月1617日第05小组使用高一物理（人教版）必修二第五章曲线运动单元巩固练习（原卷版）

高一物理（人教版）必修二第五章曲线运动单元巩固练习一、单选题1.质点沿曲线从M向P点运动，关于其在P点的速度v与加速度a的方向，下列图示正确的是（）A.B.C.D.2.有一个质量为2kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（）​学&科&网...A.质点所受的合外力大小为6NB.质点做匀变速曲线运动C.质点的初速度大小为7m/sD.质点2s内的位移大小为17m3.一船在静水中的速度是6m/s，要渡过宽为180m、水流速度为8m/s的河流，则下列说法中正确的是（）A.船渡河的最小位移可能是180mB.此船过河的最短时间是30sC.此船可以在对岸的上游位置靠岸D.此船可能垂直到达对岸4.一小球从某高处以初速度为被水平抛出，落地时与水平地面夹角为60°，抛出点距地面的高度为（）A.B.C.D.条件不足无法确定5.如图所示的光滑斜面长为l，宽为b，倾角为θ，一物块（可看成质点）沿斜面左上方顶点P以初速度v0水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，则（）A.物块由P点运动到Q点所用的时间B.物块由P点运动到Q点所用的时间C.初速度D.初速度6.如图所示，质量相同的两小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出后，恰好都落在斜面底端，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球a、b在空中飞行的时间之比为2：1B.小球a、b抛出时的初速度大小之比为2：1C.小球a、b到达斜面底端时的动能之比为4：1D.小球a、b到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为1：17.如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是A.从动轮做顺时针转动B.从动轮边缘上的质点角速度和主动轮边缘上的质点角速度相等C.从动轮的转速为D.从动轮的转速为8.冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度的最大值是（）A.B.C.D.9.一汽车通过拱形桥顶时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（）A.20

