第五章 曲線運(yùn)動(dòng)章末檢測試卷(一) (時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共13小題，每小題3分，共39分)1.關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A.平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度不變的運(yùn)動(dòng)C.圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體落地時(shí)的速度一定是豎直向下的答案A解析平拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒定，所以平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，A正確；平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以落地時(shí)速度一定有水平分量，不可能豎直向下，D錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻變化，B錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度始終指向圓心，也就是方向時(shí)刻變化，所以不是勻變速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤.2.(2018杭西高高一4月測試)下列情景中屬于超重現(xiàn)象的是()答案C3.(2016浙江4月選考科目考試)如圖1所示為某中國運(yùn)動(dòng)員在短道速滑比賽中勇奪金牌的精彩瞬間.假定此時(shí)她正沿圓弧形彎道勻速率滑行，則她()圖1A.所受的合力為零，做勻速運(yùn)動(dòng)B.所受的合力恒定，做勻加速運(yùn)動(dòng)C.所受的合力恒定，做變加速運(yùn)動(dòng)D.所受的合力變化，做變加速運(yùn)動(dòng)答案D解析運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于合力時(shí)刻指向圓心，其方向變化，所以是變加速運(yùn)動(dòng)，D正確.4.各種大型的貨運(yùn)站中少不了旋臂式起重機(jī)，如圖2所示，該起重機(jī)的旋臂保持不動(dòng)，可沿旋臂“行走”的天車有兩個(gè)功能，一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，二是吊著貨物沿旋臂水平方向運(yùn)動(dòng).現(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛，同時(shí)又使貨物沿豎直方向向上做勻減速運(yùn)動(dòng).此時(shí)，我們站在地面上觀察到貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是下圖中的()圖2答案D解析由于貨物在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，故貨物所受的合外力豎直向下，由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(所受的合外力要指向軌跡內(nèi)側(cè))可知，當(dāng)貨物勻減速上升時(shí)，對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為D.5.如圖3所示，為研究自行車上某些物理量之間的關(guān)系，小燕將車倒放在地上，搖動(dòng)踏板使后輪轉(zhuǎn)起來，關(guān)于輪緣上A點(diǎn)與輻條上B點(diǎn)的線速度和角速度的大小，正確的是()圖3A.AB B.ABC.vAvB D.vAvB答案C解析A點(diǎn)和B點(diǎn)是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，即AB，故A、B錯(cuò)誤；由于rArB，根據(jù)公式vr，有vAvB，故C正確，D錯(cuò)誤.6.(2018浙江省91高中聯(lián)盟第二學(xué)期期中考試)如圖4所示，甲、乙兩車在水平地面上勻速通過圓弧形彎道(從1位置至2位置)，已知兩車速率相等，下列說法正確的是()圖4A.甲、乙兩車過彎道的時(shí)間可能相同B.甲、乙兩車角速度可能相同C.甲、乙兩車向心加速度大小可能相同D.甲、乙兩車向心力大小可能相同答案D7.(2018嘉興市3月高三選考)羽毛球運(yùn)動(dòng)員林丹曾在某綜藝節(jié)目中表演羽毛球定點(diǎn)擊鼓，如圖5是他表演時(shí)的羽毛球場地示意圖.圖中甲、乙兩鼓等高，丙、丁兩鼓較低但也等高.若林丹各次發(fā)球時(shí)羽毛球飛出位置不變且均做平拋運(yùn)動(dòng)，則()圖5A.擊中甲、乙的兩球初速度v甲v乙B.擊中甲、乙的兩球初速度v甲v乙C.假設(shè)某次發(fā)球能夠擊中甲鼓，用相同速度發(fā)球可能擊中丁鼓D.擊中四鼓的羽毛球中，擊中丙鼓的初速度最大答案B8.(2015溫州市高一下學(xué)期期末考試)小船在靜水中的速度為5 m/s，它要渡過一條寬為50 m的河，河水流速為4 m/s，則()A.這條船過河的位移不可能為50 mB.這條船過河的時(shí)間不可能為10 sC.若河水流速改變，船過河的最短時(shí)間一定不變D.若河水流速改變，船過河的最短位移一定不變答案C解析小船在靜水中的速度為5 m/s，大于河水流速4 m/s，由速度合成的平行四邊形定則可知，合速度可以垂直河岸，因此，小船過河位移可以為50 m，A選項(xiàng)錯(cuò)誤.當(dāng)小船以在靜水中的速度大小垂直河岸過河時(shí)，過河時(shí)間為t s10 s，B選項(xiàng)錯(cuò)誤.河水流速改變時(shí)，由分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性可知只要小船以在靜水中的速度大小垂直河岸過河，那么過河的最短時(shí)間就不變，C選項(xiàng)正確.河水流速改變時(shí)，合速度要改變，若河水流速大于小船在靜水中的速度，合速度不能垂直河岸，過河的最短位移要改變，D選項(xiàng)錯(cuò)誤.9.某地發(fā)生地震，一架裝載救災(zāi)物資的直升飛機(jī)，以10 m/s的速度水平飛行，在距地面180 m的高度處，欲將救災(zāi)物資準(zhǔn)確投放至地面目標(biāo)，若不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，則()A.