月1617日第11小组使用高一物理期末复习（人教版）必修二第五章曲线运动单元复习试题（原卷版）

2018年高一物理期末复习：（人教版）必修二第五章曲线运动单元复习卷一、单选题（本大题共11小题，共分）1.已知河水的流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且v2＞v1，用小箭头表示小船，箭头指向表示船头的指向，则能正确反映小船以最短时间渡河．以最短位移渡河的情景图示依次是（）A.①②B.④⑤C.①⑤D.②③2.汽车通过绳索牵着重物G上升，当汽车以速度v1匀速前进时，某一时刻，重物的速度为v2，则下列说法正确的是（）A.重物做匀速运动，且v1=v2B.重物做加速运动，且v1＞v2C.重物做加速运动，且v1＜v2D.重物做减速运动，且v1＞v23.在下列运动中，加速度一定变化的是（）A.匀速圆周运动B.平抛运动C.竖直上抛运动D.自由落体运动4.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）学*科*网...A.a的飞行时间比b的长B.a的水平速度比b的小C.b和c的飞行时间相同D.b的初速度比c的小5.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θ=60°，AB两点高度差h=1m，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则球刚要落到球拍上时速度大小为（）A.m/sB.m/sC.m/sD.m/s6.如图所示，“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且A、B稳定时，下列说法正确的是()A.A的速度比B的大B.A与B的向心加速度大小相等C.A与B的角速度相等D.A、B均处于平衡态7.如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点和c点分别位于小轮和大轮的边缘上，在传动过程中皮带不打滑，则（

