高中物理人教版必修2练习：第五章 曲线运动 章末检测 word版含解析

高中物理人教版必修2练习：第五章 曲线运动 章末检测 word版含解析

章末检测 [时间：90 分钟 满分：100 分] 一、单项选择题(共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分) 1．关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是( ) A．平抛运动是匀变速曲线运动 B．匀速圆周运动是速度不变的运动 C．圆周运动是匀变速曲线运动 D．做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 2．关于互成角度(不为 0°和 180°)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动，下列 说法正确的是( ) A．一定是直线运动 B．一定是曲线运动 C．可能是直线，也可能是曲线运动 D．以上答案都不对 3．如图 1 所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴 O 匀速转动，a 和 b 是轮上质量相等的两个质点， 则偏心轮转动过程中 a、b 两质点( ) 图 1 A．角速度大小相同 B．线速度大小相同 C．向心加速度大小相同 D．向心力大小相同 4．以初速度 v0 水平抛出一个物体，经过时间 t 物体的速度大小为 v，则经过时间 2t，物体速 度大小的表达式正确的是( ) A．v0＋2gt B．v＋gt C. v 20 ＋2gt2 D. v2＋2gt2 5.如图 2 所示，质量为 m 的物块从半径为 R 的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度 为 v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是 Ff，则物块与碗的动摩擦因数为( ) 图 2 A. Ff mg B. Ff mg＋mv2 R C. Ff mg－mv2 R D. Ff mv2 R 6．如图 3 所示，“旋转秋千”中的两个座椅 A、B 质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋 转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确 的是( ) 图 3 A．A 的速度比 B 的大 B．A 与 B 的向心加速度大小相等 C．悬挂 A、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等 D．悬挂 A 的缆绳所受的拉力比悬挂 B 的小 7.如图 4 所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上，物体与斜面 接触时速度与水平方向的夹角φ满足( ) 图 4 A．tan φ＝sin θ B．tan φ＝cos θ C．tan φ＝tan θ D．tan φ＝2tan θ 二、多项选择题(共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分) 8．下列现象是为了防止物体产生离心运动的有( ) A．汽车转弯时要限制速度 B．转速很高的砂轮半径不能做得太大 C．在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨 D．离心水泵工作时 9．一物体做平抛运动，先后在两个不同时刻的速度大小分别为 v1 和 v2，时间间隔为Δt，那么 ( ) A．v1 和 v2 的方向一定不同 B．v1v1，B 对；由Δv＝gΔt 知Δv 方向一定与 g 方向相同即 竖直向下，大小为 gΔt，C 错，D 对．] 10．CD [由于不知道小球在圆周最高点时的速率，故无法确定绳子的拉力大小，A、B 错误； 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率满足 mg＝mv2 L ，推导可得 v＝ gL，C 正确；小球过最低点时，向心力方向向上，故绳子的拉力一定大于小球重力，D 选项 正确．] 11．BD [设小球在最高点时受杆的弹力向上，则 mg－FN＝mv2 l ，得 FN＝mg－mv2 l ＝6 N，故 小球对杆的压力大小是 6 N，A 错误，B 正确；小球通过最低点时 FN－mg＝mv2 l ，得 FN＝mg ＋mv2 l ＝54 N，小球对杆的拉力大小是 54 N，C 错误，D 正确．] 12．BC [摩托车受力如图所示． 由于 FN＝ mg cos θ 所以摩托车受到侧壁的压力与高度无关，保持不变，摩托车对侧壁的压 力 F 也不变，A 错误；由 Fn＝mgtan θ＝mv2 r ＝mω2r 知 h 变化时，向心力 Fn 不变，但高度升高， r 变大，所以线速度变大，角速度变小，周期变大，选项 B、C 正确，D 错误．] 13.1 4mg 解析 设小球经过 B 点时速度为 v0，则小球平抛的水平位移为 x＝ 3R2－2R2＝ 5R， 2R＝1 2gt2，所以 t＝2 R g v0＝x t ＝ 5R 2 R g ＝ 5gR 2 . 对小球过 B 点时由牛顿第二定律得 F＋mg＝mv 20 R ，F＝1 4mg. 由牛顿第三定律得 F′＝F＝1 4mg. 14．(1) 2h g (2) v 20 ＋2gh 解析 (1)解决平抛运动的方法是通常把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方 向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．设小球飞行时 间为 t，根据平抛运动的规律，可得 竖直方向上有 h＝1 2gt2 解得：t＝ 2h g (2)设小球落到 B 点时的竖直速度为 vy，则 竖直方向上 vy＝gt＝g 2h g ＝ 2gh 根据平行四边形定则得：小球落到 B 点时的速度大小为 v＝ v 20 ＋v 2y ＝ v 20 ＋2gh. 15．(1)1 m/s (2)0.2 解析 (1)物块做平抛运动，竖直方向有 H＝1 2gt2① 水平方向有 x＝v0t② 联立①②两式得 v0＝x g 2H ＝1 m/s③ (2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 μmg＝mv 20 R ④ 联立③④得 μ＝v 20 gR ＝0.2 16．(1)20 rad/s (2)1.5×10－2 N 0 解析 (1)转至最低点时，小球对管底压力最大；转至最高点时，小球对管底压力最小，最低 点时管底对小球的支持力 F1 应是最高点时管底对小球支持力 F2 的 3 倍，即 F1＝3F2① 根据牛顿第二定律有最低点：F1－mg＝mrω2② 最高点：F2＋mg＝mrω2③ 由①②③得ω＝ 4g 2r ＝ 4×10 2×0.05 rad/s＝20 rad/s (2)在最高点时，设小球不掉下来的最小角速度为ω0， 则 mg＝mrω 20 J，ω0＝ g r ＝ 10 0.05rad/s≈14.1 rad/s 因为ω＝10 rad/s<ω0＝14.1 rad/s，故管底转到最高点时，小球已离开管底，因此管底对小球 作用力的最小值为 F′＝0 当转到最低点时，管底对小球的作用力最大为 F1′， 根据牛顿第二定律知 F1′－mg＝mrω2，则 F1′＝mg＋mrω2＝1.5×10－2 N.