2017-2018学年度高一物理人教版必修2第五章曲线运动单元练习

2017-2018学年度高一物理人教版必修2第五章曲线运动单元练习

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1. 降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞（ ）

A. 下落时间的越短 B. 落地时速度越大 C. 下落的时间越长 D. 落地时速度越小

2. 春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福，如图所示，孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，在水

平Ox方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为（ ）

A. 直线OA B. 直线OB C. 曲线OC D. 曲线OD

3. 如图所示，人在岸上用轻绳拉船，若使船匀速行进，则人将做（ ）

A. 匀速运动 B. 减速运动 C. 加速运动 D. 匀加速运动

4. 2007年10月13日，日本、美国、法国、英国、澳大利亚和新西兰在日本

东京伊豆大岛海域举行联合海上军事演习，如图所示，若在演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗导弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射导弹拦截．设拦截系统与飞机的水平距离为x，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足（ ）

A. v1=v2 B. v1= C. v1=v2 D. v1=

5. 如图所示，倾角为θ的斜面正上方有一小球以初速度v0水平抛出．若小球到达斜面的位移最小，重力加速度为g，则飞行时间t为（ ）

A. t=v0tanθ B. t= C. t= D. t=

6. 关于汽车转弯和火车转弯正确的是（ ）

A. 在光滑的冰面上汽车可以转弯

B. 汽车转弯时所需要的向心力是由司机转动方向盘提供的

C. 当外侧轨道高于内侧轨道时，火车转弯速率小于规定数值时，内轨将受到压力 D. 当外侧轨道高于内侧轨道时，火车转弯速率大于规定数值时，内轨将受到压力 7. 如图所示，竖直放置的光滑圆环半径R=20cm，在环上套有一个质量为m的小球，若圆

环以10rad/s的角速度绕竖直轴匀速转动（g=10m/s2），则角θ大小为（ ）

A. 30° B. 45° C. 60° D. 90° 8. 如图所示的传动装置中，B、C两轮同轴转动．A、B、C三轮的半径大小关系是rA=rC=2rB．当皮带不打滑时，三轮的角速度之比、三轮边缘的线速度大小之比、三轮边缘的向心加速度大小之比分别为（ ）

ωA：ωB=2：A. vA：vC=2：1 B. aA：aB=1：2 C.

1 D. aA：aC=1：2 二、多选题（本大题共5小题，共20.0分） 9. 如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动．一子弹以水

平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，则（ ）

A. 子弹在圆筒中的水平速度为v0=dB. 子弹在圆筒中的水平速度为v0=2dC. 圆筒转动的角速度可能为ω=2πD. 圆筒转动的角速度可能为ω=3π

10. 如图所示，在匀速转动圆规画圆的过程中（ ）

A. 笔尖的线速度不变 B. 笔尖的角速度不变

C. 笔尖和针尖的连线在相等的时间内转过的角度相等 D. 笔尖的加速度不变

11. 如图，从倾角为θ的斜面顶端以初速度v0水平抛出一个小球，不计空气

阻力，设斜面足够长，重力加速度为g．研究小球从抛出到第一次落到斜面上的过程，有（ ）

A. 小球离斜面距离最大时，其速度方向平行于斜面

B. 小球在此过程中，离斜面的最大距离等于

C. 保持θ不变，则v0越大，小球落在斜面上时的速度方向与水平方向的夹角越大 D. 保持θ不变，则v0越大，小球落在斜面上时的速度方向与水平方向的夹角越小

12. 对平抛运动的物体，若g已知，再给出系列哪组条件，可确定其初速度大小（ ）

A. 物体的质量和水平位移 B. 物体的质量下落的高度 C. 物体运动位移的大小和方向 D. 落地时的速度大小和方向 13. 如图所示，AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平初速度v向右抛出一小球，

其落点与A的水平距离为s1；从A点以水平初速度3v向右抛出一小球，其落点与A的水平距离为s2．不计空气阻力．则s1：s2可能为（ ） A. 1：3 B. 1：6 C. 1：9 D. 1：12 三、实验题探究题（本大题共1小题，共9.0分）

14. （1）在做“研究平抛物体的运动”的实验时，除了木板、小球、斜槽、铅

笔、图钉之外，下列器材中还需要的是______ ．

A．游标卡尺 B．秒表C．坐标纸 D．天平E．弹簧测力计 F．重垂线

（2）在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学在建立直角坐标系时，有一处失误，假设他在安装实验装置和进行其他操作时准确无误．观察图可知，他的失误之处是：______ （3）他根据记录建立坐标系，运用教学实验原理测得的平抛初速度值与其