）A.a点和c点的向心加速度大小相等B.b点和c点的线速度大小相等C.a点和c点的线速度大小相等D.a点和b点的角速度大小相等8.如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4：1：16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是（）A.小齿轮和后轮的角速度大小之比为16：1B.大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1：4C.大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1：4D.大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为4：19.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是（）A.小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力B.小球在水平线ab以上的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D.小球通过最高点时的最小速度vmin=10.如图所示为某港口大型起重装置，缆车下吊一重物正匀速运动，所吊重物的质量为m，吊重物的缆绳长为L，当缆车突然停止时，缆绳所承受的拉力增大为原来的2倍，不计缆绳的重量，重力加速度为g，则缆车匀速运动时的速度为（）A.B.C.D.11.质量为m和4m的P、Q两个物体分别做半径为2R和R的匀速圆周运动，在相同的时间里P转过60°，Q转过45°，它们的向心力大小之比为（）A.1：4B.2：3C.4：9D.8：9二、多选题（本大题共4小题，共分）12.若如图所示，物体M用两根长度相等不可伸长的线系在竖直杆上，它们随竖直杆一道转动，当转动角速度ω变化时，（）A.ω只有超过某一数值，绳AM张力才出现B.绳BM的张力随ω的增大而增大C.不论ω如何变化，绳BM的张力总大于AM的张力D.当ω增大到某个值时，总会出现绳AM的张力总大于BM的张力13.“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型，如图所示，已知绳长为l，重力加速度为g，忽略空气阻力，则（）A.小球运动到最低点Q时，处于超重状态B.小球初速度v0越大，则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大C.当v0＞，小球一定能通过最高点PD.当v0＜，细绳始终处于绷紧状态14.如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面的竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍．若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则（）A.b球一定先落在斜面上B.a、b不可能同时分别落在半圆轨道和斜面上C.a球可能先落在半圆轨道上D.a、b可能同时分别落在半圆轨道和斜面上15.如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，不计空气阻力，则（）A.若小球以最小位移到达斜面，则B.若小球垂直击中斜面，则t=C.若小球能击中斜面中点，则t=D.无论小球怎样到达斜面，运动时间均为t=三、实验题探究题（本大题共1小题，共分）16.（1）下面是通过描点法画小球平抛运动轨迹的一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上______．A．通过调节使斜槽的末端切线保持水平B．每次释放小球的位置必须相同C．记录小球位置用的凹槽每次必须严格等距离下降D．每次必须由静止释放小球E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触F．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图所示，其中O点为平抛运动的起点．根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v0=______m/s．四、计算题（本大题共3小题，共分）17.从某一高度平抛一物体，抛出2s后落地时它的速度方向与水平方向成45°角，（g=10m/s2）求：(1)抛出点距地面的高度；(2)抛出时的速度．18.现有一根长的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示。不计空气阻力，（g=10m/s2，）．则：(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？(2)在小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？(3)小球以速度v2=1m/s水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间。19.如图所示，有一长为L的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球。现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动。已知水平地面上的C点位于O点正下方，且到O点的距离为。不计空气阻力。(1)求小球通过最高点A时的速度vA的大小；(2)若小球通过最低点B时，细线对小球的拉力FT恰好为小球重力的6倍，且小球经过B点的瞬间细线断裂，求小球的落地点到C点的距离。2018年高一物理期末复习：（人教版）必修二第五章曲线运动单元复习卷一、单选题（本大题共11小题，共分）1.已知河水的流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且v2＞v1，用小箭头表示小船，箭头指向表示船头的指向，则能正确反映小船以最短时间渡河．以最短位移渡河的情景图示依次是（）A.①②B.④⑤C.①⑤D.②③【答案】B【解析】设两岸距离为d。小船在最短时间过河，如图1，应对应于分运动是垂直河岸的，但小船的实际航线是沿合运动方向，即图1中v的方向，所以正确答案为④；学,科,网...学,科,网...学,科,网...学,科,网...学,科,网...学,科,网...学,科,网...学,科,网...小船在最短位移过河，如图2，小船的合运动是垂直于河岸的，即v的方向，而船头是沿上游即v2的方向，有最短位移S=d。所以正确答案为⑤。综合得答案B正确；ACD错误；故选B。【点睛】小船在最短时间过河，应船头是垂直河岸的行驶，小船在最短位移过河，小船的合运动是垂直于河岸的。2.汽车通过绳索牵着重物G上升，当汽车以速度v1匀速前进时，某一时刻，重物的速度为v2，则下列说法正确的是（）A.重物做匀速运动，且v1=v2B.重物做加速运动，且v1＞v2C.重物做加速运动，且v1＜v2D.重物做减速运动，且v1＞v2【答案】B【解析】汽车拉绳的速度有两个效果，一是让汽车这一端的绳子变长了，二是绳子抬高了，所以可以分解为沿绳子方向的速度，即绳子的运动速度也就是重物G的上升速度和垂直绳子向上的速度，设绳子与水平方向的夹角为，则因为在变小，所以在增大，且小于所以B正确。3.在下列运动中，加速度一定变化的是（）A.匀速圆周运动B.平抛运动C.竖直上抛运动D.自由落体运动【答案】A【解析】【分析】平抛运动、自由落体运动、斜抛运动的加速度都不变，做匀变速运动，匀速圆周运动的加速度方向时刻改变。【详解】A项：匀速圆周运动的加速度大小不变，方向时刻改变，故A正确；B、C、D项：平抛运动、自由落体运动的加速度不变，做匀变速运动．故B、C、D错误。【点睛】匀速度圆周运动中的匀速指的是物体速度的大小不变，速度的方向是时刻在变的，其加速度是指向圆心的，方向也是时刻在变化的。4.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）A.a的飞行时间比b的长B.a的水平速度比b的小C.b和c的飞行时间相同D.b的初速度比c的小【答案】C【解析】b、c的高度相同，大于a的高度，根据h=gt2，得，知b、c的运动时间相同，a的飞行时间小于b的时间。故A错误，C正确；因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度。故B错误；b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，则b的初速度大于c的初速度。故D正确。故选C。点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．5.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θ=60°，AB两点高度差h=1m，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则球刚要落到球拍上时速度大小为（）A.m/sB.m/sC.m/sD.m/s【答案】C【解析】【分析】根据竖直高度差求平抛运动的时间，再求竖直分速度，最后根据矢量三角形求合速度。【详解】根据得竖直分速度：刚要落到球拍上时速度大小故应选C。【点睛】本题考查平抛运动的处理方法，平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，一定要记住平抛运动的规律。6.如图所示，“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且A、B稳定时，下列说法正确的是()A.A的速度比B的大B.A与B的向心加速度大小相等C.A与B的角速度相等D.A、B均处于平衡态【答案】C【解析】试题分析：A、B共轴转动，角速度大小相等，根据转动的半径大小，结合v=rω、a=rω2比较线速度和向心加速度大小．解：A、当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动且A、B稳定时，角速度大小相等，根据v=rω知，B的转动半径大，则B的线速度大，故A错误，C正确．B、根据a=rω2知，B的转动半径大，则B的向心加速度大，故B错误．D、A、B均做匀速圆周运动，不是平衡状态，故D错误．故选：C．【点评】解决本题的关键知道共轴转动的特点，掌握线速度、角速度、向心加速度之间的关系，并能灵活运用．7.如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点和c点分别位于小轮和大轮的边缘上，在传动过程中皮带不打滑，则（

