《狀元之路》高中物理人教版必修二單元測評：第五章曲線運動（含解析）人教版

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1、單元測評(一)　曲線運動 (時間：90分鐘　滿分：100分) 第Ⅰ卷(選擇題，共48分) 一、選擇題(本題有12小題，每小題4分，共48分．請將正確答案填在答題欄內(nèi)) 1．關于力和運動的關系，下列說法中正確的是(　　) A．做直線運動的物體一定受到外力的作用 B．做曲線運動的物體一定受到外力的作用 C．物體受到的外力越大，其運動速度越大 D．物體受到的外力越大，其運動速度大小變化得越快 解析：若物體做勻速直線運動可以不受外力作用，所以A錯；做曲線運動的物體，加速度不為零，一定受到外力的作用，B對；物體受到的外力越大，只能說明其加速度越大，速度變化越快，但速度大小不一定變化快，

2、C﹑D均錯誤． 答案：B 2．(多選題)下列運動中，在任何1 s的時間間隔內(nèi)運動物體的速度改變量完全相同的有(空氣阻力不計)(　　) A．自由落體運動　　　　 B．平拋物體的運動 C．豎直上拋物體運動 D．勻速圓周運動 解析：A、B、C三選項中的運動都為勻變速運動，Δv＝gt，故速度改變量相等，A、B、C項正確；勻速圓周運動是變加速運動，在任何1 s的時間間隔內(nèi)速度改變量的方向不同，D項錯誤． 答案：ABC 3．關于平拋運動和圓周運動，下列說法正確的是(　　) A．平拋運動是勻變速曲線運動 B．勻速圓周運動是速度不變的運動 C．圓周運動是勻變速曲線運動 D．做平拋運動

3、的物體落地時的速度一定是豎直向下的 解析：平拋運動的加速度恒定，所以平拋運動是勻變速曲線運動，A正確；平拋運動水平方向做勻速直線運動，所以落地時速度一定有水平分量，不可能豎直向下，D錯誤；勻速圓周運動的速度方向時刻變化，B錯誤；勻速圓周運動的加速度始終指向圓心，也就是方向時刻變化，所以不是勻變速運動，C錯誤． 答案：A 4．如圖所示，一架在2 000 m高空以200 m/s的速度水平勻速飛行的轟炸機，要想用兩枚炸彈分別炸山腳和山頂?shù)哪繕薃和B.已知山高720 m，山腳與山頂?shù)乃骄嚯x為1 000m，若不計空氣阻力，g取10 m/s2，則投彈的時間間隔應為(　　) A．4 s B

4、．5 s C．9 s D．16 s 解析：落到A點需要時間為20 s，落到B點需要時間16 s，A、B間的距離為1 000 s，飛機飛行1 000 s的水平距離需要時間5 s，故投彈的時間間隔應為(20 s－16 s)＋5 s＝9 s. 答案：C 5．從某高度水平拋出一小球，經(jīng)過時間t到達地面時，速度與水平方向的夾角為θ，不計空氣阻力，重力加速度為g.下列說法正確的是(　　) A．小球水平拋出時的初速度大小為gttan θ B．小球在t時間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為 C．若小球初速度增大，則平拋運動的時間變長 D．若小球初速度增大，則θ減小 解析： 如圖所示，由ta

5、n θ＝得：v0＝，A錯誤；由tan α＝＝＝＝tan θ可知，B錯誤；由h＝gt2可知，t＝，可見平拋運動時間t與v0無關，C錯誤；由tan θ＝可知，v0越大，θ越小，D正確． 答案：D 6. (多選題)一物體在光滑的平面上做曲線運動，軌跡如圖所示，交叉虛線為漸進線，物體做曲線運動的原因是另一物體的排斥力或吸引力，下列說法中正確的是(　　) A．如為吸引力，另一物體可以在3區(qū)； B．如為吸引力，另一物體可以在5區(qū)； C．如為排斥力，另一物體可以在4區(qū)； D．如為排斥力，另一物體可以在2區(qū)． 解析：由于做曲線運動時合力指向軌跡的凹側，所以選B和D. 答案：BD 7. 如

6、圖所示，做勻速直線運動的汽車A通過一根繞過定滑輪的長繩吊起一重物B，設重物和汽車的速度的大小分別為vB、vA，則(　　) A．vA＝ vB ]B.vA> vB C．vAvB，且θ減小時，vB變大． 答案：B 8．一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替．如圖甲所示，曲線上的A點的曲率圓定義為：通過A點和曲線上緊鄰A點兩側的兩點作一圓，在極限情況下，

