第五章 曲線運(yùn)動（能力提升）-高一物理人教版（2019）必修二單元鞏固檢測VIP

第五章曲線運(yùn)動（能力提升）——高一物理人教版（2019）必修二單元鞏固檢測一、選擇題（本題共10小題，每小題5分，共50分）1.自然界中的曲線運(yùn)動是很常見的。擲出的鏈球、公轉(zhuǎn)的地球等，它們的運(yùn)動軌跡都是曲線。下列說法正確的是()A.受變力作用的物體一定做曲線運(yùn)動B.物體做曲線運(yùn)動時，其加速度一定不斷變化C.速度變化的物體一定做曲線運(yùn)動D.物體做勻速率曲線運(yùn)動時，其所受合外力的方向總是與速度方向垂直2.關(guān)于曲線運(yùn)動，下列說法中正確的是()A.做曲線運(yùn)動的物體，加速度可能為零B.物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，其運(yùn)動軌跡可能是直線，也可能是曲線C.做曲線運(yùn)動的物體，其加速度方向與速度方向可能一致D.做曲線運(yùn)動的物體，其所受的合外力可能為零3.運(yùn)動會中，某同學(xué)以5米82的成績獲得高一年組跳遠(yuǎn)比賽冠軍。他從開始助跑到落地用時2.91s，在空中劃出一條美麗弧線，落點(diǎn)不偏不倚在起跳點(diǎn)正前方，動作堪稱完美。圖為其運(yùn)動簡化示意圖，忽略空氣阻力，設(shè)起跳點(diǎn)和落點(diǎn)在同一水平面，若將該同學(xué)看成一個質(zhì)點(diǎn)，則下列說法正確的是()A.在空中時，該同學(xué)做的是變加速曲線運(yùn)動B.該同學(xué)助跑是為了增加自身的慣性C.從開始助跑到落地，該同學(xué)的平均速度大小為2m/sD.從起跳到落地，該同學(xué)在最高點(diǎn)時的速度最小4.一架飛機(jī)以200m/s的速度沿水平方向成60°角斜向上飛行，該飛機(jī)在水平方向的分速度為()A.100m/s B.200m/s C. D.5.如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)在光滑水平桌面上受水平恒力作用，先后經(jīng)過a、b兩點(diǎn)，速度方向偏轉(zhuǎn)90°。已知經(jīng)過a點(diǎn)的速度大小為v、方向與ab連線夾角為，ab連線長度為d。對質(zhì)點(diǎn)從a到b的運(yùn)動過程，下列說法正確的是()A.最小速度為 B.運(yùn)動時間為C.經(jīng)過b點(diǎn)的速度為 D.恒力方向與ab連線的夾角為45°6.河水的流速隨位置到一指定河岸的距離的變化關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中的加速度與時間的關(guān)系如圖乙所示，若要使船以最短時間渡河，則以下判斷正確的是()A.船在河水中做勻變速運(yùn)動 B.船渡河的最短時間是C.船在行駛過程中，船頭始終與航線垂直 D.船在剛登陸時的速度是7.如圖所示，足夠長的斜面靜止在水平地面上。先后兩次將帶正電的小球從斜面底端A處以相同的速度拋出，不計(jì)空氣阻力。第一次不加電場，小球恰好沿水平方向撞到斜面上B點(diǎn)。第二次施加范圍足夠大，豎直向下的勻強(qiáng)電場，則小球()A.仍然水平撞擊斜面 B.撞擊點(diǎn)在B點(diǎn)上方C.飛行時間比第一次長 D.撞擊斜面時的速度比第一次大8.如圖，在相同高度處甲以速度將籃球A斜向上拋出，同時乙以速度將籃球B豎直向上拋出，B到達(dá)最高點(diǎn)時恰被A水平擊中。不計(jì)空氣阻力，兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，則()A.A在最高點(diǎn)的速度為0B.A的速度變化率小于B的速度變化率C.從拋出到相遇A、B動量的變化量相同D.若A、B拋出點(diǎn)之間距離變小，B可能不會被擊中9.如圖所示，某同學(xué)將一小球水平拋出，最后球落在了正前方小桶的左側(cè)，不計(jì)空氣阻力。為了能將小球拋進(jìn)桶中，他可采取的辦法是()A.保持拋出點(diǎn)高度不變，減小初速度大小B.保持拋出點(diǎn)高度不變，增大初速度大小C.保持初速度大小不變，降低拋出點(diǎn)高度D.減小初速度大小，同時降低拋出點(diǎn)高度10.如圖所示，從固定斜面頂端A處水平拋出一個小球，經(jīng)過一段時間后小球落在斜面上的B點(diǎn)。當(dāng)把小球的初速度變?yōu)樵瓉淼膬杀逗?