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山西省太原市2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期中物理試題
學(xué)校:姓名:班級(jí):考號(hào):
一、單選題
1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的敘述正確的是()
A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體某時(shí)刻有可能處于平衡狀態(tài)
B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度一定變化
C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體加速度一定改變
D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度方向時(shí)刻變化,故曲線運(yùn)動(dòng)不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)
2.在某次足球比賽中,一運(yùn)動(dòng)員踢出“香蕉球”,足球劃出一道曲線后射門(mén)得分。在足
球加速向下射門(mén)時(shí),關(guān)于足球所受的合力廠和速度v的關(guān)系可能正確的是()
3.2023年3月山西省文化和旅游廳為了宣傳山西省的人文美景,以“走進(jìn)表里山河,
晉享美好生活”為主題,利用無(wú)人機(jī)拍攝了宣傳片“粵來(lái)悅晉其中一臺(tái)無(wú)人機(jī),上升
向前飛行,豎直向上的速度vy及水平方向速度vx與飛行時(shí)間,的關(guān)系圖像如圖甲、乙
所示。則下列說(shuō)法正確的是()
A.無(wú)人機(jī)在〃時(shí)刻處于失重狀態(tài)
B.無(wú)人機(jī)在0~四這段時(shí)間內(nèi)沿直線飛行
C.無(wú)人機(jī)在“時(shí)刻上升至最高點(diǎn)
D.無(wú)人機(jī)在時(shí)間內(nèi)做勻變速運(yùn)動(dòng)
4.馬刀鋸是一種木匠常用的電動(dòng)工具。其內(nèi)部安裝了特殊的傳動(dòng)裝置,簡(jiǎn)化后如圖所
示,可以將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為鋸條的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)圓盤(pán)。轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤(pán)。上的
凸起P在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中帶動(dòng)鋸條左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)正在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速
〃=2400r/min,OP=2cm.當(dāng)OP與鋸條運(yùn)動(dòng)方向的夾角6=37。時(shí),鋸條運(yùn)動(dòng)的速度
5.2022年夏天,我國(guó)南方地區(qū)遭遇多輪暴雨襲擊,抗洪救災(zāi)的戰(zhàn)士們利用直升飛機(jī)參
與救援物資的運(yùn)送。已知直升飛機(jī)在距離地面某高度以2.5m/s的速度沿水平方向勻速
飛行并進(jìn)行物資投送,投出的物資恰好落在了正前方距離投放位置水平距離5m的地方。
若物資可看成質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2,下列說(shuō)法正確的是()
A.從直升飛機(jī)上拍攝的視頻看到物資做平拋運(yùn)動(dòng)
B.直升飛機(jī)的飛行高度為15m
C.物資在投出后第1秒內(nèi)和第2秒內(nèi)的速度變化量相同
D.物資在投出后第1秒內(nèi)和第2秒內(nèi)的位移之比為1:3
6.2023年3月22日CBA常規(guī)賽戰(zhàn)罷第38輪,山西男籃在這場(chǎng)關(guān)鍵的“卡位”賽中以
119比94大勝吉林隊(duì),比賽中原帥手起刀落命中三分球。如圖所示,比賽中原帥將籃
球從地面上方B點(diǎn)以速度V。斜向上拋出,恰好垂直擊中籃板上A點(diǎn)。若該運(yùn)動(dòng)員向前
運(yùn)動(dòng)到等高的C點(diǎn)投籃,還要求垂直擊中籃板上A點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員需()
B.增大拋出速度%,同時(shí)增大拋射角夕
C.減小拋射角,,同時(shí)減小拋射速度均
D.減小拋射角同時(shí)增大拋射速度%
7.隨著2022年北京冬奧會(huì)的成功舉辦,冰雪項(xiàng)目在我國(guó)也越來(lái)越受歡迎。如圖所示,
試卷第2頁(yè),共10頁(yè)
