人教版高一物理必修2第5章《曲线运动》单元测试卷（word含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版高一物理必修2第5章《曲线运动》单元测试卷（word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 123.7KB | ||
| 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 | 2021-06-12 06:08:36 | ||
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文档简介
第5章《曲线运动》单元测试卷
一、单选题(共15小题)
1.如图为一个环绕中心线OO′以ω角速度转动的球，则( )
A．A，B两点的角速度不等
B．A，B两点的线速度相等
C． 若θ＝30°，则vA∶vB＝∶2
D． 以上答案都不对
2.关于生活中的圆周运动，下列说法错误的是( )
A． 洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动
B． 铁轨在弯道处外侧铺得比内侧高，可减轻轮缘对铁轨的侧向挤压
C． 以某一恒定速率转弯的汽车，越靠近外侧车道，所需的向心力越大
D． 游乐园里玩的吊椅转得越快，就会离转轴越远，这也是利用了离心现象
3.下列关于向心加速度的说法中正确的是( )
A． 向心加速度的方向始终指向圆心
B． 向心加速度的方向保持不变
C． 在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的
D． 在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化
4.一个向南运动的物体，如果某时刻开始受到一个持续不断的向东的恒力，物体将( )
A． 折向东南做直线运动
B． 向南偏东做变速直线运动
C． 向正东方向做匀加速运动
D． 向南偏东做匀变速曲线运动
5.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． 加速度
D． 合外力
6.人手里抓住一根长为L的轻绳的一端，绳的另一端系着一个小球，若小球能在竖直面内作圆周运动，则它经过最高点的速度v应满足的条件是( )
A．v≥
B．v>0
C．v≥
D．v≤
7.如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，如果小球经过最高位置时速度为，则杆对球的作用力为( )
A． 推力，mg
B． 拉力，mg
C． 推力，mg
D． 拉力，mg
8.关于匀速圆周运动的说法，正确的是( )
A． 匀速圆周运动是匀速运动
B． 匀速圆周运动是匀变速运动
C． 匀速圆周运动是加速度不变的运动
D． 匀速圆周运动是加速度不断改变的运动
9.关于曲线运动，下列说法正确的是( )
A． 曲线运动不一定是变速运动
B． 曲线运动可以是匀速率运动
C． 做曲线运动的物体没有加速度
D． 曲线运动的物体加速度一定恒定不变
10.两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，A运动的半径比B的大，则( )
A．A所需的向心力比B的大
B．B所需的向心力比A的大
C．A的角速度比B的大
D．B的角速度比A的大
11.如图洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时( )
A． 衣服受到重力、筒壁的弹力、摩擦力和向心力
B． 衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力
C． 筒壁的弹力随筒的转速的增大而减小
D． 靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
12.用绳子拴着一个物体，使物体在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，绳子断了以后，物体将( )
A． 仍维持圆周运动
B． 沿切线方向做直线运动
C． 沿半径方向接近圆心
D． 沿半径方向远离圆心
13.如图所示，斜面的倾角为α，人用跨过定滑轮的绳子拉小车．现人以速度v匀速拉动绳子，当拉小车的绳子与斜面的夹角为β时，小车沿斜面运动的速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
14.为适应国民经济的发展需要，我国铁路多次提速．火车转弯可以看成是做匀速圆周运动，火车速度提高易使外轨受损．为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题，你认为理论上可行的措施是( )
A． 减小弯道半径
B． 增大弯道半径
C． 适当减小内外轨道的高度差
D． 同时减小弯道半径和内外轨道的高度差
15.下列关于离心现象的说法中不正确的是( )
A． 当所提供的向心力小于物体所需要的向心力时，就会产生离心现象
B． 阴雨天行驶时车轮上的泥巴容易被甩出，是因为泥巴受到的向心力较小
C． 洗衣机脱水桶是利用离心运动把湿衣服甩干的
D． 汽车转弯时速度过大，会因离心运动而侧滑漂移，容易造成交通事故
二、填空题(共3小题)
16.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm，如果g取10 m/s2，那么：
(1)照相机的闪光频率是________ Hz；
(2)小球运动中水平分速度的大小是________ m/s；
(3)小球经过B点时的速度大小是________ m/s.