7、這個圓就叫做A點的曲率圓，其半徑R叫做A點的曲率半徑．現(xiàn)將一物體沿與水平面成α角的方向以速度v0拋出，如圖乙所示．則在其軌跡最高點P處的曲率半徑是(　　) 圖甲 　　　 圖乙 A. B. C. D. 解析：做斜拋運動的物體在最高點P時只有水平速度，即vx＝v0cosα，在最高點，重力提供向心力：mg＝m，R＝＝，C正確． 答案：C 9. 如圖所示為一種“滾輪—平盤無極變速器”的示意圖，它由固定于主動軸上的平盤和可隨從動軸移動的圓柱形滾輪組成．由于摩擦的作用，當平盤轉動時，滾輪就會跟隨轉動，如果認為滾輪不會打滑，那么主動軸轉速n1、從動軸轉速n2、滾輪半徑r以及滾輪

8、中心距離主動軸軸線的距離x之間的關系是(　　) A．n2＝n1 B．n2＝n1 C．n2＝n1 D．n2＝n1 解析：滾輪因與平盤有摩擦的作用而轉動，并且認為不打滑，所以滾輪邊緣的線速度與平盤上x處的線速度相等，即n1x＝n2r，所以選項A正確． 答案：A 10．(多選題)兩個質(zhì)量不同的小球用長度不等的細線拴在同一點并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動．則它們的(　　) A．運動周期相同 B．運動的線速度相同 C．運動的角速度相同 D．向心加速度相同 解析：設細線與豎直方向的夾角為θ，水平面距懸點的高度為h，細線的拉力與重力的合力提供向心力，則mgtan θ＝m()

9、2htan θ，解得T＝2π，由此可知T與細線長無關，A、C正確，B、D錯誤． 答案：AC 11．(多選題)如圖所示，物塊P置于水平轉盤上隨轉盤一起運動，圖中c沿半徑指向圓心，a與c垂直，下列說法正確的是(　　) A．當轉盤勻速轉動時，P受摩擦力方向為a方向 B．當轉盤加速轉動時，P受摩擦力方向為b方向 C．當轉盤加速轉動時，P受摩擦力方向為c方向 D．當轉盤減速轉動時，P受摩擦力方向為d方向 解析：圓周運動，沿半徑方向一定受力；勻速圓周運動，切向方向不受力．變速圓周運動，切向方向一定受力，加速沿a方向，減速沿a反方向．摩擦力即為兩個方向的合力．由此可判斷B、D正確． 答案

10、：BD 12．一種玩具的結構如圖所示，豎直放置的光滑鐵環(huán)的半徑為R＝20 cm，環(huán)上有一穿孔的小球m，僅能沿環(huán)做無摩擦的滑動，如果圓環(huán)繞著過環(huán)心的豎直軸以10 rad/s的角速度旋轉(取g＝10 m/s2)，則相對環(huán)靜止時小球與環(huán)心O的連線與O1O2的夾角θ是(　　) A．30 B．45 C．60 D．75 解析：當圓環(huán)繞O1O2旋轉時，小球則在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，球受的重力和環(huán)的支持力的合力等于球做圓周運動的向心力． 由牛頓第二定律得：mgtanθ＝mω2r 即tanθ＝，cosθ＝＝＝ 所以θ＝60. 答案：C 第Ⅱ卷(非選擇題，共52分) 二、實驗題(

11、本題有2小題，共14分．請按題目要求作答) 13．(6分)如圖是自行車傳動機構的示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪． (1)假設腳踏板的轉速為n，則大齒輪的角速度是________． (2)要知道在這種情況下自行車前進的速度有多大，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1、小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是________． (3)用上述量推導出自行車前進速度的表達式：________. 解析：(1)大齒輪的角速度ω1＝2πn. (2)對Ⅰ、Ⅱ兩齒輪有ω1r1＝ω2r2，設后輪半徑為R，則自行車前進的速度v＝ω2R＝R＝. 所以還需要測量的物理量是后輪的半徑R. (3

12、)v＝. 答案：(1)2πn　(2分)　(2)后輪的半徑R(2分) (3)v＝(2分) 14．(8分)如圖甲所示，在一端封閉、長約1 m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個蠟燭做的蠟塊，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊，然后將這個玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時，將玻璃管水平向右移動．假設從某時刻開始計時，蠟塊在玻璃管內(nèi)每1 s上升的距離都是10 cm，玻璃管向右勻加速平移，每1 s通過的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.圖(乙)中，y表示蠟塊豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移，t＝0時蠟塊位于坐標原點． 甲 　　　　　 乙 (1

