第五章 曲线运动 章末测试 Word版含解析

曲线运动
1.一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内( )
A.速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变
B.速度一定在不断地改变，加速度可能不变
C.速度可能不变，加速度一定不断地改变
D.速度可能不变，加速度也可能不变
2.对曲线运动的理解(?? )
A.曲线运动不一定是变速运动
B.曲线运动的速度大小一定变化
C.平抛运动的速度变化量的方向一定竖直向下
D.匀速圆周运动是速度不变的运动
3.在水平公路上一辆汽车转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐增大.分别画出汽车转弯时的四种加速度方向,则正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示，一小船从河岸上的P点过河，已知河水流速v=3m/s，第一次过河时，小船在静水中的速度为v'=4m/s，且小船以最短时间过河，刚好到达对岸的Q点；第二次过河时，小船在静水中的速度为v''=5m/s，且小船仍从P点出发，第二次小船过河所用时间与第一次相同，下列说法正确的是（ ）
A.第二次小船过河到达对岸时一定在Q点的左侧
B.第二次小船过河到达对岸时一定在Q点的右侧
C.第二次小船过河时有可能到达P点的正对岸
D.第二次小船过河时有可能到达P点正对岸的左侧
5.如图所示，某人用绳通过定滑轮拉小船，设人匀速拉绳的速度为v0，绳某时刻与水平方向夹角为α，则小船的运动性质及此时刻小船水平速度vx的大小为( )
A.小船做变速运动， B.小船做变速运动，
C.小船做匀速直线运动， D.小船做匀速直线运动，
6.如图所示,竖直平面内放一直角光滑杆水平,竖直,用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在和杆上,B球的质量为2 kg,在作用于A球的水平力F的作用下,均处于静止状态,此时.改变水平力F的大小,使A球向右加速运动,已知A球向右运动0.1 m时速度大小为3 m/s,则在此过程中绳的拉力对B球所做的功为(取)( )
A.11 J B.16 J C.18 J D.9 J
7.如图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到三点，则三个物体运动的初速度和运动的时间的关系分别是( )。
A. B.
C. D.
8.如图所示，倾角的斜面，在斜面顶端B向左水平抛出小球1，同时在底端A正上方与B点等高度处C水平向右抛出小球2，小球1、2同时落在P点，P点为斜边的中点，则( )
A.小球2一定垂直撞在斜面上
B.小球1、2的初速度可以不相等
C.小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角为30°
D.改变小球1的初速度，小球1落在斜面上的速度方向都平行
9.如图所示，从水平地面上不同位置斜向上抛出的三个小球沿三条不同的路径运动，最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的。若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是( )。
A.沿路径1抛出的小球落地的速率最小 B.沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长
C.三个小球抛出的初速度的竖直分量相等 D.三个小球抛出的初速度的水平分量相等
10.一户外健身器材如图所示，当器材上轮子转动时，轮子上两点的( )。
A.转速 B.周期 C.线速度 D.角速度
11.如图所示,长度均为L的两根轻绳,一端共同系住质量为m的小球,另一端分别固定在等高的两点,两点间的距离也为L.重力加速度大小为g.今使小球在竖直面内以为轴做圆周运动,若小球在最高点的速率为v时,两根绳的拉力恰好均为零,则小球在最高点的速率为时,每根绳的拉力大小为( )
A. B. C. D.
12.如图所示,两个半径均为R的甲、乙大环,都在竖直面内,甲环是粗糙的,乙环是光滑的,两个大环上套有相同的小环,让甲环绕圆心O在竖直面内做沿逆时针方向的匀速圆周运动,甲环与小环间的动摩擦因数为μ,小环相对大环静止的位置与大环圆心的连线与过圆心的竖直线成一定角度,现让乙环绕过圆心的竖直轴做匀速圆周运动,结果小环相对大环静止的位置与圆心的连线与竖直轴所成角度与甲环中小环的情况相同,则乙环转动的角速度为( )