物資投出后經(jīng)過6 s到達(dá)地面目標(biāo)B.物資投出后經(jīng)過18 s到達(dá)地面目標(biāo)C.應(yīng)在距地面目標(biāo)水平距離600 m處投出物資D.應(yīng)在距地面目標(biāo)水平距離180 m處投出物資答案A解析物資投出后做平拋運(yùn)動(dòng)，其落地所用時(shí)間由高度決定，t6 s，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；拋出點(diǎn)至落地點(diǎn)的水平位移為xvt60 m，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤.10.長沙市橘子洲湘江大橋橋東有一螺旋引橋，供行人上下橋.假設(shè)一行人沿螺旋線自外向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，如圖6所示.已知其走過的弧長s與時(shí)間t成正比.則關(guān)于該行人的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()圖6A.行人運(yùn)動(dòng)的線速度越來越大B.行人運(yùn)動(dòng)的向心加速度越來越大C.行人運(yùn)動(dòng)的角速度越來越小D.行人所受的向心力越來越小答案B解析依題意skt可知該行人線速度大小不變，A錯(cuò)誤；將行人沿螺旋線運(yùn)動(dòng)的每一小段視為圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑逐漸減小，其向心加速度an越來越大，B正確；運(yùn)動(dòng)的角速度越來越大，C錯(cuò)誤；行人所受的向心力由牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律得，F(xiàn)nman越來越大，D錯(cuò)誤.11.如圖7所示，A、B兩物塊置于繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，兩物塊始終相對圓盤靜止.已知兩物塊的質(zhì)量mAmB，運(yùn)動(dòng)半徑rArB，則下列關(guān)系一定正確的是()圖7A.角速度ABB.線速度vAvBC.向心加速度aAaBD.受到的靜摩擦力FfAFfB答案C解析A、B兩物塊置于同一圓盤上，且相對圓盤靜止，具有相同的角速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于vr，且rArB，所以vAvB，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；向心加速度a2r，由于rArB，所以aAaB，選項(xiàng)C正確；靜摩擦力提供向心力，因此有Ffm2r，雖然rArB，但是mAmB，所以無法比較兩物塊受到的靜摩擦力大小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.12.如圖8所示，長為l0.5 m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端固定有一個(gè)質(zhì)量為m3 kg的小球，另一端由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，使桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球的速率為v2 m/s.取g10 m/s2，下列說法正確的是()圖8A.小球通過最高點(diǎn)時(shí)，對桿的拉力大小是24 NB.小球通過最高點(diǎn)時(shí)，對桿的壓力大小是56 NC.小球通過最低點(diǎn)時(shí)，對桿的拉力大小是24 ND.小球通過最低點(diǎn)時(shí)，對桿的拉力大小是54 N答案D解析設(shè)小球在最高點(diǎn)時(shí)受桿的彈力向上，則mgFNm，得FNmgm6 N，由牛頓第三定律知小球?qū)U的壓力大小是6 N，A、B錯(cuò)誤；小球通過最低點(diǎn)時(shí)FNmgm，得FNmgm54 N，由牛頓第三定律知小球?qū)U的拉力大小是54 N，C錯(cuò)誤，D正確.13.如圖9所示，斜面上a、b、c三點(diǎn)等距，小球從a點(diǎn)正上方O點(diǎn)拋出，做初速度為v0的平拋運(yùn)動(dòng)，恰落在b點(diǎn).若小球初速度變?yōu)関，其落點(diǎn)位于c，則()圖9A.v0<v<2v0B.v2v0C.2v0<v<3v0D.v>3v0答案A解析如圖所示，M點(diǎn)和b點(diǎn)在同一水平線上，M點(diǎn)在c點(diǎn)的正上方.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，若v2v0，則小球經(jīng)過M點(diǎn).可知以初速度v0<v<2v0平拋小球才能落在c點(diǎn)，故只有選項(xiàng)A正確.【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用二、不定項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題3分，共9分)14.(2018溫州市新力量聯(lián)盟高一第二學(xué)期期中聯(lián)考)下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析，其中說法正確的是()A.公路在通過小型水庫泄洪閘的下游時(shí)，常常用修建凹形橋，也叫“過水路面”，汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，車對橋的壓力小于汽車的重力B.在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，目的是減輕輪緣與外軌的擠壓C.摩托車過凸形路面時(shí)，若速度過快，容易飛離地面D.洗衣機(jī)脫水桶的脫水原理是：水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出答案BC15.西班牙某小鎮(zhèn)舉行了西紅柿狂歡節(jié)，其間若一名兒童站在自家的平房頂上，向距離他L處的對面的豎直高墻上投擲西紅柿，第一次水平拋出的速度是v0，第二次水平拋出的速度是2v0，則比較前后兩次被拋出的西紅柿在碰到墻時(shí)，有(不計(jì)空氣阻力)()A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是21B.