某運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練時(shí)從助滑道上不同位置下滑,都從斜坡頂點(diǎn)B水平飛出。若以速度打飛
出,用時(shí)〃落在斜坡上的C點(diǎn);若以速度也飛出,用時(shí)這落在斜坡上的。點(diǎn)。已知q=,
不計(jì)空氣阻力。關(guān)于運(yùn)動(dòng)員從8點(diǎn)飛出,落回斜面的過(guò)程,下列判斷正確的是()
A.兩次位移關(guān)系有BD=6BC
B.兩次初速度大小之比匕:匕=1:血
c.兩次落在斜面上時(shí)速度與斜面夾角之比q:4=1:血
D.兩次落在斜面上時(shí)速度大小之比丫;:z=1:2
8.如圖所示為某“行星減速機(jī)”的一種工作原理圖。其中A為太陽(yáng)齒輪,半徑為R/,B
為行星齒輪,半徑為R2,且R/:&=3:2.在該種狀態(tài)下,A、B兩齒輪的邊緣線速度分
別為切、V2,角速度分別為仞、。2,轉(zhuǎn)速分別為〃/、〃2,周期分別為刀、乃.下列關(guān)系
正確的是()
A.匕:匕=3:2B.0]:%=3:2C."1:%=2:3D.工:《=2:3
9.如圖所示,套在豎直細(xì)桿上的輕環(huán)A由跨過(guò)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩與重物B相連,
施加外力讓A沿桿以速度v勻速上升,從圖中M位置上升至與定滑輪的連線處于水平
N位置,已知A0與豎直桿成6角,則()
A.剛開(kāi)始時(shí)B的速度為vsin9
B.A勻速上升時(shí),重物B也勻速下降
C.重物B下降過(guò)程,繩對(duì)B的拉力大于B的重力
D.A運(yùn)動(dòng)到位置N時(shí),B的速度最大
10.如圖所示,月球的半徑為R,甲、乙兩種探測(cè)器分別繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)與橢圓
軌道運(yùn)動(dòng),兩種軌道相切于橢圓軌道的近月點(diǎn)A,圓軌道距月球表面的高度為R,橢圓
軌道的遠(yuǎn)月點(diǎn)B與近月點(diǎn)4之間的距離為6R,若甲的運(yùn)動(dòng)周期為T(mén),則乙的運(yùn)動(dòng)周期
D,亞T
C.2后
4
二、多選題
11.如圖所示,質(zhì)量不等的甲、乙兩個(gè)小球,在光滑玻璃漏斗內(nèi)壁做水平面內(nèi)的勻速圓
周運(yùn)動(dòng),甲在乙的上方。則下列說(shuō)法正確的是()
A.小球受到三個(gè)力
B.兩個(gè)小球單位時(shí)間走過(guò)的路程不同
C.兩個(gè)小球單位時(shí)間轉(zhuǎn)過(guò)的角度相同
D.兩個(gè)小球向心加速度的大小相同
試卷第4頁(yè),共10頁(yè)
12.如圖是四輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)在水平路面上勻速轉(zhuǎn)彎時(shí)的畫(huà)面,下列說(shuō)法正確的是()
A.汽車(chē)所受合力可能為0
B.汽車(chē)受到的合力提供向心力
C.地面給輪胎的靜摩擦力不指向運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心
D.重力與支持力的合力提供向心力
13.如圖是單杠運(yùn)動(dòng)員在單臂旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的動(dòng)作,已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為加,重心到手支
撐點(diǎn)的距離為L(zhǎng),運(yùn)動(dòng)員在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)且剛好能通過(guò)最高點(diǎn),重力加速度為g,
下列說(shuō)法正確的是()
A.運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí)速度為瘋
B.運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí)向心力為0
C.若運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)速度變大,則他對(duì)單杠的作用力可能減小
D.若運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)速度變大,則他對(duì)單杠的作用力可能增大,也可能減小
14.世界上最大的摩天輪是位于阿聯(lián)酋迪拜藍(lán)水島中心地帶的“迪拜眼”,其高度為250
米,巨大的摩天輪四周配有48個(gè)吊艙,可同時(shí)乘坐1750多名游客,轉(zhuǎn)一圈用時(shí)38分
鐘。迪拜眼于2021年10月21日正式開(kāi)放。摩天輪在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),某
時(shí)刻甲乘客所在的吊艙正好處在最高點(diǎn),乙乘客所在吊艙處在最低點(diǎn),若兩乘客質(zhì)量相