A. B. C. D.
答案以及解析
1.答案：B
解析：物体做曲线运动，其运动轨迹上各点的切线方向不同，速度方向一定变化，即速度一定发生变化，物体一定受力的作用，若所受力为恒力，则加速度不变，反之，则加速度变化，故B正确。
2.答案：C
解析：物体做曲线运动时,物体的速度方向在一直变化,即物体的速度发生变化,但是物体的速度大小不一定变化,所以曲线运动一定是变速运动,选项AB错误;平抛运动的物体的加速度是重力加速度g,平抛运动的速度变化量Δv=g·Δt,即平抛运动的速度变化量的方向一定竖直向下,选项C正确;匀速圆周运动是速度大小不变,方向变化的运动,选项D错误。综上本题选C。
3.答案：A
解析：
4.答案：C
解析：如图甲所示，小船第一次过河所用时间最短，所以此时小船船头垂直河岸，小船合速度恰好是5m/s,小船第二次过河时所用时间相同，且小船在静水的速度又恰好是 5m/s，所以此时小船船头可能斜向左上，也可能斜向右上，并且垂直分量为 4m/s 如图乙 丙所示，且在丙图中合速度方向恰好垂直于河岸，所以,C 正确，A、B、D 错误。
5.答案：A
解析：如图所示，小船的实际运动是水平向左的运动，它的速度可以产生两个效果：一是使绳子OP段缩短；二是使OP段绳与竖直方向的夹角减小.所以小船的速度应有沿OP绳指向O的分速度和垂直OP的分速度，由运动的分解可求得，α角逐渐变大，可得是逐渐变大的，所以小船做的是变加速运动.
6.答案：C
解析：A球向右运动0.1 m时,,设此时,则有,解得.此过程中B球上升高度,由动能定理有,解得绳的拉力对B球所做的功为,选项C正确.
7.答案：C
解析：三个物体下落的高度，根据，知，根据，知，a的水平位移最短，时间最长，则速度最小；c的水平位移最长，时间最短，则速度最大，所以有。C项正确，A、B、D三项错误。
8.答案：D
解析：本题考查平抛运动规律。两个小球同时做平抛运动，又同时落在P点，说明运动时间相同，又水平位移大小相等，由，知初速度相等，小球1落在斜面上时，有，小球2落在斜面上的速度与竖直方向的夹角的正切值，故，所以小球2没有垂直撞在斜面上，故A、B错误；小球1落在P点时速度与水平方向的夹角正切值，则有，则小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角为，所以小球1落在P点时与斜面的夹角小于30°，故C错误；根据知，改变小球l的初速度，小球1落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角不变，速度相互平行，故D正确。
9.答案：C
解析：根据运动的合成与分解，将初速度分解为竖直方向和水平方向的分速度，设初速度方向与竖直方向的夹角为θ，则小球初速度的竖直分量，根据小球的运动轨迹可知，三个小球沿竖直方向的分运动路程相同，根据竖直上抛运动特点可知，三个小球在空中运动时间相同，初速度的竖直分量相等，B项错误，C项正确；由于，故，A项错误；小球初速度的水平分量，可知沿路径1抛出的小球初速度的水平分量最大，D项错误。
10.答案：C
解析：两点为同轴转动，所以，而线速度，所以，C项正确。
11.答案：A
解析：当小球到达最高点的速率为v时,有，其中;当小球到达最高点的速率为时,有,所以两绳拉力的合力,由几何知识得,故A正确.
12.答案：B
解析：甲环绕圆心O在竖直面内做沿逆时针方向的匀速圆周运动,小环的受力如图甲所示,小环在三个力的作用下处于平衡状态.
设小环与大环圆心的连线与竖直方向之间的夹角是θ,则
,
,
,
解得.
对乙环上的小环受力分析如图乙所示,所受的合力为,
小环做圆周运动的半径为,
根据,
解得角速度,故选B.