高一物理第一单元必修二测验题：曲线运动

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本文题目：高一物理第一单元必修二测验题：曲线运动

题组一

一、选择题(本题12小题，每小题4分，共48分，每小题至少有一个正确答案，全部选对得4分，选不全得2分，错选多选不得分)

1.(湖南嘉禾一中2015届高三第一次学情摸底考试03)如图2所示的位移时间和速度时间图象中，给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况。下列描述正确的是 ()

A.图线1表示物体做曲线运动

B. 图象中时刻

C. 图象中0至时间内3和4的平均速度大小相等

D.两图象中，、时刻分别表示反向运动

答案B

2.(贵州省黔西一中2015届高三第三次月考试题)如图所示，一质量为m1的木板放在光滑斜面上，木板的上端用细绳拴在斜面的顶端，有一只质量为m2的小猫站在木板上。剪断细绳，木板开始下滑，同时小猫沿木板向上爬，设一段时间内木板向下滑，而小猫在木板上相对于地面的高度不变，忽略空气阻力，则下列图中能正确反映在这段时间内小猫做功的功率随时间变化的关系的是()

答案B.

3.(北京市西城区2015届高三第一学期期末考试)如图所示，半径为R的光滑圆形轨道竖直固定放置，小球m在圆形轨道内侧做圆周运动。对于半径R不同的圆形轨道，小球m通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力。下列说法中正确的是

A.半径R越大，小球通过轨道最高点时的速度越大

B.半径R越大，小球通过轨道最高点时的速度越小

C.半径R越大，小球通过轨道最低点时的角速度越大

D.半径R越大，小球通过轨道最低点时的角速度越小

答案AD.

4.(宁夏银川一中2015届高三第五次月考试题全解全析)在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水平抛出，小球着地时的速度为v1，在空中的飞行时间为t1。若将磁场撤除，其它条件均不变，那么小球着地时的速度为v2，在空中飞行的时间为t2。小球所受空气阻力可忽略不计，则关于v1和v2、t1和t2的大小比较，以下判断正确的是 ()

A.v1v2，t1t2

B.v1

C.v1=v2，t1

D.v1=v2，t1t2

【答案】D.

【解析】如上题所述，因为洛伦兹力对粒子永远不做功，

则根据动能定理，磁场存在与否小球着地时的速度都应该是相等的，故此可以首先排除选项A、B;这里需要注意的是存在磁场时，小球就要受到向右上方的洛伦兹力，使得小球在竖直方向的加速度小于重力加速度，根据，故在空中飞行的时间要更长些.

【考点】磁场、曲线运动.

5.(上海市浦东新区2015届高三第一学期质量抽测试卷)如图所示，正在匀速转动的水平转盘上固定有三个可视为质点的小物块A、B、C，它们的质量关系为mA=2mB=2mC，到轴O的距离关系为rC=2rA=2rB。下列说法中正确的是()

A.B的角速度比C小 B.A的线速度比C大

C.B受到的向心力比C小 D.A的向心加速度比B大

答案C.

6.(福建省莆田一中2015届高三上学期期中试题)如图1所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球p和q可以在光滑水平杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mp=2mq，当整个装置绕中心轴以角速度匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时()

A.两球均受到重力、支持力和向心力三个力的作用?

B.p球受到的向心力大于q球受到的向心力??

C.rp一定等于rq/2?

D.当增大时，p球将向外运动?

答案C.

7.(山东省济南市2015届高三12月质量调研检测试题A卷)如图，半径为R的光滑半圆面固定在竖直面内，其直径AB处于竖直方向上。一质量为m的小球以初速度v0从最低点A水平射入轨道并运动到最高点B处，则

A.小球的初速度v0至少为 .

B.小球的初速度v0至少为 .

C.小球经过A点时对轨道的压力至少为2mg.

D.小球经过A点时对轨道的压力至少为5mg..

答案B.

