1、学年人教版高中物理必修二学练测练习章末质量评估卷一第5章 曲线运动 曲线运动章末质量评估卷(一)第五章曲线运动(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分.18题为单选题，915题为多选题)1关于曲线运动的说法正确的是()A速率不变的曲线运动加速度为0B做曲线运动的物体所受合外力可能为0C变速运动一定是曲线运动D曲线运动一定是变速运动详细分析：选D曲线运动的速度方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，加速度(合外力)不可能为0，故A、B错误，D正确；若物体所受合外力的方向与物体的速度方向一致，物体做匀变速直线运动，故选项C错误2如图所示为洗衣机脱水筒在匀速
2、转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则()A衣服受重力、弹力、压力、摩擦力、向心力五个力作用B洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越小C衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需要的向心力时，水滴做离心运动D衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时，水滴做离心运动详细分析：选C向心力是根据力的作用效果命名的，衣服所受的合外力提供向心力，且脱水筒转动越快，所需的向心力越大，衣服与筒壁间的弹力就越大，所以A、B都不正确；衣服上的水滴与衣服间的附着力提供向心力，当附着力不足以提供所需的向心力时，水滴做离心运动，故C正确，D错误3如图所示，AB和CD
3、是彼此平行且笔直的河岸若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P；若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且水流速度处处相等，现使小船船头垂直河岸由A点匀加速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹可能是图中的()A直线P B曲线QC直线R D曲线S详细分析：选D小船沿AC方向做匀加速直线运动，沿AB方向做匀速直线运动，AB方向的匀速直线运动和AC方向的匀加速直线运动的合运动为曲线运动，合外力沿AC方向，指向曲线运动轨迹的内侧，故正确选项为D.4.如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮边缘上的两个点，则偏心轮转动过程中a、b两点()A角速度大小相同B线速度大小
4、相同C周期大小不同D转速大小不同详细分析：选A同轴转动，角速度大小相等，周期、转速都相等，选项A正确，C、D错误；角速度大小相等，但转动半径不同，根据vr可知，线速度大小不同，选项B错误5如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比()A线速度之比为14B角速度之比为41C向心加速度之比为81D向心加速度之比为18详细分析：选D由题意知2va2v3v2vc，其中v2、v3为轮2和轮3边缘的线速度，所以vavc12，A错；设轮4的半径为r, 则aa
5、ac，即aaac18，C错，D对；，B错6如图所示，水平面上有一个固定斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0，现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下哪个图象能正确表示平抛的飞行时间t随v变化的函数关系() 详细分析：选C当小球落在斜面上时，有tan ，解得t，t与速度v成正比当小球落在地面上，根据hgt2得t知运动时间不变可知t与v的关系图线先是过原点的一条倾斜直线，然后是平行于横轴的直线故C正确，A、B、D错误7如图所示，一架在2 000 m的高空以200 m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机，要想用两枚炸弹分别炸到山脚和山顶
6、的目标A和B.已知山高720 m，山脚与山顶的水平距离为1 000 m，若不计空气阻力，g取10 m/s2，则投弹的时间间隔应为()A4 s B5 sC9 s D16 s详细分析：选C若要炮弹击中A，炮弹下落的时间t120 s，投弹点距A点的水平距离x1v0t14 000 m若要炮弹击中B，炮弹下落的时间t2 16 s，投弹点距B点的水平距离x2v0t23 200 m，投弹的时间间隔t s9 s.8如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角60，AB两点高度差h1 m，忽略空气阻力，重力加速度g10 m/s2，则球刚