17.现在很多人都喜欢骑变速自行车健身，为了测量某种变速自行车的速度．物理兴趣小组采用了如图所示的装置，把A，B两个传感器固定在自行车上，C为自行车的后车轮．齿轮转动时带动车轮转动，A发出的信号通过旋转齿轮的间隙后被B接收，由记录仪记录和显示．若实验时单位时间内记录的信号个数为n，累计记录的总个数为N，则：
(1)自行车运动时间为______．
(2)如果要测出自行车行驶的路程和速度除了以上数据外还必须知道车子齿轮的齿数m和_______________．(用文字和字母表示)
(3)自行车行驶速度的表达式为v＝___________.(用以上的数据符号表示)
18.(1)下面是通过描点法画小球平抛运动轨迹的一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________．
A．通过调节使斜槽的末端切线保持水平
B．每次释放小球的位置必须相同
C．记录小球位置用的凹槽每次必须严格等距离下降
D．每次必须由静止释放小球
E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触
F．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
(2)在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图所示，其中O点为平抛运动的起点．根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v0＝________ m/s.(g取9.8 m/s2)
三、实验题(共3小题)
19.如图甲是研究平抛运动的实验装置图，图乙是实验后在白纸上作的图.
(1)在甲图上标出O点及Ox、Oy轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的.
(2)固定斜槽轨道时应注意使________________________________________________.
(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意________________________________________________________________________.
(4)计算小球平抛初速度的公式v0＝________，根据图乙给出的数据，可计算出v0＝______ m/s.(g取9.8 m/s2)
20.在“研究平抛物体的运动”的实验中：
(1)为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的.
A.实心小铁球 B.空心小铁球
C.实心小木球 D.以上三种球都可以
(2)高一某班一同学为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机(每隔相等时间T拍一次照片)拍摄小球在空中的位置.如图所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度8 mm，如果取g＝10 m/s2，那么：
①照相机的频闪周期T＝s；
②小球做平抛运动的水平初速度大小是m/s.
21.下图是小球做平抛运动的频闪照片，其上覆盖了一张透明方格纸．已知方格纸每小格的边长均为0.80 cm.由图可知小球的初速度大小为________ m/s(g＝10 m/s2，结果保留两位有效数字)．
四、计算题(共3小题)
22.如图所示，质量为m的物体，沿半径为r的圆轨道自A点滑下，A与圆心O等高，滑至B点(B点在O点正下方)时的速度为v，已知物体与轨道间的动摩擦因数为μ，求物体在B点所受的摩擦力为________．
23.如图所示是马戏团中上演飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道.表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动.已知人和摩托车的总质量为m，人以v1＝的速度过轨道最高点B，并以v2＝v1的速度过最低点A.求在A、B两点摩托车对轨道的压力大小相差多少？
24.从离地高80 m处水平抛出一个物体，3 s末物体的速度大小为50 m/s，取g＝10 m/s2.求：
(1)物体抛出时的初速度大小；
(2)物体在空中运动的时间；
(3)物体落地时的水平位移．
