1、高一物理第5章曲线运动达标测试B组一、选择题（每小题中有一个或多个选项符合题目要求）1.如图598所示装置绕竖直轴匀速旋转，有一紧贴内壁的小物体，物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是（ ）图598A.重力，弹力B.重力，弹力，滑动摩擦力C.重力，弹力，静摩擦力D.下滑力，弹力，静摩擦力【解析】 当装置以某一适当的角速度0转动时，物体只受重力和弹力，其合力沿水平方向指向圆心提供向心力.当装置的角速度0时，重力和弹力的合力不足以提供向心力，物体有向外滑的趋势，受到沿斜面向下的摩擦力.当装置的角速度0时，重力和弹力的合力大于物体所需要的向心力，物体有向里滑的趋势，受到沿斜面向上的摩
2、擦力.故选项AC正确.【答案】 AC2.对于平抛运动（不计空气阻力，g为已知），下列条件中可确定物体飞行时间的是（ ）A.已知水平位移B.已知下落高度C.已知初速度D.已知位移的大小和方向【解析】 平抛运动时间决定于竖直方向分运动（vy和h）.已知位移大小和方向可由位移的分解知识求h.【答案】 BD3.如图599所示，质量为m的木块，从半径为r的竖直圆轨道上的A点滑向B点，由于摩擦力的作用，木块的速率保持不变，则在这个过程中 （ ）图599A.木块的加速度为零B.木块所受的合外力为零C.木块所受合外力大小不变，方向始终指向圆心D.木块所受外力的大小和方向均不变【解析】 木块做匀速圆周运动，它所
3、受的合外力为向心力，由Fm知，木块的合外力大小不变，方向始终指向圆心，选项C正确.【答案】 C4.半径为R的大圆盘以角速度旋转，如图5910所示，有人站在盘边P点上，随盘转动.他想用枪击中在圆盘中心的目标O，若子弹速度为v0，则（ ）图5910A.枪应瞄准目标O射击B.枪应瞄准PO的右方偏过角射击，而cosRv0C.枪应向PO左方偏过角射击，而tanD.枪应向PO左方偏过角射击，而sinRv0【解析】 由于从枪中射出的子弹，参与两个分运动：一是随盘运动的速度R，方向沿盘的切线；另一分运动的速度是射击速度v0，为使子弹击中O点的目标，则需使合速度沿PO方向，因此枪向PO左方偏过角射出，而sin.
4、【答案】 D5.如图5911所示，小球a、b质量分别是m和2m，a从倾角为30的光滑固定斜面的顶端无初速下滑，b从斜面等高处以初速v0平抛，比较a、b落地的运动过程有（ ）图5911A.所用的时间相同B.a、b都做匀变速运动C.落地前的速度相同，方向相同D.重力对a、b做的功相同【解析】 b物体在竖直方向做自由落体运动，加速度为重力加速度；a物体沿斜面做匀变速直线运动，其加速度为agsin30g/2，在竖直方向的投影只有asin30，即g/4.由于a、b两物体在竖直方向的位移相等，所以b运动的时间短，A错.a、b两物体的加速度都不变，所以都是做匀变速运动，B对.a、b两物体落地时速度大小相等，
5、但方向不同，所以C错.a、b两物体质量不相等，所受重力不相等，所以重力对a、b做的功不相同，D错.【答案】 B6.如图5912所示，A、B、C三个物体放在水平转台上，它们的质量之比为321，它们与转台圆心O点之间的距离之比为123，它们与转台平面的动摩擦因数均相同.当转台以角速度旋转时，它们相对于转台没有滑动.关于它们所受的静摩擦力（设为FA、FB、FC）的大小和方向，下列陈述中正确的是（ ）图5912A.FAFBFCB.FAFBFCC.FAFCFBD.F的方向指向圆心【解析】 A、B、C角速度相同，由Fm2r，可知FAFCFB，且F的方向均指向圆心.【答案】 CD二、填空题7.某人横渡一条河