7、要落到球拍上时速度大小为()A2 m/s B2 m/sC4 m/s D m/s详细分析：选C根据hgt2得t s s，竖直分速度： vygt10 m/s m/s，刚要落到球拍上时速度大小v m/s4 m/s，C正确，A、B、D错误9关于匀速圆周运动，下列说法正确的是()A由an知，匀速圆周运动的向心加速度恒定B向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小C匀速圆周运动不属于匀速运动D向心加速度越大，物体速率变化越快详细分析：选BC加速度是矢量，且方向始终指向圆心，因此为变量，所以A错；由向心加速度的意义可知B对，D错；匀速运动是匀速直线运动的简称，匀速圆周运动其实是匀速率圆周运动，属于曲线
8、运动，C对10物体沿粗糙曲面向上运动，如图所示，到达最高点时，物体可能受到哪些力()A重力，弹力，摩擦力，向心力B重力，弹力，摩擦力C重力，弹力D重力详细分析：选BD若物体到达最高点时速度为v，重力提供向心力，只受到重力作用；若物体到达最高点时速度为v，由重力和曲面对物体的压力提供向心力，物体受到重力、弹力、摩擦力三个力作用；故B、D正确，A、C错误11(2019江苏卷)如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为，重力加速度为g，则座舱()A运动周期为B线速度的大小为RC受摩天轮作用力的大小始终为mgD所受合力的大小始终为m2R详细分析：选B
9、D由于座舱做匀速圆周运动，由公式，解得：T，故A错误；由圆周运动的线速度与角速度的关系可知，vR，故B正确；由于座舱做匀速圆周运动，所以座舱受到摩天轮的作用力是变力，不可能始终为mg，故C错误；由匀速圆周运动的合力提供向心力可得：F合m2R，故D正确12如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A到达图示位置时，货箱向上运动的速度大于B到达图示位置时，货箱向上运动的速度等于vcos C运动过程中，M受到绳的拉力等于(Mm)gD运动过程中，M受到绳的拉力大于(Mm)g详细分
10、析：选BD小车A向左运动的过程中，小车的速度是合速度，可分解为沿绳方向与垂直于绳方向的速度，如图所示由图可知v1vcos ，小车向左运动的过程中角减小，v不变，v1增大，货物做向上的加速运动，故绳的拉力大于货物总重力故B、D正确13有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是()A如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B如图b所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变C如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用详细分析：选BD汽车在最高
11、点mgFN知FNmg，故处于失重状态，故A错误；题图b所示是一圆锥摆，重力和拉力的合力充当小球运动的向心力，即Fmgtan m2r，rhtan ，得，故增大，但保持圆锥的高不变，角速度不变，故B正确；图c中根据受力分析知两球受力情况相同，即向心力相同，由Fm2r知r不同角速度不同，故C错误；火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用，故D正确14如图所示，OMMNR，两球质量都是m，a、b为水平轻绳小球正随水平圆盘以角速度匀速转动，摩擦不计，则绳a、b的拉力为()AFam2R BFa3m2RCFbm2R DFb2m2R详细分析：选BD设绳a和绳b的拉力大小分别为Fa和Fb，根据牛二定
12、律得，对a球：FaFbm2R，对b球：Fbm22R，解得Fa3m2R，Fb2m2R，故B、D正确15如图所示，圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时， 物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得转台半径R0.6 m，离水平地面的高度H0.8 m，物块平抛落地时水平位移的大小x0.8 m，重力加速度g10 m/s2.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力则()A物块运动到达地面的时间t0.4 sB物块做平抛运动的初速度大小v02 m/sC物块与转台间的动摩擦因数D物块落地点与转台圆心在地面的投影点间的距离d1 m详细分析：选ABD由H gt2得t0.4 s，故A正确；由xv0t，
