人教版高中物理必修二第五章 曲线运动测试含答案和详细解析

度反方向的2 N的力水平旋转90°后，其受力如图所示，

其中

Fx＝Fy＝2 N，F

是Fx、Fy的合力，即F＝2

N，且大小、方向都不变，是恒力，物体的加速度为a＝＝

m/s2＝

m/s2，恒定.又因

为F与v的夹角θ<90°，所以物体做速度越来越大、加速度大小恒为m/s2

的匀变速曲线运

动，故C正确. 8.【答案】C

【解析】设绳长为L，锥面与竖直方向夹角为θ，当ω＝0时，小球静止，受重力mg、支持力N和绳的拉力T而平衡，T＝mgcosθ≠0，所以A项、B项都不正确；

ω增大时，T增大，N减小，当N＝0时，角速度为ω0.

当ω＜ω0时，由牛顿第二定律得， Tsinθ－Ncosθ＝mω2Lsinθ，

Tcosθ＋Nsinθ＝mg，

解得T＝mω2Lsin2θ＋mgcosθ；

当ω＞ω0时，小球离开锥子，绳与竖直方向夹角变大，设为β，由牛顿第二定律得

Tsinβ＝mω2Lsinβ，

所以T＝mLω2

，

可知T－ω2图线的斜率变大，所以C项正确，D错误． 9.【答案】C

【解析】由v＝

＝2πrn得v＝2×

3.14××10－3××3.6 km/h≈20 km/h。

10.【答案】C

【解析】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B

点，知速度与水平方向的夹角为30°，

则tan30°=

设位移与水平方向的夹角为θ，则有：tanθ=

因为tanθ=

．

则竖直位移为y=

，=2gy=

联立以上各式解得：v0=

=

故选：C．

11.【答案】ABD

【解析】AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，

因为M顺时针转动，故A逆时针转动，C逆时

针转动，又AB同轴转动，CD同轴转动，所以齿轮D和齿轮B的转动方向相同，故A正确； AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同，齿轮A、C规格相同，半径为R，根据v＝ωr得，AC转动的角速度相同，AB同轴转动，角速度相同，CD同轴转动，角速度相同，且齿轮B、D规格也相同，所以齿轮D和齿轮A的转动角速度相同，由T＝

可知，齿

轮D和齿轮A的转动周期相同，故B正确； AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同，根据v＝ωr得：

＝

＝

＝

，故C错误；

AMC三个紧密咬合的齿轮是同缘传动，边缘线速度大小相同，根据v＝ωr得＝

＝

＝

，AB同轴转动，所以ωA＝ωB，所以

＝

＝

；

根据v＝ωr得：＝＝＝×

＝，故D正确； 12.【答案】BC

【解析】离心水泵工作时，利用了离心运动，将水泵中的水沿切线方向甩出水泵，不存在力，故A错误．洗衣机脱水工作就是应用了水的离心运动，是因为衣服上的水随桶旋转时外界提供的指向圆心方向的合外力小于水做圆周运动所需要的向心力，故B正确．运动的砂轮的转速不宜过大，目的是为了防止分子间的作用力

不足以提供砂轮颗粒做离心运动而破裂，故C正确．在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨，可以提供更多的向心力，防止火车产生离心运动，如果火车转弯时运行的速度比设计的速度大时，外轨将给火车车轮一个侧压力，故D错误． 13.【答案】BC

【解析】本题考查的是圆周运动的问题，秒针转动的周期最短，角速度最大，A错误，C正确；时针转动的周期最长12小时，频率最低，B正确；秒针、分针、时针上任一点的线速度不同，D错误． 14.【答案】BC

【解析】A，B两轮属齿轮传动，转动方向相反，A错，B对．A，B两轮边缘的线速度大小相等，

由ω＝知，＝＝，C对．根据a＝得，

＝＝，D错．

15.【答案】 (2n＋1)2－1(n＝1、2、

3…)

【解析】物块由B点抛出后做平抛运动，在竖直方向有：h＝gt2，解得t＝0.5 s

物块离开滑道的速度：v＝＝2 m/s，拉动物块时的加速度，由牛顿第二定律：F－μmg＝ma1，得：a1＝8 m/s2，撤去拉力物块做减速运动的加速度：a2＝μg＝－2 m/s2

圆盘转动周期T＝

＝1 s，物块在滑道上先加

速后减速：v＝a1t1－a2t2

物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系：t1＋t2＋t＝nT(n＝1、2、3…) 由上面两式联立得：t1＝

(n＝1、2、3…)

物块加速获得速度：v1＝a1t1＝1.6n＋0.8 m/s 则板长为：L＝x1＋x2＝a1t＋

解得：L＝(2n＋1)2－1(n＝1、2、3…)

16.【答案】h＝

【解析】设小球下落h所用时间为t1，经过圆桶所用时间为t2，则： h＝gt，h＋2R＝g(t1＋t2)2

小球到达圆桶表面时，圆孔也应该到达同一位置，所以有：

ωt1＝2nπ其中n＝1,2,3…… ωt2＝(2k－1)π其中k＝1,2,3…… 由以上解得h＝

17.【答案】(1)R (2)2πR

【解析】(1)小球B做平抛运动，其在水平方向上做匀速直线运动，则R＝v0t①

在竖直方向上做自由落体运动，则h＝gt2②

由①②得v0＝＝R.

(2)设相碰时，A球转了n圈，则A球的线速度 vA＝

＝

＝2πRn

当n＝1时，其线速度有最小值，即

vmin＝2πR.