m/sB.15

m/sC.25

m/sD.30

m/s10.如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C.若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点速率为D.小球通过最低点时绳子的拉力等于小球重力二、多选题11.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球A、B，细线上端固定在同一点，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动．已知A球细线L1跟竖直方向的夹角为30°，B球细线L2跟竖直方向的夹角为60°，下列说法正确的是（）A.细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为：1B.小球A和B的向心力大小之比为1：3C.小球A和B的角速度大小之比为1：1D.小球A和B的线速度大小之比为1：12.火车通过弯道时，为了保证安全，要求火车在按规定速度行驶时内外侧轨道均不向车施加侧向力，假设火车在某转弯处的规定行驶速度为v，则下列说法正确的是（）A.当火车以速度v通过此转弯处时，所受到的重力及铁轨对火车的支持力这两个力的合力提供了转弯的向心力B.当火车以速度v通过此弯道，受到重力、铁轨的支持力和转弯的向心力作用C.当火车以大于v的速度通过此转弯处时，车轮轮缘会挤压外轨D.当火车以大于v的速度通过此转弯处时，车轮轮缘会挤压内轨13.如图所示，细绳一端系着质量M=8kg的物体，静止在水平桌面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m=2kg的物体，M与圆孔的距离rm，已知M与水平面间的动摩擦因数为（设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2），现使物体M随转台绕中心轴转动，当m和转台相对静止时，转台的角速度ω可能为（）A.1rad/sB.2rad/sC.4rad/sD.6rad/s14.从某高度水平抛出一小球，经过t时间到达地面时，速度方向与水平方向的夹角为θ．不计空气阻力，重力加速度为g，下列结论中不正确的是（）A.小球初速度为gttanθB.若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长C.小球着地速度大小为D.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为15.有一物体在高h处，以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，恰好落到光滑的斜面上时速度与斜面平行．它的水平方向的分速度和竖直方向的分速度随时间t变化的图象是图中的（）A.B.C.D.三、实验题探究题16.某物理兴趣小组在利用频闪照相机研究平抛运动的实验中，得到某一个小钢球做平抛运动的频闪照片，小球在平抛运动途中的几个位置如图a、b、c、d所示。已知频闪照相机的闪光频率为5Hz，重力加速度g取10m/s2，则小球平抛的初速度大小为______m/s，小球经过B点时的速率为______m/s。17.㈠物体做平拋运动的规律可以概括为两点：（1）在水平方向做______运动；（2）在竖直方向做______运动．㈡如图所示为一种研究物体做平抛运动规律的实验装置．其中A、B为两个等大的小球，C为与弹性钢片E连接的小平台，D为固定支架，两小球等高．用小锤击打弹性钢片E．可使A球沿水平方向飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，在不同的高度多次做上述实验，发现两球总是同时落地．这个实验结果______．A．只能说明上述规律中的第（1）条B．只能说明上述规律中的第（2）条C．能同时说明上述两条规律D．不能说明上述两条现律中的任意一条．四、计算题18.如图所示，从高为h=5m，倾角为θ=45°的斜坡顶点水平抛出一小球，小球的初速度为v0．若不计空气阻力，求：（g=10m/s2）（1）使小球能落在水平面上，小球的初速度v0至少为多少；（2）当小球的初速度v0=4m/s时，小球在空中运动的时间是多少．19.如图所示的结构装置可绕竖直轴转动，假若细绳长L=m，水平杆长L0m，小球的质量mkg．求：（1）使绳子与竖直方向夹角45°角，该装置以多大角速度转动才行？（2）此时绳子的拉力为多大？20.如图所示，水平传送带以一定速度匀速运动，将质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带上的P点，物块运动到A点后被水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑．B、C为圆弧上的两点，其连线水平，已知圆弧对应圆心角θ=106°，A点距水平面的高度hm．小物块到达C点时的速度大小与B点相等，并沿固定斜面向上滑动，小物块从C点到第二次经过D点的时间间隔为s，已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ=，重力加速度g取10m/s2，取，求：（1）小物块从A到B的运动时间；（2）小物块离开A点时的水平速度大小；（3）斜面上C、D点间的距离．高一物理（人教版）必修二第五章曲线运动单元巩固练习一、单选题1.质点沿曲线从M向P点运动，关于其在P点的速度v与加速度a的方向，下列图示正确的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】BD、做曲线运动的物体速度的方向沿曲线的切线方向，与B错误，D错误；AC、物体做曲线运动，曲线运动轨迹特点是：轨迹夹在合力与速度方向之间，合力大致指向轨迹凹的一向．根据该特点知，选项A正确，C错误．2.有一个质量为2kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（）​学.科.网...学.科.网...学.科.网...学.科.网...学.科.网...学.科.网...A.质点所受的合外力大小为6NB.质点做匀变速曲线运动C.质点的初速度大小为7m/sD.质点2s内的位移大小为17m【答案】B【解析】由x方向的速度图象可知，在x方向初速度的vx=3