下落的高度之比是21C.下落的高度之比是41D.運(yùn)動(dòng)的加速度之比是11答案ACD解析由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得t1t221，故選項(xiàng)A正確.h1h2(gt12)(gt22)41，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確.由平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)知，選項(xiàng)D正確.【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用16.m為在水平傳送帶上被傳送的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，A為終端動(dòng)力輪，如圖10所示，已知?jiǎng)恿啺霃綖閞，傳送帶與輪間不會(huì)打滑，當(dāng)m可被水平拋出時(shí)()圖10A.傳送帶的最小速度為B.傳送帶的最小速度為C.A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少是D.A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少是答案AC解析物體恰好被水平拋出時(shí)，在動(dòng)力輪最高點(diǎn)滿足mg，即速度最小為，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；又因?yàn)関2rn，可得n，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】向心力公式的簡單應(yīng)用【題點(diǎn)】豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問題三、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共12分)17.(4分)(2017溫州市高一下學(xué)期期末考試)如圖11所示，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端(末端水平)時(shí)撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S，同時(shí)被電磁鐵吸住的與A球等高的小球B自行脫落，改變距地面的高度H再重復(fù)幾次.兩球體積較小，密度較大.請回答下列兩個(gè)問題：圖11(1)該實(shí)驗(yàn)裝置對軌道的要求是_.A.必須光滑 B.可以粗糙(2)你觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及由現(xiàn)象說明的問題是_.A.兩球同時(shí)落地；水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)B.兩球落在同一處；水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)C.兩球同時(shí)落地；豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)D.兩球在地面處相遇；豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)答案(1)B(2)C解析(1)本實(shí)驗(yàn)是想探究平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)與水平方向的分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性，故水平拋出時(shí)的速度大小不影響實(shí)驗(yàn)，所以實(shí)驗(yàn)裝置中的軌道可以粗糙.(2)觀察到的現(xiàn)象是兩球同時(shí)落地，可知小球A在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與B球運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，因此A球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng).18.(8分)未來在一個(gè)未知星球上用如圖12甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng).現(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝.在有坐標(biāo)紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運(yùn)動(dòng)過程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示.a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時(shí)間間隔是0.10 s，照片大小如圖中坐標(biāo)所示，又知該照片的長度與實(shí)際背景屏的長度之比為14，則，圖12(1)由以上信息，可知a點(diǎn)_(選填“是”或“不是”)小球的拋出點(diǎn).(2)由以上及圖信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為_m/s2.(3)由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是_m/s.(4)由以上及圖信息可以算出小球在b點(diǎn)時(shí)的速度是_m/s.答案(1)是(2)8(3)0.8(4)解析(1)由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)通過的位移之比為135可知，a點(diǎn)為拋出點(diǎn).(2)由ab、bc、cd水平距離相同可知，a到b、b到c運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，設(shè)為T，在豎直方向有hgT 2，T0.10 s，可求出g8 m/s2.(3)由兩位置間的時(shí)間間隔為0.10 s，水平距離為8 cm，xvxt，得水平速度vx0.8 m/s.(4)b點(diǎn)豎直分速度為a、c間的豎直平均速度，則vyb m/s0.8 m/s，所以vb m/s.