高中物理必修二第五章　章末檢測(cè)導(dǎo)學(xué)案練習(xí)題

第五章章末檢測(cè)一、選擇題(本大題共10小題，每小題4分，共40分)1. 2013·黃岡高一檢測(cè)下列圖中實(shí)線為河岸，河水的流動(dòng)方向如圖中v的箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線則其中可能正確的是 ( )答案：AB解析：由運(yùn)動(dòng)的合成可知，小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線可能正確的是A、B.2. 在同一點(diǎn)O拋出的三個(gè)物體，做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，則三個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度vA、vB、vC的關(guān)系和三個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tA、tB、tC的關(guān)系分別是 ( )A. vA>vB>vC tA>tB>tCB. vAvBvC tAtBtCCvA<vB<vC tA>tB>tCD. vA>vB>vC tA<tB<tC答案：C解析：由hgt2得t，故tA>tB>tC，由水平位移xvxt知vA<vB<vC，C正確3. 如右圖所示，足夠長(zhǎng)的水平直軌道MN上左端有一點(diǎn)C，右端有一點(diǎn)D.過(guò)MN的豎直平面上有兩點(diǎn)A、B，A點(diǎn)在C點(diǎn)的正上方，B點(diǎn)與A點(diǎn)在一條水平線上不計(jì)軌道阻力和空氣阻力，下列判斷正確的是()A. 在A、C兩點(diǎn)以相同的速度同時(shí)水平向右拋出兩小球，兩球一定會(huì)相遇B. 在A、C兩點(diǎn)以相同的速度同時(shí)水平向右拋出兩小球，兩球一定不會(huì)相遇C. 在A點(diǎn)水平向右拋出一小球，同時(shí)在B點(diǎn)由靜止釋放一小球，兩球一定會(huì)相遇D. 在A、C兩點(diǎn)以相同的速度同時(shí)水平向右拋出兩小球，并同時(shí)在B點(diǎn)由靜止釋放一小球，三小球有可能在水平軌道上相遇答案：AD解析：由于不計(jì)軌道阻力和空氣阻力，從A點(diǎn)水平拋出的小球做平拋運(yùn)動(dòng)，它在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)，而在C點(diǎn)拋出的小球沿軌道做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A點(diǎn)拋出的小球到達(dá)MN軌道時(shí)，在水平方向上與C點(diǎn)拋出的小球水平位移相同，它們一定相遇，A正確，B錯(cuò)誤；在A點(diǎn)水平向右拋出一小球，同時(shí)在B點(diǎn)由靜止釋放一小球，若A點(diǎn)拋出的小球能到達(dá)DB直線上，兩小球在豎直方向的位移相同，兩球會(huì)相遇，若是不能到達(dá)DB直線就落到軌道CD上，兩球就不會(huì)相遇，C錯(cuò)誤；由以上分析可知：在A、C兩點(diǎn)以相同的速度同時(shí)水平向右拋出兩小球，并同時(shí)在B點(diǎn)由靜止釋放一小球，三小球有可能在水平軌道上相遇，D正確4. 如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩一端拴著一個(gè)小球，另一端固定在豎直桿上，當(dāng)豎直桿以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球跟著桿一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角為，下列關(guān)于與關(guān)系的圖象是下圖中的()答案：D解析：對(duì)小球受力分析后列牛頓第二定律，設(shè)繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，小球質(zhì)量為m，則mgtanm(Lsin)2，得2，再利用極限法：當(dāng)0和90°時(shí)cos分別為1和0，即可判斷出的變化規(guī)律應(yīng)為D圖5. 在高度為h的同一位置向水平方向同時(shí)拋出兩個(gè)小球A和B，若A球的初速度vA大于B球的初速度vB，則下列說(shuō)法中正確的是()A. A球比B球先落地B. 在飛行過(guò)程中的任一段時(shí)間內(nèi)，A球的水平位移總是大于B球的水平位移C. 若兩球在飛行中遇到一堵墻，A球擊中墻的高度大于B球擊中墻的高度D. 在空中飛行的任意時(shí)刻，A球總在B球的水平正前方，且A球的速率總是大于B球的速率答案：BCD解析：平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)由題意知，A、B小球在豎直方向同時(shí)由同一位置開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此在飛行過(guò)程中，它們總在同一高度而在水平方向上，A球以較大的速度、B球以較小的速度同時(shí)由同一位置開(kāi)始向同一方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在飛行過(guò)程中，A球總在B球的水平正前方故A錯(cuò)，B、D正確因vA>vB，拋出后A球先于B球遇到墻，即從拋出到遇到墻A球運(yùn)動(dòng)時(shí)間短，B球用時(shí)長(zhǎng)，那么A球下落的高度小，故C正確6. 2013·寧波高一檢測(cè)鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還與火車(chē)在彎道上的行駛速率v有關(guān)下列說(shuō)法正確的是 ( )A. v一定時(shí)，r越小則要求h越大B. v一定時(shí)，r越大則要求h越大C. r一定時(shí)，v越小則要求h越大D. r一定時(shí)，v越大則要求h越大答案：AD解析：設(shè)軌道平面與水平方向的夾角為，由mgtanm，得tan.