8.(黑龙江省佳木斯大学附属中学2015届高三上学期期末考试)据报道，我国数据中继卫星天链一号01星于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，成功定点在东经77赤道上空的同步轨道.关于成功定点后的天链一号01星，下列说法正确的是 ()

A.运行速度大于7.9km/s

B.离地面高度一定，相对地面静止

C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大

D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

答案BC.

9.(黑龙江省佳木斯大学附属中学2015届高三上学期期末考试)如图6所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b.不计空气阻力，则()

A.小球带正电

B.电场力跟重力平衡

C.小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小

D.小球在运动过程中机械能守恒

答案AB.

10.(湖北省新洲二中2015届高三元月月理科综合试题部分)如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E和B已知)，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则：()

A.小球可能带正电

B.小球做匀速圆周运动的半径为

C.小球做匀速圆周运动的周期为

D.若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期增加

答案BC.

11.(2015届高三复习全国100所名校物理试题精选二十二)如图5所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方0点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M,C点与o点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓缓转至水平(转过了90角).下列有关此过程的说法中正确的是

A.重物M做匀速直线运动

B.重物M做变速直线运动

C.重物M的最大速度是

D.重物M的速度先减小后增大

答案11.B当左侧滑轮与C点间的绳子与CO垂直时，绳子速度最大，为这也是重物M的最大速度.重物M做变速直线运动，它的速度先增大后减小

12.(上海市长宁区2015届高三上学期期末考试)关于平抛运动，以下说法中正确的是

A.平抛运动是一种变加速运动

B.作平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大

C.作平抛运动的物体每秒内速度增量相等

D.作平抛运动的物体每秒内位移增量相等

[ ]

答案C.

13.(上海市奉贤区2015届高三12月调研测试试卷)如图所示，甲、乙是摆长相同的两个单摆，它们中间用一根细线相连，两摆线均与竖直方向成角.已知甲的质量小于乙的质量，当细线突然断开后，甲、乙两摆都做简谐运动，下列说法正确的是()

(A)甲不会与乙碰撞(B)甲的运动周期小于乙的运动周期

(C)甲的振幅小于乙的振幅(D)甲的最大速度小于乙的最大速度

答案A.

14.(上海市奉贤区2015届高三12月调研测试试卷)如图所示,小球沿水平面以初速v0通过O点进入半径为R的竖直半圆弧轨道，不计一切阻力，下列说法正确的是()

(A)球进入竖直半圆弧轨道后做匀速圆周运动

(B)若小球能通过半圆弧最高点P，则球运动到P时向心力恰好为零

(C)若小球能通过半圆弧最高点P，则小球落地点时的动能为5mgR/2

(D)若小球恰能通过半圆弧最高点P，则小球落地点离O点的水平距离为2R

答案D.

15.(山东省北镇中学2015届高三第三次阶段检测试题)下列说法正确的是()

A.做曲线运动的物体，其加速度可能为零

B.平抛运动是匀变速运动，任意相等时间内速度的变化都相同

C.匀速圆周运动虽然不是匀变速运动，但任意相等时间内速度的变化仍相同

D.当物体受到的合外力为零时，物体仍可以做曲线运动

答案B.

16.(山东省济南市2015届高三12月质量调研检测试题A卷)如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支钢笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中，正确的有

A.笔尖留下的痕迹是一条抛物线

B.笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线

C.在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变

D.在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终保持不变

答案AD.

17.(广东省惠州市2015届高三第三次调研考试理综物理试题)某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方(如图所示)。不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛时，他可能作出的调整为

A.减小初速度，抛出点高度不变

B.增大初速度，抛出点高度不变

C.初速度大小不变，降低抛出点高度

D.初速度大小不变，提高抛出点高度

答案AC.

18.(山东省济南市2015届高三12月质量调研检测试题B卷)如图所示，半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块静止在P点，OP与水平方向的夹角为。滑块所受支持力为F，所受摩擦力为f。下列关系正确的是

A. B.

C. D.

答案C.

