高考物理一轮复习精讲精练 第4章 曲线运动 曲线运动章末测试.docx

曲线运动章末测试

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一、单项选择题

1、在演示“做曲线运动的条件”的实验中，有一个在水平桌面上向右做直线运动的小钢球，第一次在其速度方向上放置条形磁铁，第二次在其速度方向上的一侧放置条形磁铁，如图所示，虚线表示小球的运动轨迹。观察实验现象，以下叙述正确的是()

A．第一次实验中，小钢球的运动是匀变速直线运动

B．第二次实验中，小钢球的运动类似平抛运动，其轨迹是一条抛物线

C．该实验说明做曲线运动物体的速度方向沿轨迹的切线方向

D．该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力的方向与速度方向不在同一直线上

【答案】D

【解析】小球在不同的位置受到的磁场力是不同的，所以第一次实验中，小钢球的运动不是匀变速直线运动，故A错误；第二次实验中，小钢球在不同的位置受到的磁场力的大小、方向可能都不同，所以小钢球的运动不是类平抛运动，其轨迹也不是一条抛物线，故B错误；第一次实验中，小钢球受到与其速度方向在同一条直线上的力的作用而做直线运动，第二次实验中，小钢球受到与其速度方向不在同一条直线上的力的作用而做曲线运动，所以该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力的方向与速度方向不在同一直线上，但不能说明做曲线运动物体的速度方向沿轨迹的切线方向，故C错误，D正确。

2、有一条两岸平直、河水流速均匀的大河，某人驾驶一艘小船渡河，已知小船在静水中的速度为v1，河水的流速为v2，且v1v2，小船若以最短时间渡河，所用时间为T，若以最小位移渡河，则渡河的最小位移为()

A．v2T B．

C． D．

【答案】A

【解析】由题意可知，河宽d=v1T，若以最小位移渡河，设合速度与河岸夹角为θ，则有sinθ=，则渡河的最小位移s==v2T，故A正确，B、C、D错误。

3、如图所示，半径为5m的四分之一圆弧ABC固定在水平地面上，O为圆心。在圆心O右侧同一水平线上某点处，水平向左抛出一个小球，小球可视为质点，恰好垂直击中圆弧上的D点，D点到水平地面的高度为2m，g取10m/s2，则小球的抛出速度是()

A． B．

C． D．

【答案】C

【解析】小球在竖直方向做自由落体运动，则竖直分速度vy=m/s=2m/s，垂直击中D点，速度反向延长线过圆心，如图所示，根据几何关系，有sinθ=，解得θ=37°，则在D点，分解速度可得v0=m/s，故选C。

4、如图所示，长为0.3m的轻杆一端固定质量为m的小球(可视为质点)，另一端与水平转轴O连接。现使小球在竖直面内绕O点做匀速圆周运动，轻杆对小球的最大作用力为mg，已知转动过程中轻杆不变形，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是()

A．小球转动的角速度为0.5rad/s

B．小球通过最高点时对杆的作用力为零

C．小球通过与圆心等高的点时对杆的作用力大小为mg

D．小球在运动的过程中，杆对球的作用力不一定总是沿杆方向

【答案】D

【解析】在最低点，轻杆对小球有最大作用力，由向心力公式可知Fm-mg=mrω2，解得小球转动的角速度为ω=5rad/s，故A错误；设在最高点时轻杆对球的作用力竖直向下，根据向心力公式得F1+mg=mrω2，解得小球通过最高点时杆对球的作用力为F1=mg，根据牛顿第三定律可知，小球通过最高点时对杆的作用力为mg，方向竖直向下，故B错误；小球通过与圆心等高的点时，杆对球的作用力沿水平方向的分力提供向心力，竖直方向的分力与重力平衡，所以有F2y=mg，由向心力公式得F2x=mrω2=mg，解得小球通过与圆心等高的点时，杆对球的作用力大小为F2=mg，方向与杆的夹角θ=53°，杆对球的作用力不沿杆方向，所以小球在运动的过程中，杆对球的作用力不一定总是沿杆方向，根据牛顿第三定律可知，小球通过与圆心等高的点时对杆的作用力大小为mg，故C错误，D正确。

5、如图所示，金属环M、N用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时，两金属环始终相对杆不动，下列判断正确的是()

A．转动的角速度越大，细线中的拉力越大

B．转动的角速度越大，环N与竖直杆之间的弹力越大

C．转动的角速度不同，环M与水平杆之间的弹力相等

D．转动的角速度不同，环M与水平杆之间的摩擦力大小不可能相等

【答案】C

【解析】如图所示，设细线中的拉力与竖直方向的夹角为θ，对N受力分析，知细线的拉力在竖直方向的分力大小恒等于N的重力大小，即Fcosθ＝mNg，竖直杆对N的弹