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1、第五章曲线运动章末检测一、选择题(本题9个小题，每小题6分，共54分.16题为单项选择题，79题为多项选择题)1如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到A、B两处不计空气阻力，则落到B处的石块()A初速度大，运动时间短B初速度大，运动时间长C初速度小，运动时间短D初速度小，运动时间长答案：A2(2017兴平高一检测)如图所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标要击中目标，射击方向应()A对准目标B偏向目标的西侧C偏向目标的东侧D无论对准哪个方向都无法击中目标解析：炮弹的实际速度方向沿目标方向，该速度是船的速度与射击速度的合速度，根据平行四边形
2、定则知，射击的方向应偏向目标的西侧故B正确答案：B3(2017福州高一检测)如图所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体重为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为()A0B.C. D.解析：由题意知Fmg2mgm，故速度大小v，C正确答案：C4如图所示，M能在水平光滑杆上自由滑动，光滑杆连架装在转盘上M用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连当转盘以角速度转动时，M离轴距离为r，且恰能保持稳定转动当转盘转速增至原来的2倍，调整r使之达到新的稳定转动状态，则滑块M()A所受向心力变为
3、原来的2倍B线速度变为原来的C半径r变为原来的DM的角速度变为原来的解析：转速增加，再次稳定时，M做圆周运动的向心力仍由拉力提供，拉力仍然等于m的重力，所以向心力不变故A错误转速增至原来的2倍，则角速度变为原来的2倍，根据FMr2，向心力不变，则r变为原来的.根据vr，线速度变为原来的，故B正确，C、D错误答案：B5如图所示，质量为m的小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，ab是过轨道圆心的水平线，下列说法中正确的是()A小球在ab线上方管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力B小球在ab线上方管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力C小球在ab线下方管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用
4、力D小球在ab线下方管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力解析：小球在ab线上方管道中运动时，当速度较大时小球做圆周运动的向心力是小球所受的重力沿半径方向的分力和外侧管壁对小球的弹力的合力提供的，此时内侧管壁对小球无作用力，选项A错误；同理，当小球在管道中运动速度较小时，小球做圆周运动的向心力是小球所受的重力沿半径方向的分力和内侧管壁对小球的弹力的合力提供的，此时外侧管壁对小球无作用力，选项B错误；小球在ab线下方运动时，小球做圆周运动的向心力是小球所受重力沿半径方向的分力与外侧管壁对小球的弹力的合力提供的，此种情况下内侧管壁对小球一定没有作用力，选项C错误，选项D正确答案：D6(2017陕
5、西省重点中学联考)如图所示，用一小车通过轻绳提升一货物，某一时刻，两段绳恰好垂直，且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为，此时小车的速度为v0，则此时货物的速度为()Av0Bv0sinCv0cos D.解析：由速度的分解可知，小车沿绳方向的分速度为v0cos，而物体的速度为v0，故正确答案为A.答案：A7(2016全国卷18)一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则()A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D质点单位时间内速率的变化量总是不变解析：由牛顿第二定律可知，质点的加速
6、度总是与该恒力方向相同，且加速度恒定，单位时间内速度的变化量不变，但速率的变化不同，说法C正确、D错误；当恒力与速度方向不在一直线上，做匀加速曲线运动，但速度方向不可能总与力垂直，速度方向与恒力方向不相同，选项B正确只当恒力与速度同向时，做匀加速直线运动，速度方向才与恒力方向相同，选项A错误答案：BC8某电视剧中直升机抢救伤员的情境深深感动了观众假设直升机放下绳索吊起伤员后(如图甲所示)，竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示，则()A绳索中拉力可能倾斜向上B伤员先处于超重状态后处于失重状态C在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线D绳索中拉力先大于重力，后小于重力解
7、析：由竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象可知，伤员在水平方向做匀速运动，在竖直方向上先做匀加速运动后做匀减速运动，绳索中拉力一定竖直向上，绳索中拉力先大于重力，后小于重力，伤员先处于超重状态后处于失重状态，在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条曲线，选项B、D正确答案：BD9(2017福州高一检测)如图所示，在高h处有一小球A，以速度v1水平抛出，与此同时，地面上有一小球B，以速度v2竖直向上抛出，两小球在空中相遇，则()A从抛出到相遇所需的时间为B从抛出到相遇所需的时间为C两球抛出时的水平距离为D两球抛出时的水平距离为解析：设两球相遇时间为t，则竖直方向满足：(v2tgt2)gt2h，所以t
8、，则水平距离sv1t.答案：BC二、非选择题(本题3小题，共46分)10(10分)某实验小组要粗略的测量竖直面内做圆周运动的钢球在最低点的速度，装置如图拉力传感器固定在铁架台的水平杆上，连接传感器的细线穿过传感器正下方的小环a，再穿过a右侧的小环b后拴接一钢球，钢球静止不动时，测出小环b与球间细线的长度r0.16 m不计小环与绳间的摩擦，取重力加速度g10 m/s2：(1)钢球静止不动时，传感器的示数F02 N，则钢球的质量m_ kg；(2)给钢球一初速度，使钢球在竖直面内做圆周运动，某同学记录了钢球运动到最低点时传感器的示数F122 N，则钢球在最低点的速度v1_ m/s；若另一实验中测得传
9、感器的示数F2”、“”或“”)，判断依据是：_.答案：(1)0.2(2)4钢球质量m、运动半径r均不变，在最低点，钢球所受拉力变小，其向心力FnFmg变小，根据公式Fn可知，速度v变小11(16分)如图，倒置的容器装着水，容器塞内插着两根两端开口的细管，其中一根竖直，一根弯成水平，水从弯管中水平射出，在空中形成弯曲的细水柱已知弯管管口距地面高h0.45 m，水落地的位置到管口的水平距离l0.3 m，水平管口的横截面积S1.2 cm2，水的密度1103 kg/m3，设水平管口横截面上各处水的速度都相同，取g10 m/s2，不计空气阻力，求：(1)水平管口处水的速度；(2)水平管口单位时间内喷出水
10、的质量解析：(1)由平抛规律，竖直方向hgt2水平方向lvt得v1 m/s(2)设极短时间t，射出水的体积为V，质量为m则mVVSvtSv代入数据得0.12 kg/s答案：(1)1 m/s(2)0.12 kg/s12(20分)如图所示，如果在圆盘圆心处通过一个光滑小孔把质量均为m的两物块用轻绳连接，物块A到转轴的距离为R，与圆盘的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求转速n的大小在什么范围内物块A会相对于圆盘静止？解析：物块A相对于圆盘静止，则绳子上的张力FTmg.当n最小时，A所受的静摩擦力最大且背离圆心，即有FTmg42mRn，解得nmin .当n最大时，A所受的静摩擦力最大且指向圆心，即有FTmg42mRn，解得nmax .所以n的取值范围为 n .答案： n