等,則此時(shí)()
A.吊艙對(duì)乙的作用力大于對(duì)甲的作用力
B.吊艙對(duì)甲的作用力大于對(duì)乙的作用力
C.吊艙對(duì)甲、乙的作用力方向相反
D.甲乘客處于失重狀態(tài),乙乘客處于超重狀態(tài)
15.智能呼啦圈輕便美觀,深受大眾喜愛(ài),如圖甲,腰帶外側(cè)帶有軌道,將帶有滑輪的
短桿穿入軌道,短桿的另一端懸掛一根帶有配重的輕繩,其簡(jiǎn)化模型如圖乙所示??梢?/p>
為質(zhì)點(diǎn)的配重質(zhì)量為"?=0.5kg,繩長(zhǎng)為/=0.5m,懸掛點(diǎn)P到腰帶中心點(diǎn)。的距離為0.2m,
水平固定好腰帶,通過(guò)人體微小扭動(dòng),使配重隨短桿做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若繩子與豎
直方向夾角g37。,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腰帶可看成不動(dòng),重力加速度g取10m/s2,(sin37°=0.6,
cos37°=0.8)下列說(shuō)法正確的是()
A.配重做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為0.6m
B.配重的線速度大小為巫m/s
2
C.細(xì)繩對(duì)配重的拉力大小為6.25N
D.若細(xì)繩不慎斷裂,配重將做自由落體運(yùn)動(dòng)
三、實(shí)驗(yàn)題
16.用如圖所示的向心力演示器探究向心力的大小。已知小球在擋板A、B、C處做圓
周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為1:2:1,回答以下問(wèn)題:
(1)在該實(shí)驗(yàn)中,主要利用了控制變量法來(lái)探究向心力與質(zhì)量、半徑、角速度之間的
關(guān)系。
試卷第6頁(yè),共10頁(yè)
(2)探究向心力與半徑之間的關(guān)系時(shí),選擇半徑(填“相同”或"不同”)的兩
個(gè)塔輪;同時(shí)應(yīng)將質(zhì)量相同的小球分別放在處。
A.擋板A與擋板CB.擋板B與擋板C
(3)若質(zhì)量相等的兩個(gè)小鋼球分別放在擋板A與擋板C處,皮帶連接的兩個(gè)塔輪的半
徑之比為2:1,當(dāng)某同學(xué)以h7s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí),4、C處兩小球的線速度大小之
比為;A、C處兩小球的向心力大小之比為。
17.在利用電磁定位系統(tǒng)“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)計(jì)算機(jī)通訊線將電磁定位
板與計(jì)算機(jī)相連。打開(kāi)信號(hào)源電源開(kāi)關(guān),檢查信號(hào)接收情況,將信號(hào)源放在彈射器前端,
點(diǎn)擊“零點(diǎn)設(shè)置”。將信號(hào)源推入彈射器,彈射器有三檔可調(diào)節(jié),點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”,釋放
信號(hào)源,軟件自動(dòng)記錄信號(hào)源的運(yùn)動(dòng)軌跡。點(diǎn)擊“停止記錄”,點(diǎn)擊“X”得到信號(hào)源的軌
跡在水平方向的投影,點(diǎn)擊“Y”得到信號(hào)源的軌跡在豎直方向的投影。點(diǎn)擊“二次擬合”
得到信號(hào)源在豎直平面內(nèi)的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡。
2
3
,4
(1)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)為;在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為o
(2)在左圖中取4個(gè)點(diǎn),放大后如右圖所示。右圖中每個(gè)正方形小方格的邊長(zhǎng)為2.5cm,
分析可知,小球由1到2位置的時(shí)間間隔為s,該小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小
為m/So(g取10m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
四、解答題
18.月球質(zhì)量約為地球質(zhì)量的上,月球半徑約為地球半徑的!。月心距離地心的平均
距離約為3.8x108m,航天器在地球飛往月球過(guò)程中既受到地球的引力,也受到月球的引
力。當(dāng)航天器到達(dá)月地間某一位置時(shí),它受到地球、月球的引力大小相等,求航天器到
月心的距離。
19.如圖所示,質(zhì)量為,〃的小球用兩根長(zhǎng)度分別為13L、5L的輕繩固定于細(xì)桿上間距
為12L的A、8兩點(diǎn)上,小球可繞細(xì)桿在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力加速度為g。