答案解析
1.【答案】C
【解析】A，B两点围绕同一个转轴转动，角速度相同，若θ＝30°由v＝ωr可知线速度之比为vA∶vB＝∶2，A、B错；C对．
2.【答案】C
【解析】洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动，故选项A正确；铁轨在转弯处外侧铺得比内侧高，让重力和支持力的合力提供向心力，可减轻轮缘对铁轨的侧向挤压，故选项B正确；根据牛顿第二定律F＝m，可知以某一恒定速率转弯的汽车，弯道半径越大，需要的向心力越小，故选项C错误；游乐园里玩的吊椅转得越快，需要的向心力越大，外力不足以提供向心力时，就会做离心运动，离转轴就越远，故选项D正确．
3.【答案】A
【解析】向心加速度的方向时刻指向圆心，A正确；向心加速度的大小不变，方向时刻变化，故B，C，D错误．
4.【答案】D
【解析】物体受到的恒力与初速度方向垂直．所以物体做曲线运动，A、B、C错；恒力产生恒定的加速度，故物体向南偏东做匀变速曲线运动，D对．
5.【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，A错，B对．做曲线运动的物体的合外力或加速度既可能变，也有可能不变，C、D错．
6.【答案】A
【解析】小球刚好通过最高点，细绳的拉力为零，由重力提供向心力，小球的速度取最小值，有：mg＝m，解得：v＝.所以小球经过最高点的速度v应满足的条件是v≥.故A正确．
7.【答案】C
【解析】杆的临界速度为，速度v＝，小于临界速度，因此杆对小球是推力的作用，向心力为mg－FN＝m，代入数值，可得FN＝mg，选项C正确．
8.【答案】D
【解析】匀速圆周运动的加速度方向时刻改变，是变加速运动．
9.【答案】B
【解析】既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A错误；
曲线运动的速度大小可以不变，例如匀速圆周运动，就是匀速率运动，故B正确；
曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，故C错误；
在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，在变力作用下可以做曲线运动，如匀速圆周运动，故曲线运动的曲线运动的物体加速度可以变化，也可以不变，故D错误．
10.【答案】A
【解析】小球的重力和绳子的拉力的合力充当向心力，设悬线与竖直方向夹角为θ，则Fn＝mgtanθ＝mω2lsinθ，θ越大，向心力Fn越大，所以A对，B错；而ω2＝＝.故两者的角速度相同，C，D错．
11.【答案】D
【解析】衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用，靠弹力提供向心力．分析受力时，不单独分析向心力，故A、B错误；因弹力提供向心力，由Fn＝mω2r知，当转速增大，向心力增大，则弹力Fn增大，C错误；中心的衣服，R比较小，角速度ω一样，所以向心力小，脱水效果差．故D正确．
12.【答案】B
【解析】绳子断了以后，物体没有合力提供向心力，物体将沿切线方向做直线运动，B正确．
13.【答案】B
【解析】小车在绳子的作用下，沿着斜面向上运动，则可将此运动分解成沿着绳子的方向与垂直绳子的方向．如图所示，
因此有v车cosβ=v，即，故B正确，A、C、D错误；
故选B.
14.【答案】B
【解析】若火车转弯时轨道不受挤压，即由重力和支持力的合力提供向心力，如图所示，由牛顿第二定律mgtanα＝m得：v＝，所以要提速可增大转弯半径，或适当增大轨道平面的倾角α，即适当增大内外轨道的高度差．
15.【答案】B
【解析】当所提供的向心力小于物体所需要的向心力时，就会产生离心现象，选项A正确；阴雨天行驶时车轮上的泥巴容易被甩出，是因为泥巴受到的合力小于泥巴做圆周运动的向心力，选项B错误；洗衣机脱水桶是利用离心运动把湿衣服甩干的，选项C正确；汽车转弯时速度过大，会因离心运动而侧滑漂移，容易造成交通事故，选项D正确．
16.【答案】(1)10 (2)1.5 (3)2.5
【解析】 (1)因为xAB＝xBC，所以tAB＝tBC.在竖直方向上，由Δy＝gT2得5L－3L＝gT2，解得T＝0.1 s
故闪光频率为10 Hz.
(2)水平分速度v＝＝m/s＝1.5 m/s.
(3)vBy＝＝m/s＝2.0 m/s
又知vBx＝1.5 m/s
所以vB＝＝m/s＝2.5 m/s.
