高一物理同步檢測五曲線運動

高一物理同步檢測五第五章單元測試（B卷）第Ⅰ卷（選擇題共40分）一、本題共10小題，每小題4分，共40分.在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分.1如圖甲所示，物體在恒力F的作用下沿曲線從A運動到B，這時突然使它所受的力反向而大小不變（即將F變?yōu)?F），在此力作用下，物體以后的運動情況，下列說法正確的是…（）A.物體可能沿曲線Ba運動B.物體可能沿直線Bb運動C.物體可能沿曲線Bc運動D.物體可能沿原曲線由B到A答案：C解析：物體從A運動到B，做的是曲線運動，所以F的方向和速度方向成一夾角，如圖乙所示，其可能的方向有很多，但是都必須指向AB的凹側(cè).當(dāng)將F變?yōu)?F時，物體仍然要做曲線運動，并且只能是沿Bc方向做曲線運動，C正確.2有一種大型游戲器械，它是一個圓筒形大型容器，筒壁豎直，游客進入容器后靠筒壁站立，當(dāng)圓筒開始轉(zhuǎn)動后，轉(zhuǎn)速加快到一定程度時，突然地板塌落，游客發(fā)現(xiàn)自己沒有落下去，這是因為（）A.游客處于超重狀態(tài)B.游客處于失重狀態(tài)C.游客受到的摩擦力等于重力D.筒壁對游客的支持力等于重力答案：C解析：游客隨圓筒旋轉(zhuǎn)時，所需的向心力由筒壁對游客的支持力提供，轉(zhuǎn)速越大，需要的向心力越大，游客對筒壁的壓力越大，豎直方向上游客受到的靜摩擦力也越大，直到靜摩擦力增大到等于游客重力時為止.圓筒地板塌落時，游客沒有落下去，是因為豎直方向受到的靜摩擦力等于重力，而不是因為筒壁對游客的支持力等于重力；游客豎直方向沒有加速度，所以游客沒有處于超重或失重狀態(tài).只有C正確.3自2022年5月份中旬以來，我國福建、浙江等地連降暴雨，個別地區(qū)出現(xiàn)了嚴重的洪澇災(zāi)害，致使福建四千多考生延期高考.在一次抗洪搶險中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人，假設(shè)江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度為v1，摩托艇在靜水中的航速為v2，戰(zhàn)士救人的地點A離岸最近處O的距離為d.如戰(zhàn)士想在最短時間內(nèi)將人送上岸,則（）A.摩托艇登陸的地點在O點的下游處B.其最短時間為d/v2C.其最短時間為d/(v1+v2)D.其最短時間為d/v1答案：AB解析：速度合成如右圖所示,戰(zhàn)士要想在最短時間內(nèi)將人送上岸，則摩托艇的速度v2應(yīng)垂直于河岸.摩托艇實際按v1、v2的合速度到達岸邊，故登陸地點在O點下游，A對.根據(jù)兩個分運動互不干擾，所以渡河的最短時間只由摩托艇垂直河岸的分運動決定，即t=分d[]v2式，B對.4如圖所示，從一根內(nèi)壁光滑的空心豎直鋼管A的上端邊緣，沿直徑方向向管內(nèi)水平拋入一鋼球,球與管壁多次相碰后落地（球與管壁相碰時間不計且碰撞瞬間無能量損失）.若換一根等高但較粗的內(nèi)壁光滑的鋼管B，用同樣的方法拋入此鋼球，則運動時間（）A.在A管中的球運動時間長B.在B管中的球運動時間長C.在兩管中的球運動時間一樣長D.無法確定答案：C解析：小球做平拋運動，平拋運動可分解為水平方向的勻速運動和豎直方向的自由落體運動.球跟管壁碰撞中受水平方向的彈力作用，只改變水平速度的方向，不改變水平速度的大小，并且也不影響豎直方向的運動，因而豎直方向保持自由落體運動.由公式h=gt2,得t=，因A、B等高，故t相同，應(yīng)選C.5(2022高考上海卷，9)如圖所示的是皮帶傳動裝置，下列說法中正確的是（）A．A輪帶動B輪沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)B．B輪帶動A輪沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)C．C輪帶動D輪沿順時針方向旋轉(zhuǎn)D．D輪帶動C輪沿順時針方向旋轉(zhuǎn)答案：BD解析：皮帶繃緊的一側(cè)，說明有張力存在，應(yīng)從這一側(cè)判斷輪子的轉(zhuǎn)動方向：B輪帶動A輪沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)；D輪帶動C輪沿順時針方向旋轉(zhuǎn).故B、D正確.6為了測定子彈的飛行速度，在一根水平旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸上固定著兩個薄圓盤A、B，A、B平行相距2m，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速n=600r/min.在薄圓盤轉(zhuǎn)動不到半周的時間里，子彈穿過兩盤留下兩個彈孔a、b，測得兩孔所在的半徑間的夾角為30°，如圖所示.則該子彈的速度是（）A.360m/sB.240m/sC.720m/sD.540m/s答案：B解析：子彈穿過A、B兩盤所用的時間與圓盤轉(zhuǎn)動30°角所用的時間相等，設(shè)此時間為t，n=600r/min=10r/s，則t=s故子彈的速度：v==240m/s.7有一在水平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動的圓臺，半徑為R，如圖所示.