求:
(1)為使5L的輕繩不受到拉力作用,小球轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度so;
(2)當(dāng)小球轉(zhuǎn)的角速度為4區(qū),5L的輕繩受到的拉力大小。
20.2022年冬奧會(huì)的自由式滑雪。型場(chǎng)地技巧項(xiàng)目吸引了眾多觀眾的眼球,U型池寬
度為20m,雪槽深6.5m,可以將。型池看作兩個(gè)!圓弧與水平面結(jié)合的圖形,如圖所
示,8、C點(diǎn)為圓弧的最低點(diǎn),與水平滑道相切。某次運(yùn)動(dòng)員從A的上方落入軌道,滑
至8點(diǎn)時(shí)的速度大小為13m/s,已知運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為50kg,重力加速度g取10m/s2(結(jié)果
保留整數(shù))。求:
(1)運(yùn)動(dòng)員滑至8點(diǎn)的瞬間,對(duì)B點(diǎn)的壓力的大小;
(2)若已知水平部分雪與滑雪板間的摩擦因數(shù)為0.05,運(yùn)動(dòng)員第一次由B滑至C點(diǎn),
運(yùn)動(dòng)員對(duì)C點(diǎn)壓力的大小。
21.如圖所示,小物塊從坡面頂端由靜止釋放,滑到水平臺(tái)上,滑行一段距離后,從邊
緣O點(diǎn)以lm/s水平飛出,擊中平臺(tái)右下側(cè)擋板上的P點(diǎn)?,F(xiàn)以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建
立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,擋板的形狀滿足方程y=V-6(單位:m),不計(jì)一切
摩擦和空氣阻力。重力加速度g取10m/s2,Vi而F取10.05.求:
(1)小物塊從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間;
(2)小物塊剛到P點(diǎn)時(shí)速度的大小。
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22.如圖所示,質(zhì)量為〃,的小球以某一初速度向左運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一半徑為R的半圓軌道
最高點(diǎn)后,水平向右飛出,剛好落于斜面頂端,小球落點(diǎn)的速度與斜面平行,小球可看
作質(zhì)點(diǎn)。已知斜面頂端到軌道最高點(diǎn)的豎直高度為力,重力加速度為g。求:
(1)求斜面頂端與軌道最高點(diǎn)的水平距離;
(2)小球在軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小。
23.某游戲裝置如圖所示,左側(cè)是一豎直支柱,右側(cè)豎直放置一內(nèi)徑很小的圓弧形管道,
彈射裝置可以將置于支柱上A處的小球水平向右彈出。一質(zhì)量機(jī)=0.2kg的小球(可視
為質(zhì)點(diǎn))以%的初速度被彈出后,正好從8處沿圓弧切線方向進(jìn)入圓管(小球的直徑略
小于圓管橫截面直徑),且到達(dá)8的速度%=5m/s。已知OB與OC的夾角夕=53。,
sin53°=0.8,cos530=0.6,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取lOm/s)求:
(1)小球離開(kāi)A點(diǎn)的初速度%的大??;
(2)48間的高度差/?;
(3)若小球恰好可以達(dá)到。處,則小球在。處時(shí)對(duì)管壁彈力的大小和方向。
24.某游戲裝置如圖所示,左側(cè)是一豎直支柱,右側(cè)豎直放置一半徑R=().5m,內(nèi)徑
很小的圓弧形管道,彈射裝置可以將置于支柱上4處的小球水平向右彈出。一質(zhì)量
機(jī)=0.2kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以功的初速度被彈出后,正好從8處沿圓弧切線方向
進(jìn)入圓管(小球的直徑略小于圓管橫截面直徑),且到達(dá)B的速度%=5m/s。已知08
與0C的夾角c=53。,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/sZ,
求:
(1)A、B間的高度差加
(2)若小球運(yùn)動(dòng)到管口。處時(shí)的速度大小”=^m/s,則小球在。處時(shí)對(duì)管壁彈力
的大小和方向;
(3)若彈射裝置的位置可以在支柱上上下移動(dòng),欲通過(guò)改變支架距離B點(diǎn)的水平位移
x,使小球還能恰好從B處沿圓弧切線方向進(jìn)入圓管,彈射裝置出口到B點(diǎn)的高度”與
支架距離B點(diǎn)的水平位移x應(yīng)滿足的關(guān)系式(彈射裝置出口到支架的距離可忽略)。
D
C
試卷第10頁(yè),共10頁(yè)
參考答案:
1.B
