遼寧省大連市高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 5.1 曲線運(yùn)動(dòng)同步測(cè)試 新人教版必修2.doc

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5.1曲線運(yùn)動(dòng)一選擇題1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（ ）A. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度大小時(shí)刻在改變，一定是變速運(yùn)動(dòng)B. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，物體所受合外力方向與速度方向一定不在同一直線上，必有加速度C. 物體不受力或受到的合外力為零時(shí)，也可能做曲線運(yùn)動(dòng)D. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體不可能處于平衡狀態(tài)【答案】BD【解析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)，它的速度的方向必定是改變的，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，故A正確；做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，物體所受合外力方向與速度方向一定不在同一直線上，必有加速度，故B正確；物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上，故一定要有合外力，故C錯(cuò)誤；做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受到合外力一定不為零，故不可能處于平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。所以AB正確，CD錯(cuò)誤。2.如圖所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對(duì)小球的作用力可能是（ ） A. a處為拉力，b處為拉力B. a處為拉力，b處為推力C. a處為推力，b處為拉力D. a處為推力，b處為推力【答案】AB【解析】試題分析：在a點(diǎn)向心力豎直向上，小球受到豎直向下的重力和桿對(duì)球的作用力，兩者的合力豎直向上，故在a處桿對(duì)球的作用力一定是拉力，在b處當(dāng)重力完全充當(dāng)向心力時(shí)，桿對(duì)球沒有作用力，即，若小球在b點(diǎn)的速度小于，則桿對(duì)小球有支持力，若小球在b點(diǎn)的速度大于，則桿對(duì)小球有拉力作用，故正確，所以選C考點(diǎn)：考查了圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析3.人造地球衛(wèi)星離地面的高度等于地球半徑R，衛(wèi)星以速度v沿圓軌道運(yùn)動(dòng)，設(shè)地面的重力加速度為g，則有 （ ）A. v =2B. v =C. v =D. v=【答案】D【解析】試題分析：人造衛(wèi)星離地面距離等于地球半徑R，衛(wèi)星以速度v沿圓軌道運(yùn)動(dòng)根據(jù)萬有引力提供向心力得，r=2R,而GM=gR2，所以,故選D考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】此題考查了萬有引力定律的應(yīng)用；解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力列式求解；4.小船在靜水中的速度為v，今小船要渡過一河流，渡河時(shí)小船朝對(duì)岸垂直劃行，若船航行至河中心時(shí)，水流速度突然增大，則渡河時(shí)間將 （ ）A. 增大B. 減小C. 不變D. 不能判定【答案】C【解析】將小船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)沿著船頭指向和順著水流方向正交分解，由于分運(yùn)動(dòng)互不干擾，故渡河時(shí)間與水流速度無關(guān)，只與船頭指向方向的分運(yùn)動(dòng)有關(guān)，故船航行至河中心時(shí)，水流速度突然增大，只會(huì)對(duì)軌跡有影響，對(duì)渡河時(shí)間無影響，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選：C.點(diǎn)睛：小船實(shí)際參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，沿著船頭指向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和順著水流方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，由于分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，互不干擾，故渡河時(shí)間由沿船頭方向的分運(yùn)動(dòng)決定，與水流速度無關(guān)5.如圖所示，汽車以速度v0勻速向左行駛，則物體M將怎樣運(yùn)動(dòng) （ ） A. 勻速上升B. 加速上升C. 