高一物理抛体与圆周运动测试题.doc

惠安三中2009-2010学年（下）高一物理（必修2）单元测试
第三、四章：抛体与圆周运动
命题：黄志洪
说明：题目中计算用到的g没有说明的取10 m/s2
一、单项选择题（4×12=48分）
1．关于匀速圆周运动的向心力，下列说法错误的是（ ）
A．向心力是根据力的作用效果命名的
B．对匀速圆周运动，向心力是一个恒力
C．向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或一个力的分力
D．向心力产生指向圆心的加速度，其表现就是改变速度的方向。
2．关于运动性质，下列说法中正确的是（　 ）
Ａ．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
Ｂ．物体在变力作用下一定做曲线运动[
C．物体在变力作用下不可能做直线运动
D．做曲线运动的物体，其速度方向和加速度方向不在同一直线上
3． 如图所示，用长为的细线拴一个质量为的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向间的夹角为，关于小球的受力情况，下列说法错误的是 （　 )
A．小球受到重力、线的拉力和向心力三个力
B．向心力是细线的拉力和小球所受重力的合力
C．向心力等于细线对小球拉力的水平分量
D．向心力的大小等于
4． 如图所示，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) ( )
①自由落下 ②竖直上跳
③迎着枪口，沿AB方向水平跳离树枝
④背着枪口，沿AC方向水平跳离树枝
A、①②③ B、②③④ C、①③④ D、①②④
5． 如图所示，甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45°的地面上，则 （ ）
A．甲的线速度大 B．乙的线速度大
C．甲的角速度大 D．乙的角速度大
6．一个做匀速运动的物体，突然受到一个恒定的外力作用，则 （ ）
A．它一定做匀加速直线运动 B．它一定做匀变速运动
C．它一定做匀减速直线运动 D．它一定做曲线运动
7． 汽车在行驶中和离心运动有关的现象是（ ）
A．汽车开上结冰的路面轮胎打滑 B．汽车急刹车时还会滑行一段距离
C．汽车在转弯时由于车速太快而导致翻车 D．汽车直线行驶时与其他车辆发生碰撞
8． 如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为，是它边缘上的一点；左侧是一轮轴，大轮的半径是，小轮的半径为。点在小轮上，到小轮中心的距离为。点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。传动过程中皮带不打滑。则下列说法中正确的是（ ）
A．点与点的线速度大小相等
B．点与点的角速度大小相等
C．点与点的线速度大小相等
D．点与点的向心加速度大小不相等
9. 以初速度v0水平抛出一物体，经时间t速度大小为v，经2t（物体未落地），速度大小为：
A．v0＋2gt B. v0＋gt C. D.
10．火车轨道在转弯处外轨高于内轨，起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速度为v，则下列说法中正确的是（ ）
r
m
①当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力
②当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
③当速度大于v时，轮缘挤压外轨
④当速度小于v时，轮缘挤压外轨
A. ①④ B. ①③ C. ②③ D. ②④
11．在质量为M的电动机的飞轮上，固定着一个质量为m的重物，重物到转轴的距离为r，如图所示。为了使放在地面上的电动机不会跳起，电动机飞轮的角速度不能超过（　 　）
A． B． C． D．
Ｏ
Ａ
m
l
·
·

45°
甲
乙
12.长度为l＝0.50m轻质细杆OA，A端有一质量为m＝3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球速率是2.0m/s，此时细杆OA受到(g取10m/s2) （ ）
A. 24N的压力 B. 6.0N的拉力
C. 24N的拉力 D. 6.0N的压力

二、填空题（18分，每空2分）
13. 以下是几位同学对平抛运动的规律的探究，请据要求回答问题。
（1）甲同学设计了如图A所示的演示实验，来研究平抛运动。两球置于同一高度，用力快速击打右侧挡板后，他观察到的现象是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，这说明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）乙同学设计了如图B的演示实验，来研究平抛运动。轨道1安置在轨道2的正上方，两轨道的槽口均水平，且在同一竖直线上，滑道2与光滑水平板吻接。将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，他观察到的现象是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，这说明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）丙同学利用频闪照相的方法，获取了做平抛运动小球的部分照片，如图C所示。图中背景是边长为5cm的小方格，A、B、C是摄下的三个小球位置，闪光的时间间隔为0.1s。小球抛出的初速度为＿＿＿＿＿＿＿m/s。
小球经过C点的速度为＿＿＿＿＿＿m/s。（g取10m/s2）
图A 图B
A
CＡ
BＡ
图C