【詳解】A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到合外力一定不為零,不可能處于平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度方向時(shí)刻發(fā)生變化,則速度一定變化,故B正確;
CD.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體加速度不一定改變,比如平拋運(yùn)動(dòng),加速度為重力加速度,保持不
變,平拋運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng),故CD錯(cuò)誤。
故選B。
2.B
【詳解】根據(jù)題意可知,速度方向沿切線方向,力指向曲線彎曲的內(nèi)測(cè),由于足球做加速運(yùn)
動(dòng),則力與速度的夾角小于90。。
故選B。
3.D
【詳解】A.v-f圖像斜率代表加速度,無(wú)人機(jī)在。時(shí)刻加速度方向向上,處于超重狀態(tài),故
A錯(cuò)誤;
B.無(wú)人機(jī)在052這段時(shí)間內(nèi)在豎直方向和水平方向均做勻變速運(yùn)動(dòng),做曲線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)
誤;
C.無(wú)人機(jī)在右時(shí)刻上升至最高點(diǎn),故c錯(cuò)誤;
D.無(wú)人機(jī)在£273時(shí)間內(nèi)豎直方向做勻變速運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),所以無(wú)人機(jī)在343
時(shí)間內(nèi)做勻變速運(yùn)動(dòng),故D正確。
故選D。
4.A
【詳解】根據(jù)題意,由公式”二2萬(wàn)m可得,P點(diǎn)線速度為
?5m/s
把速度分解,如圖所示
鋸條n
1\
由幾何關(guān)系有
答案第1頁(yè),共13頁(yè)
Vj=vPsin37°?3m/s
即鋸條運(yùn)動(dòng)的速度大小約為3m/s。
故選Ao
5.C
【詳解】A.由于物資水平方向與飛機(jī)有大小相等的速度,則從直升飛機(jī)上拍攝的視頻看到
物資做自由落體運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.物資水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則有
x5.
t=—=——s=2s
%2.5
豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),則有
1,1,
h=—gt~=—x10x2-m=20m
故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)
Av=gAt
可知物資在投出后第1秒內(nèi)和第2秒內(nèi)的速度變化量相同,故C正確;
D.物質(zhì)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),則物資在投出后第1秒內(nèi)和第2秒內(nèi)的豎直位移之比
為
y:%=1:3
而水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),物資在投出后第1秒內(nèi)和第2秒內(nèi)的水平位移x相等,則物資
在投出后第1秒內(nèi)和第2秒內(nèi)的位移之比為
1:M+x?片1:3
故D錯(cuò)誤。
故選C。
6.A
【詳解】根據(jù)題意可知,籃球垂直擊中籃板上A點(diǎn),則逆過(guò)程就是平拋運(yùn)動(dòng),豎直高度不變,
水平方向位移越大,水平速度越大,拋出后落地速度越大,與水平面的夾角則越小,則該運(yùn)
動(dòng)員向前運(yùn)動(dòng)到等高的C點(diǎn)投籃,水平位移減小,還要求垂直擊中籃板上A點(diǎn),則需減小
拋出速度%,同時(shí)增大拋射角,。
故選A?
答案第2頁(yè),共13頁(yè)
7.B
【詳解】B.令斜面的傾角為。,運(yùn)動(dòng)員落在斜面上,則有
可知速度與時(shí)間成正比,即
v,:v,=1:V2
故B正確;
A.下落的高度為
運(yùn)動(dòng)的位移為
x=-h-=--g——
sin/2sin9
可知運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的平方成正比,即
BD=2BC
故A錯(cuò)誤;
C.落在斜面上時(shí)速度與水平方向的夾角為a,則有
Vof
tana=—=—=2tan
%%
則落在斜面上時(shí)速度與斜面的夾角大小
e^a-(P
同一斜面處不變,故落在斜面上時(shí)速度與斜面的夾角與運(yùn)動(dòng)員飛出時(shí)的初速度無(wú)關(guān),則兩次
落在斜面上時(shí)速度與斜面的夾角之比為
4:q=1:1
故c錯(cuò)誤;
D.落在斜面上時(shí)的速度
cosa
可知落地時(shí)的速度大小之比與初速度之比相等,故兩次落在斜面上時(shí)速度大小之比為
答案第3頁(yè),共13頁(yè)
v\:V2=i:y/2
故D錯(cuò)誤。
故選B?
