物理必修二第五章曲线运动练习题

物理必修二第五章练习题（高三一轮） 编辑：HCH

可知两物体的速度大小关系．

考查学会对物体进行运动的分解，涉及到平行四边形定则与三角函数知识，同时本题的突破口是沿着绳子的方向速度大小相等．

6. 解：点a和点b是同缘传动边缘点，线速度相等，故有：va：vb=1：1； 根据v=rω，有：ωa：ωb=rb：ra=1：2；

点B和点C是同轴传动，角速度相等，故有：ωb：ωc=1：1； 根据v=rω，有：vb：vc=rb：rc=1：2； 综合以上，有：

ωa：ωb：ωc=1：2：2； va：vb：vc=1：1：2； 故ACD错误，B正确． 故选：B

求线速度之比需要知道三者线速度关系：A、B两轮是皮带传动，皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同，B、C两轮是轴传动，轴传动的特点是角速度相同．

解决传动类问题要分清是摩擦传动（包括皮带传动，链传动，齿轮传动，线速度大小相同）还是轴传动（角速度相同）． 7. 解：A、对任一小球研究．设细线与竖直方向的夹角为θ，竖直方向受力平衡，则：Tcosθ=mg，解得：T=所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比

=

=

，故A错误；

2

，

B、小球所受合力的大小为mgtanθ，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=mLsinθω，得：ω=相等，所以角速度相等，故B错误；

C、根据v=ωr，角速度相等，得小球m1和m2的线速度大小之比为：

=

=

．两小球Lcosθ

=3，故C错误；

=

=3，故D

D、小球所受合力提供向心力，则向心力为：F=mgtanθ，小球m1和m2的向心力大小之比为：

正确． 故选：D．

小球受重力和拉力，两个力的合力提供小球做圆周运动的向心力．通过合力提供向心力，比较出两球的角速度大小，抓住小球距离顶点O的高度相同求出半径的关系，根据v=ωr比较线速度关系．

解决本题的关键会正确地受力分析，知道匀速圆周运动向心力是由物体所受的合力提供并能结合几何关系求解，难度适中．

8. 解：A、小球在最高点的最小速度为零，此时重力等于杆子的支持力．故A错误； B、在最高点，根据F向=m

得，当v由零逐渐增大时，小球向心力也逐渐增大．故B错误；

，当0≤v≤

时，杆子提供支持力，mg-N=m

，当v由零逐渐

CD、在最高点，当杆子作用力为零时，v=增大到

时，杆子的力逐渐减小，反之当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大，故C错误，D正

确．

故选：D．

杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，临界的速度为零，根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系．

解决本题的关键搞清小球向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，以及知道杆子可以表现为拉力，也可以表现为支持力．

9. 解：A、B、火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是

，

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由题知，质量为m的火车转弯时速度小于C、当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，N=

，所以内轨对内侧车轮轮缘有挤压，故A正确，B错误． ，由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分

解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小．故CD错误． 故选：A．

火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，当合力恰好等于需要的向心力时，火车对内外轨道都没有力的作用，速度增加，就要对外轨挤压，速度减小就要对内轨挤压． 火车转弯主要是分析清楚向心力的来源，再根据速度的变化，可以知道对内轨还是对外轨有作用力． 10. 解：A、根据

，

，可知tanφ1=2tanθ，因为落在斜面上位移与水平方向的夹

角相等，则速度与水平方向的夹角相等，即φ1=φ2．故A、B正确． C、平抛运动的时间t=

，因为初速度之比为1：2，水平位移x=v0t=

，可知x1：x2=1：4．故C错误．

D、因为平抛运动的时间之比为1：2，根据y=知，y1：y2=1：4．故D正确．

故选：ABD．

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合水平位移和竖直位移关系求出平抛运动的时间，从而得出水平位移和竖直位移的关系．

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动在某时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．

11. 解：由于绳子不可伸长，车和船的速度沿着绳子方向的分速度相等；

设绳子与竖直方向的夹角为θ，将车和船的速度均沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示：

故：v车=v船sinθ

AB、根据v车=v船sinθ，如果汽车匀速，由于θ减小，故v船增加，故A错误，B正确； C、根据v车=v船sinθ，如果汽车减速，由于也θ减小，故v船不一定匀速，故C错误； D、根据v车=v船sinθ，如果小船匀速，由于θ减小，故v车减小，故D正确； 故选：BD

将车和船的速度均沿着平行绳子和垂直绳子方向方向正交分解，由于绳子不可伸长，沿着绳子方向的分速度相等． 本题研究通过绳子连接的物体间速度关系，关键是明确车和船的速度沿着绳子方向的分速度相等，基础问题． 12. 解：A、B、当球第一次通过P点时，线速度的大小不变，由于线速度大小不变，根据大，则角速度减小，故A错误，B正确． C、根据a=

知，线速度大小不变，转动的半径变大为原来的2倍，则向心加速度突然减小原来的

，故C正确． 知，转动的半径变

D、根据牛顿第二定律得，于原来的

，故D错误．

，线速度大小不变，转动半径变大为原来的2倍，则摆线张力变小，但大

故选：BC

当球第一次通过P点时，线速度的大小不变，转动的半径变大，根据线速度、角速度、向心加速度的关系分析判断，根据牛顿第二定律分析摆线张力的变化．

解决本题的关键抓住通过最低点的线速度不变，根据向心力和向心加速度的公式，结合半径的变化判断其变化．

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13.

（1）当小球恰好过最高点时，绳子的拉力为零，重力提供圆周运动的向心力．根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度．

（2、3）对小球受力分析，利用牛顿第二定律列方程求出细线的拉力和小球的速度． 解决本题的关键知道小球在竖直面内做圆周运动，靠沿半径方向的合力提供向心力． 14.

（1）小汽车通过桥顶时做圆周运动，竖直方向受重力mg，支持力F的作用，合外力提供向心力，由几何关系求出半径，根据牛顿第二定律列式即可求解；

（2）在最高点对车支持力为0，重力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解出临界速度，从而确定车的运动状态．

解决本题的关键搞清汽车做圆周运动向心力的来源，根据牛顿第二定律进行求解，注意当重力充当向心力时，此时为临界状态．

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