高中物理曲线运动综合复习测试题(附答案详解)

■专题测试《曲线运动》专题测试卷（时间：90分钟，满分：120分）班级姓名学号得分一、选择题（本题共12小题。每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）1．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，在同一坐标系中作出两个分运动的v-t图象，如图1所示，则以下说法正确的是（）A．图线1表示水平方向分运动的v-t图线B．图线2表示竖直方向分运动的v-t图线C．t1时刻物体的速度方向与初速度方向夹角为45°D．若图线2的倾角为，当地重力加速度为g，则一定有gtan2．如图2所示，在地面上某一高度处将A球以初速度v1水平抛出，同时在A球正下方地面处将B球以初速度v2斜向上抛出，结果两球在空中相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中（）A．A和B初速度的大小关系为v1＜v2B．A和B加速度的大小关系为aA＞aBC．A做匀变速运动，B做变加速运动D．A和B的速度变化相同3．如图3所示，蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它，就在子弹出枪口时，松鼠开始运动，下述各种运动方式中，松鼠不能逃脱厄运而被击中的是(设树枝足够高)：A．自由落下B．竖直上跳Ｃ．迎着枪口，沿AB方向水平跳离树枝Ｄ．背着枪口，沿AC方向水平跳离树枝4．在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图4所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA．vB、vC的关系和三个物体做平跑运动的时间tA．tB、tC的关系分别是（）A．vAvBvCtAtBtCB．vA=vB=vCtA=tB=tCC．vAvB,vCtAtBtCD．vAvBvCtAtBtC5．长江三峡位于我国的腹地，它西起重庆奉节的白帝城，东到湖北宜昌的南津关，是我国的一个重要旅游地区，三峡索道的建成，为三峡旅游区又增添了一道亮丽的风景线。一位游客在坐缆车过江时（缆车沿自左向右的方向水平匀速运动），将一石子从手中轻轻释放，不计空气阻力，坐在缆车中的该游客看到石子下落的轨迹是图5中的（）图5图3图1v1v2AB图2ABCO图46.如图6所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.则在该同学受转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是（）A.螺丝帽受到的重力与最大静摩擦力平衡B.螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心C.此时手转动塑料管的角速度rmgD.若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动7.建造在公路上的桥梁大多是凸形桥，较少是水平桥，更没有凹形桥，其主要原因是（）A.为的是节省建筑材料，以减少建桥成本B.汽车以同样速度通过凹形桥时对桥面的压力要比对水平或凸形桥的压力大，故凹形桥易损坏C.可能是建造凹形桥技术上特别困难D.无法确定8.汽车在水平路面上转弯，地面的摩擦力已达到最大.若汽车速率增大为原来的2倍，则汽车安全转弯的半径（）A.至少增大到原来的4倍B.至少增大到原来的2倍C.增大到原来的2倍D.减小到原来的1/29.第十二届中国吴桥国际杂技艺术节，于09年10月31日在石家庄市（主会场）拉开了序幕.如图5所示的杂技演员在表演“水流星”的节目时，盛水的杯子经过最高点杯口向下时水也不洒出来，对于杯子经过最高点时水的受力情况，下列说法正确的是（）A.水处于失重状态，不受重力的作用B.水受平衡力的作用，合力为零C.由于水做圆周运动，因此必然受到重力和向心力的作用D.杯底对水的作用力可能为零10.上题“水流星”表演时，若操作时绳长为2L，要使表演成功，则杯子运动到最高点处的速度至少是（）A.gLB.Lg2C.Lg3D.2gL11.如图8所示，质量为M的赛车，在比赛中要通过一段凹凸起伏路面，若圆弧半径都是R，汽车的速率恒为gRv，则下列说法正确的是（）A．在凸起的圆弧路面的顶部，汽车对路面的压力为零B．在凹下的圆弧路面的底部，汽车对路面的压力为3MgC．在凸起的圆弧路面的底部，汽车的向心力为0D．在凹下的圆弧路面的底部，汽车的向心力为Mg12.火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶的速度为v,则下列说法中正确的是()图6图7图8①当火车以v的速度通过此弯路时,火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力②当火车以v的速度通过此弯路时,火车所受重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力③当火车速度大于v时,轮缘挤压外轨④当火车速度小于v时,轮缘挤压外轨A.①③B.①④C.②③D.②④1.（备用题）船在静水中的航速为v1，水流的速度为v2。为使船行驶到河正对岸的码头，则v1相对v2的方向应为（）2.（备用题）滑雪运动员以20m／s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差3.2m。不计空气阻力，g取10m／s2。运动员飞过的水平距离为s，所用时间为t，则下列结果正确的是（）2.A．s=16m，t=0.50sB．s=16m，t=0.80sC．s=20m，t=0.50sD．s=20m，t=0.80s3．（备用题）如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3．若甲轮的角速度为1，则丙轮的角速度为（）A．113rwrB．311rwrC．312rwrD．112rwr4．（备用题）电脑中用的光盘驱动器,采用恒定角速度驱动光盘，光盘上凸凹不平的小坑是存贮的数据，请问激光头在何处时，电脑读取数据速率比较大（）A．内圈B．外圈C．中间位置D．与位置无关二、填空题（本题共5个小题，共28分）13.（4分）如图9所示，一质点沿螺旋线自外向内运动，已知其走过的弧长s与运动时间t成正比，则小球运动的线速度（填“不变”或“改变”），加速度越来越，小球运动的角速度越来越，小球所受的合外力越来越。