遼寧省大連市高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng)單元測(cè)試 新人教版必修2.doc
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第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 一、選擇題 1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的說(shuō)法正確的是( ) A. 變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng) B. 曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) C. 曲線運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng) D. 曲線運(yùn)動(dòng)一定是加速度不變的勻變速運(yùn)動(dòng) 【答案】B 【解析】 【詳解】無(wú)論是物體速度的大小變了,還是速度的方向變了,都說(shuō)明速度是變化的,都是變速運(yùn)動(dòng),做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向在時(shí)刻改變,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),故A正確;變速運(yùn)動(dòng)也可以是勻加速直線運(yùn)動(dòng)或勻減速直線運(yùn)動(dòng),并不一定是曲線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;變加速運(yùn)動(dòng)是指加速度變化的運(yùn)動(dòng),曲線運(yùn)動(dòng)的加速度可以不變,如平拋運(yùn)動(dòng)就是加速度恒定的勻變速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;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,但合外力可能變化,加速度可能變化,故D錯(cuò)誤。所以B正確,ACD錯(cuò)誤。 2.正在水平勻速飛行的飛機(jī),每隔1秒鐘釋放一個(gè)小球,先后共釋放5個(gè)。不計(jì)阻力則( ) A. 這5個(gè)球在空中排成一條直線 B. 這5個(gè)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(diǎn)間距離相等 【答案】AD 【解析】 釋放的每個(gè)小球都做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向的速度與飛機(jī)的飛行速度相等,所以5個(gè)小球均始終在飛機(jī)正下方,且相鄰小球落地點(diǎn)間距相等,故AD正確;豎直方向5個(gè)小球均為自由落體運(yùn)動(dòng),由于第2個(gè)球釋放時(shí)第1個(gè)小球的速度已經(jīng)為v0=gt=10 m/s,所以之后經(jīng)時(shí)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(cuò)誤。所以AD正確,BC錯(cuò)誤。 3.物體從某一高處平拋,其初速度為,落地速度為v,不計(jì)阻力,則物體在空中飛行時(shí)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(shí)豎直分速度為:,又,則,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤; 故選B。 【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,掌握分速度公式,結(jié)合運(yùn)動(dòng)的分解法研究。 4.A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)的水平圓臺(tái)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(dāng)圓臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),A、B、C都沒(méi)發(fā)生滑動(dòng),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(dòng),角速度大小相等,根據(jù)質(zhì)量關(guān)系、轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑大小關(guān)系比較向心力的大小。 【詳解】A、B、C轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(cuò)誤。 【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道共軸轉(zhuǎn)動(dòng),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(guò)最低點(diǎn)時(shí)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(zhǎng)( ) 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(dòng)能定理可知:,解得:,可知L越長(zhǎng),v越大,在最低點(diǎn)由向心力公式可得:,解得:T=3mg;與L的大小無(wú)關(guān);向心加速度:,與繩長(zhǎng)L無(wú)關(guān);角速度:,可知繩長(zhǎng)越長(zhǎng),角速度越小。由此可知D正確,ABC錯(cuò)誤。 二、實(shí)驗(yàn)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(yùn)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(yùn)行的周期是_______h 【答案】1.4; 【解析】 【詳解】根據(jù)萬(wàn)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(yùn)動(dòng)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(dòng)裝置,皮帶與輪不打滑,左邊為主動(dòng)輪, 在傳動(dòng)中A、B、C點(diǎn)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(dòng),皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是皮帶和輪子接觸點(diǎn)的線速度的大小相同,B、C兩輪是軸傳動(dòng),軸傳動(dòng)的特點(diǎn)是角速度相同。 【詳解】由于A輪和B輪是皮帶傳動(dòng),皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是兩輪與皮帶接觸點(diǎn)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(diǎn)睛】解決傳動(dòng)類問(wèn)題要分清是摩擦傳動(dòng)(包括皮帶傳動(dòng),鏈傳動(dòng),齒輪傳動(dòng),線速度大小相同)還是軸傳動(dòng)(角速度相同)。 9.質(zhì)量為M的人抓住長(zhǎng)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(yùn)動(dòng),當(dāng)球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度為v,則此時(shí)人對(duì)地面的壓力為_(kāi)_____________________。 【答案】 ; 【解析】 【詳解】當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí),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(shí)人對(duì)地面的壓力為:。 10.如下圖所示,兩個(gè)摩擦傳動(dòng)的輪子,A為主動(dòng)輪,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,已知A、B輪的半徑分別是R1和R2,C點(diǎn)離圓心捉為R2/2,則C點(diǎn)處的向心加速度是______。 【答案】 ; 【解析】 【分析】 A、B兩輪靠摩擦傳動(dòng),知輪子邊緣上的點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)線速度大小相等,有:R1ω=R2ωB,解得,則C處的向心加速度:。 【點(diǎn)睛】解決本題要知道共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)角速度大小相等,靠摩擦傳動(dòng)輪子邊緣上的點(diǎn)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(jì)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(yùn)動(dòng),貨架上的小球落下。求小球落在地板上,落點(diǎn)到貨架邊緣的水平距離。 【答案】 【解析】 【分析】 對(duì)于小球來(lái)說(shuō),做的是平拋運(yùn)動(dòng),可以分為水平和豎直方向來(lái)列方程,同時(shí)車廂是加速運(yùn)動(dòng)的,車廂在水平方向上也有位移,落點(diǎn)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(yùn)動(dòng),在豎直方向上,小球做自由落體運(yùn)動(dòng)。 根據(jù),解得:, 在水平方向上,小球做初速度為v0的勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)貨架做初速度為v0的勻加速運(yùn)動(dòng),小球在水平方向的位移是: 貨架運(yùn)動(dòng)距離是: 小球的落點(diǎn)到貨架邊緣的水平距離是: 【點(diǎn)睛】本題考查平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用,同時(shí)同學(xué)們比較容易忽略的是車廂的運(yùn)動(dòng),由于車廂是加速運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)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(dòng),設(shè)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)速度為4米/秒,求此桿對(duì)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(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),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(duì)A、B進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律列方程可以求出細(xì)桿對(duì)球的作用力,然后由牛頓第三定律求出球?qū)?xì)桿的作用力,最后對(duì)桿受力分析,根據(jù)平衡條件求解O軸對(duì)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(duì)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(duì)軸O的作用力TA=30N,方向向下 對(duì)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(duì)軸O的作用力TB=5N,方向向下 所以桿對(duì)軸O的作用力TA+TB=35N,方向向下 【點(diǎn)睛】本題主要考查向心力的來(lái)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(yīng)用牛頓第二定律與牛頓第三定律可以正確解題。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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