，依然從頂端A處水平拋出，小球落在斜面上的C點(diǎn)，則下列說法正確的是()A.B.C.小球做平拋運(yùn)動落在B點(diǎn)的時間是落在C點(diǎn)時間的D.小球做平拋運(yùn)動落在B點(diǎn)的時間是落在C點(diǎn)時間的二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共14分）11.（8分）某同學(xué)用如圖所示裝置描繪小球做平拋運(yùn)動位置的點(diǎn)，獲得平拋運(yùn)動的軌跡，從而研究平拋運(yùn)動的規(guī)律。（1）對于實(shí)驗(yàn)中的一些注意事項(xiàng)，正確的是__________。（填選項(xiàng)前字母）A.必須選用表面光滑的斜槽B.用折線連接描繪的點(diǎn)得到小球的運(yùn)動軌跡C小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放（2）實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長為l。若小球在平拋運(yùn)動途中的幾個位置如圖（b）中的a，b、c、d所示，則小球離開斜槽末端時速度的計(jì)算式為__________（用l和g表示），（3）若實(shí)驗(yàn)中，斜槽末端切線不水平，則小球離開斜槽末端的速度的測量值__________。（填“偏大”“偏小”或“沒有影響”）。（4）若該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時，重復(fù)讓小球從斜槽上相同位置由靜止?jié)L下，得到小球運(yùn)動過程中的多個位置；在圖（a）的坐標(biāo)系中畫出的平拋運(yùn)動軌跡中測出小球多個位置的坐標(biāo)（x，y），作出圖象如圖（c）所示，圖線是一條過原點(diǎn)的直線，設(shè)該直線的斜率為k，重力加速度為g，則小球從軌道末端飛出的速度為__________。12.在“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中（1）用甲圖裝置進(jìn)行探究，下列說法正確的是_____________。A.只能探究平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動的特點(diǎn)B.只能探究平拋運(yùn)動豎直分運(yùn)動的特點(diǎn)C.能同時探究平拋運(yùn)動水平、豎直分運(yùn)動的特點(diǎn)D.需改變小錘擊打的力度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)（2）用乙圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是_____________。A.兩斜槽軌道必須光滑且其末端水平B.豎直方向平移斜槽軌道1時必須每次等間距移動C.小鋼球必須從兩斜槽上同一高度由靜止?jié)L下D.只能探究平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動的特點(diǎn)（3）用丙圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，豎直擋板上附有復(fù)寫紙和白紙，可以記下鋼球撞擊擋板時的點(diǎn)跡。實(shí)驗(yàn)時豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端，鋼球從斜槽上P點(diǎn)靜止?jié)L下，撞擊擋板留下點(diǎn)跡O，將擋板水平向右移動距離x，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，擋板上留下點(diǎn)跡A。點(diǎn)跡A到點(diǎn)跡O的距離為y。測得鋼球直徑為d，則鋼球平拋初速度_____________（請用x、y、d、g表示）。三、計(jì)算題（共36分）13.（10分）為了清理堵塞河道的冰凌，空軍實(shí)施投彈爆破，飛機(jī)在河道上空高處以速度水平勻速飛行，投擲下炸彈并擊中目標(biāo)，（不計(jì)空氣阻力）求：（g?。?）炸彈脫離飛機(jī)到擊中目標(biāo)所用時間t；（2）炸彈在空中所飛行的水平距離s；14.（12分）如圖所示長方形光滑水平臺面WXYZ，WX邊長為1.0m，XY邊長為1.5m，距離地面。