遼寧省大連市高中物理 第五章 曲線運動單元測試 新人教版必修2.doc

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第五章 曲線運動 一、選擇題 1.關(guān)于運動性質(zhì)的說法正確的是（ ） A. 變速運動一定是曲線運動 B. 曲線運動一定是變速運動 C. 曲線運動一定是變加速運動 D. 曲線運動一定是加速度不變的勻變速運動 【答案】B 【解析】 【詳解】無論是物體速度的大小變了，還是速度的方向變了，都說明速度是變化的，都是變速運動，做曲線運動的物體的速度方向在時刻改變，所以曲線運動一定是變速運動，故A正確；變速運動也可以是勻加速直線運動或勻減速直線運動，并不一定是曲線運動，故B錯誤；變加速運動是指加速度變化的運動，曲線運動的加速度可以不變，如平拋運動就是加速度恒定的勻變速運動，故C錯誤；物體做曲線運動的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上，但合外力可能變化，加速度可能變化，故D錯誤。所以B正確，ACD錯誤。 2.正在水平勻速飛行的飛機，每隔1秒鐘釋放一個小球，先后共釋放5個。不計阻力則（ ） A. 這5個球在空中排成一條直線 B. 這5個球在空中處在同一拋物線上 C. 在空中，第1、2兩球間的距離保持不變 D. 相鄰兩球的落地點間距離相等 【答案】AD 【解析】 釋放的每個小球都做平拋運動，水平方向的速度與飛機的飛行速度相等，所以5個小球均始終在飛機正下方，且相鄰小球落地點間距相等，故AD正確；豎直方向5個小球均為自由落體運動，由于第2個球釋放時第1個小球的速度已經(jīng)為v0＝gt＝10 m/s，所以之后經(jīng)時間t，兩小球間距為Δh＝(v0t＋gt2)－gt2＝v0t，所以兩小球間距逐漸增大，故BC錯誤。所以AD正確，BC錯誤。 3.物體從某一高處平拋，其初速度為,落地速度為v，不計阻力，則物體在空中飛行時間為（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 根據(jù)平行四邊形定則知，物體落地時豎直分速度為：，又，則，故B正確，A、C、D錯誤； 故選B。 【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，掌握分速度公式，結(jié)合運動的分解法研究。 4.A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)的水平圓臺上，A的質(zhì)量是2m，B、C質(zhì)量各為m；C離軸心的距離是2r，A、B離軸心距離為r，當圓臺勻速轉(zhuǎn)動時，A、B、C都沒發(fā)生滑動，則（ ） A. A受的向心力最小 B. B受的向心力最小 C. C受的向心力最小 D. 它們受的向心力一樣大 【答案】B 【解析】 【分析】 A、B、C共軸轉(zhuǎn)動，角速度大小相等，根據(jù)質(zhì)量關(guān)系、轉(zhuǎn)動的半徑大小關(guān)系比較向心力的大小。 【詳解】A、B、C轉(zhuǎn)動的角速度大小相等，根據(jù)F=mrω2知，A、B、C的質(zhì)量之比為2：1：1，轉(zhuǎn)動的半徑之比為1：1：2，則向心力大小之比為2：1：2，知B所受的向心力最小，A、C所受的向心力相等，故B正確，ACD錯誤。 【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，結(jié)合F=mrω2分析求解。 5.如圖所示，小球從水平位置靜止釋放，設(shè)小球通過最低點時的速度為v，角速度為，加速度為a，繩的拉力為T，那么隨著繩子L的增長（ ） A. v、a都增大 B. 、a都減小 C. T不變， 增大 D. v增大， 減小 【答案】D 【解析】 【詳解】根據(jù)動能定理可知：，解得：，可知L越長，v越大，在最低點由向心力公式可得：，解得：T=3mg；與L的大小無關(guān)；向心加速度：，與繩長L無關(guān)；角速度：，可知繩長越長，角速度越小。由此可知D正確，ABC錯誤。 二、實驗題 6.把一顆質(zhì)量為2t的人造地球衛(wèi)星送入環(huán)繞地球運行的圓形軌道，已知地球質(zhì)量為61024kg，半徑為6.4103km。這顆衛(wèi)星運行的周期是_______h 【答案】1.4; 【解析】 【詳解】根據(jù)萬有引力提向心力：，解得：。 7.地球自轉(zhuǎn)的周期是____；地球的半徑為6400km，放在赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)運動的線速度是_____。 【答案】 (1). 24h； (2). ； 【解析】 【詳解】根據(jù)地球自轉(zhuǎn)引起黑夜白晝的變化，故自轉(zhuǎn)的周期為24h；線速度為：。 8.如圖所示，一皮帶傳動裝置，皮帶與輪不打滑，左邊為主動輪， 在傳動中A、B、C點的線速度之比 ____________，角度之比 ________，加速度之比 ________。 