19、(2015届高三复习全国100所名校物理试题精选)乒乓球在我国有广泛的群众基础，并有国球的美誉，在2008年北京奥运会上中国选手包揽了乒乓球四个项目的全部冠军.现讨论乒乓球发球问题：已知球台长L、网高h，若球在球台边缘O点正上方某高度处，以一定的垂直于球网的水平速度发出，如图所示，球恰好在最高点时刚好越过球网.假设乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.则根据以上信息可以求出(设重力加速度为g)

A.球的初速度大小

B.发球时的高度

C.球从发出到第一次落在球台上的时间

D.球从发出到被对方运动员接住的时间

答案ABC.

20.(浙江省南马高级中学10-11学高三期中考试试卷)如图所示，一个小球在竖直环内至少能做( )次完整的

圆周运动，当它第( )次经过环的最低点时的速度大小

为，第次经过环的最低点时速度大小为，则小

球第( )次经过环的最低点时的速度的大小一定满足

A.等于

B.小于

C.等于

D.大于

答案D.

二、填空题

21.(安徽省寿县一中2015届高三第三次月考物理试卷)(10分)(1)在做平抛实验的过程中，小球在竖直放置的坐标纸上留下三点痕迹，如图是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm，已知闪光频率是30Hz，那么重力加速度g=_______m/s2，小球的初速度是m/s，球过A点时的速率是m/s。(小数点后保留二位)

(2)如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角，获得不同的射程x，最后作出了如图b所示的x-tan图象，g=10m/s2。则：

由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=。实验中发现超过60后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为。

答案21.(1)9.720.490.81(2)

22.(芜湖一中2015届高三第一次模拟考试物理试题)在研究平抛物体运动的实验中，某同学记录了运动轨迹上三点A、B、C，如图所示，以A为坐标原点，建立坐标系，各点坐标值已在图中标出，则小球平抛初速度大小为m/s;小球做平抛运动的初始位置坐标为(m、m)

答案22.1m/s ( 0.10m， 0.05m)

23、(2015届高三复习全国100所名校物理试题精选)(10分)一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量与对应之间t的比值定义为角加速度(即 ).我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：(打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出)

①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上;

②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动;

③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量.

(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的半径如图乙所示，圆盘的半径r为▲cm;

(2)由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为▲▲rad/s;

(3)纸带运动的加速度大小为▲▲m/s2，圆盘转动的角加速度大小为▲▲rad/s2;

(4)如果实验测出的角加速度值偏大，其原因可能是▲▲(至少写出1条).

答案23、(10分)(1)6.000cm;(2分)(2)6.5rad/s;(2分)(3)0.59m/s2，9.8rad/s2;(3分)(4)存在空气阻力;纸带与限位孔之间存在摩擦力等.(3分)

三、计算题

24、(上海市金山区2015届高三上学期期末考试)(12分)如图所示为S形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，轨道不可移动。弹射装置将一个小球(可视为质点)从A点以v0水平弹射向B点并进入轨道，经过轨道后从最高点D水平抛出，已知小球与地面AB段间的动摩擦因数=0.2，不计其他机械能损失，AB段长L=1.25m，问：

(1)若圆的半径R=0.25m，v0至少多大才能使小球从D点抛出?

(2)若v0=9.22m/s，圆的半径R取何值时，小球从D点抛出后的水平位移最大(抛出后小球不会再碰到轨道)?