17.【答案】(1)s (2)后车轮半径r或后轮直径d (3)或
【解析】(1)记录每个信号的时间为t0＝s，自行车的运动时间为t＝s.
(2)后车轮半径r或后轮直径d
(3)齿轮的周期T＝s，齿轮和后轮的角速度相同，则ω＝＝，再由v＝ωr＝或v＝
18.【答案】(1)ABDE (2)1.60
【解析】(1)斜槽末端水平，小球离开斜槽后才做平抛运动，A正确；为保证小球做平抛运动的初速度相同，每次释放小球时应使小球在斜槽上的同一位置且由静止释放，B，D正确；记录小球位置用的凹槽没有必要严格等距离下降，只要能多记下几个位置，能较准确地描绘出平抛运动的轨迹即可，C错误；小球运动时若与木板上的白纸相接触，则有摩擦力作用，小球将不做平抛运动，E正确；将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线连接即可得到平抛运动的轨迹，F错误．
(2)做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，根据x＝v0t，y＝gt2得v0＝x，代入两点的坐标得
v01＝x1＝0.32×m/s＝1.60 m/s
v02＝x2＝0.48×m/s＝1.60 m/s
则v0＝＝1.60 m/s
19.【答案】(1)见解析
(2)底端切线沿水平方向
(3)使小球每次都从同一高度处无初速度滚下
(4)x 1.6
【解析】(1)如图所示，在斜槽末端小球球心在白纸上的投影为O点，从O点开始作平行于重垂线向下的直线为Oy轴，再垂直于Oy作Ox轴.
(2)为了保证小球离开斜槽时的速度沿水平方向，应调整斜槽使底端切线沿水平方向.
(3)为了保证小球每次做平抛运动的轨迹一致，要求它的初速度相同，故每次都让小球从斜槽的同一高度处无初速度滚下.
(4)由于x＝v0t，y＝gt2，故初速度v0＝x，根据图乙给出的数据，可计算出v0＝1.6 m/s.
20.【答案】(1)A (2)①0.04 ②0.6
【解析】(1)为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小、质量较大的小球，故选实心小铁球，故选项A正确；
(2)①在竖直方向上，根据Δy＝2L＝gT2得：T＝＝0.04 s
②小球平抛运动的初速度大小为：v0＝＝0.6 m/s.
21.【答案】0.70(0.66～0.74均可)
【解析】方法一 水平方向做匀速直线运动，相邻两点间水平位移3.5l＝v0T
竖直方向Δy＝y2－y1＝2l＝gT2
将l＝0.8×10－2m代入可得：v0＝0.70 m/s
方法二 四个位置间的竖直分位移之比为1∶3∶5，故可知第一个球的位置为抛出点．由l＝gt2,3.5l＝v0t，将l＝0.8×10－2m代入可得：v0＝0.70 m/s.
22.【答案】μm(g＋)
【解析】物体由A滑到B的过程中，受到重力、轨道弹力及摩擦力的作用，做圆周运动，在B点物体的受力情况如图所示，
其中轨道弹力FN与重力mg的合力提供物体做圆周运动的向心力；由牛顿第二定律有FN－mg＝，可求得FN＝mg＋，则滑动摩擦力为Ff＝μFN＝μm(g＋)．
23.【答案】6mg
【解析】在B点，FB＋mg＝m，解得FB＝mg，根据牛顿第三定律，摩托车对轨道的压力大小FB′＝FB＝mg
在A点，FA－mg＝m
解得FA＝7mg，根据牛顿第三定律，摩托车对轨道的压力大小FA′＝FA＝7mg
所以在A、B两点车对轨道的压力大小相差FA′－FB′＝6mg.
24.【答案】(1)40 m/s (2)4 s (3)160 m
【解析】(1)由平抛运动的规律知v＝
3 s末v＝50 m/s，vy＝gt＝30 m/s
解得v0＝vx＝40 m/s
(2)物体在空中运动的时间t′＝＝s＝4 s
(3)物体落地时的水平位移x＝v0t′＝40×4 m＝160 m.