m/s，加速度为a==1.5

m/s2，受力Fx=max=3

N，由y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy==4

m/s，受力Fy=0．因此质点的初速度为5

m/s，所受的合外力大小为3N，故AC错误；质点的加速度恒定，则质点做匀变速曲线运动，选项B正确；质点2s内，x方向的位移为；y方向位移为8m，则质点2s内的位移大小为，选项D错误；故选B。3.一船在静水中的速度是6m/s，要渡过宽为180m、水流速度为8m/s的河流，则下列说法中正确的是（）A.船渡河的最小位移可能是180mB.此船过河的最短时间是30sC.此船可以在对岸的上游位置靠岸D.此船可能垂直到达对岸【答案】B【解析】【详解】ACD：船实际参加了两个分运动，沿船头指向的匀速直线运动和顺着水流而下的匀速直线运动，实际运动是这两个分运动的合运动，由于船速小于水速，合速度不可能与河岸垂直，最小位移不可能是180m，且只能偏向下游。故ACD三项错误。B：水的速度是8m/s，船在静水中的速度是6m/s，当船头正对河岸渡河时，时间最短，。故B项正确。【点睛】当船头指向始终垂直于河岸时，渡河时间最短，由河宽和船相对于水的速度可求出最短渡河时间。当船头指向其他方向时，渡河时间延长。小船能否垂直河岸到达正对岸，取决于船相对于水的速度与水流速度的大小，可运用平行四边形定则加深理解。4.一小球从某高处以初速度为被水平抛出，落地时与水平地面夹角为60°，抛出点距地面的高度为（）A.B.C.D.条件不足无法确定【答案】A【解析】【详解】小球做平抛运动，根据分速度与合速度的关系可得：，解得：，根据速度位移公式得，抛出点距地面的高度为：，故A正确，BCD错误。5.如图所示的光滑斜面长为l，宽为b，倾角为θ，一物块（可看成质点）沿斜面左上方顶点P以初速度v0水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，则（）A.物块由P点运动到Q点所用的时间B.物块由P点运动到Q点所用的时间C.初速度D.初速度【答案】D【解析】物块在斜面内做类平抛运动，其加速度为：a=gsinθ，根据，解得：，故AB错误；平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，有，可得：，故C错误，D正确。所以D正确，ABC错误。6.如图所示，质量相同的两小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出后，恰好都落在斜面底端，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球a、b在空中飞行的时间之比为2：1B.小球a、b抛出时的初速度大小之比为2：1C.小球a、b到达斜面底端时的动能之比为4：1D.小球a、b到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为1：1【答案】D【解析】因为两球下落的高度之比为2：1，根据h=gt2得，，高度之比为2：1，则时间之比为：1，故A错误．两球的水平位移之比为2：1，时间之比为：1，根据知，初速度之比为：1，故B错误．根据动能定理可知，到达斜面底端时的动能之比EKa：Ekb=(mva2+mgha)：(mvb2+mghb)=2：1，故C错误．小球落在斜面上，速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等，故D正确．故选D．7.如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是A.从动轮做顺时针转动B.从动轮边缘上的质点角速度和主动轮边缘上的质点角速度相等C.从动轮的转速为D.从动轮的转速为【答案】C【解析】【详解】A：因为主动轮做顺时针转动，通过皮带的摩擦力带动从动轮转动，所以从动轮逆时针转动。故A项错误。

B：由于通过皮带传动，从动轮边缘上质点的线速度和主动轮边缘上质点的线速度相等；据，从动轮边缘上质点的角速度和主动轮边缘上质点的角速度不等。故B项错误。CD：从动轮边缘上质点的线速度和主动轮边缘上质点的线速度相等；据，可得，则从动轮的转速。故C项正确，D项错误。【点睛】同轴传动：被动轮和主动轮的中心在同一根转轴上，主动轮转动使轴转动进而带动从动轮转动，两轮等转速及角速度。皮带传动：两转轮在同一平面上，皮带绷紧与两轮相切，主动轮转动使皮带动进而使从动轮转动，两轮边缘线速度相等。8.冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度的最大值是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】由题意可知，最大静摩擦力为重力的k倍，所以最大静摩擦力等于kmg，设运动员的最大的速度为v，则：，解得：安全速度的最大值。故B项正确，ACD三项错误。【点睛】运动员在水平面上做圆周运动的向心力是由运动员受到的冰给运动员的静摩擦力提供的，能够提供的最大的向心力就是最大静摩擦力，此时的速度就是最大的速度．9.一汽车通过拱形桥顶时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（）A.20