13、)請在圖乙中畫出蠟塊4 s內(nèi)的軌跡； (2)玻璃管向右平移的加速度a＝________； (3)t＝2 s時蠟塊的速度v2＝________. 解析：(1)如圖(3分) (2)因為Δx＝aT2， 所以a＝＝ m/s2＝510－2 m/s2. (3)vy＝＝ m/s＝0.1 m/s， vx＝at＝510－22 m/s＝0.1 m/s， v2＝＝ m/s＝0.41 m/s. 答案：(1)見解析圖(2分) (2)510－2 m/s2(3分) (3)0.41 m/s(3分) 三、計算題(本題有3小題，共38分．解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案

14、的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 15．(10分)如圖所示飛機以恒定的水平速度飛行，距地面高度2000 m，在飛行過程中釋放一炸彈，經(jīng)30 s飛行員聽到了炸彈著地后的爆炸聲．設炸彈著地立即爆炸，不計空氣阻力，聲速為320 m/s，求飛機的飛行速度v0.(g取10m/s2) 解析：炸彈離開飛機后做平拋運動，初速度即飛機的飛行速度， 設炸彈落地時間為t1，則聲音傳到飛行員的時間t2＝t－t1.(2分) 由平拋知識得t1＝ ＝ s＝20 s，(2分) 由運動的等時性知，炸彈落地時，飛機運動到落地點的正上方B點， 故＝v0t2＝v0(t－t1)＝10v0

15、，(1分) ＝v(t－t1)＝320(30－20) m＝3 200 m．(1分) 由幾何關系()2＝()2＋h2，得3 2002＝(10v0)2＋2 0002，(2分) 解得v0≈250 m/s.(2分) 答案：250 m/s 16. (12分)如圖所示，有一水平放置的圓盤，上面放有一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，彈簧的一端固定于軸O點，另一端拴一質(zhì)量為m的物體，物體與盤面間最大靜摩擦力為其重力的μ倍，開始時彈簧處于自然長度，長為R，求： (1)盤的轉速n0多大時，物體開始滑動？ (2)當轉速達到2n0時，彈簧的伸長量Δx是多大？(結果用μ、m、R、k、g表示) 解析：(1)當圓盤

16、開始轉動時， 物體所需向心力較小，當未滑動時，由靜摩擦力提供向心力， 設最大靜摩擦力對應的最大角速度為ω0， 則μmg＝mRω，(3分) 又ω0＝2πn0， 所以物體開始滑動時的轉速n0＝ (2分) (2)轉速增大到2n0時，由最大靜摩擦力和彈力的合力提供向心力， 由牛頓第二定律有：μmg＋kΔx＝mω2r，(3分) 此時r＝R＋Δx，ω＝4πn0，(2分) 由以上各式解得Δx＝.(2分) 答案：(1) 　　(2) 17．(16分)如圖所示，一根長0.1 m的細線，一端系著一個質(zhì)量為0.18 kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動，當小球的轉速增

17、加到原轉速3倍時，測得線拉力比原來大40 N，此時線突然斷裂．求： (1)線斷裂的瞬間，線的拉力； (2)線斷裂時小球運動的線速度； (3)如果桌面高出地面0.8 m，線斷后小球飛出去落在離桌面的水平距離為多少的地方？(g取10m/s2) 解析：(1)小球在光滑桌面上做勻速圓周運動時受三個力作用，重力mg、桌面彈力FN和線的拉力F.重力mg和彈力FN平衡．線的拉力提供向心力，F(xiàn)向＝F＝mω2R.(2分) 設原來的角速度為ω0，線的拉力是F0，加快后的角速度為ω，線斷時的拉力是F. 則F∶F0＝ω2∶ω＝9∶1.(2分) 由題意知F＝F0＋40 N(2分)， 解得F0＝5 N，F(xiàn)＝45 N．(2分) (2)設線斷時小球的速度為v， 由F＝ 得v＝ ＝ m/s＝5 m/s.(4分) (3)由平拋運動規(guī)律得小球在空中運動的時間 t＝ ＝ s＝0.4 s．(2分) 小球落地處離開桌面的水平距離s＝vt＝50.4 m＝2 m．(2分) 答案：(1)45 N　(2)5 m/s　(3)2 m 歡迎共享你的資料到，好資料將在傳播中實現(xiàn)他的價值。 博學網(wǎng)是一線老師上傳資料，答疑解惑，互相分享資料的好網(wǎng)站， 下載2021年8月最新資料可到，歡迎上傳你用過的資料