2022年高中物理 第5章 曲線運(yùn)動(dòng)單元質(zhì)量評(píng)估卷 新人教版必修2

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1、2022年高中物理 第5章 曲線運(yùn)動(dòng)單元質(zhì)量評(píng)估卷 新人教版必修2 一、選擇題(本題共10小題，每題6分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)得6分，漏選得3分，錯(cuò)選或不選得0分) 1．關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是(B) A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng) B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng) C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)處于速度不變的狀態(tài) D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)處于平衡狀態(tài) 2．關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下面說(shuō)法正確的是(BD) A．物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變著，它一定做曲線運(yùn)動(dòng) B．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定在改變 C．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的加速度的方向始

2、終和速度的方向一致 D．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的加速度的方向始終和所受到的合外力方向一致 3．隨著人們生活水平的提高，高爾夫球?qū)⒅饾u成為普通人的休閑娛樂(lè)．如圖所示，某人從高出水平地面h的坡上水平擊出一個(gè)質(zhì)量為m的高爾夫球．由于恒定的水平風(fēng)力的作用，高爾夫球豎直落入距擊球點(diǎn)水平距離為L(zhǎng)的A穴．則(BD) A．球被擊出后做平拋運(yùn)動(dòng) B．該球從被擊出到落入A穴所用的時(shí)間為 C．球被擊出時(shí)的初速度大小為L(zhǎng) D．球被擊出后受到的水平風(fēng)力的大小為 4．汽車(chē)甲和汽車(chē)乙質(zhì)量相等，以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲車(chē)在乙車(chē)的外側(cè)．兩車(chē)沿半徑方向受到的摩擦力分別為Ff甲和Ff乙．以下說(shuō)法正

3、確的是(A) A．Ff甲小于Ff乙 B．Ff甲等于Ff乙 C．Ff甲大于Ff乙 D．Ff甲和Ff乙大小均與汽車(chē)速率無(wú)關(guān) 5．甲、乙兩個(gè)物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為3∶4，在相同的時(shí)間里甲轉(zhuǎn)過(guò)60圈時(shí)，乙轉(zhuǎn)過(guò)45圈，則它們的向心加速度之比為(B) A．3∶4　　　　　　　B．4∶3 C．4∶9 D．9∶16 6．物體在做平拋運(yùn)動(dòng)中，在相等時(shí)間內(nèi)，下列哪些量相等(AB) A．速度的增量 B．加速度 C．位移的增量 D．位移 7．如圖所示，一個(gè)球繞中心線OO′以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，則(AC) A．A、B兩點(diǎn)的角速度相等 B．A、B兩點(diǎn)的線

4、速度相等 C．若θ＝30°，則vA∶vB＝∶2 D．以上答案都不對(duì) 8．在同一水平直線上的兩位置分別沿同一水平方向拋出兩小球A和B，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，不計(jì)空氣阻力．要使兩球在空中相遇，則必須(CD) A．先拋出A球 B．先拋出B球 C．同時(shí)拋出兩球 D．A球的水平速度應(yīng)大于B球的水平速度 9．在觀看雙人花樣滑冰表演時(shí)，觀眾有時(shí)會(huì)看到女運(yùn)動(dòng)員被男運(yùn)動(dòng)員拉著離開(kāi)冰面在空中做水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知通過(guò)目測(cè)估計(jì)拉住女運(yùn)動(dòng)員的男運(yùn)動(dòng)員的手臂和水平冰面的夾角約為45°，重力加速度為g＝10 m/s2，若已知女運(yùn)動(dòng)員的體重為35 kg，據(jù)此可估算該女運(yùn)動(dòng)員(AC) A．受到的拉

5、力約為350 N B．受到的拉力約為350 N C．向心加速度約為10 m/s2 D．向心加速度約為10 m/s2 10．如圖所示，有一個(gè)水平大圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小強(qiáng)站在距圓心為r處的P點(diǎn)不動(dòng)，關(guān)于小強(qiáng)的受力，下列說(shuō)法正確的是(C) A．小強(qiáng)在P點(diǎn)不動(dòng)，因此不受摩擦力作用 B．小強(qiáng)隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其重力和支持力充當(dāng)向心力 C．小強(qiáng)隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓盤(pán)對(duì)他的摩擦力充當(dāng)向心力 D．若使圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速均勻減小時(shí)，小強(qiáng)在P點(diǎn)受到的摩擦力保持不變 二、計(jì)算題(本大題共5小題，共40分，要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 11．(6分)在做

6、“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻在空中所通過(guò)的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用了如圖所示的裝置．先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫(xiě)紙．將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口的方向平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；將木板再向遠(yuǎn)離槽口的方向平移距離x，小球再?gòu)男辈凵暇o靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C. 若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離x＝10.00 cm，A、B間距離y1＝5.02 cm，B、C間距離y2＝14.82 cm.請(qǐng)回答以下問(wèn)題(g＝9.80 m/s2)

