2016-2017学年高中物理第5章曲线运动章末自测新人教版必修

第5章 曲线运动一、选择题(15题只有一个选项符合题目要求，69题有多个选项符合题目要求)1.如图所示，水平桌面上一小铁球沿直线运动。若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁，下列关于小球运动的说法正确的是()A磁铁放在A处时，小铁球做匀速直线运动B磁铁放在A处时，小铁球做匀加速直线运动C磁铁放在B处时，小铁球做匀速圆周运动D磁铁放在B处时，小铁球做变加速曲线运动解析：磁铁放在A处时，小铁球做变加速直线运动，选项A、B错误；磁铁放在B处时，小铁球做变加速曲线运动，选项C错误，选项D正确。答案：D2如图所示，在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左运动，同时刻一个小孩在A球正上方以v0的速度将B球平抛出去(空气阻力不计)，最后落于C点，则()A小球A先到达C点 B小球B先到达C点C两球同时到达C点 D不能确定解析：B球做平抛运动，水平方向上的分运动是速度为v0的匀速直线运动，故二者同时到达C点。答案：C3游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s2，g取10 m/s2。那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的()A1倍 B2倍C3倍 D4倍解析：游客乘过山车在圆弧轨道最低点的受力如图所示。由牛顿第二定律得FNmgman，则FNmg2mg3mg，即3。答案：C4.竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个蜡块能在水中以0.1 m/s的速度匀速上浮。在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得蜡块实际运动方向与水平方向成30°角，如图所示。若玻璃管的长度为1.0 m，在蜡块从底端上升到顶端的过程中，玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离为()A0.1 m/s,1.73 m B0.173 m/s,1.0 mC0.173 m/s,1.73 m D0.1 m/s,1.0 m解析：设蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为v1，位移为x1，蜡块随玻璃管水平向右移动的速度为v2，位移为x2，如图所示，v2 m/s0.173 m/s。蜡块沿玻璃管匀速上升的时间t s10 s。由于合运动与分运动具有等时性，故玻璃管水平移动的时间为10 s。水平运动的距离x2v2t0.173×10 m1.73 m。故选项C正确。答案：C5.如图所示，当小车A以恒定的速度v向左运动时，则对于B物体来说，下列说法正确的是()A匀加速上升B匀速上升CB物体受到的拉力大于B物体受到的重力DB物体受到的拉力等于B物体受到的重力解析：如图所示，vBvcos ，当小车向左运动时，变小，cos 变大，故B物体向上做变加速运动，A、B错误；对B物体有FTmBgmBa>0，则FT>mBg，故C正确，D错误。答案：C6.(2016·十堰高一检测)在图示光滑轨道上，小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力为mg，已知圆弧的半径为R，则()A在最高点A，小球受重力和向心力B在最高点A，小球受重力和圆弧的压力C在最高点A，小球的速度为D在最高点A，小球的向心加速度为2g解析：小球在最高点受重力和压力，由牛顿第二定律得FNmgma，又FNmg，所以a2g，B、D正确。答案：BD7(2016·武威高一检测)关于平抛运动，下列说法正确的是()A由t可知，物体平抛的初速度越大，飞行时间越短B由t 可知，物体下落的高度越大，飞行时间越长C任意连续相等的时间内，物体下落高度之比为135D任意连续相等的时间内，物体运动速度的改变量相等解析：由hgt2得t ，即平抛运动的时间仅由下落的高度决定，下落的高度越大，飞行时间越长，A错，B对；只有在平抛运动开始的任意连续相等的时间内，物体下落高度之比才为135，C错；根据vgt可知，任意连续相等的时间内，平抛运动速度的改变量都相等，D对。答案：BD8(2016·唐山高一检测)刀削面是同学们喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外。刀削面全凭刀削，因此得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m，最近的水平距离为0.5 m，锅的半径为0.5 m。要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些？(g取10 m/s2)()A1 m/s B2 m/sC3 m/s D4 m/s解析：由hgt2知，面片在空中的运动时间t0.4 s，而水平位移xv0t，故面片的初速度v0，将x10.5 m和x21.5 m代入得面片的最小初速度v011.25 m/s，最大初速度v023.75 m/s，即1.25 mv03.75 m/s，B、C选项正确。答案：BC92016年CCTV1综合频道在黄金时间播出了电视剧陆军一号，其中直升机抢救伤员的情境深深感动了观众。假设直升机放下绳索吊起伤员后(如图甲所示)，竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示，则()A绳索中拉力可能倾斜向上B伤员先处于超重状态后处于失重状态C在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线D绳索中拉力先大于重力，后小于重力解析：由竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象可知，伤员在水平方向做匀速运动，在竖直方向上先做匀加速运动后做匀减速运动，绳索中拉力一定竖直向上，绳索中拉力先大于重力，后小于重力，伤员先处于超重状态后处于失重状态，在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条曲线，选项B、D正确。答案：BD二、非选择题10.如图为湖边一倾角为37°的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O。一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子，已知AO50 m，g取10 m/s2。(1)若要求小石子能落到水面，v0最小是多少？(2)若小石子不能落到水面上，落到斜面时速度方向与水平面夹角的正切值是多少？解析：(1)若石块恰能落到O点，v0最小，则AOcos v0tAOsin gt2解得：v016.33 m/s。(2)斜面与水平方向夹角37°，若小石子落到斜面上时，速度方向与水平方向的夹角为，则tan tan 所以：tan 2tan 1.5。答案：(1)16.33 m/s(2)1.511.如图所示，半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg。求A、B两球落地点间的距离。解析：两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差。对A球：3mgmgmvA对B球：mg0.75mgmvB xAvAtvA 4RxBvBtvBR得xAxB3R。答案：3R12.(2016·汕头高一检测)厢式货车在水平路面上做弯道训练。圆弧形弯道的半径为R8 m，车轮与路面间的动摩擦因数为0.8，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。货车顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数为F04 N。g取10 m/s2。(1)该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度vm是多大？(2)该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F5 N，此时细线与竖直方向的夹角是多大？此时货车的速度v是多大？解析：(1)车沿平直路面做匀速运动时，小球处于平衡状态，传感器的示数为F0mg4 N得到m0.4 kg该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，地面对其摩擦力提供向心力，为了防止侧滑，向心力不能超过最大静摩擦力，即mg代入数据得：vm8 m/s(2)小球受力如图，一个重力mg4 N，方向竖直向下，一个拉力F5 N，二者的合力沿水平方向提供向心力，根据几何关系得到3 N代入数据得v m/s2 m/s<8 m/s所以没有侧滑，运动半径不变tan 得到37°答案：(1)8 m/s(2)37°2 m/s