8.C
【詳解】A.A、B兩齒輪的邊緣線速度分別為山、血,則
V1=V2
故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)
v=coR
Ri:&=3:2
得
:牡=2:3
故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)
co=2〃乃
得
4:%=2:3
故C正確;
D.根據(jù)
T=—
CD
得
Tt:T2=3:2
故D錯(cuò)誤。
故選C。
9.C
【詳解】AD.對(duì)于A,它的速度如圖中標(biāo)出的%這個(gè)速度看成是A的合速度,其分速度
分別是Va,Vb其中Va就是B的速度VB(同i根繩子,大小相同),剛開(kāi)始時(shí)B的速度為
VB=VCOS^
答案第4頁(yè),共13頁(yè)
當(dāng)A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時(shí),Va=O,所以B的速度VB=O,故AD錯(cuò)誤;
BC.因A勻速上升時(shí),由公式VB=VCOS仇當(dāng)A上升時(shí),夾角。增大,因此B減速下降,
由牛頓第二定律可知物體B超重,繩對(duì)B的拉力大于B的重力,故B錯(cuò)誤,C正確。
故選Co
10.D
【詳解】根據(jù)題意可得,甲的公轉(zhuǎn)軌道半徑為
后=2R
乙的橢圓軌道半長(zhǎng)軸為
%T=-
設(shè)乙的運(yùn)動(dòng)周期為二,由開(kāi)普勒第三定律
咳=顯
TlT2
聯(lián)立解得
故選D。
11.BD
【詳解】A.小球受重力、玻璃漏斗內(nèi)壁支持力兩個(gè)力的作用,故A錯(cuò)誤;
D.小球受重力和支持力的作用,設(shè)漏斗側(cè)面與水平面夾角為。,由向心力公式可知
CV1
mgtan0=tn-=ma)~r=ma
r
向心加速度
a=gtan0
大小相同,故D正確;
答案第5頁(yè),共13頁(yè)
B.線速度
v=yjgrtm0
因?yàn)榧椎陌霃捷^大,所以線速度較大,故B正確:
C.角速度
因?yàn)榧椎陌霃捷^大,所以角速度較小,故C錯(cuò)誤。
故選BD。
12.BC
【詳解】AB.汽車(chē)在水平路面上勻速轉(zhuǎn)彎,合力提供向心力不等于0,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD.對(duì)汽車(chē)受力分析可知,汽車(chē)受重力、支持力、摩擦力和阻力,豎直方向上,重力和支
持力等大反向,摩擦力和阻力的合力指向圓心,提供向心力,則地面給輪胎的靜摩擦力不指
向運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心,故D錯(cuò)誤,C正確。
故選BC?
13.BD
【詳解】AB.運(yùn)動(dòng)員在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)且剛好能通過(guò)最高點(diǎn),此時(shí)運(yùn)動(dòng)員的重力和單
杠對(duì)他的支持力平衡,則在最高點(diǎn)時(shí)速度為0,向心力為0,故A錯(cuò)誤,B正確;
C.運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)時(shí),向心力,即
v2
Fn=F-mg=m-
解得單杠對(duì)他的作用力
V2
F=mg+m—
可知,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)速度變大時(shí),單杠對(duì)他的作用力增大,根據(jù)牛頓第三定律可知,他
對(duì)單杠的作用力增大,故C錯(cuò)誤;
D.若運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn),恰好由重力提供向心力,即
2
vc
解得此時(shí)運(yùn)動(dòng)員的速度
當(dāng)”屈時(shí),有
答案第6頁(yè),共13頁(yè)
mg-F-m—
速度V增大,F(xiàn)減??;當(dāng)v>病時(shí),有
V2
mg+rr=m工
速度v增大,F(xiàn)增大,故D正確。
故選BDo
14.AD
【詳解】ABD.設(shè)乘客的質(zhì)量為〃?,線速度大小為v,摩天輪的半徑為R,對(duì)甲、乙的作用
力分別為B、Fi,根據(jù)牛頓第二定律
V2
mg-rj=/w—
v2
F2-mg=m—
解得
LV2
6=mg-m—
廠v2
&=mg+m—
R
可得
甲乘客處于失重狀態(tài),乙乘客處于超重狀態(tài),故AD正確,B錯(cuò)誤;
C.乘客在最低點(diǎn)時(shí),吊艙對(duì)乘客的作用力向上,乘客在最高點(diǎn)時(shí),吊艙對(duì)乘客的作用力向
上,所以吊艙對(duì)甲、乙的作用力方向相同,故C錯(cuò)誤。
故選AD。
15.BC
【詳解】A.設(shè)繩長(zhǎng)為/,懸掛點(diǎn)P到腰帶中心點(diǎn)。的距離為d,由幾何關(guān)系可知,配重做
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為
r=/sin6+"=0.5m
故A錯(cuò)誤;
BC,配重受重力和繩子拉力,豎直方向根據(jù)受力平衡可知
Tcos0-mg