圓臺邊緣A處坐著一個人，此人舉槍想擊中圓心O處的目標(biāo)，如果子彈射出速度為v，則（）A.槍身與OA的夾角θ=arcsin，瞄向O點右側(cè)B.槍身與OA的夾角θ=arcsin,瞄向O點左側(cè)C.槍身與OA的夾角θ=arctan，瞄向O點右側(cè)D.應(yīng)對準(zhǔn)O點瞄準(zhǔn)答案：A解析：要想射中O點，子彈的合速度必須沿AO方向，如圖所示.子彈射出速度v是子彈相對于槍口的速度，而槍口隨圓臺一起做勻速圓周運動，其線速度為v1=ωR,v合是v與v1的矢量和.由圖可知θ=arcsin.8在平直的軌道上，勻加速向右行駛的封閉車廂中懸掛著一個帶有滴管的盛油容器，如圖所示，當(dāng)?shù)喂芤来蔚蜗氯斡蜁r（設(shè)三滴油都落在車廂地板上），則下列說法中正確的是（）A.這三滴油依次落在OA之間，且后一滴比前一滴離O遠B.這三滴油依次落在OA之間，且后一滴比前一滴離O近C.這三滴油依次落在OA之間同一位置上D.這三滴油依次落在O點上答案：C解析：以車廂為參考系，每一滴油落下時的初速度都為零，且油滴對車有向左的加速度a和向下的加速度g,在這兩個方向上分別做初速度為零的勻加速運動，設(shè)車廂高度為h，則有h=gt2,x=at2,即x=,也就是說油滴均落在O點左邊處.9如圖所示，天車上吊著兩個質(zhì)量都是m的工件A和B，系A(chǔ)的吊繩較短，系B的吊繩較長.若天車運動到P處突然停止，則兩吊繩所受的拉力Fa和Fb的大小關(guān)系為（）＞Fb＜Fb=Fb=mg=Fb＞mg答案：A解析：天車運動到P處突然停止時，A、B各以天車上的懸點為圓心做圓周運動，線速度相同而半徑不同，由F-mg=m,F=mg+m,m相等，v相等，而la＜lb,所以Fa＞Fb.10如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，在離轉(zhuǎn)軸某一距離處放一滑塊,該滑塊恰能跟隨圓盤做勻速圓周運動而不產(chǎn)生相對滑動,則在改變下列何種條件的情況下,滑塊仍能與圓盤保持相對靜止()A.增大圓盤轉(zhuǎn)動的角速度B.增大滑塊到轉(zhuǎn)軸的距離C.增大滑塊的質(zhì)量mD.改變上述任一條件的情況下都不可能使滑塊與圓盤保持相對靜止答案：C解析：用ω,r分別表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度和滑塊到轉(zhuǎn)軸的距離,圓盤對滑塊的最大靜摩擦力fm=kmg①滑塊跟隨圓盤做勻速圓周運動,恰好不發(fā)生相對滑動時,應(yīng)有mω2r=fm②聯(lián)立①②兩式得:ω2r=kg③由③式可知,滑塊質(zhì)量的大小不影響滑塊是否能相對圓盤滑動.但若增大ω或r,一定會使ω2r＞kg,滑塊會做離心運動而相對圓盤滑動.因此,正確選項為C.第Ⅱ卷（非選擇題共60分）二、本題共5小題，每小題4分，共20分.把答案填在題中橫線上或按題目要求作答.11如左下圖所示，汽車以速度v勻速行駛，當(dāng)汽車到達P點時，繩子與水平方向的夾角為θ，此時物體A的速度大小是__________.答案：vcosθ解析：物體A的速度等于右段繩子上移的速度，而右段繩子上移的速度與左段繩子在沿著繩長方向的分速度是相等的.左段繩子實際上同時參與兩個運動：沿繩方向的運動和垂直于繩方向的運動.將左段繩子與汽車相連的端點的運動速度v沿繩子方向和與繩子垂直的方向分解，如右上圖所示，則沿繩方向的速率即為物體A的速率v2=v·cosθ.12如圖所示為用頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運動規(guī)律的照片.圖中A,B,C為三個同時由同一點出發(fā)的小球.AA′為A球在光滑水平面上以速度v運動的軌跡,BB′為B球以速度v被水平拋出后的運動軌跡,CC′為C球自由下落的運動軌跡.通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論:_________________________.答案：做平拋運動的物體在水平方向做勻速直線運動,在豎直方向做自由落體運動(或平拋運動是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合成)解析：將B球與A球的運動相比較,可以看出在同一時刻,在水平方向上B球與A球在相同位置,說明B球水平方向上與A球的運動是相同的,即在水平方向上B球做勻速直線運動.將B球與C球的運動相比較,B球在豎直方向的位置與C球是相同的,說明在豎直方向上B球與C球的運動是相同的,即在豎直方向上B球做自由落體運動.13多數(shù)同學(xué)小時候都彈過玻璃球彈子.一位小朋友在樓梯的“4”臺階邊緣上，將一顆彈子沿水平方向彈出，不計阻力，彈子運動一段時間后，直接落到“2”臺階上，如圖所示.