【考點(diǎn)】研究平拋運(yùn)動(dòng)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)【題點(diǎn)】研究平拋運(yùn)動(dòng)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)四、計(jì)算題(本題共4小題，共40分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)19.(8分)飼養(yǎng)員對著長l1.0 m的水平細(xì)長管的一端吹氣，將位于吹氣端口的質(zhì)量m0.02 kg的注射器射到動(dòng)物身上.如圖13所示，注射器飛離長管末端的速度大小v20 m/s.可視為質(zhì)點(diǎn)的注射器在長管內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，離開長管后做平拋運(yùn)動(dòng).(g取10 m/s2)圖13(1)求注射器在長管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大??；(2)求注射器在長管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的合力大??；(3)若動(dòng)物與長管末端的水平距離x4.0 m，求注射器下降的高度h.答案見解析解析(1)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律v202al得a200 m/s2(2)由牛頓第二定律Fma得F4 N(3)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律xvt得t0.2 s由hgt2得h0.2 m.20.(10分)如圖14所示是馬戲團(tuán)中上演飛車節(jié)目，在豎直平面內(nèi)有半徑為R的圓軌道.表演者騎著摩托車在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).已知人和摩托車的總質(zhì)量為m，人以v1的速度過軌道最高點(diǎn)B，并以v2v1的速度過最低點(diǎn)A.求在A、B兩點(diǎn)摩托車對軌道的壓力大小相差多少？圖14答案6mg解析在B點(diǎn)，F(xiàn)Bmgm，解得FBmg，根據(jù)牛頓第三定律，摩托車對軌道的壓力大小FBFBmg在A點(diǎn)，F(xiàn)Amgm解得FA7mg，根據(jù)牛頓第三定律，摩托車對軌道的壓力大小FAFA7mg所以在A、B兩點(diǎn)車對軌道的壓力大小相差FAFB6mg.【考點(diǎn)】向心力公式的簡單應(yīng)用【題點(diǎn)】豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問題21.(10分)如圖15所示，小球在外力作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)撤去外力.然后，小球沖上豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑半圓環(huán)，恰能維持在圓環(huán)上做圓周運(yùn)動(dòng)通過最高點(diǎn)C，到達(dá)最高點(diǎn)C后拋出，最后落回到原來的出發(fā)點(diǎn)A處.不計(jì)空氣阻力，試求：(重力加速度為g)圖15(1)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)A、B之間的距離.答案(1)(2)2R解析(1)小球恰能通過最高點(diǎn)C，說明此時(shí)半圓環(huán)對球無作用力，設(shè)此時(shí)小球的速度為v，則mgm所以v(2)小球離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)從C點(diǎn)落到A點(diǎn)用時(shí)為t，則2Rgt2又因A、B之間的距離xvt所以x2R.【考點(diǎn)】豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)分析【題點(diǎn)】豎直面內(nèi)的“繩”模型22.(12分)如圖16所示，軌道ABCD的AB段為一半徑R0.2 m的光滑圓形軌道，BC段為高h(yuǎn)5 m的豎直軌道，CD段為水平軌道.一質(zhì)量為0.2 kg的小球從A點(diǎn)由靜止開始下滑，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小為2 m/s，離開B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)(g10 m/s2)，求：圖16(1)小球離開B點(diǎn)后，在CD軌道上的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離；(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對圓形軌道的壓力大??；(3)如果在BCD軌道上放置一個(gè)傾角45的斜面(如圖中虛線所示)，那么小球離開B點(diǎn)后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置距離B點(diǎn)有多遠(yuǎn).如果不能，請說明理由.答案(1)2 m(2)6 N(3)能落到斜面上第一次落在斜面上的位置距離B點(diǎn)1.13 m解析(1)設(shè)小球離開B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，落地點(diǎn)到C點(diǎn)的距離為x由hgt12得：t11 s，xvBt12 m.(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)受重力G和圓形軌道的支持力FN作用，由牛頓第二定律知F向FNmgm解得FN6 N，由牛頓第三定律知小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對圓形軌道的壓力大小為6 N，方向豎直向下.(3)運(yùn)動(dòng)過程分析如圖所示，斜面BE的傾角45，CE長dh5 m，因?yàn)閐 x，所以小球離開B點(diǎn)后能落在斜面上.假設(shè)小球第一次落在斜面上F點(diǎn)，BF長為L，小球從B點(diǎn)到F點(diǎn)的時(shí)間為t2Lcos vBt2Lsin gt22聯(lián)立兩式得t20.4 sL1.13 m.