一質(zhì)量的小球從W靜止出發(fā)，在CD區(qū)域之間受到沿著WZ方向恒力的作用，，CD區(qū)域沿WZ方向間距為d，d=0.5m。當(dāng)小球到達(dá)D點(diǎn)時撤去，并立即對小球施加變力，使得小球開始做半徑的勻速圓周運(yùn)動，最終小球從Y點(diǎn)離開光滑水平臺面開始做平拋運(yùn)動。?。海?）求的大小；（2）求小球在光滑水平臺面運(yùn)動的總時間；（3）求小球平拋的水平位移。15.（14分）2024年的春節(jié)期間，由于天氣干燥和高溫，貴州各地都不同程度遭受了山火的侵襲，各地方也都組織了直升機(jī)滅火。某次飛行過程中，運(yùn)送的水在水平方向速度及豎直方向速度與飛行時間t的關(guān)系圖像如圖a、b所示，假設(shè)該直升機(jī)一次可運(yùn)送5噸水。關(guān)于某次運(yùn)送水的運(yùn)動，求：（結(jié)果可用根號表示）（1）水在第5s時受到的合力大小及方向；（2）1s時水的速度大小以及0～6s內(nèi)水的位移大小；（3）水到達(dá)的最大高度。

答案以及解析1.答案：D解析：A.若受變力作用的物體合外力的方向與速度方向在同一直線上，物體做直線運(yùn)動，故A錯誤；B.物體做曲線運(yùn)動時，其加速度可能不變，例如平拋運(yùn)動，故B錯誤；C.速度變化的物體不一定做曲線運(yùn)動，例如勻變速直線運(yùn)動的速度時刻變化，故C錯誤；D.物體做勻速率曲線運(yùn)動時，合外力不做功，故其所受合外力的方向總是與速度方向垂直，故D正確。故選D。2.答案：B解析：AD.做曲線運(yùn)動的物體，其速度方向時刻變化，加速度一定不為零，根據(jù)牛頓第二定律可知物體所受的合外力一定不為零，故AD均錯誤；B.物體的運(yùn)動狀態(tài)改變，則速度改變，若速度大小改變而方向不變，物體做直線運(yùn)動；若速度方向時刻改變，物體做曲線運(yùn)動，故B正確；C.做曲線運(yùn)動的物體，其加速度方向與速度方向一定不共線，故C錯誤。故選B。3.答案：D解析：A.該同學(xué)在空中只受重力，故加速度恒定，該同學(xué)做的是勻變速曲線運(yùn)動，故A錯誤；B.慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，該同學(xué)助跑，慣性不變，故B錯誤；C.5米82為跳遠(yuǎn)成績，加上助跑距離，位移應(yīng)大于5米82，故平均速度大于2m/s，故C錯誤；D.該同學(xué)從起跳到落地做斜拋運(yùn)動，故該同學(xué)在最高點(diǎn)時速度最小，故D正確。故選D。4.答案：A解析：一架飛機(jī)以200m/s的速度沿水平方向成60°角斜向上飛行，該飛機(jī)在水平方向的分速度為故選A。5.答案：C解析：BC.設(shè)恒力與連線的夾角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系可知b點(diǎn)速度方向與連線的夾角為30°。該質(zhì)點(diǎn)做類斜拋運(yùn)動，在垂直于恒力方向上的速度大小不變，在恒力方向做勻變速直線運(yùn)動，則在沿初速度方向上速度由v減小到0，由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律解得a到b的時間為從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)沿ab方向的平均速度為解得故B錯誤，C正確；AD.質(zhì)點(diǎn)在垂直于恒力方向上速度不變，即解得當(dāng)粒子沿恒方向的速度為0時，粒子的速度最小，此時粒子的最小速度為故AD錯誤。故選C。6.答案：B解析：船在沿河岸方向上做變速運(yùn)動，在垂直于河岸方向上做勻變速直線運(yùn)動，兩運(yùn)動的合運(yùn)動是變加速運(yùn)動，選項(xiàng)A錯誤；當(dāng)船頭始終與河岸垂直時，渡河時間最短，，選項(xiàng)B正確，C錯誤；船在剛登陸時的速度是，選項(xiàng)D錯誤.7.答案：A解析：A.第一次不加電場，小球恰好沿水平方向撞到斜面上，采用逆向思維，將其看成平拋運(yùn)動，則小球撞上斜面時與斜面的夾角為θ，設(shè)斜面傾角為α，即平拋運(yùn)動位移方向與水平方向夾角為α，則平拋運(yùn)動的末速度方向與水平方向夾角為，則有第二次施加范圍足夠大，豎直向下的勻強(qiáng)電場，小球豎直方向的加速度變大，初速度不變，小球的逆運(yùn)動為類平拋運(yùn)動，上述結(jié)論依然成立，所以小球仍然水平撞擊斜面，故A正確；BC.