可見(jiàn)v一定時(shí)，r越大，tan越小，內(nèi)外軌的高度差h越小，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)r一定時(shí)，v越大，tan越大，內(nèi)外軌的高度差越大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確7. 如圖所示，有兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道，軌道上有兩個(gè)物體A和B，它們通過(guò)一根繞過(guò)定滑輪O的不可伸長(zhǎng)的輕繩相連接，物體A以速率vA10 m/s勻速運(yùn)動(dòng)，在繩與軌道成30°角時(shí)，物體B的速度大小vB為 ( )A. 5 m/s B. m/sC. 20 m/s D. m/s答案：D解析：物體B的運(yùn)動(dòng)可分解為沿繩BO方向靠近定滑輪O使繩BO段縮短的運(yùn)動(dòng)和繞定滑輪(方向與繩BO垂直)的運(yùn)動(dòng)，故可把物體B的速度分解為如圖所示的兩個(gè)分速度，由圖可知vBvBcos，由于繩不可伸長(zhǎng)，所以繩OA段伸長(zhǎng)的速度等于繩BO段縮短的速度，所以有vBvA，故vAvBcos，所以vB m/s，選項(xiàng)D正確8. 2013·棗莊高一檢測(cè)如圖所示，A、B隨水平圓盤(pán)繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，物體B在水平方向所受的作用力有 ( )A. 圓盤(pán)對(duì)B及A對(duì)B的摩擦力，兩力都指向圓心B. 圓盤(pán)對(duì)B的摩擦力指向圓心，A對(duì)B的摩擦力背離圓心C. 圓盤(pán)對(duì)B及A對(duì)B的摩擦力和向心力D. 圓盤(pán)對(duì)B的摩擦力和向心力答案：B解析：A隨B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它所需的向心力由B對(duì)A的靜摩擦力來(lái)提供，因此B對(duì)A的摩擦力指向圓心，A對(duì)B的摩擦力背離圓心，圓盤(pán)對(duì)B的摩擦力指向圓心，才能使B受到指向圓心的合力，所以正確選項(xiàng)為B.9. 質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，保持F1、F2不變，僅將F3的方向改變90°(大小不變)后，物體可能做()A. 加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動(dòng)B. 加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動(dòng)C. 加速度大小為的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D. 勻速直線運(yùn)動(dòng)答案：BC解析：由牛頓第二定律得a，顯然a恒定，應(yīng)為勻變速運(yùn)動(dòng)若a的方向與v的方向在一條直線上，則是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，否則是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)故正確選項(xiàng)為B、C.10. 2013·鄭州高一檢測(cè)如圖所示，傾斜放置的圓盤(pán)繞著過(guò)盤(pán)心O且垂直于盤(pán)面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)的傾角為37°，在距轉(zhuǎn)動(dòng)中心r0.1 m處放一個(gè)小木塊，小木塊跟隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，小木塊與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，假設(shè)木塊與圓盤(pán)的最大靜摩擦力與相同條件下的滑動(dòng)摩擦力相同若要保持小木塊不相對(duì)圓盤(pán)滑動(dòng)，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大不能超過(guò) ( )A. 2 rad/s B. 8 rad/s C. rad/s D. rad/s答案：A解析：只要小木塊轉(zhuǎn)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)就能始終不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，設(shè)其經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)所受靜摩擦力為f，由牛頓第二定律有fmgsinm2r；為保證不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)需要滿足fmgcos.聯(lián)立解得2 rad/s，選項(xiàng)A正確二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題，共16分)11. (8分)在做“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x10.00 cm，A、B間距離y15.02 cm，B、C間距離y214.82 cm.請(qǐng)回答以下問(wèn)題(g9.80 m/s2)(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.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y2y1gT2，且v0Tx.解以上兩式得：v0x.