減速上升D. 先加速后減速【答案】B【解析】【分析】本題小車參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)：沿著繩子伸長(zhǎng)方向的分運(yùn)動(dòng)，和繞滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，即與繩子垂直方向的分運(yùn)動(dòng)；根據(jù)平行四邊形定則，可先求出速度v的表達(dá)式，再討論.【詳解】小車的合速度（實(shí)際速度）為，如圖小車參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)：沿著繩子方向的分運(yùn)動(dòng)，和繞滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)；將小車的速度分解成沿繩子方向（指向左下）和垂直繩子方向（指向左上）兩個(gè)分速度，是越來越小的，很容易得出越來越大，v也就越來越大，所以是加速運(yùn)動(dòng)，故選B?！军c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是找出合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)，然后由平行四邊形定則找出合速度與分速度間的幾何關(guān)系，或列出解析式討論；切記不可將繩子速度當(dāng)成合速度。6.設(shè)兩人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量比為1:2，到地球球心的距離比為3:1，則它們的 （ ）A. 周期比為27:1B. 線速度比為1:3C. 向心加速度比為1: 9D. 向心力之比為1: 9【答案】C【解析】試題分析：根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，列式求出線速度、角速度、周期和向心力的表達(dá)式進(jìn)行討論即可解：A、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，有=m2r=m（）2r=ma解得v=T=2a=由式，T：T=1：3，故A錯(cuò)誤；B、由式，v：v=：1，故B錯(cuò)誤；C、由式，a：a=9：1，故C錯(cuò)誤；D、由式，F(xiàn)向：F向=9：2，故D正確；故選D7.如圖所示，a、b的質(zhì)量均為m，a從傾角為450的光滑固定斜面頂端無初速度下滑，b同時(shí)從斜面頂端以速度v0水平拋出，對(duì)二者運(yùn)動(dòng)過程以下說法正確的是 （ ） A. 落地前的瞬間二者速率相同B. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程重力對(duì)二者做功相同C. a、b都做勻變速運(yùn)動(dòng)D. a、b同時(shí)落地【答案】C【解析】A、根據(jù)動(dòng)能定理知，對(duì)a，有：，對(duì)b，有：，則，可知二者速率不同，故A錯(cuò)誤；B、整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程重力對(duì)二者做功都是，故B錯(cuò)誤；C、a、b的加速度都不變，做勻變速運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、對(duì)a，根據(jù)，解得，對(duì)b，根據(jù)得，知兩球不是同時(shí)落地，故D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：本題考查了動(dòng)能定理、牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁。8.甲、乙兩個(gè)物體分別放在廣州和北京,它們隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下面說法正確的是 （ ）A. 甲的線速度大,乙的角速度小B. 甲的線速度大,乙的角速度大C. 甲和乙的線速度相等D. 甲和乙的角速度相等【答案】C【解析】試題分析：甲、乙兩個(gè)物體隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)它們的周期相同，角速度相同，所以，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確由于甲的半徑大于乙的半徑，由線速度和角速度的關(guān)系v=r知甲的線速度大于乙的線速度，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤故選D考點(diǎn)：角速度；線速度【名師點(diǎn)睛】解答本題要明確同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周運(yùn)動(dòng)周期相同，知道描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量之間的關(guān)系，還要會(huì)判斷甲乙的半徑大小關(guān)系。9.若火車按規(guī)定速率轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)、外軌對(duì)車輪皆無側(cè)壓力，則火車較小速率轉(zhuǎn)彎時(shí)（ ）A. 僅內(nèi)軌對(duì)車輪有側(cè)壓力B. 