一、单选题(共15小题)
1.如图为一个环绕中心线OO′以ω角速度转动的球，则( )
A．A，B两点的角速度不等
B．A，B两点的线速度相等
C． 若θ＝30°，则vA∶vB＝∶2
D． 以上答案都不对
2.关于生活中的圆周运动，下列说法错误的是( )
A． 洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动
B． 铁轨在弯道处外侧铺得比内侧高，可减轻轮缘对铁轨的侧向挤压
C． 以某一恒定速率转弯的汽车，越靠近外侧车道，所需的向心力越大
D． 游乐园里玩的吊椅转得越快，就会离转轴越远，这也是利用了离心现象
3.下列关于向心加速度的说法中正确的是( )
A． 向心加速度的方向始终指向圆心
B． 向心加速度的方向保持不变
C． 在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的
D． 在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化
4.一个向南运动的物体，如果某时刻开始受到一个持续不断的向东的恒力，物体将( )
A． 折向东南做直线运动
B． 向南偏东做变速直线运动
C． 向正东方向做匀加速运动
D． 向南偏东做匀变速曲线运动
5.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． 加速度
D． 合外力
6.人手里抓住一根长为L的轻绳的一端，绳的另一端系着一个小球，若小球能在竖直面内作圆周运动，则它经过最高点的速度v应满足的条件是( )
A．v≥
B．v>0
C．v≥
D．v≤
7.如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，如果小球经过最高位置时速度为，则杆对球的作用力为( )
A． 推力，mg
B． 拉力，mg
C． 推力，mg
D． 拉力，mg
8.关于匀速圆周运动的说法，正确的是( )
A． 匀速圆周运动是匀速运动
B． 匀速圆周运动是匀变速运动
C． 匀速圆周运动是加速度不变的运动
D． 匀速圆周运动是加速度不断改变的运动
9.关于曲线运动，下列说法正确的是( )
A． 曲线运动不一定是变速运动
B． 曲线运动可以是匀速率运动
C． 做曲线运动的物体没有加速度
D． 曲线运动的物体加速度一定恒定不变
10.两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，A运动的半径比B的大，则( )
A．A所需的向心力比B的大
B．B所需的向心力比A的大
C．A的角速度比B的大
D．B的角速度比A的大
11.如图洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时( )
A． 衣服受到重力、筒壁的弹力、摩擦力和向心力
B． 衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力
C． 筒壁的弹力随筒的转速的增大而减小
D． 靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
12.用绳子拴着一个物体，使物体在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，绳子断了以后，物体将( )
A． 仍维持圆周运动
B． 沿切线方向做直线运动
C． 沿半径方向接近圆心
D． 沿半径方向远离圆心
13.如图所示，斜面的倾角为α，人用跨过定滑轮的绳子拉小车．现人以速度v匀速拉动绳子，当拉小车的绳子与斜面的夹角为β时，小车沿斜面运动的速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
14.为适应国民经济的发展需要，我国铁路多次提速．火车转弯可以看成是做匀速圆周运动，火车速度提高易使外轨受损．为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题，你认为理论上可行的措施是( )
A． 减小弯道半径
B． 增大弯道半径
C． 适当减小内外轨道的高度差
D． 同时减小弯道半径和内外轨道的高度差
15.下列关于离心现象的说法中不正确的是( )
A． 当所提供的向心力小于物体所需要的向心力时，就会产生离心现象
B． 阴雨天行驶时车轮上的泥巴容易被甩出，是因为泥巴受到的向心力较小
C． 洗衣机脱水桶是利用离心运动把湿衣服甩干的
D． 汽车转弯时速度过大，会因离心运动而侧滑漂移，容易造成交通事故
二、填空题(共3小题)
16.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm，如果g取10 m/s2，那么：
(1)照相机的闪光频率是________ Hz；
(2)小球运动中水平分速度的大小是________ m/s；
(3)小球经过B点时的速度大小是________ m/s.