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m/s【答案】A【解析】根据牛顿第二定律得，，N=mg解得．当车对桥顶无压力时，有：解得．故选A．点睛：此题考查牛顿第二定律在圆周运动中的应用问题，根据车对桥顶的压力，结合牛顿第二定律求出拱桥的半径，再根据支持力为零，通过牛顿第二定律求出最小速度．10.如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C.若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点速率为D.小球通过最低点时绳子的拉力等于小球重力【答案】C【解析】【详解】A：在最高点若速度比较大，则有；所以向心力不一定由重力提供。故A项错误。BC：当在最高点速度时，F=0，重力提供向心力。此时的速度是物体做圆周运动在最高点的最小速度。故B项错误，C项正确。D：在最低点有，拉力一定大于重力。故D项错误。【点睛】绳子拉着小球在竖直平面内运动，在最高点的临界情况是拉力为0时，重力提供向心力，，为最高点的临界速度。二、多选题11.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球A、B，细线上端固定在同一点，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动．已知A球细线L1跟竖直方向的夹角为30°，B球细线L2跟竖直方向的夹角为60°，下列说法正确的是（）A.细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为：1B.小球A和B的向心力大小之比为1：3C.小球A和B的角速度大小之比为1：1D.小球A和B的线速度大小之比为1：【答案】BC【解析】A项：两球在水平面内做圆周运动，在竖直方向上的合力为零，由：TAcos30°=mg，TBcos60°=mg，则，TB=2mg，所以，故A错误；B项：小球A做圆周运动的向心力FnA=mgtan30°=，小球B做圆周运动的向心力FnB=mgtan60°=，可知小球A、B的向心力之比为1：3，故B正确；C、D项：根据mgtanθ=m•htanθ•ω2=得，角速度，线速度可知角速度之比为1：1，线速度大小之比为1：3，故C正确，D错误。点晴：小球在水平面内做圆周运动，抓住竖直方向上的合力为零，求出两细线的拉力大小之比．根据合力提供向心力求出向心力大小之比，结合合力提供向心力求出线速度和角速度的表达式，从而得出线速度和角速度之比。12.火车通过弯道时，为了保证安全，要求火车在按规定速度行驶时内外侧轨道均不向车施加侧向力，假设火车在某转弯处的规定行驶速度为v，则下列说法正确的是（）A.当火车以速度v通过此转弯处时，所受到的重力及铁轨对火车的支持力这两个力的合力提供了转弯的向心力B.当火车以速度v通过此弯道，受到重力、铁轨的支持力和转弯的向心力作用C.当火车以大于v的速度通过此转弯处时，车轮轮缘会挤压外轨D.当火车以大于v的速度通过此转弯处时，车轮轮缘会挤压内轨【答案】AC【解析】试题分析：A、B、火车在按规定速度行驶时内外轨道均不向车轮施加侧向压力，受重力和支持力，合力提供向心力，故A正确，B错误；C、D、当火车以大于v的速度通过此转弯处时，有离心趋势，挤压外轨，即车轮轮缘会挤压外轨；故C正确，D错误；故选：AC．13.如图所示，细绳一端系着质量M=8kg的物体，静止在水平桌面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m=2kg的物体，M与圆孔的距离rm，已知M与水平面间的动摩擦因数为（设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2），现使物体M随转台绕中心轴转动，当m和转台相对静止时，转台的角速度ω可能为（）A.1rad/sB.2rad/sC.4rad/sD.6rad/s【答案】AB【解析】当ω取较小值ω1时，M有向O点滑动趋势，此时M所受静摩擦力背离圆心O，对M有：mgfmax=Mω12r，代入数据得：ω1=1rad/s；当ω取较大值ω2时，M有背离O点滑动趋势，此时M所受静摩擦力指向圆心O，对M有：mg+fmax=Mω22r，代入数据得：ω2=3rad/s，所以角速度的取值范围是：1rad/s≤ω≤3rad/s，故AB正确，CD错误。14.从某高度水平抛出一小球，经过t时间到达地面时，速度方向与水平方向的夹角为θ．不计空气阻力，重力加速度为g，下列结论中不正确的是（）A.小球初速度为gttanθB.若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长C.小球着地速度大小为D.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为【答案】ABD【解析】试题分析：落地时竖直方向上的速度vy=gt．因为速度方向与水平方向的夹角为θ，所以落地的速度大小，小球的初速度v0=vycotθ=gtcotθ．故A错误，C正确．平抛运动的落地时间由高度决定，与初速度无关．故B错误．速度与水平方向夹角的正切值，位移与水平方向夹角的正切值，tanθ=2tanα．但．故D错误．此题选不正确的，故选ABD．考点：平抛运动【名师点睛】解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动．以及知道速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的两倍。15.有一物体在高h处，以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，恰好落到光滑的斜面上时速度与斜面平行．它的水平方向的分速度和竖直方向的分速度随时间t变化的图象是图中的（）A.B.C.D.【答案】BC【解析】小球开始做平抛运动，水平速度不变，然后物体沿固定光滑斜面向下做匀加速直线运动，水平速度逐渐变大，则A错误，B正确．竖直方向：物体做平抛运动时竖直速度满足v=gt，则逐渐增加，滑上斜面后向下做匀加速直线运动，加速度小于g，且竖直速度逐渐增加，则选项C正确，D错误；故选BC.点睛：本题在分析物体运动情况的基础上，根据运动的分解法研究两个方向的速度与时间的关系，难度不大．三、实验题探究题16.某物理兴趣小组在利用频闪照相机研究平抛运动的实验中，得到某一个小钢球做平抛运动的频闪照片，小球在平抛运动途中的几个位置如图a、b、c、d所示。已知频闪照相机的闪光频率为5Hz，重力加速度g取10m/s2，则小球平抛的初速度大小为______m/s，小球经过B点时的速率为______m/s。【答案】(1).4(2).5【解析】设每个小格的边长为L，在水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动：结合以上两式解得：；利用中点时刻的速度等于平均速度得则经过b点时速率综上所述本题答案是：(1).4m/s(2).5m/s点睛：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,根据平抛运动知识可求得待求量17.㈠物体做平拋运动的规律可以概括为两点：（1）在水平方向做______运动；（2）在竖直方向做______运动．㈡如图所示为一种研究物体做平抛运动规律的实验装置．其中A、B为两个等大的小球，C为与弹性钢片E连接的小平台，D为固定支架，两小球等高．用小锤击打弹性钢片E．可使A球沿水平方向飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，在不同的高度多次做上述实验，发现两球总是同时落地．这个实验结果______．A．只能说明上述规律中的第（1）条B．只能说明上述规律中的第（2）条C．能同时说明上述两条规律D．不能说明上述两条现律中的任意一条．【答案】(1).匀速直线；(2).自由落体；(3).B