設(shè)各級臺階寬、高都為答案：1m/s≤v≤1.4m/s解析：彈子的運動可看作平拋運動，彈子由臺階“4”落到臺階“2”，豎直方向下落的高度：因為h=gt2,故t1=s=st2=s=s若彈子落到臺階3的外邊緣，則v=m/s=1m/s若彈子落到臺階2的外邊緣，則v′=m/s=1.4m/s所以彈子要落在“2”臺階上，速度范圍是：1m/s≤v≤1.4m/s.14運動員在滑路上調(diào)整后起跳，然后在空中飛行一段距離后著陸.設(shè)一位運動員由a點沿水平方向躍出，到b點著陸，如圖所示.測得a、b間的距離l=40m，山坡傾角θ=30°，則運動員在空中飛行的時間t=__________s，在a點躍出時的速度v=__________m/s.（g取10m/s2）答案：2解析：運動員在飛行過程中豎直下降的高度：h=gt2故t=s=2s運動員在a點躍出時的速度：v=m/s=17.3m/s.15(2022高考廣東卷，11)某同學(xué)設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗.實驗裝置示意圖如下圖（1）所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽（圖（1）中P0P0′、P1P1′……），槽間距離均為d.把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板B上.實驗時依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放.每打完一點后，把B板插入后一槽中并同時向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d.實驗得到小球在白紙上打下的若干痕跡點，如圖（2）所示.（1）實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到______________________.每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了______________________.（2）每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了______________________.（3）在圖（2）中繪出小球做平拋運動的軌跡.答案：（1）斜槽末端切線水平使小球每次做平拋運動的初速度都相同（2）使記錄紙上每兩點之間的水平距離等于小球在水平方向?qū)嶋H運動的距離（3）如下圖所示三、本題共4小題，每小題10分，共40分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.16如圖所示是生產(chǎn)流水線上的皮帶傳輸裝置,傳輸帶上等間距地放著很多半成品產(chǎn)品.A輪處裝有光電計數(shù)器,它可以記錄通過A處的產(chǎn)品數(shù)目.已經(jīng)測得輪A,B的半徑分別為ra=20cm,rb=10cm,相鄰兩產(chǎn)品距離為30cm,從第1個工件通過A開始計時，1min內(nèi)有41個工件通過A處.求:(1)產(chǎn)品隨傳送帶移動的速度大小;(2)A,B輪緣上的兩點P,Q及A輪半徑中點M的線速度和角速度大小,并在圖中畫出線速度的方向;(3)如果A輪是通過摩擦帶動C輪轉(zhuǎn)動,且rc=5cm,在圖中描出C輪的轉(zhuǎn)動方向,求出C輪的角速度(假設(shè)不打滑).答案：(1)0.2m/s(2)0.2m/s0.2m/s0.1m/s1rad/s2rad/s1rad/s線速度方向見解析圖(3)4rad/s轉(zhuǎn)動方向見解析解析：(1)設(shè)傳送帶運動的速度大小為v,則v=m/s=0.2m/s.(2)傳輸帶不打滑,則A,B兩輪緣上每一點的線速度大小均與傳輸帶運動速度大小相等,即vP=vQ=0.2m/sA輪半徑上的M點與P點的角速度相等,故vm=vP=0.1m/s,各點線速度的方向見下圖.ωP=ωM=rad/s=1rad/s由rbωQ=ωPra得ωQ=2ωP=2rad/s.(3)C輪轉(zhuǎn)動方向見上圖.ωcrc=ωP·ra,那么ωc=4rad/s.17在“研究平拋物體運動”的實驗中，某同學(xué)記錄了運動軌跡上三點A、B、C,如右圖所示,以A為坐標(biāo)原點,建立坐標(biāo)系,各點坐標(biāo)值已在圖中標(biāo)出.求:(1)小球平拋初速度大小;(2)小球做平拋運動的初始位置坐標(biāo).答案：(1)1m/s(2)(-10,-5)解析：(1)如題圖所示,小球在AB段,BC段水平位移相等,則小球在水平方向做勻速運動,因此小球在這兩段上的運動時間相等，即tAB=tBC=T.小球在豎直方向做勻加速直線運動,由Δs=aT2得25cm-15cm=10cm,T=小球在水平方向上做勻速運動,v0=s=100cm/s=1m/s.(2)由于小球在豎直方向上做勻加速直線運動,小球在B點的豎直分速度大小等于AC段在豎直方向平均速度大小.vBy=ym/s=2m/s設(shè)小球從拋出點O到B點歷時tOB,有tOB==s小球從拋出點O到A點歷時:tOA=tOB-T=s因此,xOA=v0tOA=10cm,yOA=gtOA2=5cm故O點坐標(biāo)值為(-10,-5).18一同學(xué)騎自行車在