17.现在很多人都喜欢骑变速自行车健身，为了测量某种变速自行车的速度．物理兴趣小组采用了如图所示的装置，把A，B两个传感器固定在自行车上，C为自行车的后车轮．齿轮转动时带动车轮转动，A发出的信号通过旋转齿轮的间隙后被B接收，由记录仪记录和显示．若实验时单位时间内记录的信号个数为n，累计记录的总个数为N，则：
(1)自行车运动时间为______．
(2)如果要测出自行车行驶的路程和速度除了以上数据外还必须知道车子齿轮的齿数m和_______________．(用文字和字母表示)
(3)自行车行驶速度的表达式为v＝___________.(用以上的数据符号表示)
18.(1)下面是通过描点法画小球平抛运动轨迹的一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________．
A．通过调节使斜槽的末端切线保持水平
B．每次释放小球的位置必须相同
C．记录小球位置用的凹槽每次必须严格等距离下降
D．每次必须由静止释放小球
E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触
F．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
(2)在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图所示，其中O点为平抛运动的起点．根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v0＝________ m/s.(g取9.8 m/s2)
三、实验题(共3小题)
19.如图甲是研究平抛运动的实验装置图，图乙是实验后在白纸上作的图.
(1)在甲图上标出O点及Ox、Oy轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的.
(2)固定斜槽轨道时应注意使________________________________________________.
(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意________________________________________________________________________.
(4)计算小球平抛初速度的公式v0＝________，根据图乙给出的数据，可计算出v0＝______ m/s.(g取9.8 m/s2)
20.在“研究平抛物体的运动”的实验中：
(1)为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的.
A.实心小铁球 B.空心小铁球
C.实心小木球 D.以上三种球都可以
(2)高一某班一同学为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机(每隔相等时间T拍一次照片)拍摄小球在空中的位置.如图所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度8 mm，如果取g＝10 m/s2，那么：
①照相机的频闪周期T＝s；
②小球做平抛运动的水平初速度大小是m/s.
21.下图是小球做平抛运动的频闪照片，其上覆盖了一张透明方格纸．已知方格纸每小格的边长均为0.80 cm.由图可知小球的初速度大小为________ m/s(g＝10 m/s2，结果保留两位有效数字)．
四、计算题(共3小题)
22.如图所示，质量为m的物体，沿半径为r的圆轨道自A点滑下，A与圆心O等高，滑至B点(B点在O点正下方)时的速度为v，已知物体与轨道间的动摩擦因数为μ，求物体在B点所受的摩擦力为________．
23.如图所示是马戏团中上演飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道.表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动.已知人和摩托车的总质量为m，人以v1＝的速度过轨道最高点B，并以v2＝v1的速度过最低点A.求在A、B两点摩托车对轨道的压力大小相差多少？
24.从离地高80 m处水平抛出一个物体，3 s末物体的速度大小为50 m/s，取g＝10 m/s2.求：
(1)物体抛出时的初速度大小；
(2)物体在空中运动的时间；
(3)物体落地时的水平位移．
答案解析
1.【答案】C