僅外軌對(duì)車輪有側(cè)壓力C. 內(nèi)、外軌對(duì)車軌都有側(cè)壓力D. 內(nèi)、外軌對(duì)車輪均無側(cè)壓力【答案】A【解析】試題分析：火車按規(guī)定速率轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)、外軌對(duì)車輪皆無側(cè)壓力，由火車的重力和鐵軌的支持力的合力提供向心力若火車以較小速率轉(zhuǎn)彎時(shí)，火車所需要的向心力減小，外界提供的向心力也要減小，這時(shí)內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)輪緣有向外的側(cè)壓力，故選項(xiàng)A正確。考點(diǎn)：牛頓第二定律；向心力【名師點(diǎn)睛】本題考查應(yīng)用物理規(guī)律分析實(shí)際生活中圓周運(yùn)動(dòng)問題的能力，關(guān)鍵分析向心力的來源。10.物體在地面上受到地球?qū)λ娜f有引力為F，為使此物體受到的引力減小到 ，應(yīng)把此物體放在距地面的高度為幾倍R的地方（R指地球半徑）（ ）A. RB. 2RC. 4RD. 8R【答案】A【解析】【分析】根據(jù)萬有引力定律的內(nèi)容（萬有引力是與質(zhì)量乘積成正比，與距離的平方成反比）解決問題【詳解】根據(jù)萬有引力定律表達(dá)式得：，其中r為物體到地球中心的距離。某物體在地球表面，受到地球的萬有引力為F，此時(shí)r=R，若此物體受到的引力減小為，根據(jù)，得出此時(shí)物體到地球中心的距離為：，所以物體距離地面的高度應(yīng)為R。故選A。【點(diǎn)睛】要注意萬有引力定律表達(dá)式里的r為物體到地球中心的距離能夠應(yīng)用控制變量法研究問題11.對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)(g為已知)，下列條件中可以確定物體初速度的是( )A. 已知水平位移B. 已知下落高度C. 已知位移的大小和方向D. 已知落地速度的大小和方向【答案】CD【解析】知道位移的大小和方向，即可知道豎直位移與水平位移，豎直位移可以求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，水平位移除以時(shí)間即為水平速度，也就是初速度。所以C正確。已知落地速度的大小與方向，則速度的水平分量即為初速度。所以選CD。12.在一次汽車?yán)愔?，汽車要?jīng)過某半徑為R的圓弧形水平軌道，地面對(duì)汽車的最大靜摩擦力為車重的0.1倍，汽車要想通過該彎道時(shí)不發(fā)生側(cè)滑，那么汽車的行駛速度不應(yīng)大于( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】試題分析：向心力由摩擦力提供，因此，故選D考點(diǎn)：考查向心力點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)如果沒有發(fā)生側(cè)滑，一定是靜摩擦力提供向心力二實(shí)驗(yàn)題 13.某質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為80 cm，周期為2 s，則它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為_；線速度為_；向心加速度為_?！敬鸢浮?(1). ； (2). ； (3). ；【解析】【詳解】角速度：；線速度：v=r=0.83.14m/s=2.51m/s；14.如果自行車車輪每分鐘轉(zhuǎn)120周，車輪半徑為35厘米，則自行車前時(shí)的速度為_ m/s【答案】 ；【解析】【分析】根據(jù)，結(jié)合車輪每分鐘轉(zhuǎn)120周，即可求解角速度，再由，則可求出前進(jìn)的速率。【詳解】由題意可知，車輪每分鐘轉(zhuǎn)120周，轉(zhuǎn)速，根據(jù)，可知角速度，由，則可求出前進(jìn)的速率?！军c(diǎn)睛】考查轉(zhuǎn)速與角速度的關(guān)系，掌握線速度與角速度及半徑的關(guān)系。15.行星A和行星B都是均勻球體，A與B的質(zhì)量比為2：1，A與B的半徑比為1：2，行星A的衛(wèi)星a沿圓軌道運(yùn)行的周期為Ta，行星B的衛(wèi)星b沿圓軌道運(yùn)行的周期為Tb，兩衛(wèi)星軌道都非常接近各自的行星表面，則它們的運(yùn)動(dòng)周期比Ta：Tb為 _【答案】1:4；【解析】研究同衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：T=2在行星表面運(yùn)動(dòng)，軌道半徑可以認(rèn)為就是行星的半徑行星A和B質(zhì)量比為2:1，A與B的半徑比為1:2.16.如圖所示，以9.8m/s的水平速度v0拋出的物體，飛行一段時(shí)間后，垂直地撞在傾角為300的斜面上，則物體完成這段運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間是 _【答案】 ；【解析】試題分析：物體做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)垂直地撞在傾角為30的斜面上時(shí)，把物體的速度分解如圖所示，由圖可知，此時(shí)物體的豎直方向上的速度的大小為vy=，由vy=gt可得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=s=s，故選：C17.