13、得v02 m/s，故B正确；根据mgm，得，故C错误；d1 m，故D正确二、非选择题(本题共5小题，共55分)16(5分)在研究做圆周运动的物体在任意位置的速度方向时，可在桌面上铺一张白纸，设法使一个陀螺在纸上O点稳定转动，如图(a)所示，接着在陀螺的边缘滴几滴带颜色的水，水在纸上甩出的痕迹如图(b)所示，然后再用一张透明胶片做模板，画一个圆及其几根切线，如图(c)所示(1)圆的半径与陀螺的半径的比例应为_(2)将圆心与纸上O点对准并覆盖其上，随后绕过O点、垂直于纸面的轴旋转模板，可观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，这种判断的方法通常称为_A控制变量法 B建模方法C等效替代法 D图象方法详
14、细分析：(1)陀螺的边缘上的水沿切线方向飞出，所以圆的半径与陀螺的半径的比例应为11.(2)本题通过建立模型，观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，得出了圆周运动的物体在任意位置的速度方向所以这种方法称为建模方法答案：(1)11(2)B17(10分)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是
15、0.10 s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为14，则：(1)由以上信息，可知a点_(填“是”或“不是”)小球的抛出点(2)由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为_m/s2.(3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是_m/s.(4)由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是_m/s.详细分析：(1)由初速度为零的匀加速直线运动经过相邻的相等的时间内通过位移之比为135可知，a点是抛出点(2)由ab、bc、cd水平距离相同可知，a到b、b到c运动时间相同，设为T，在竖直方向有hgT2，T0.1 s，可求出g8 m/s2.(3)由两位置间的时间间隔为
16、0.10 s，水平距离为8 cm，xvt，得水平速度为0.8 m/s.(4)b点竖直分速度为ac间的竖直平均速度，根据速度的合成求b点的合速度，vybm/s0.8 m/s，所以vb m/s.答案：(1)是(2)8(3)0.8(4)18(12分)如图所示，圆轨道AB是在竖直平面内的光滑的圆周，在B点轨道的切线是水平的，一质点自A点从静止开始下滑，滑到B点时的速度大小是，求：(1)质点在A点下滑时的向心加速度大小和加速度大小；(2)在质点刚要到达B点时的加速度大小和向心加速度大小；(3)滑过B点后的加速度大小详细分析：(1)质点在A点下滑时速度为0，只受重力作用，则由an得向心加速度大小an0，由
17、mgma得加速度大小为ag.(2)质点由A点到B点所做的运动是圆周运动的一部分，因而质点刚要到达B点时的运动为圆周运动的一部分，其在水平方向上加速度为0，加速度为向心加速度，大小为aan，将v代入可得aan2g.(3)质点滑过B点后做平抛运动，只受重力作用，加速度大小为g.答案：(1)0g(2)2g2g(3)g19(14分)小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为3d/4，重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻
18、力求：(1)绳断时球的速度大小v1；(2)球落地时的速度大小v2；(3)绳能承受的最大拉力多大？详细分析：(1)设绳子断后球的飞行时间为t，根据平抛运动规律，竖直方向gt2，水平方向dv1t，得v1.(2)v1，vy，由平抛运动的规律得v2 .(3)设绳子能够承受的最大拉力为T，这也是球受到绳的最大拉力，球做圆周运动的半径为Rd，在最低点，绳子突然断掉的瞬间，根据圆周运动向心力公式Tmgm，得Tmg.答案：(1)(2)(3)mg20(14分)如图所示，平台上的小球从A点水平抛出，恰能无碰撞地进入光滑的斜面BC，经C点进入光滑水平面CD时速率不变，最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内已知小球质量为m，A、B两点高度差为h，BC斜面高2h，倾角45，悬挂弧形轻质筐的轻绳长为3h，小球可看成质点，弧形轻质筐的重力忽略不计，且其高度远小于悬线长度，重力加速度为g，试求：(1)B点与抛出点A的水平距离x；(2)小球运动至C点速度vC的大小；(3)小球进入轻质筐后瞬间，轻质筐所受拉力F的大小详细分析：(1)小球在B点速度与斜面平行，vyv0，th，v0tx，x2h.(2)小球在斜面上加速度agsin 45g，vBv02，vC2vB22a，vC2.(3)Fmgm，Fmg.答案：(1)2h(2)2(3)mg
