20192020學年高中物理第五章測評(含分析)新人教版必修220192020學年高中物理第五章測評(含分析)新人教版必修220/20薀PAGE20袈螇羄衿袃蒁蝕膄羅莆蚆蝿螞20192020學年高中物理第五章測評(含分析)新人教版必修2

第五章測評

(時間:60分鐘滿分:100分)

一、選擇題(本題共12小題,每題4分,共48分。第1~8小題每個小題中只有一個選項是正確的,

第9~12小題有多個選項吻合題目要求,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)

1.假如在彎道上高速行駛的賽車,突爾后輪走開賽車,關于走開賽車后的車輪的運動情況,以下說法

正確的選項是()

依舊沿著汽車行駛的彎道運動

沿著與彎道垂直的方向飛出

,走開彎道

分析賽車沿彎道行駛,任一時辰賽車上任何一點的速度方向是賽車運動的曲線軌跡上對應點的切線

方向。走開賽車的后輪的速度方向就是走開點軌跡的切線方向。因此選項C正確。

答案C

.

以下列圖,AB和CD是互相平行且筆直的河岸。若河水不流動,小船船頭垂直河岸由A點勻速駛向對

岸,小船的運動軌跡為直線P。若河水以牢固的速度沿平行河岸方向流動,且水流速度各處相等,現

使小船船頭垂直河岸由A點勻加速駛向對岸,則小船實質運動的軌跡可能是圖中的()1

A.直線PB.曲線QC.直線RD.曲線S分析小船沿方向做勻加速直線運動,沿AB方向做勻速直線運動,方向的勻速直線運動和方ACABAC向的勻加速直線運動的合運動為曲線運動,合外力沿AC方向指向曲線運動軌跡的凹側,故正確選項

為D。

答案D

3.以下列圖,一獨愛輪繞垂直紙面的軸勻速轉動,a和b是輪上質量相等的兩個質點,則獨愛輪轉O動過程中a、b兩質點()

角速度大小相同

線速度大小相同

C.向心加速度大小相同

D.向心力大小相同

分析同軸轉動,角速度大小相等,選項A正確;角速度大小相等,但轉動半徑不相同,依照v=ωr、

an=ω2r和Fn=mω2r可知,線速度、向心加速度和向心力大小均不相同,選項B、C、D錯誤。

答案A

.

以下列圖,A、B為咬合傳動的兩齒輪,RA=2RB,則A、B兩輪邊緣上兩點的關系正確的選項是()

A.角速度之比為2∶1

B.向心加速度之比為1∶2

C.周期之比為1∶2

2

D.轉速之比為2∶1

????2分析依照兩輪邊緣線速度大小相等。由v=rω、ω=??知角速度之比為1∶2,選項A錯誤;由an=??得向心加速度之比為1∶2,選項B正確;由T=2π??得周期之比為2∶1,選項C錯誤;由n=??,轉速之??2π??比為1∶2,應選項D錯誤。

答案B

5.

以下列圖,長為L的輕桿,一端固定一個質量為的小球,另一端固定在水平轉軸O上,桿隨轉軸Om在豎直平面內勻速轉動,角速度為ω,某時辰桿對球的作用力恰好與桿垂直,則此時桿與水平面的夾

角是()

??2??θ=??

??2??θ=??

??θ=??2??

??θ=??2??

分析小球所受重力和桿的作用力的合力供應向心力,依照牛頓第二定律有:mgsinθ=mLω2,解得

??2??sinθ=??,故A項正確。

3

答案A

6.船在靜水中的速度為4m/s,河岸筆直,河寬50m,合適調整船的行駛方向,使該船運動到河對岸

時航程最短,設最短航程為L,以下說法中正確的選項是()

A.當水流速度為2m/s時,L為60m

B.當水流速度為6m/s時,L為50m

C.當水流速度為6m/s時,L為75m

D.當水流速度為2m/s時,L為150m

分析當水流速度為2m/s時,水速小于船速,能夠垂直河岸渡河,此時的最短航程等于河寬,即L=50m,

選項A、D錯誤;當水流速度為6m/s時,水速大于船速,此時不能能垂直河岸渡河,此時的最短航程

??為L=??水×河寬=75m,選項B錯誤、C正確。船

答案C

7.某地發生地震,一架裝載救災物質的直升機,以10m/s的速度水平翱翔,在距地面180m的高度

處,欲將救災物質正確投放至地面目標,若不計空氣阻力,g取10m/s2,則()

A.物質投出后經過6s到達地面目標

B.物質投出后經過180s到達地面目標

C.應在距地面目標水平距離120m處投出物質

D.應在距地面目標水平距離180m處投出物質

2??分析物質投出后做平拋運動,其落地所用時間由高度決定,t=√??=6s,A項正確,B項錯誤;拋出后至

落地的水平位移為x=vt=60m,C項錯誤,D項錯誤。

答案A

8.

