1、高一物理第5章曲线运动优化训练A卷说明：本试卷分为第、卷两部分，请将第卷选择题的答案填入题后括号内，第卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟.第卷(选择题 共40分)一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1.关于物体的运动下列说法正确的是( )A.物体做曲线运动时，它所受的合力一定不为零B.做曲线运动的物体，有可能处于平衡状态C.做曲线运动的物体，速度方向一定时刻改变D.做曲线运动的物体，所受的合外力的方向有可能与速度方向在一条直线上【解析】 由牛
2、顿第一定律可知，若物体所受合外力为零，它将保持匀速直线运动或静止状态，不可能做曲线运动，故A正确；做曲线运动的物体，其速度方向沿轨迹的切线方向，因而时刻在改变，故B错C对；由做曲线运动的条件可知D错.【答案】 AC2.做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是( )A.速率 B.速度C.加速度D.合外力【答案】 B3.关于运动的合成，下列说法中正确的是( )A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B.两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动(速度大小相等、方向相反除外)C.只要两个分运动是直线运动，那么它们的合运动也一定是直线运动D.两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等【解析】
3、 合运动的速度是所有分运动速度的矢量和，它不一定比分运动的速度大，故A错；匀速直线运动是速度不变的运动，两个恒定的分速度的合速度也一定是恒定不变的，故B对；两个分运动是直线运动，有一个或两个分运动的速度大小在不断变化，那么合运动的速度的方向就有可能不断改变，使合运动是曲线运动，所以C错；合运动与分运动具有等时性，D对.【答案】 BD4.将一小球从距地面h高处，以初速度v0水平抛出，小球落地时速度为v，它的竖直分量为vy.则下列各式中计算小球在空中飞行时间t正确的是( )A.B.(v0vy)/gC.()/gD.2h/vy【解析】 由分运动和合运动的等时性知，竖直分运动(自由落体运动)的时间即为平
4、抛运动的时间，由h=gt2可知A项正确；v0在水平方向上，vy在竖直方向上，不在一条直线上两速度直接相减，其大小(v0vy)显然无意义，所以选项B错误；由平行四边形定则知v2=v02+vy2,有vy=,又由vy=gt可知选项C正确；竖直方向为匀变速直线运动，其平均速度=,又h=t,知D项对.【答案】 ACD5.在高度为h的同一位置向水平方向同时抛出两个小球A和B，若A球的初速度vA大于B球的初速度vB，则下列说法中正确的是( )A.A球比B球先落地B.在飞行过程中的任一段时间内，A球的水平位移总是大于B球的水平位移C.若两球在飞行中遇到一堵墙，A球击中墙的高度大于B球击中墙的高度D.在空中飞行
5、的任意时刻，A球总在B球的水平正前方，且A球的速率总是大于B球的速率【解析】 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两个分运动.由题意知，A、B小球在竖直方向同时由同一位置开始做自由落体运动，因此在飞行过程中，它们总在同一高度.而在水平方向上，A球以较大的速度，B球以较小的速度同时由同一位置开始向同一方向做匀速直线运动，在飞行过程中，A球总在B球的水平正前方.故A错，B、D正确.因vAvB,抛出后A球先于B球遇到墙，即从抛出到遇到墙A球运动时间短，B球用时长，那么A球下落的高度小，故C正确.【答案】 BCD6.如图所示，一个球绕中心线OO以角速度转动，则( )A.A、