7、： (1)為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放？___________________________________________________________. (2)根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量來(lái)求得小球初速度的表達(dá)式為v0＝__________(用題中所給字母表示)． (3)小球初速度的值為v0＝______m/s. 解析：(1)每次從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放小球，是為了使小球離開(kāi)斜槽末端時(shí)有相同的初速度． (2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上為勻速直線運(yùn)動(dòng)，則小球從A到B和從B到C運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，設(shè)為T(mén)；豎直方向由勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論有 y2－y1＝gT2，且v0

8、T＝x. 解以上兩式得：v0＝x. (3)代入數(shù)據(jù)解得v0＝1.00 m/s. 答案：(1)為了保證小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同 (2)x　(3)1.00 12．(6分)把一小球從離地面h＝5 m處，以v0＝10 m/s的初速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力(g＝10 m/s2)．求： (1)小球在空中飛行的時(shí)間． (2)小球落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離． (3)小球落地時(shí)的速度． 解析：(1)由h＝gt2得飛行的時(shí)間， t＝＝ s＝1 s. (2)落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離為 x＝v0t＝10×1 m＝10 m. (3)vy＝gt＝10 m/s. 小球落地時(shí)的速度 v＝＝1

9、4.1 m/s， 方向與地面成45°向下． 答案：(1)1 s　(2)10 m　(3)14.1 m/s，方向與地面成45°向下 13．(8分)如圖所示，水平桿AB，可以繞豎直軸OO′勻速運(yùn)動(dòng)，在離桿的B端0.3 m處套著一個(gè)質(zhì)量為 0.2 kg 的小環(huán)，當(dāng)桿以20 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小環(huán)受到的摩擦力多大？設(shè)環(huán)與桿之間的最大靜摩擦力等于壓力的0.4倍，問(wèn)：當(dāng)桿以40 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小環(huán)最遠(yuǎn)可以放到什么位置上而不至于滑動(dòng)(g取10 m/s2)? 解析：角速度ω1＝2πn1＝2π× rad/s＝π rad/s， 對(duì)環(huán)由牛頓第二定律有 Ff＝mωr1＝0.2××

10、 0．3 N＝0.26 N， 轉(zhuǎn)速增加，小環(huán)恰好不滑動(dòng)時(shí) 角速度ω2＝2πn2＝2π× rad/s＝π rad/s. 同理：kmg＝mωr2， 故r2＝＝ m＝0.23 m. 答案：0.26 N　0.23 m 14．(10分)如圖，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)臺(tái)半徑R＝0.5 m，離水平地面的高度 H＝0.8 m，物塊平拋落地過(guò)程水平位移的大小s＝0.4 m．設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2.求： (1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0. (2)物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的

11、動(dòng)摩擦因數(shù)μ. 解析：(1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)， 豎直方向有H＝gt2，① 水平方向有s＝v0t，② 聯(lián)立①②兩式得v0＝s ＝1 m/s.③ (2)物塊離開(kāi)轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，最大靜摩擦力提供向心力，有μmg＝m，④ 聯(lián)立③④得μ＝＝0.2.⑤ 答案：(1)1 m/s　(2)0.2 15．(10分)“太極球”是近年來(lái)在廣大市民中較流行的一種健身器材．做該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，健身者半馬步站立，手持太極球拍，拍上放一橡膠太極球，健身者舞動(dòng)球拍時(shí)，球卻不會(huì)掉落地上．現(xiàn)將太極球簡(jiǎn)化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且在運(yùn)動(dòng)到圖中的A、B、C、D位置時(shí)球與板無(wú)相對(duì)運(yùn)

12、動(dòng)趨勢(shì)．A為圓周的最高點(diǎn)，C為最低點(diǎn)，B、D與圓心O等高．設(shè)球的重力為1 N，不計(jì)拍的重力． (1)C處球拍對(duì)球的彈力比在A處大多少？ (2)設(shè)在A處時(shí)球拍對(duì)球的彈力為F，當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到B、D位置時(shí)，板與水平方向需有一定的夾角θ，請(qǐng)作出tan θF的關(guān)系圖象． 解析：(1)設(shè)球運(yùn)動(dòng)的線速度為v，半徑為R，則在A處時(shí)F′＋mg＝m，① 在C處時(shí)F－mg＝m，② 由①②式得ΔF＝F－F′＝2mg＝2 N. (2)在A處時(shí)球拍對(duì)球的彈力為F，球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F向＝F＋mg，在B處不受摩擦力作用，受力分析如圖所示． 則tan θ＝＝＝＋1. 作出的tan θF的關(guān)系圖象如下： 答案：(1)2 N　(2)見(jiàn)解析