【解析】A，B两点围绕同一个转轴转动，角速度相同，若θ＝30°由v＝ωr可知线速度之比为vA∶vB＝∶2，A、B错；C对．
2.【答案】C
【解析】洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动，故选项A正确；铁轨在转弯处外侧铺得比内侧高，让重力和支持力的合力提供向心力，可减轻轮缘对铁轨的侧向挤压，故选项B正确；根据牛顿第二定律F＝m，可知以某一恒定速率转弯的汽车，弯道半径越大，需要的向心力越小，故选项C错误；游乐园里玩的吊椅转得越快，需要的向心力越大，外力不足以提供向心力时，就会做离心运动，离转轴就越远，故选项D正确．
3.【答案】A
【解析】向心加速度的方向时刻指向圆心，A正确；向心加速度的大小不变，方向时刻变化，故B，C，D错误．
4.【答案】D
【解析】物体受到的恒力与初速度方向垂直．所以物体做曲线运动，A、B、C错；恒力产生恒定的加速度，故物体向南偏东做匀变速曲线运动，D对．
5.【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，A错，B对．做曲线运动的物体的合外力或加速度既可能变，也有可能不变，C、D错．
6.【答案】A
【解析】小球刚好通过最高点，细绳的拉力为零，由重力提供向心力，小球的速度取最小值，有：mg＝m，解得：v＝.所以小球经过最高点的速度v应满足的条件是v≥.故A正确．
7.【答案】C
【解析】杆的临界速度为，速度v＝，小于临界速度，因此杆对小球是推力的作用，向心力为mg－FN＝m，代入数值，可得FN＝mg，选项C正确．
8.【答案】D
【解析】匀速圆周运动的加速度方向时刻改变，是变加速运动．
9.【答案】B
【解析】既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A错误；
曲线运动的速度大小可以不变，例如匀速圆周运动，就是匀速率运动，故B正确；
曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，故C错误；
在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，在变力作用下可以做曲线运动，如匀速圆周运动，故曲线运动的曲线运动的物体加速度可以变化，也可以不变，故D错误．
10.【答案】A
【解析】小球的重力和绳子的拉力的合力充当向心力，设悬线与竖直方向夹角为θ，则Fn＝mgtanθ＝mω2lsinθ，θ越大，向心力Fn越大，所以A对，B错；而ω2＝＝.故两者的角速度相同，C，D错．
11.【答案】D
【解析】衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用，靠弹力提供向心力．分析受力时，不单独分析向心力，故A、B错误；因弹力提供向心力，由Fn＝mω2r知，当转速增大，向心力增大，则弹力Fn增大，C错误；中心的衣服，R比较小，角速度ω一样，所以向心力小，脱水效果差．故D正确．
12.【答案】B
【解析】绳子断了以后，物体没有合力提供向心力，物体将沿切线方向做直线运动，B正确．
13.【答案】B
【解析】小车在绳子的作用下，沿着斜面向上运动，则可将此运动分解成沿着绳子的方向与垂直绳子的方向．如图所示，
因此有v车cosβ=v，即，故B正确，A、C、D错误；
故选B.
14.【答案】B
【解析】若火车转弯时轨道不受挤压，即由重力和支持力的合力提供向心力，如图所示，由牛顿第二定律mgtanα＝m得：v＝，所以要提速可增大转弯半径，或适当增大轨道平面的倾角α，即适当增大内外轨道的高度差．
15.【答案】B
【解析】当所提供的向心力小于物体所需要的向心力时，就会产生离心现象，选项A正确；阴雨天行驶时车轮上的泥巴容易被甩出，是因为泥巴受到的合力小于泥巴做圆周运动的向心力，选项B错误；洗衣机脱水桶是利用离心运动把湿衣服甩干的，选项C正确；汽车转弯时速度过大，会因离心运动而侧滑漂移，容易造成交通事故，选项D正确．
16.【答案】(1)10 (2)1.5 (3)2.5
【解析】 (1)因为xAB＝xBC，所以tAB＝tBC.在竖直方向上，由Δy＝gT2得5L－3L＝gT2，解得T＝0.1 s
故闪光频率为10 Hz.
(2)水平分速度v＝＝m/s＝1.5 m/s.
(3)vBy＝＝m/s＝2.0 m/s
又知vBx＝1.5 m/s
所以vB＝＝m/s＝2.5 m/s.
17.【答案】(1)s (2)后车轮半径r或后轮直径d (3)或
【解析】(1)记录每个信号的时间为t0＝s，自行车的运动时间为t＝s.