）A.a点和c点的向心加速度大小相等B.b点和c点的线速度大小相等C.a点和c点的线速度大小相等D.a点和b点的角速度大小相等【答案】A【解析】【分析】共轴转动的物体上各点具有相同的角速度，靠传送带传动两轮子边缘上的点线速度大小相等。【详解】A项：根据得，c点的向心加速度是b点的2倍，根据知，a的向心加速度是b的2倍，所以a、c两点的向心加速度大小相等,故A正确；B项：b、c角速度相等,根据v=rω，，故B错误；C项：a、b两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=rω，c的线速度大于b的线速度，则a、c两点的线速度不等，故C错误；D项：a、b的线速度大小相等，根据v=rω，知角速度不等，D错误。【点睛】解决本题的关键掌握共轴转动的物体上各点具有相同的角速度，靠传送带传动两轮子边缘上的点线速度大小相等。8.如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4：1：16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是（）A.小齿轮和后轮的角速度大小之比为16：1B.大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1：4C.大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1：4D.大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为4：1【答案】B【解析】【分析】本题在皮带轮中考察线速度、角速度、半径等之间的关系，解决这类问题的关键是弄清哪些地方线速度相等，哪些位置角速度相等。【详解】A项：小齿轮和后轮共轴，角速度相等，故A错误；B项：大齿轮和小齿轮共线，线速度相等，根据可知，大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1：4，故B正确；C项：小齿轮和后轮共轴，根据v=ωr可知，小齿轮边缘和后轮边缘的线速度之比为1：16，则大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1：16，故C错误；D项：大齿轮和小齿轮共线，线速度相等，根据可知，向心加速度大小之比为1：4，故D错误。【点睛】对于皮带传动装置问题要把握两点一是同一皮带上线速度相等，二是同一转盘上角速度相等。9.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是（）A.小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力B.小球在水平线ab以上的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D.小球通过最高点时的最小速度vmin=【答案】C【解析】试题分析：A、小球在水平线ab以上管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，可能外侧壁对小球有作用力，也可能内侧壁对小球有作用力．故A、B错误．C、小球在水平线ab以下管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，而内侧管壁对小球一定无作用力，故C正确．D、在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0．故D错误．故选：C．10.如图所示为某港口大型起重装置，缆车下吊一重物正匀速运动，所吊重物的质量为m，吊重物的缆绳长为L，当缆车突然停止时，缆绳所承受的拉力增大为原来的2倍，不计缆绳的重量，重力加速度为g，则缆车匀速运动时的速度为（）A.B.C.D.【答案】B【解析】由题意知，缆车突然停车的瞬间，重物开始做圆周运动，其所受合力提供向心力，则有：，其中F=2mg，解得，故选B.11.质量为m和4m的P、Q两个物体分别做半径为2R和R的匀速圆周运动，在相同的时间里P转过60°，Q转过45°，它们的向心力大小之比为（）A.1：4B.2：3C.4：9D.8：9【答案】D【解析】【分析】根据相同时间内转过的角度求出P、Q转动的角速度之比，结合向心力公式求出向心力大小之比。【详解】在相同的时间里P转过60°，Q转过45°，可知P、Q的角速度之比为4：3，根据F=mrω2知，质量之比为1：4，转动的半径之比为2：1，角速度之比为4：3，则向心力之比为8：9，故D正确，A、B、C错误。【点睛】本题考查了角速度、向心力等物理量的基本运用，通过相同时间内转过的角度得出角速度之比是解决本题的关键。二、多选题（本大题共4小题，共分）12.若如图所示，物体M用两根长度相等不可伸长的线系在竖直杆上，它们随竖直杆一道转动，当转动角速度ω变化时，（）A.ω只有超过某一数值，绳AM张力才出现B.绳BM的张力随ω的增大而增大C.不论ω如何变化，绳BM的张力总大于AM的张力D.当ω增大到某个值时，总会出现绳AM的张力总大于BM的张力【答案】ABC【解析】试题分析:设BM绳与竖直方向的夹角为θ，AM绳与竖直方向的夹角为α，对物体M行受力分析，根据向心力公式则有：①,②;A、当ω较小时，BM绳在水平方向的分量可以提供向心力，此时AM绳没有力，当ω增加到某值时，BM绳在水平方向的分量不足以提供向心力，此时绳子AM才有力的作用，故A正确；B、ω的增大，所需的向心力增大，绳子BM和AM的力都增大，故B正确；C、D、当AM绳子没有拉直时，AM绳拉力等于零，BM绳肯定有拉力，当AM绳拉直时，θ=α，由①式可知，绳BM的张力一定大于绳子AM的张力，故C正确，D错误；故选ABC考点：考查向心力；牛顿第二定律．【名师点睛】本题的关键是对物体M进行受力分析，知道用正交分解法求出物体M分别在水平、竖直两个方向受到的合力Fx、Fy，由牛顿运动定律布列方程，Fx=mω2r，Fy=0分析讨论，13.