要的器材是量角器,故选D。
(3)由于点跟点之间的角度没变化,所以对测量角速度无影响。
10.答案：(1)向心力沿水平方向,由平行四边形定则,得
拉力。
(2)由牛顿第二定律,得：
其中
解得,。
(3)由几何关系,座椅离地高度
由平抛运动规律,得：
解得,
由勾股定理,落地点与游艺机中心距离
。
解析：