【答案】 (1). 1:1:2； (2). 3:2;3； (3). 3:2：6； 【解析】 【分析】 A、B兩輪是皮帶傳動，皮帶傳動的特點是皮帶和輪子接觸點的線速度的大小相同，B、C兩輪是軸傳動，軸傳動的特點是角速度相同。 【詳解】由于A輪和B輪是皮帶傳動，皮帶傳動的特點是兩輪與皮帶接觸點的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故有：vA=vB，所以：vA：vB=1：1，由角速度和線速度的關(guān)系式v=ωR可得：ωA：ωB=RB：RA=3：2；由于A輪和C輪共軸，故兩輪角速度相同，即：ωA=ωC，故有：ωA：ωC=1：1，所以ωA：ωB：ωC=3：2：3；由角速度和線速度的關(guān)系式v=ωR可得：vA：vC=RA：RC=1：2，所以：vA：vB：vC=1：1：2；根據(jù)an=vω；則有：aA：aB：aC=（31）：（21）：（32）=3：2：6。 【點睛】解決傳動類問題要分清是摩擦傳動（包括皮帶傳動，鏈傳動，齒輪傳動，線速度大小相同）還是軸傳動（角速度相同）。 9.質(zhì)量為M的人抓住長為l的輕繩，繩的另一端系著質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做圓運動，當球通過最高點時速度為v，則此時人對地面的壓力為______________________。 【答案】 ； 【解析】 【詳解】當小球經(jīng)過最高點時，受到繩子向下的作用力與向下的重力，由牛頓第二定律得：，可得繩子的拉力，人拉繩子的力與繩子拉人的力大小相等，方向相反，所以人受到的繩子的拉力也是F，方向向上．人還受到重力和支持力的作用，所以人受到的支持力：，根據(jù)牛頓第三定律，此時人對地面的壓力為：。 10.如下圖所示，兩個摩擦傳動的輪子，A為主動輪，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，已知A、B輪的半徑分別是R1和R2，C點離圓心捉為R2/2，則C點處的向心加速度是______。 【答案】 ; 【解析】 【分析】 A、B兩輪靠摩擦傳動，知輪子邊緣上的點線速度大小相等，根據(jù)v=rω得出B輪的角速度，抓住B輪各點的角速度相等，根據(jù)a=rω2求出向心加速度的大小。 【詳解】A、B兩輪子邊緣上的點線速度大小相等，有：R1ω=R2ωB，解得，則C處的向心加速度：。 【點睛】解決本題要知道共軸轉(zhuǎn)動的點角速度大小相等，靠摩擦傳動輪子邊緣上的點線速度大小相等，掌握向心加速度與線速度和角速度的關(guān)系。 三、計算題 11.車廂沿平直軌道勻速行駛，車廂內(nèi)貨架邊緣有一小球，離車廂地板高度是h。車廂突然改以加速度a作勻加速運動，貨架上的小球落下。求小球落在地板上，落點到貨架邊緣的水平距離。 【答案】 【解析】 【分析】 對于小球來說，做的是平拋運動，可以分為水平和豎直方向來列方程，同時車廂是加速運動的，車廂在水平方向上也有位移，落點到貨架邊緣的水平距離是它們水平位移的差。 【詳解】小球做平拋運動，在豎直方向上，小球做自由落體運動。 根據(jù)，解得：， 在水平方向上，小球做初速度為v0的勻速運動，同時貨架做初速度為v0的勻加速運動，小球在水平方向的位移是： 貨架運動距離是： 小球的落點到貨架邊緣的水平距離是： 【點睛】本題考查平拋運動規(guī)律的應用，同時同學們比較容易忽略的是車廂的運動，由于車廂是加速運動的，車廂在水平方向上也有位移，所以不能單單求小球在水平方向的位移。 12.如圖所示，輕桿長1米，其兩端各連接質(zhì)量為1千克的小球，桿可繞距B端0.2米處的軸O在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，設(shè)A球轉(zhuǎn)到最低點時速度為4米/秒，求此桿對軸O的作用力？ 【答案】35N; 方向向下 【解析】 【分析】 A、B在同一桿上繞共同的點做圓周運動，它們的角速度相等，由線速度與角速度的關(guān)系可以求出B的線速度，分別對A、B進行受力分析，由牛頓第二定律列方程可以求出細桿對球的作用力，然后由牛頓第三定律求出球?qū)殫U的作用力，最后對桿受力分析，根據(jù)平衡條件求解O軸對桿的作用力大小和方向。 【詳解】A、B兩球的角速度相同，根據(jù)，可得，對A球受力分析，受重力和拉力，合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有： 代入數(shù)據(jù)解得：TA=30N； OA桿對軸O的作用力TA=30N，方向向下 對B球受力分析，受重力和彈力（假設(shè)向上），合力提供向心力 根據(jù)牛頓第二定律，有： 代入數(shù)據(jù)解得：TB=5N OB桿對軸O的作用力TB=5N，方向向下 所以桿對軸O的作用力TA+TB=35N，方向向下 【點睛】本題主要考查向心力的來源，明確A、B兩球角速度相等，據(jù)此求出小球B的線速度，應用牛頓第二定律與牛頓第三定律可以正確解題。