14．（6分）利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图11所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO’＝h（h＞L）。（1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：。（2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O’C＝s，则小球做平抛运动的初速度为v0=。15．（6分）花样滑冰是技巧与艺术性相结合的一个冰上运动项目,运动员在冰上滑行中做出各种姿势的跳跃和旋转，如图12所示，在男女双人花样滑冰运动中，男运动员以自己为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动，若男运动员的转速为30r/min．女运动员触地冰鞋的线速度为4.7m/s，则：女运动员做圆周运动的角速度为______rad/s；女运动员触地冰鞋做四周运动的半径为______m．16.（6分）设质量相同的两人甲和乙，甲站在赤道上，乙站在北纬45°，他们随地球一起转动，则A和B的线速度大小之比为_________，他们受的向心力大小之比为MNPBO/图11图13图9图12_______.17.（6分）如图13所示，细绳一端系着质量，m＝0.1kg的小物块A，置于光滑水平台面上；另一端通过光滑小孔O与质量M＝0.5kg的物体B相连，B静止于水平地面上，当A以O为圆心做半径r＝0.2m的匀速圆周运动时，地面对B的支持力FN＝3.0N，求物块A的线速度为,和角速度为．(取g＝10m／s2)5.（备用题）在给某田地浇灌水时，一水平放置的水管，距地面离h=1.8m，管内横截面积S=2.0cm2.有水从管口处以不变的速度v=2.0m/s源源不断地沿水平方向射出，设出口处横截面上各处水的速度都相同，并假设水流在空中不散开.取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力.则水流稳定后在空中有m3的水.三、计算题（本题共4小题，共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）18．（10分）在足够高处将质量m=1kg的小球沿水平方向抛出，已知在抛出后第2s末时小球速度大小为25m/s，取g=10m/s2，求：⑴小球沿水平方向抛出后第0.58s末小球的加速度大小和方向如何?⑵第2s末时小球下降的竖直高度h；⑶小球沿水平方向抛出时的初速度大小。19.（10分）现在有一种叫做“魔盘”的娱乐设施（如图14所示），“魔盘”转动很慢时，盘上的人都可以随盘一起转动而不至于被甩开。当盘的转速逐渐增大时，盘上的人便逐渐向边缘滑去，离转动中心越远的人，这种滑动的趋势越厉害。设“魔盘”转动的角速度为ω=0.6rad/s，一个质量为30kg的小孩坐在距离轴心1m处（盘半径大于1m）随盘一起转动（没有滑动）。求：⑴小孩转动的线速度为多大？⑵小孩受到的向心力有多大？这个向心力是由什么力提供的？20.（10分）如图15所示，用细线吊着一个小球,使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动;圆周运动的水平面与悬点的距离为h,与水平地面的距离为H.若细线突在A处断裂,求小球在地面上的落点P与A的水平距离.21.（14分）如图16所示，在水平地面上固定一倾角37、表面光滑的斜面体，物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出.如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中.（A、B均可看作质点，6.037sin，8.037cos，g取10m/s2）求：（1）物体A上滑到最高点所用的时间t；（2）物体B抛出时的初速度v2；（3）物体A、B间初始位置的高度差h.图16图14图156.（备用题）如图所示，质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点和端点，当杆在光滑水平面上绕O点匀速转动时求杆OA和AB段对球A的拉力之比。7.（备用题）橡皮带原长为0l，其一端拴住质量为m的小球，小球以另一端为中心在光滑水平面上匀速转动，角速度为，若橡皮带每伸长单位长度产生的弹力为0F，求此时橡皮带上的张力.《曲线运动》专题测试卷详细参考答案7.B提示：根据牛顿第二定律，汽车过凹面桥的底部时，有rmvmgFN2，得汽车对桥的压力为rmvmgFN2mg；当汽车过凸面桥的顶部时，有rmvFmgN2，得对桥的压力为rmvmgFN2mg.oAB8.A提示：汽车在水平路面上转弯时由地面摩擦提供向心力，即Rmvfm2，得mfmvR2，所以有1:4::212212vvRR.9.D提示：失重状态是物体对支持物（或绳）的弹力小于重力，但物体重力不变，A项错；水受力不平衡，有向心加速度，B项错；向心力不是性质力，本题中向心力是重力和弹力的合力提供，C项错；当重力恰好提供水做圆周运动的向心力时，杯底对水的作用力为零，D项对.10.A提示：当杯子运动到最高点处，杯中的水所受的向心力方向是向下的，大小为LVmF2。又杯中的水在重力mg和杯底弹力N的作用下做圆周运动，若mg=F时N=0，此时gLV；当gLV时，重力不足时由杯底的作用力提供；当gLV时，重力大于向心力杯中的水就会流出来；故本题应选A。11.AD提示：在凸起的圆弧路面的顶部，设汽车对路面的压力为FN,则RvMFMgN2,将gRv代入,得FN,=0,选项A正确；在凹下的圆弧路面的底部，设汽车对路面的压力为FN,则RvMMgFN2,将gRv代入,得FN=2Mg,选项B错；不论路面凸起还是凹下，汽车的向心力MgRgRMRvMF2,选项C错、D正确.12.A提示：铁轨建成后，轨道的转弯处应根据弯道的半径、内外轨道的高度差、车轨间距等参量规定一个行驶速度，当火车转弯时的行驶速率等于规定速度时，火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力，内、外轨道对轮缘都没有侧压力；当火车行驶速度大于规定速度时，，火车本身的重力G与铁轨对火车的支持力N的合力不足以提供火车所需的向心力，则外轨道对轮缘有侧