不加電場時，設(shè)小球運(yùn)動時間為t，有施加電場后，小球的加速度變大，設(shè)小球運(yùn)動時間為，則有所以加電場后，小球的水平分速度不變，小球做平拋運(yùn)動的水平位移變小，而故豎直分位移變小，即撞擊點(diǎn)在B點(diǎn)下方，故BC錯誤；D.加電場與不加電場小球水平方向速度不變，所以兩次撞擊斜面時的速度一樣大，故D錯誤。故選A。8.答案：C解析：A.A做斜上拋運(yùn)動，到最高點(diǎn)時豎直速度為零，而水平速度不為零，所以A的速度不為零，故A錯誤；B.速度變化率即為加速度，兩球均只受重力，加速度均為重力加速度，即速度變化率相等，故B錯誤；C.從拋出到相遇A、B動量的變化量均為故C正確；D.若A、B拋出點(diǎn)之間距離變小，B在上升階段將被擊中，故D錯誤。故選C。9.答案：B解析：AB.設(shè)小球平拋運(yùn)動的初速度為，拋出點(diǎn)離桶的高度為h，水平位移為x，則，解得平拋運(yùn)動的時間為，水平位移為：，由此可知。要增大水平位移，可保持拋出點(diǎn)高度h不變，增大初速度，故正確，A錯誤；CD.由此可知，要增大水平位移x，可保持初速度大小不變，增大拋出點(diǎn)高度h，故CD錯誤。10.答案：C解析：設(shè)小球的初速度為v，斜面的傾角為θ，豎直方向上有水平方向上有根據(jù)幾何關(guān)系聯(lián)立可得說明小球的飛行時間與初速度成正比，所以即根據(jù)可得小球做平拋運(yùn)動落在B點(diǎn)的時間是落在C點(diǎn)時間的。故選C。11.答案：（1）C（2）（3）偏?。?）解析：（1）A.無論斜槽是否光滑，只要小球每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放，就能獲得相同的初速度，則斜槽是否光滑對實(shí)驗(yàn)沒有影響，故A錯誤；B.描點(diǎn)連線時，應(yīng)用平滑的曲線連接描繪的點(diǎn)，并舍掉誤差較大的點(diǎn)，得到小球的運(yùn)動軌跡，故B錯誤；C.小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放，保證每次做平拋運(yùn)動的初速度相同，故C正確。故選C。（2）由圖可知，小球兩點(diǎn)間的水平位移相等，則兩點(diǎn)間的時間間隔相等，設(shè)相鄰兩點(diǎn)間的時間間隔為T，豎直方向上，由逐差法可得水平方向上，由可得則小球平拋的初速度的計(jì)算式為（3）若斜槽末端不水平，則拋出時的速度方向不是水平的，而根據(jù)平拋運(yùn)動的軌跡計(jì)算出的是水平速度，則小球離開斜末端的速度的測量值偏小。（4）根據(jù)可得可知y與圖象是一條過原點(diǎn)的直線，可知小球運(yùn)動的軌跡形狀是拋物線；圖線的斜率為則有小球從軌道末端飛出的初速度為12.答案：（1）BD（2）CD（3）解析：（1）用圖甲裝置可以探究平拋運(yùn)動豎直方向做自由落體運(yùn)動，需要改變小錘擊打的力度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。故選BD。（2）A.用圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，斜槽軌道不必要光滑，但末端必須水平，故A錯誤；B.豎直方向平移斜槽軌道1時不需要等間距移動，故B錯誤；C.要使兩個小球到達(dá)斜槽末端時的速度相等，小鋼球必須從兩斜槽上同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；D.小球1離開斜槽末端后做平拋運(yùn)動，小球2離開斜槽末端后做勻速直線運(yùn)動，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)兩小球總能相碰，所以該裝置驗(yàn)證平拋運(yùn)動在水平方向的分運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動，故D正確。故選CD。（3）用丙圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由平拋運(yùn)動規(guī)律有聯(lián)立解得13.答案：（1）4s（2）80m解析：（1）炸彈脫離飛機(jī)到擊中目標(biāo)所用時間為t，則解得（2）炸彈在空中所飛行的水平距離為14.答案：（1）；（2）0.51s；（3）2m解析：（1）小球在CD之間，