4

m為在水平傳達帶上被傳達的小物體(可視為質點),A為終端皮帶輪,以下列圖,已知皮帶輪半徑為r,

傳達帶與皮帶輪間不會打滑,當m可被水平拋出時()

A.皮帶的最小速度為√2????

??B.皮帶的最小速度為√??C.A輪每秒的轉數最少是1??2π√??D.A輪每秒的轉數最少是12π√????????2分析物體恰好被水平拋出時,在皮帶輪最高點滿足mg=??,即速度最小為√????,選項A,B錯誤;又1??由于v=2πrn,可得n=√,選項C正確。2π??答案C9.宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動,以下說法中正確的有()

在飛船內能夠用天平測量物體的質量

在飛船內能夠用彈簧測力計測物體的重力

C.在飛船內能夠用彈簧測力計測拉力

D.在飛船內將重物掛于彈簧測力計上,彈簧測力計示數為0,但重物仍受地球的引力

分析飛船內的物體處于完滿失重狀態,此時放在天平上的物體對天平的壓力為0,因此不能夠用天平測

量物體的質量,A錯誤;同理,也不能夠用彈簧測力計測重力,B錯誤;用彈簧測力計測拉力依照胡克定

律,拉力的大小與彈簧伸長量成正比,C正確;飛船內的重物處于完滿失重狀態,其實不是不受重力,而

是重力所實用于供應重物做圓周運動所需的向心力,D正確。

答案CD

10.

5

有一種雜技表演叫“飛車走壁”,由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺形表演臺的側壁高速行駛,做勻速

圓周運動。以下列圖,圖中虛線表示摩托車的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為h,以下說法中正確的

是()

A.h越高,摩托車對側壁的壓力將越大

B.h越高,摩托車做圓周運動的線速度將越大

C.h越高,摩托車做圓周運動的周期將越大

D.h越高,摩托車做圓周運動的向心力將越大

分析摩托車受力分析以下列圖。

由于FN=????cos??因此摩托車碰到側壁的支持力與高度沒關,保持不變,摩托車對側壁的壓力也不變,A錯誤;由??22Fn=mgtanθ=m=mω2r=m4π2r知h變化時,向心力Fn不變,但高度高升,r變大,因此線速度變大,角????速度變小,周期變大,選項B、C正確,D錯誤。

答案BC

11.以下列圖,A、B、C三個小球在離地面不相同高度處,同時以相同的速度向左水平拋出,小球A落到

D點,DE=EF=FG,不計空氣阻力,拋出后每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面。以下說法正確的選項是

()

6

A.B球落在E點,C球落在F點

B.、C兩球均落在D點BC.三小球離地面的高度之比為1∶4∶9D.三小球在空中運動的時間之比t∶t∶t=1∶3∶5ABC分析由于、、三個小球同時以相同的初速度拋出,每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面,所ABC以三個小球在空中運動的時間之比為123,水平位移之比為123,而,因此、兩∶∶∶∶DE=EF=FGBC11∶4∶9,球也落在D點,選項B正確,A、D錯誤;由h=gt2可得A、B、C三個小球拋出的高度之比為2選項C正確。答案BC12.以下列圖,在勻速轉動的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細線相連的質量均為m的兩個物體A和B,它們分居圓心兩側,與圓心距離分別為RA=r,RB=2r,與盤間的動摩擦因數μ相同,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,當圓盤轉速加速到兩物體恰好還未發生滑動時,以下說法正確的選項是()

A.此時繩子張力為T=3μmg

2????B.此時圓盤的角速度為ω=√??

C.此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外

D.此時燒斷繩子,A仍相對盤靜止,B將做離心運動

分析物體A和B隨著圓盤轉動時,合外力供應向心力,則F=mω2R,B的運動半徑比A的大,因此B所

需向心力大,繩子拉力相等,因此當圓盤轉速加速到兩物體恰好還未發生滑動時,B的最大靜摩擦力

方向沿半徑指向圓心,A的最大靜摩擦力方向沿半徑指向圓外,依照牛頓第二定律得:T-

222????μmg=mωr,T+μmg=mω·2r,解得:T=3μmg,ω=√??,故A、B、C正確;此時燒斷繩

子,μmg<mω2r,A的最大靜摩擦力不足以供應所需的向心力,A做離心運動,同理μmg<mω2·2r,B

也做離心運動,故D錯誤。

7

答案ABC二、實驗題(本題共2小題,共12分)13.(6分)為考據向心力公式,某研究小組設計了以下列圖的演示實驗,在米尺的一端鉆一個小孔,使小孔恰能穿過一根細線,線下端掛一質量為,直徑為d的小鋼球。將米尺固定在水平桌面上,測量m出懸點到鋼球的細線長度為l,使鋼球在水平面內做勻速圓周運動,圓心為,待鋼球的運動牢固后,O用眼睛從米尺上方垂直于米尺往下看,讀出鋼球外側到點的距離r,并用秒表測量出鋼球轉動n圈O用的時間t。則:

(1)小鋼球做圓周運動的周期T=。(2)小鋼球做圓周運動的向心力Fn=。??分析(1)小鋼球完成一次完滿的圓周運動所用的時間是一個周期,則T=??。(2)小鋼球做圓周運動的半徑應為小鋼球的球心到圓心O的距離,則半徑R=r-??,小鋼球做圓周2??22π??4π24π2??2??運動的向心力Fn=m??,而v=??,因此Fn=m??2R=m??2r-2設懸線與豎直方向的夾角為θ,向心力還可表示為ntan??-??。??2F=mgθ=mg??√(??+2)2-(??-2)2??答案(1)??