6、B两点的角速度相等B.A、B两点的线速度相等C.若=30，则vAvB=2D.以上答案都不对【解析】 球上各点角速度相等(中心线OO上的点除外)，故A对；设球的半径为R，则由图可知A、B做匀速圆周运动的轨迹半径分别为rA=Rcos,rB=R,那么,故C项正确.【答案】 AC7.一圆盘可绕圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动.在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起运动(做匀速圆周运动)，如图所示.则关于木块A的受力，下列说法正确的是( )A.木块A受重力、支持力和向心力B.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反C.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心D.木块A受
7、重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相同【解析】 由于圆盘上的木块A在竖直方向上没有加速度，所以它在竖直方向上受重力和支持力而平衡.而木块在水平面内与圆盘一起做匀速圆周运动，因此，它必然要受到一个时刻指向圆心的力(向心力)，这个力只能由静摩擦力来提供，故A、C正确.【答案】 AC8.如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动.圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时( )A.小球对圆环的压力大小等于mgB.小球受到的向心力等于重力mgC.小球的线速度大小等于D.小球的向心加速度大小等于g【解析】 小球在最高点时刚好不脱离圆环，则圆环刚好对
8、小球没有作用力，小球只受重力，重力竖直向下，过圆心，即是小球受到的向心力.根据牛顿第二定律得小球的向心加速度大小为an=g,再根据圆周运动规律，得an=g,解得v=.【答案】 BCD9.如图所示，人在河岸上用轻绳拉船，若人匀速行进，则船将做( )A.匀速运动B.匀加速运动C.变加速运动D.减速运动【解析】 船沿水平方向向着岸运动(设速度为v船)，这样它距离滑轮的距离越来越近，且角越来越大.可看成船同时做着以下两个分运动：沿着绳斜向上运动和随着绳沿顺时针方向的摆动.则应把v船分解为v1和v2(如图)，其中v1=v船cos,又v1=v,推得v船=.可见，当增大时，cos减小，v船也增大，但不是随时
9、间均匀增大.【答案】 C10.如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后( )A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动【解析】 改变高度做实验，发现A、B两球仍同时落地，只能说明A球的竖直分运动与B球自由落体运动情况相同.【答案】 C第卷(非选择题 共60分)二、本题共5小题，每小题4分，共20分.把答案填
10、在题中的横线上.11.已知船在静水中行驶速度为v1,河水的速度为v2(v2v1)，要求船在河水中行驶的速度为v3，则可利用 _法则求得.如果v1和v2垂直，则v3等于 .如果使船到达正对岸，v1的方向应偏向河水的 _游.要使船到达对岸时间最短，则v1的方向应 .【解析】 在河水中运动的船同时参与两个分运动：随河水漂流(速度为v2,方向与河岸平行指向下游)、相对于水的运动(速度为v1).合运动的速度是v3.因此可利用平行四边形法则求解v3.当v1与v2垂直时，v3=.要使船到达正对岸，则v3应垂直河岸，v1方向应偏向河水上游.由运动的独立性原理知，渡河时间长短与v2无关，由v1及其方向决定.要使
11、渡河时间最短，则v1的方向应与河岸垂直.【答案】 平行四边形；上；与河岸垂直12.以16 m/s的速度水平抛出一石子，石子落地时的速度方向与抛出时速度方向成37角.不计空气阻力，那么石子抛出点与落地点的高度差为 m，石子落地时速率 m/s.(g=10 m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)【解析】 如图所示，把末速度v沿水平和竖直方向分解，由图可知：v=m/s=20 m/s;vy=v0tan37=12 m/s，则下落的高度h=7.2 m.【答案】 7.2；2013.如图所示，在倾角为的斜面上A点，以初速度v0水平抛出一小球，小球落在斜面上的B点，不计空气阻力，求小球落到B点的速度大