答案24、(12分)

解：(1)小球恰好能从A点运动到D点，根据动能定理，

-mgL-mg4R=0-12mv02(2分)

代入数据得，v0=5m/s(2分)

(2)设D点时的速度为v，

-mgL-mg4R=12mv2-12mv02①(2分)

小球从D点抛出后做平抛运动，设水平位移为S，有

4R=12gt2②，S=vt③(2分)

联立①②③，得 (2分)

所以，当R=0.5m时，水平位移最大。(2分)

25.(广东省龙山中学2015届高三物理第一学期末模拟考)如图所示，从倾角为=37的斜面上的A点以速度v0=10m/s平抛一个小球。小球落在斜面上的B点，求：

(1)从A点抛出后经多长时间落到B点;

(2)此过程中离开斜面的最大距离

答案25.解：依题得右图，小球做平抛运动，得：

水平位移： ①

竖直位移： ②

根据边解关系得： ③

联解①②③式得运动时间

对运动进行分解，得y方向为竖直上抛，得：

离斜面最大高度

26.(福建省莆田一中2015届高三上学期期中试题)(8分)如图所示，粗糙斜面AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD相切于B点，圆弧轨道的半径为R，C点在圆心O的正下方，D点与圆心O在同一水平线上，COB=。现有质量为m的物块从D点无初速释放，物块与斜面AB间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：

(1)物块第一次通过C点时对轨道压力的大小;

(2)物块在斜面上运动到最高点时离B点的距离。

答案26.(8分)

(1)物块从D到C，根据机械能守恒定律，得

物块经C点，根据牛顿第二定律，得

由以上两式得支持力大小FN=3mg

由牛顿第三定律得，物块对轨道的压力大小为3mg

(2)小物体通过圆弧轨道后，在斜面上运动到离B点最大距离S时速度为0，由动能定理可得

故

27.(黑龙江省佳木斯大学附属中学2015届高三上学期期末考试)如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为R，小球半径为r，当小球以初速度V0从管道最低点出发，到最高点时恰好对管道无压力，求：V0的大小

答案27.最高点恰好无压力，则mg=mv2/R①

从最低点到最高点的过程中，只有重力做功，由机械能守恒得

mv02=mg2R+mv2②

由①、②两式解得V0=(5gR)1/2

28.(广东省龙山中学2015届高三物理第一学期末模拟考)如图，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。质量m=0.10Kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点，求A、C间的距离(取重力加速度g=10m/s2)

答案5.解：设小球在平面所受摩擦力为f，依题得：

①

设小球运动到B点时速度为vB，根据动能定理得：

②

联解①②得：

设小球到达B点时的最小速度为，根据牛顿第二定律有：

，得小球离开B点后作平抛运动，有：

③

④

联解③④式AC间的距离

29.(山东省济南市2015届高三12月质量调研检测试题B卷)(16分)如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由直轨道AB和圆轨道BC组成，小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过圆轨道最高点C时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F随高度H的变化关系图象.(小球在轨道连接处无机械能损失， )求：

(1)小球的质量和圆轨道的半径。

(2)试在图乙中画出小球在圆轨道最低点B时对轨道的压力F随H的变化图象。

答案29.(16分)

解析：(1)由机械能守恒得： (2分)

由牛顿第二定律得： (2分)

解得： (2分)

根据图象得： ; 。(2分)

(2)由机械能守恒得： (2分)

由牛顿第二定律得： (2分)

得： (2分)

据此作图象如右图;(有错均不给分)(2分)

30：(广东省东莞中学2015届高三物理计算题训练)为了研究过山车的原理，物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37、长L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图示。一个小物块以初速度v0=4.0m/s，从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数=0.50

(g取10m/s2，sin37=0.60,cos37=0.80)求：

(1)小物块的抛出点和A点的高度差;

(2)要使小物块不离开轨道，并从水平轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件;

(3)为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件。

答案30:解：(1)小物块做平抛运动，经时间t到达A处时，令下落的高度为h，水平分速度为vx，竖直分速度为 =gt=v0tan37

h=gt2/2

由以上两式得h=0.45m

(2)物体落在斜面上后，受到斜面的摩擦力

设物块进入圆轨道最高点时有最小速度v1，此时物块受到的重力恰好提供向心力，令此时半径为R0

物块从抛出到圆轨道最高点的过程中

联立上式，解得：R0=0.66m

所以要使物块从水平轨道DE滑出，圆弧轨道的半径