真实值相比______ （选填“偏大”、“相等”或“偏小”）． 四、计算题（本大题共2小题，共20.0分）

15. 将一个小球以10m/s的速度沿水平方向抛出，小球经过1s的时间落地．不计空气阻力作用．求：

（1）抛出点与落地点在竖直方向的高度差；

（2）小球落地时的速度大小，以及速度与水平方向夹角．

16. 如图，在公路转弯处，常采用外高内低的斜面式弯道，这样可以使车辆经过弯道时不必大幅减速，从

而提高通行能力且节约燃料．若某处有这样的弯道，其半径为r=100m，路面倾角为θ，且tanθ=0.4，取g=10m/s2．

（1）求汽车的最佳通过速度，即不出现侧向摩擦力时的速度．

（2）若弯道处侧向动摩擦因数μ=0.5，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求汽车的最大速度．

答案和解析

【答案】 1. B 2. D 3. B 4. D 5. B 6. C 7. C 8. B 9. AD 10. BC 11. AB 12. CD 13. ABC 14. CF；应以球心在槽末端的水平线作x轴；偏大 15. 解：

（1）物体在竖直方向做自由落体运动，下落高度h=gt2=5m （2）落地时，竖直方向速度vy=gt=10m/s 所以，落地时速度大小v=

=

m/s=14.1m/s

设落地速度与水平方向夹角为θ，则tanθ=，所以θ=45°

答：

（1）抛出点与落地点在竖直方向的高度差是5m；

（2）小球落地时的速度大小是14.1m/s，速度与水平方向夹角为45°．

16. 解：（1）车辆以最佳速度通过弯道时，由重力和路面的支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：

mgtanθ=m，

得：v=m/s=20m/s．

（2）当以最大速度转弯时，最大静摩擦力沿斜面向下，此时根据牛顿第二定律，车在竖直方向平衡，有：Ncosθ=mg+fsinθ

车在水平方向有：Nsinθ+fcosθ=m又fm=μN 以上三式解得：vm=

=33.6m/s．

由此解得最大速度为：vm=m/s．故汽车不出现侧向摩擦力的速度为m/s， 答：（1）最佳通过速度，即不出现侧向摩擦力的速度为20m/s． （2）最大通过速度为33.6m/s． 【解析】

1. 解：A、C、降落伞参加了竖直方向的分运动和水平方向分运动，水平方向的分运动对竖直分运动无影响，故风速变大时，下落的时间不变，故A错误，C也错误；

B、D、根据v=，若风速越大，水平风速vx越大，则降落伞落地时速度越大，故B正确，D错误；

故选：B．

降落伞参加了竖直方向的分运动和水平方向分运动，水平方向的分运动对竖直分运动无影响． 本题关键在于水平分运动与竖直分运动互不影响，落地时间由竖直分运动决定．

2. 解：孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，则合外力沿Oy方向，在水平Ox方向做匀速运动，此方向上合力为零，所以合运动的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向不沿Oy方向，孔明灯做曲线运动，结合合力指向轨迹内侧可知轨迹可能为OD，故D正确，ABC错误． 故选：D

当合加速度的方向与合速度的方向在同一条直线上，物体做直线运动，当合速度的方向与合加速度的方向

不在同一条直线上，物体做曲线运动，根据孔明灯在两个方向的运动情况得出合力与速度方向的关系，从而判断轨迹．

解决本题得关键知道在曲线运动中，合力大致指向轨迹凹的一向，会根据轨迹弯曲判断加速度的方向，也要会根据合力方向判断大致的轨迹．

3. 解：由题意可知，人匀速拉船，根据运动的分解与合成，则有速度的分解，如图所示：

V1是人拉船的速度，V2是船行驶的速度，设绳子与水平夹角为θ，则有： V1=V2cosθ

随着θ增大，由于V2不变，所以V1减小，且非均匀减小．故B正确，ACD错误． 故选：B．

将小船的速度沿着平行绳子和垂直绳子的方向进行正交分解，由于绳子不可以伸长或收缩（微小形变，忽略不计），平行绳子方向的分速度与人的速度相同．

解决“绳（杆）端速度分解模型”类问题时应把握以下两点： （1）确定合速度，它应是小船的实际速度；

（2）小船的运动引起了两个效果：一是绳子的收缩，二是绳绕滑轮的转动．应根据实际效果进行运动的分解．

4. 解：炮弹运行的时间t=，在这段时间内飞机发射炮弹在竖直方向上的位移h1=gt2，拦截炮弹在这段

时间内向上的位移，h2=v2t-gt2． 则H=h1+h2=v2t，所以v1=v2．

故选：D

若拦截成功，竖直上抛的炮弹和平抛的炮弹运动时间相等，在竖直方向上的位移之和等于H，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．

解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．以及知道竖直上抛运动加速度不变，是匀变速直线运动． 5. 解：过抛出点作斜面的垂线AB，如图所示：

当质点落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则 水平方向：x=v0t 竖直方向：y=gt． 根据几何关系有=tanθ

2

则=tanθ

解得：t==．故B正确，A、C、D错误．

故选：B．

由数学知识得：从抛出点到达斜面的最小位移为过抛出点作斜面的垂线．设经过时间t到达斜面上，根据平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，表示出水平和竖直方向上的位移，再根据几何关系即可求解．

解决本题的关键是知道怎样运动时位移最小，再根据平抛运动的基本规律结合几何关系解题．

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/w2lx.html