一顆小行星環(huán)繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是地球環(huán)繞半徑的4倍,則它的環(huán)繞周期是_?！敬鸢浮?年；【解析】試題分析：根據(jù)萬有引力提供向心力得：，解得：，小行星環(huán)繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的4倍，所以這顆小行星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期是8年，考點(diǎn)：考查了萬有引力定律的應(yīng)用18.如果物體所受的合外力方向與速度方向相同，則物體做_運(yùn)動(dòng)；如果物體所受的合外力方向與速度方向相反，則物體做_運(yùn)動(dòng)；如果物體所受的合外力方向與速度方向始終垂直，則物體的速率_?！敬鸢浮?(1). 加速直線運(yùn)動(dòng)； (2). 減速直線運(yùn)動(dòng)； (3). 不變；【解析】【詳解】如果物體所受的合外力方向與速度方向相同，則物體做加速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；如果物體所受的合外力方向與速度方向相反，則物體做減速直線運(yùn)動(dòng)；如果物體所受的合外力方向與速度方向始終垂直，則物體的速率不變。19.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過的路程一定_（選填“大于”、“小于”或“等于”）位移，速度方向一定_（選填“不變”或“改變”），其速率_（選填“一定”或“不一定”）發(fā)生變化?！敬鸢浮?(1). 大于； (2). 改變； (3). 不一定；【解析】【詳解】質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌跡是曲線，位移是直線，故通過的路程一定大于位移，速度方向一定改變，其速率不一定發(fā)生變化，例如勻速圓周運(yùn)動(dòng)。20.火車以1ms2的加速度在水平軌道上勻加速行駛，一乘客把手伸到窗外從距地面2.5m高處自由釋放一物體，不計(jì)空氣阻力，物體落地時(shí)與乘客的水平距離為_【答案】0.25m；【解析】物體以拋出時(shí)火車的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即，火車以此速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。物體拋出后豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，由知，物體落地時(shí)與乘客的水平距離為，B對(duì)。三計(jì)算題 21.物體受到一個(gè)恒力作用，是做曲線運(yùn)動(dòng)還是直線運(yùn)動(dòng)，分別在初速度不同的情況下進(jìn)行討論?！敬鸢浮亢懔εc初速度在同一直線上時(shí)，做直線運(yùn)動(dòng)，恒力與初速度的方向不在同一直線上，做曲線運(yùn)動(dòng)。【解析】【詳解】當(dāng)恒力與初速度在同一直線上時(shí)，做直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)恒力與初速度的方向不在同一直線上，做曲線運(yùn)動(dòng)。22.在一次“飛車過黃河”的表演中，汽車在空中飛經(jīng)最高點(diǎn)后在對(duì)岸著地，已知汽車從最高點(diǎn)至著地點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間約0.8s，兩點(diǎn)間的水平距離約為30m，忽略空氣阻力，求：（1）汽車在最高點(diǎn)時(shí)速度是多少m/s？（2）最高點(diǎn)與著地點(diǎn)的高度差是多少m？（取g=10 m/s2）【答案】（1） （2） 【解析】汽車從最高點(diǎn)到落地的運(yùn)動(dòng)可以看做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：，代入數(shù)據(jù)，所以答案為37.5m/s，3.2m思路分析：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律水平勻速直線，豎直自由落體運(yùn)動(dòng)代入數(shù)據(jù)直接求解。試題點(diǎn)評(píng)：考查對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的應(yīng)用23.如圖所示，子彈從槍口水平射出，在子彈飛行途中有兩塊平行的薄紙A、B，A與槍口的水平距離為s，B與A的水平距離也為s，子彈擊穿A、B后留下彈孔M、N，其高度為h，不計(jì)紙和空氣阻力，求子彈初速度大小【答案】 【解析】試題分析：因平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),故子彈運(yùn)動(dòng)到M的時(shí)間為:t1=子彈運(yùn)動(dòng)到N的時(shí)間為:t2=因子彈豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),故有:h=gtgt由解得:v0=s考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)