6、流，船划行速度和水流速度一定，此人过河最短时间为T1；若此人用最短的位移过河，则需时间为T2，若船速大于水速，则船速与水速之比为_.【解析】 设河宽为L，船速为v1，水速为v2，则v1，v12v22，则v2，所以.【答案】 T28.如图5913所示，在水平光滑圆盘上，轻质不可伸长的细线长L，两端分别系住质量为m和M的物体，细线过盘心O，当两物体绕盘心转动达到稳定时，细线仍过盘心，此时质量为M的物体距盘心_.（设M2 m）图5913【解析】 设M距盘心x1，m距盘心x2，则M2x1m2x2，又因为x1+x2L，所以x1.【答案】 9.水平抛出的一个石子经过0.4 s落到地面，落地时的速度方向跟水
7、平方向的夹角是30，则石子的抛出点距地面的高度是_，抛出的水平初速度的大小是_.（g取10 m/s2）【答案】 0.8 m；6.92 m/s三、计算题10.在光滑的水平面内，一质量m1 kg的质点以速度v010 m/s沿x轴正方向运动，经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F5 N作用，直线OA与x轴成37角，如图5914所示，求：图5914（1）如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点，则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标；（2）质点经过P点时的速度.【解析】 设经过时间t，物体到达P点（1）xPv0t，yPt2，cot37联解得t3 s，x30 m，y22.5 m，坐标（30 m，22.5
8、m）（2）vyt15 m/s，所以v m/s，tan，所以arctan，为v与水平方向的夹角.【答案】 （1）3 s;（30 m，22.5 m） （2）5 m/s;速度与水平方向的夹角为arctan11.如图5915所示，质量m1 kg的小球用细线拴住，线长l0.5 m，细线所受拉力达到F18 N时就会被拉断.当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断.若此时小球距水平地面的高度h5 m，重力加速度g10 m/s2，求小球落地处到地面上点的距离.（P点在悬点的正下方）图5915【解析】 球摆到悬点正下方时，线恰好被拉断，说明此时线的拉力F18 N，则由Fmgm可求得线断时球的水平
9、速度为vm/s 2 m/s线断后球做平抛运动，由hgt2可求得物体做平抛运动的时间为t s1 s则平抛运动的水平位移为xvt21 m2 m【答案】 2 m12.如图5916所示，质量M2 kg的物体置于可绕竖直轴匀速转动的平台上.M用细绳通过光滑的定滑轮与质量为m0.4 kg的物体相连，m悬于空中，与M都处于静止状态.假定M与轴O的距离r0.5 m，与平台的最大静摩擦力为重力的0.3倍.试问：图5916（1）平台转速由零增大时，M受到的摩擦力如何变化?（2）M受到的摩擦力最小时，平台的转速等于多少?（3）保持M与平台相对静止，平台的最大角速度m等于多少?【解析】 （1）m始终静止，所以绳的拉力
10、F始终等于m的重力，即Fmg.M静止时受到四个力的作用：重力和支持力平衡，水平拉力F和沿半径向外的静摩擦力F平衡.当平台以较小转速转动时，绳的拉力F和静摩擦力的合力提供了M做圆周运动的向心力，则mgFM2r显然，随着逐渐增大，摩擦力逐渐减小.当角速度时，摩擦力减小为零.当时，M有向外滑的趋势，摩擦力方向沿半径指向圆心，由向心力公式有mgFM2r由此可知，随着的增大，摩擦力逐渐增大.即平台转速由零增大时，M受到的摩擦力先减小后增大.（2）摩擦力为零时最小，则此时mgM2r此时角速度为 rads2 rads（3）当M将要向外滑动时，平台的角速度最大，此时摩擦力达到最大值，FmMg，由向心力公式得MgmgMm2rm rads rads3.16 rads【答案】 （1）先减小后增大（2）2 rads （3）3.16 rads
