2018-2019学年高中物理第五章曲线运动阶段性测试卷新人教版必修2【精选】.doc

时器的限位孔后.固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上.

②启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点. ③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量.

(1)由已知量和测得量表示角速度的表达式为ω＝__________.式中各量的意义是___________.

(2)某次实验测得圆盘半径r＝5.50×10－2 m，得到的纸带的一段如图2所示，求得角速度为___________.(保留2位有效数字)

解析：(1)在纸带上任取两点，距离为L，经历n个周期，圆盘的线速度v＝LvL，圆盘的角速度ω＝nTr＝nTr，式中T为电磁打点计时器打点的周期，r为圆盘的半径，L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度，n为选定的两点间的打点周期数.

(2)从图中可知第一个点到最后一个点共有15个周期，其总长度L＝11.25 cm.代入数据解得ω＝6.8 rad/s.

L

答案：(1)nTr T为电磁打点计时器打点的周期，r为圆盘的半径，L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度，n为选定的两点间的打点周期数 (2)6.8 rad/s

三、计算题(本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的题要注明单位)

14.(11分)一个物体在光滑水平面上运动，在水平面内建立直角坐标系xOy，t＝0时刻，该物体处于坐标原点，之后它的两个分速度vx、vy随时间变化的图象分别如图所示.结合图象完成下列问题(计算结果可保留根式)：

9

(1)t＝4 s时物体的速度大小； (2)求0～6 s内物体的位移大小；

(3)通过计算判断4 s～6 s内物体的运动性质.

解析：(1)物体在t＝4 s时，x轴方向速度vx＝2 m/s，y轴方向速度vy＝4 m/s，vy2物体速度v＝v2x＋vy＝25 m/s，v与x轴正向夹角为θ，tanθ＝＝2. v

x

v

(2)速度—时间图象围成的面积表示位移，0～6 s内，x轴方向位移x＝vt1＋2v′

t2＝10 m，y轴方向位移y＝t总＝12 m，位移s＝x2＋y2＝261 m，s与x轴正

2y6

向夹角为α，tanα＝x＝5.

ΔvxΔvy(3)由图象可知，4～6 s内，x轴加速度ax＝Δt＝－1 m/s2，ay＝Δt＝－2 m/s2，ay22解得a＝a2＋a＝5 m/s，a与x轴正向夹角为β，tanβ＝xy

a＝2，加速度的方向

x

与4 s末速度的方向相反，在4～6 s内物体做匀减速直线运动.

答案：(1)25 m/s (2)261 m (3)4～6 s内物体做匀减速直线运动 15.(11分)如图所示，半径为1 m的光滑半圆形管道AB，与水平面相切与A点，固定在竖直面内，管道内有一个直径略小于管道内径的小球(可看做质点)，质量为1 kg，在管道内做圆周运动，通过圆周最高点B后，经0.3 s垂直打到倾角为45°的斜面上的C点.取g＝10 m/s2.求：

(1)C与B点的水平距离； (2)球通过B点时对管道的作用力. 解析：(1)小球在C点的竖直分速度vy＝gt 水平分速度vx＝vytan45°

则B点与C点的水平距离为x＝vxt 解得x＝0.9 m.

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mv2

(2)小球经过管道的B点时与管道之间无作用力的临界条件为mg＝R v＝gR＝10×1＝10 m/s

因vB＝vx＝3 m/s小于10 m/s，则轨道对小球的作用力方向向上

2

mvB在B点根据牛顿第二定律得：mg－NB＝R 代入数据得FNB＝1 N

根据牛顿第三定律可知小球经过B点时对管道的作用力方向向下，大小为1 N.

答案：(1)0.9 m (2)小球经过B点时对管道的作用力方向向下，大小为1 N 16.(11分)(2018·商丘期中)如图，水平转盘上放有质量为m的物块，物块到转轴的距离为r，物块和转盘间的摩擦因数为μ.(物体最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：

(1)当水平转盘以角速度ω1匀速转动时，物块与转盘刚好能相对静止，求ω1的值是多少？

(2)将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度ω2＝FT2的大小？

(3)将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度ω3＝力FT3的大小.

解析：(1)当水平转盘以角速度ω1匀速转动时，物块与转盘刚好能相对静止 物块受到的最大静摩擦力提供向心力，μmg＝mrω21 解得ω1＝

μgr.

5μg

3r时，求细绳的拉μg3r时，求细绳的拉力

(2)分析可知，ω2＜ω1，即最大静摩擦力大于物块圆周运动所需向心力.此时静摩擦力提供向心力，细绳拉力为零.FT2＝0.

(3)分析可知，ω3＞ω1.

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物块受到的最大静摩擦力不足以提供所需向心力

2

μmg＋FT3＝mω3r

2

解得细绳的拉力FT3＝3μmg. 答案：(1)μg2 (2)0 (3)r3μmg

17.(11分)某新式可调火炮，水平射出的炮弹可视为平抛运动.如图，目标是一个剖面为90°的扇形山崖OAB，半径为R(R为已知)，重力加速度为g.

(1)若以初速度v0(v0为已知)射出，恰好垂直打在圆弧的中点C，求炮弹到达C点所用时间；

(2)若在同一高地P先后以不同速度射出两发炮弹，击中A点的炮弹运行的时间是击中B点的两倍，OABP在同一竖直平面内，求高地P离A的竖直高度.

解析：(1)根据几何关系可知，炮弹垂直打在圆弧的中点C时，速度与水平vyv0方向的夹角为45°，v0＝vy，根据平抛运动规律可知，运动时间t＝g＝g.

(2)设高地P离A的竖直高度为h，根据平抛运动规律可知， 22(h－R)4

，解得h＝g3R. v04答案：(1)g (2)3R

2hg＝

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