14. 汽艇在静水中的速度为5m/s，如果汽艇在宽为500m，水速为3m/s的河中渡河，则渡河所用的最短时间为＿＿＿＿＿＿＿；如果要使汽艇渡河的位移最短，则所用的时间为＿＿＿＿＿＿＿。
15. 如图所示，半径为r的圆形转筒，绕其竖直中心轴OO’转动，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒间的动摩擦因数为μ，现要使小物块不下落，圆筒转动的角速度ω至少为＿＿＿＿＿＿＿＿.
O
21m
ω

三、计算题（本题共3小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16. （10分）一人用一根长1m，只能承受46N的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内作圆周运动，已知转轴O离地21m，如图所示，要使小球到达最低点时绳断，（g=10m/s2）求
（1）小球到达最低点的最小速率
（2）此条件下小球落地点到O点的水平距离。
17. （12分）如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部．（取g ＝10m/s2）
（1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？
（2）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？
（3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？

18．（12分）在用高级沥青铺设的高速公路上ks5u
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，汽车的设计时速是108km/h. 汽车在这种水平路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍.（取g=10m/s2）
（1）如果汽车在这种高速路的水平路面弯道上转弯，其弯道的最小半径是多少？
（2）如果弯道的路面设计为倾斜，弯道半径为120m，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度是多少？

19．附加题（10分）．过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取g=10m/s2，计算结果保留小数点后一位数字。试求
（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；
（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距应是多少；

班级＿＿＿＿＿＿＿＿ 姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号数＿＿＿＿＿＿＿ 成绩＿＿＿＿＿＿＿
密 封 线 内 不 得 答 题
惠安三中2009-2010学年（下）高一物理（必修2）单元测试
第三、四章：抛体与圆周运动
命题：黄志洪
说明：题目中计算用到的g没有说明的取10 m/s2
一、单项选择题（48分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案

二、填空题（18分，每空2分）

13、(1)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(2)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿,

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.

(3)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿,＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.

14、＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

15、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
三、计算题（34分）
16、（10分）解：

17、（12分）解：

18、（12分）解：

19.（10分）附加题：

第三、四章：抛体与圆周运动单元测试
参考答案
一、单项选择题（48分）
题号
1
2
3
4

5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
D
A
C
A
B
C
C
C
B
A
D

二、填空题（18分，每空2分）
13、（1） 两球同时落地 ； 平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动 。
（2） 两球相遇 ； 平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动 。
(3) 1.5 ； 1.5√5 。
14.100s、125s 15、
三、计算题（34分）
16、（10分）解：在最低点，小球做圆周运动的向心力是拉力和重力的合力，
T-mg=mv2/r （3分）
绳子要断开，拉力达到最大值46N，带入数据得
v=6m/s （2分）
因为在最低点的速度是水平的，所以断开后，小球做平抛运动，抛出点离地面的高度为h=(21-1)m=20m，由h=gt2 （ 2分）
x=v0t （ 2分）
带入数据得x=12m。 （ 1分）
17、（12分）解： (1)静止,( 4分)
(2); (4分)
(3) ; ; (4分)

18、（12分）解:（1）汽车在水平路面上转弯，可视为ks5u
ks5u
ks5u
ks5u
ks5u
ks5u
ks5u
ks5u
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ks5u
汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有
fm=0.6mg≥ （4分）
又速度 v=30m/s
解得弯道半径  r≥150m　　　（2分）
ks5u
ks5u
ks5u
ks5u
ks5u
ks5u
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ks5u
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ks5u
ks5u
ks5u
ks5u
ks5u
ks5u
ks5u
ks5u
ks5u
（2）设弯道倾斜角度为θ，汽车通过此弯道时向心力由重力及支持力的合力提供，有
（4分）
解得 （1分）
故 弯道路面的倾斜角度 （1分）
19．附加题、解：（1）设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理
① （3分）
小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律
②（2分）
由①②得 ③ （1分）
（2）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意
④（2分）
⑤（2分）
由④⑤得 （1分）