(2)4π2??2??或mg????-??2m??2r-22-(??-??2√(??+2)2)

14.(6分)用頻閃照相技術拍下的兩小球運動的頻閃照片以下列圖。拍攝時,光源的頻閃頻率為10

Hz,a球從A點水平拋出的同時,b球自B點開始下落,背景的小方格為相同的正方形。重力加速度g

取10m/s2,不計阻力。

8

依照照片顯示的信息,以下說法中正確的選項是。

A.只能確定b球的運動是自由落體運動

B.不能夠確定a球沿豎直方向的運動是自由落體運動

C.只能確定a球沿水平方向的運動是勻速直線運動

D.能夠判斷a球的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

(2)依照照片信息可求出a球的水平速度大小為m/s;當a球與b球運動了s時它們

之間的距離最小。

分析(1)因相鄰兩照片晌間間隔相等,水平位移相等,故小球在水平方向上做勻速直線運動。小球在

豎直方向上的運動規律與b球運動規律相同,故豎直方向上做自由落體運動,因此D正確,A、B、C

錯誤。

y=gT2=10×0.01m=0.1m,因此,2L=0.1m

2??v0=??==1m/s

由于兩球在豎直方向上都做自由落體運動,因此位移之差恒定,當a與b在同一豎直線上時,距

4??離最短,則:t=??0=1s=0.2s。

答案(1)D(2)10.2

三、計算題(本題共4小題,共40分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數值計算的要注明單位)

15.(8分)

9

如圖為湖畔一傾角為θ=37°的大壩的橫截面表示圖,水面與大壩的交點為O。一人站在A點處以速度v0沿水平方向扔小石子,已知AO=50m,g取10m/s2。

若要求小石子能落到水面,v0最小是多少?

(2)若小石子不能夠落到水面上,落到斜面時速度方向與水平面夾角的正切值是多少?

分析(1)若石塊恰能落到O點,v0最小,則

AOcosθ=v0tAOsinθ=1gt22

解得v0=16.33m/s。

(2)斜面與水平方向夾角θ=37°,若小石子落到斜面上時,速度方向與水平方向的夾角為α,

則

1????2????????tanθ=2????=??tanα=??0200因此:tanα=2tanθ=1.5。答案(1)16.33m/s(2)1.516.(10分)以下列圖,小球在外力作用下,由靜止開始從A點出發做勻加速直線運動,到B點時撤去外力。爾后,小球沖上豎直平面內半徑為R的圓滑半圓環,恰能保持在圓環上做圓周運動經過最高點C,到達最高點C后拋出,最后落回到原來的出發點A處。不計空氣阻力,試求:(重力加速度為g)

小球運動到C點時的速度大小;

A、B之間的距離。

10

分析(1)小球恰能經過最高點C,說明此時半圓環對球無作用力,設此時小球的速度為??2v,則mg=m??

因此v=√????

小球走開C點后做平拋運動,設從C點落到A點用時為t,則2R=12gt2

又因A、B之間的距離s=vt

4??因此s=√????·√??=2R。

答案(1)√????(2)2R17.(10分)廂式貨車在水平路面上做彎道訓練。圓弧形彎道的半徑為8m,車輪與路面間的動摩R=擦因數為08,滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。貨車頂部用細線懸掛一個小球,在懸點O處裝μ=.P有拉力傳感器。車沿平直路面做勻速運動時,傳感器的示數為04N。g取10m/s2。F=

該貨車在此圓弧形彎道上做勻速圓周運動時,為了防范側滑,車的最大速度vm是多大?

(2)該貨車某次在此彎道上做勻速圓周運動,牢固后傳感器的示數為F=5N,此時細線與豎直方向的

夾角θ是多大?此時貨車的速度v是多大?

分析(1)車沿平直路面做勻速運動時,小球處于平衡狀態,傳感器的示數為F0=mg=4N

獲取m=0.4kg

該貨車在此圓弧形彎道上做勻速圓周運動時,地面對其摩擦力供應向心力,為了防范側滑,向心

力不能夠高出最大靜摩擦力,即μmg≥????m2??

代入數據得:vm≤√??????=8m/s。

小球受力以下列圖,一個重力mg=4N,方向豎直向下,一個拉力F=5N,兩者的合力沿水平方向

2????2供應向心力,依照幾何關系獲取√??2-(????)=??=3N

11

代入數據得v=√60m/s=2√15m/s<8m/s

因此