(3)代入數(shù)據(jù)解得v01.00 m/s.12. (8分)某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次從斜槽上滾下，在坐標(biāo)紙上依次記下小球的位置如圖所示(O為小球的拋出點(diǎn))(1)在圖中描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡(2)從圖中可看出，某一點(diǎn)的位置有明顯的錯(cuò)誤，其產(chǎn)生的原因可能是該次實(shí)驗(yàn)中，小球從斜槽上滾下時(shí)的初始位置比其他幾次偏_(選填“高”或“低”)(3)某同學(xué)從圖象中測(cè)得的三組數(shù)據(jù)如表所示，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0_m/s.x/cm10.0020.0030.00y/cm5.0020.0045.00答案：(1)見(jiàn)解析圖 (2)低 (3)1.0解析：(1)如圖所示(2)從軌跡上可以看出，第四個(gè)點(diǎn)偏離到軌跡左側(cè)，與軌跡上同一高度的點(diǎn)比較，在下落相同高度時(shí)，水平位移偏小，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的初速度偏小，即小球從斜槽上滾下時(shí)的初始位置比其他幾次偏低(3)根據(jù)xv0t，ygt2可得v0x，代入其中一組數(shù)據(jù)可得v01.0 m/s.三、計(jì)算題(本大題共4小題，共44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)13. (10分)把一小球從離地面h5 m處，以v010 m/s的初速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力(g10 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)的速度答案：(1)1 s (2)10 m (3)14.1 m/s，方向與地面成45°向下解析：(1)由hgt2得飛行的時(shí)間t s1 s.(2)落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離為xv0t10×1 m10 m.(3)vygt10 m/s.小球落地時(shí)的速度v14.1 m/s，方向與地面成45°向下14. (10分)2013·遼寧沈陽(yáng)四校協(xié)作月考如圖所示，半徑為R，內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)，a通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)，對(duì)管壁上部的壓力為3mg，b通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)，對(duì)管壁下部的壓力為0.75mg，求a、b兩球落地點(diǎn)間的距離答案：3R解析：兩個(gè)小球在最高點(diǎn)時(shí)，受重力和管壁的作用力，這兩個(gè)力的合力提供向心力，離開(kāi)軌道后兩球均做平拋運(yùn)動(dòng)，a、b兩球落地點(diǎn)間的距離等于它們平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移之差對(duì)a球：3mgmgmva對(duì)b球：mg0.75mgmvb由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得落地時(shí)它們的水平位移為：savatva4RsbvbtvbR故a、b兩球落地點(diǎn)間的距離為：sasb3R.15. (12分)長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，一端固定于O點(diǎn)讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(這種運(yùn)動(dòng)通常稱(chēng)為圓錐擺運(yùn)動(dòng))，如圖所示當(dāng)擺線L與豎直方向的夾角是時(shí)，求： (1)線的拉力F的大小及小球的向心力F向的大??； (2)小球運(yùn)動(dòng)的線速度的大?。?(3)小球運(yùn)動(dòng)的角速度大小及周期答案：(1) mgtan (2) (3) 2 解析：(1)小球受力如圖所示，小球受重力mg和線的拉力F.因?yàn)樾∏蛟谒矫鎯?nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以小球受到的合力指向圓心O，且是水平方向，合力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由平行四邊形定則得，小球受到的合力大小為mgtan，即F向mgtan線對(duì)小球的拉力大小為：F.(2)由牛頓第二定律得：mgtanm.由幾何關(guān)系得rLsin，所以，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為v.(3)小球運(yùn)動(dòng)的角速度大小，小球運(yùn)動(dòng)的周期T2.16. (12分) 如下圖所示是一種粒子測(cè)量器圓柱形容器的半徑為R，容器壁上有一槽口A，其正對(duì)的位置是B，P是噴射高速粒子流的噴口，其噴射方向沿直徑方向現(xiàn)使容器以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則噴射的粒子流可以從槽口A進(jìn)入容器，最后落在B上，測(cè)得BB的弧長(zhǎng)為s，求噴射的粒子流的速度答案：(k0,1,2，)解析：粒子沿直徑方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，在這段時(shí)間內(nèi)，容器轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)為k·2Rs(k0,1,2，)，容器壁轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為R，因此有(k0,1,2，)解得v(k0,1,2，)