(2)后车轮半径r或后轮直径d
(3)齿轮的周期T＝s，齿轮和后轮的角速度相同，则ω＝＝，再由v＝ωr＝或v＝
18.【答案】(1)ABDE (2)1.60
【解析】(1)斜槽末端水平，小球离开斜槽后才做平抛运动，A正确；为保证小球做平抛运动的初速度相同，每次释放小球时应使小球在斜槽上的同一位置且由静止释放，B，D正确；记录小球位置用的凹槽没有必要严格等距离下降，只要能多记下几个位置，能较准确地描绘出平抛运动的轨迹即可，C错误；小球运动时若与木板上的白纸相接触，则有摩擦力作用，小球将不做平抛运动，E正确；将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线连接即可得到平抛运动的轨迹，F错误．
(2)做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，根据x＝v0t，y＝gt2得v0＝x，代入两点的坐标得
v01＝x1＝0.32×m/s＝1.60 m/s
v02＝x2＝0.48×m/s＝1.60 m/s
则v0＝＝1.60 m/s
19.【答案】(1)见解析
(2)底端切线沿水平方向
(3)使小球每次都从同一高度处无初速度滚下
(4)x 1.6
【解析】(1)如图所示，在斜槽末端小球球心在白纸上的投影为O点，从O点开始作平行于重垂线向下的直线为Oy轴，再垂直于Oy作Ox轴.
(2)为了保证小球离开斜槽时的速度沿水平方向，应调整斜槽使底端切线沿水平方向.
(3)为了保证小球每次做平抛运动的轨迹一致，要求它的初速度相同，故每次都让小球从斜槽的同一高度处无初速度滚下.
(4)由于x＝v0t，y＝gt2，故初速度v0＝x，根据图乙给出的数据，可计算出v0＝1.6 m/s.
20.【答案】(1)A (2)①0.04 ②0.6
【解析】(1)为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小、质量较大的小球，故选实心小铁球，故选项A正确；
(2)①在竖直方向上，根据Δy＝2L＝gT2得：T＝＝0.04 s
②小球平抛运动的初速度大小为：v0＝＝0.6 m/s.
21.【答案】0.70(0.66～0.74均可)
【解析】方法一 水平方向做匀速直线运动，相邻两点间水平位移3.5l＝v0T
竖直方向Δy＝y2－y1＝2l＝gT2
将l＝0.8×10－2m代入可得：v0＝0.70 m/s
方法二 四个位置间的竖直分位移之比为1∶3∶5，故可知第一个球的位置为抛出点．由l＝gt2,3.5l＝v0t，将l＝0.8×10－2m代入可得：v0＝0.70 m/s.
22.【答案】μm(g＋)
【解析】物体由A滑到B的过程中，受到重力、轨道弹力及摩擦力的作用，做圆周运动，在B点物体的受力情况如图所示，
其中轨道弹力FN与重力mg的合力提供物体做圆周运动的向心力；由牛顿第二定律有FN－mg＝，可求得FN＝mg＋，则滑动摩擦力为Ff＝μFN＝μm(g＋)．
23.【答案】6mg
【解析】在B点，FB＋mg＝m，解得FB＝mg，根据牛顿第三定律，摩托车对轨道的压力大小FB′＝FB＝mg
在A点，FA－mg＝m
解得FA＝7mg，根据牛顿第三定律，摩托车对轨道的压力大小FA′＝FA＝7mg
所以在A、B两点车对轨道的压力大小相差FA′－FB′＝6mg.
24.【答案】(1)40 m/s (2)4 s (3)160 m
【解析】(1)由平抛运动的规律知v＝
3 s末v＝50 m/s，vy＝gt＝30 m/s
解得v0＝vx＝40 m/s
(2)物体在空中运动的时间t′＝＝s＝4 s
(3)物体落地时的水平位移x＝v0t′＝40×4 m＝160 m.