“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型，如图所示，已知绳长为l，重力加速度为g，忽略空气阻力，则（）A.小球运动到最低点Q时，处于超重状态B.小球初速度v0越大，则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大C.当v0＞，小球一定能通过最高点PD.当v0＜，细绳始终处于绷紧状态【答案】ACD【解析】【分析】小球在最高点绳子的拉力与重力的合力提供向心力，在最低点也是绳子的拉力与重力的合力提供向心力，可根据牛顿第二定律列式求解，同时小球从最高点运动得到最低点的过程中，只有重力做功，可运用动能定理列式求解。【详解】A项：小球在最低点时，重力与拉力的合力提供向心力，所以小球受到的拉力一定大于重力，小球处于超重状态，故A正确；B项：设小球在最高点的速度为v1，最低点的速度为v2；由动能定理得：最高点：最低点：联立以上各式解得：，与小球的速度无关，故B错误；C项：球恰好经过最高点P，速度取最小值，故只受重力，重力提供向心力：解得：小球以v0向上运动到最高点时：由动能定理得：解得：所以小球一定能够过最高点，故C正确；D项：若，设小球能够上升的最大高度h：由机械能守恒得：所以h＜l，小球上升的最高点尚不到与O水平的高度，所以细绳始终处于绷紧状态，故D正确。【点睛】本题小球做变速圆周运动，在最高点和最低点重力和拉力的合力提供向心力，同时结合动能定理列式求解。14.如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面的竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍．若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则（）A.b球一定先落在斜面上B.a、b不可能同时分别落在半圆轨道和斜面上C.a球可能先落在半圆轨道上D.a、b可能同时分别落在半圆轨道和斜面上【答案】CD【解析】【分析】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，将圆轨道和斜面重合在一起进行分析比较，即可得出正确答案。【详解】将圆轨道和斜面轨道重合在一起，如图所示交点为A，初速度合适，可知小球做平抛运动落在A点，则运动的时间相等，即同时落在半圆轨道和斜面上．若初速度不适中，由图可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在圆轨道上．故C、D正确，A、B错误【点睛】本题考查平抛运动比较灵活，学生容易陷入计算比较的一种错误方法当中，不能想到将半圆轨道和斜面轨道重合进行分析比较。15.如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，不计空气阻力，则（）A.若小球以最小位移到达斜面，则B.若小球垂直击中斜面，则t=C.若小球能击中斜面中点，则t=D.无论小球怎样到达斜面，运动时间均为t=【答案】AB【解析】【分析】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时间。若小球垂直击中斜面，速度与斜面垂直，由分速度关系求时间。若小球能击中斜面中点，根据水平位移和竖直位移的关系列式求解时间。【详解】A项：过抛出点作斜面的垂线CD，如图所示：当小球落在斜面上的D点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向：；竖直方向：根据几何关系有即有：解得：故A正确；B项：若小球垂直击中斜面时速度与竖直方向的夹角为θ，则解得：故B正确；C项：若小球能击中斜面中点时，小球下落的高度设为h，水平位移设为x。则由几何关系可得解得：故C错误；D项：由以上分析知，D错误。【点睛】解决本题的关键是知道两个分位移的关系或两个分速度的关系，再根据平抛运动的基本规律结合几何关系解题。三、实验题探究题（本大题共1小题，共分）16.（1）下面是通过描点法画小球平抛运动轨迹的一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上______．A．通过调节使斜槽的末端切线保持水平B．每次释放小球的位置必须相同C．记录小球位置用的凹槽每次必须严格等距离下降D．每次必须由静止释放小球E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触F．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图所示，其中O点为平抛运动的起点．根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v0=______m/s．【答案】(1).ABDE；(2).【解析】（1）通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故A正确．因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度．故BD正确．因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此木条（或凹槽）下降的距离不应是等距的，故C错误；实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线．故F错误，E正确；故选ABDE．

（2）小球做平抛运动，在水平方向上：x=v0t，在竖直方向上：y=gt2，

解得v0=x；

由图示实验数据可得：；

点睛：解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项，例如仪器的安装，即数据的处理等；一定要在亲自试验的基础上认真体会．四、计算题（本大题共3小题，共分）17