水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得
答案第7頁(yè),共13頁(yè)
V
Tsin=m—
r
聯(lián)立解得
T=6.25N,v=^^m/s
2
故BC正確;
D.若細(xì)繩不慎斷裂,配重將做平拋運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選BCo
16.相同B1:21:4
【詳解】(2)[1]探究向心力與半徑之間的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持角速度和小球的質(zhì)量相等,小球
做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同,則選擇半徑相同的兩個(gè)塔輪,保證角速度相等。
⑵將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B與擋板C處,保證小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同。
故選B。
(3)[3]根據(jù)題意,由公式v=可知,角速度之比為
紹,
9c2
則A、C處兩小球的線速度大小之比為
%2
[4]由向心力公式尸=機(jī)02r可得,4、C處兩小球的向心力大小之比為
乙=蛇」
外屋4
17.勻速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)0.0501.0
【詳解】(D口][2]平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng);在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為
自由落體運(yùn)動(dòng)。
(2)[3]⑷根據(jù)
△y-12=gr
可得
t=Lg=0.050s
該小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為
v=—=—=1.Om/s
tt
答案第8頁(yè),共13頁(yè)
18.3.8xl()7m
【詳解】航天器在地、月間飛行時(shí),受到的引力大小與地球、月球半徑無(wú)關(guān);設(shè)地、月間距
為d,航天器質(zhì)量為機(jī)受到地球、月球的引力大小相等時(shí),它到月心距離為4,與地心距離
為4。則有
GM地〃?GMtim
ri一方
又
M地=81"月
rt+r2=d
聯(lián)立解得
色=蟹"m=3.8x*
1010
19?⑴需;⑵*g
【詳解】(1)當(dāng)B繩剛伸直,不受到拉力作用時(shí),兩繩與桿構(gòu)成直角三角形,設(shè)此時(shí)角速
度為4,繩A與豎直方向夾角為e,則有
mgtan0=mco2r
5
tan0n=——
12
r=5L
聯(lián)立解得
(2)設(shè)此時(shí),繩A對(duì)小球的拉力為J,B繩對(duì)小球的拉力打,則有
FAsin0+FB=marr
FACOS0=mg
聯(lián)立解得
尸31
.g
20.(1)1800N;(2)1746N
答案第9頁(yè),共13頁(yè)
【詳解】(1)運(yùn)動(dòng)員在圓弧最低點(diǎn)8,應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律:
口近
Fl-mg=m-^
耳=1800N
由牛頓第三定律得
戶;'=-耳
所以運(yùn)動(dòng)員給B點(diǎn)的壓力大小為1800No
(2)從8點(diǎn)到C點(diǎn),由牛頓運(yùn)動(dòng)定律
Fa=ma==/jmg
得
a=0.5m/s2
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
[-y=20r
由牛頓運(yùn)動(dòng)定律
工-mg=加對(duì)
得
g=1746N
由牛頓第三定律得
F;=-F]
所以運(yùn)動(dòng)員給C點(diǎn)的壓力為1746N。
21.(1)1s;(2)10.05m/s
【詳解】(1)豎直方向,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,有
y=--st2
水平方向
結(jié)合
y=x2-6
答案第10頁(yè),共13頁(yè)
聯(lián)立解得
Is
(2)豎直方向速度大小
%=gt
根據(jù)速度的合成法則,則小物塊剛到p點(diǎn)時(shí)速度的大小為
v=M+v;
代入數(shù)據(jù)可得
v=JlOlm/s=10.O5m/s
2/2
22.(1)x=——(2)F'=mg
tan。
【詳解】(1)設(shè)斜面頂端與軌道最高點(diǎn)的水平距離為x,小球在軌道最高點(diǎn)時(shí)速度為飛
出后做平拋運(yùn)動(dòng),到達(dá)斜面時(shí)的豎直分速度為改由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得
W=2g〃①
tan6二衛(wèi)②
%
由①②得
匕°)=-t-a-n-<-9-
22
h_2^_tan6
x2
得
2/7
x=----
tan。
(2)設(shè)小球在軌道最高點(diǎn)時(shí)受到的支持力為廠
〃%+「=遮
R
小球?qū)壍赖膲毫镕’
F=F
2h
F'
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