【解析】【详解】㈠物体做平拋运动的规律可以概括为两点：（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动；（2）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。㈡A球沿水平方向飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，在不同的高度多次做上述实验，发现两球总是同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同。故B项正确，ACD三项错误。【点睛】本题属于简单基础题目，实验虽然简单，但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律。注意该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律。四、计算题18.如图所示，从高为h=5m，倾角为θ=45°的斜坡顶点水平抛出一小球，小球的初速度为v0．若不计空气阻力，求：（g=10m/s2）（1）使小球能落在水平面上，小球的初速度v0至少为多少；（2）当小球的初速度v0=4m/s时，小球在空中运动的时间是多少．【答案】（1）使小球能落在水平面上，小球的初速度v0至少为5m/s；（2）当小球的初速度v0=4m/s时，小球在空中运动的时间是s．【解析】(1)依据题意，设小球落在水平面上的水平位移为x小球落在水平面上要满足：可得：(2)因为小球初速度，小球一定落在斜面上，得：点睛：（1）小球做的平抛运动，根据平抛运动的规律可以直接求解；（2）当小球初速度为时，小球落在斜面上，竖直位移与水平位移之比等于根据位移关系和运动学规律结合求解。该题是平抛运动基本规律的应用，主要抓住撞到斜面上时水平速度和竖直方向速度的关系以及位移的关系解题。19.如图所示的结构装置可绕竖直轴转动，假若细绳长L=m，水平杆长L0m，小球的质量mkg．求：（1）使绳子与竖直方向夹角45°角，该装置以多大角速度转