12、小为 .【解析】 如图所示，设小球的位移为s，把s沿水平方向(x方向)和竖直方向 (y方向)分解，则x=scos=v0ty=ssin=t由得tan=,即vy=2v0tan.那么落地速度v=v0.【答案】 v014.如图为一皮带传动装置，大轮与小轮固定在同一根轴上，小轮与另一中等大小的轮子间用皮带相连，它们的半径之比是123.A、B、C分别为轮子边缘上的三点，那么三点线速度之比vAvBvC= ;角速度之比ABC= ;转动周期之比TATBTC= ;向心加速度之比aAaBaC= .【解析】 由图可知，A、B两点线速度相等，A、C两点角速度相等.又v=r,可得=,所以vAvBvC=113;又可得=,有
13、ABC=212;因T=,则TATBTC=121.由向心加速度an=,可得,又向心加速度an=2r,得,那么aAaBaC=216.【答案】 113；212；121；21615.一辆质量为4 t的汽车驶过半径为50 m的凸形桥面时，始终保持5 m/s的速率.汽车所受的阻力为车与桥面压力的0.05倍.通过桥的最高点时汽车牵引力是 _N.(g=10 m/s2)【解析】 汽车沿凸形桥行驶到最高点时受力如图，要使汽车匀速率通过桥顶，则应有：GFN=m F=Ff=kFN联立、式求解得牵引力F=k(Gm)，代入数值得：F=1.9103 N【答案】 1.9103三、本题共4小题，每小题10分，共40分.解答应写
14、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.16.m1,m2是质量分别为50 g和100 g的小球，套在水平光滑杆上，如图所示.两球相距21 cm，并用细线相连接，欲使小球绕轴以600 r/min的转速在水平面内转动而不滑动，两球离转动中心多远？线上拉力是多大？【解析】 设m1、m2离转动中心的距离分别为r1、r2,m1受m2的拉力为F1，m2受m1的拉力为F2，两球相距为L，根据牛顿第三定律；F1=F2=F向根据牛顿第二定律F1=m12r1F2=m22r2又r1+r2=L联立以上各式求解得：r1=14 cm,r2=7 cm,
15、F1=F2=28 N.【答案】 14 cm；7 cm；28 N17.一物体做平抛运动，在落地前1 s内，它的速度与水平方向的夹角由30变为45，求物体抛出时的初速度和下落的高度.(g=10 m/s2)【解析】 设物体的初速度为v0，落地时竖直分速度为vy,则由题意知：tan45=tan30=联立、式求解得：vy=5(3+) m/s=v0物体下落的高度h= m=27.8 m【答案】 5(3+) m/s；27.8 m18.有A、B两小球，用长为L=4 m的细绳连接，现将A、B两球从同一点以相同的水平速度v0=6 m/s先后抛出，相隔的时间为t=0.4 s,取g=10 m/s2.求A球抛出后，经过多
16、少时间，两球间的细绳恰可拉直？【解析】 在B球刚被抛出时，A球已运动了t=0.4 s的时间.其水平位移x0=v0t=2.4 m 竖直方向位移为y0=gt2=0.8 m 竖直分速度vy=gt=4 m/s 此后，两球间水平距离不变，而竖直距离为：y=y0+(vy0tB+gtB2)gtB2=y0+vy0tB 直到两球间距离为L，此时L=4 m 联立以上各式求解得：2.42+(0.8+4tB)2=16解方程得tB=0.6 s(舍去了无意义的解)那么A球运动时间为tA=tB+t=1.0 s【答案】 1.0 s19.如图所示，在水平转台上放有A、B两个小物块，它们距离轴心O分别为rA=0.2 m,rB=0
17、.3 m,它们与台面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的0.4倍，取g=10 m/s2.(1)当转台转动时，要使两物块都不发生相对于台面的滑动，求转台转动的角速度的范围.(2)要使两物块都对台面发生滑动，求转台转动角速度应满足的条件.【解析】 (1)因为rBrA.所以B物块先滑动.Ffm=0.4 mBgF向=mBB2rB当B恰不相对台面滑动时，应有F向=Ffm联立、式解得0.4mBg=mBB2rB解式得B= rad/s故要使两物块都不相对台面滑动，的范围为02 rad/s.(2)同理，当A恰不相对台面滑动时，应有0.4mAg=mAA2rA,解得A=2 rad/s故要使两物块都对台面发生滑动，的范围为2 rad/s【答案】 02 rad/s;2 rad/s
