内容正文:
高一第二学期第一次阶段练习
一、单选题
1. 下列关于曲线运动的说法中正确的是( )
A. 曲线运动速度大小一定变化
B. 做曲线运动的物体一定有加速度
C. 在恒力作用下,物体不可能做曲线运动
D. 曲线运动的速度一定变化,加速度也一定变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.曲线运动的速度大小不一定变化,例如匀速圆周运动,选项A错误;
B.做曲线运动的物体速度一定变化,则一定有加速度,选项B正确;
C.在恒力作用下,物体可能做曲线运动,例如平抛运动,选项C错误;
D.曲线运动的速度一定变化,但是加速度不一定变化,例如平抛运动,选项D错误。
故选B。
2. 各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平运动。现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又启动天车上的起吊电动机,使货物竖直向上做匀加速运动,此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】货物在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做匀加速直线运动,根据平行四边形定则,知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,轨迹为曲线,货物的加速度竖直向上,因为加速度的方向大致指向轨迹的凹向,可知B图可能是货物的运动轨迹。
故选B。
3. 多辆赛车连环撞车事故,两届印第安纳波利斯500赛冠军、英国车手丹•威尔顿因伤势过重去世。在比赛进行到第11圈时,77号赛车在弯道处强行顺时针加速超越是酿起这起事故根本原因,下面四幅俯视图中画出了77号赛车转弯时所受的合力的可能情况,你认为正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】赛车做的是曲线运动,赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由于赛车沿顺时针方向运动的,并且速度在增大,所以合力与赛车的速度方向的夹角要小于90°。
故选B。
4. 小船匀速渡河,已知船在静水中的速度为,水流速度,河宽为,已知在渡河过程中船头方向保持不变,小船渡河时间为,则以下判断一定正确的是( )
A. 小船恰好垂直到达河对岸
B. 船头方向与河岸的夹角的正切值为0.75
C. 小船到达对岸时一定在出发点上游处
D. 调整船头的方向,最短的渡河时间为
【答案】B
【解析】
【详解】A.小船若垂直到达河对岸,即船的合速度垂直于河岸,则
小船的渡河时间
故A错误;
B.设船头方向与河岸的夹角为,将船速沿着河岸和垂直于河岸分解,得
根据分运动和合运动的等时性可知
解得
故B正确;
C.结合B选项分析,船速平行河岸分量
若船头方向与河岸的夹角为并指向河岸上游,则小船平行于河岸方向的分运动速度为
则小船到达对岸时,在出发点上游的距离为
若船头方向与河岸的夹角为并指向河岸下游,则小船平行于河岸方向的分运动速度为
则小船到达对岸时,在出发点下游的距离为
故C错误;
D.当船头垂直于河对岸渡河时,渡河时间最短,为
故D错误。
故选B。
5. 2024年9月25日,中国人民解放军火箭军成功发射1枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,采用钱学森弹道准确落入预定海域。如图是导弹的飞行轨迹,导弹的速度v与所受合外力的关系可能正确的是( )
A. 图中A点 B. 图中B点 C. 图中C点 D. 图中D点
【答案】C
【解析】
【详解】根据曲线运动的特点,可知速度v方向沿运动轨迹的切线方向,合外力F方向指向运动轨迹的凹侧,轨迹在两者之间,故图中C点符合要求,A点、B点、D点不符合要求。
故选C。
二、多选题
6. 如图所示的皮带传动装置,主动轮O1两轮的半径分别为3r和r,从动轮O2轮的半径为2r,A、B、C分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,则下列比例关系正确的是( )
A. A、B、C三点的加速度大小之比为
B. A、B、C三点的线速度大小之比为
C. A、B、C三点的角速度之比为
D. A、B、C三点加速度大小之比为
【答案】ABC
【解析】
【详解】BC.根据题意可知,A点和B点角速度相等,B点和C点线速度相等,根据
可得
所以
故BC正确;
AD.根据
可得
故A正确,D错误。
故选ABC。
7. 如图所示,一竖直圆筒绕中心轴以角速度匀速转动,小物块紧贴在圆筒的内壁上,相对于圆筒静止。此时,小物块受圆筒壁的弹力大小为,摩擦力大小为。当圆筒以角速度匀速转动时,小物块受圆筒壁的( )
A. 摩擦力大小为 B. 摩擦力大小为
C. 弹力大小为 D. 弹力大小为
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】AB.对小物体研究,做匀速圆周运动,受重力、支持力和向上的静摩擦力,竖直方向
静摩擦力不变,B错误A正确;
CD.对小物体研究,做匀速圆周运动,受重力、支持力和向上的静摩擦力,根据牛顿第二定律,水平方向
当角速度ω加倍后,支持力变为4倍,D错误C正确。
故选AC。
8. 半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA恰好与v的方向相同,如图所示,若要使小球与圆盘只碰一次,且落在A,重力加速度为g,则圆盘转动的角速度可能为( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】
【详解】小球做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,则运动的时间为
小球与圆盘只碰一次,且落在A点,满足
联立解得
CD正确。
故选CD。
三、解答题
9. 如图所示,跳台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上的A点水平飞出,落到斜坡上的B点。AB两点间的竖直高度h=20m,斜坡与水平方向的夹角α=45°,不计空气阻力,。则
(1)运动员在空中的飞行时间为多少?
(2)运动员刚落到B点时的速度大小为多少?
【答案】(1)2s;(2)m/s
【解析】
【详解】(1)物体竖直方向做自由落体运动,由
可得
(2)运动员刚落到B点时竖直速度
运动员水平运动距离
x=htan45°=20m
则水平速度
运动员刚落到B点时的速度大小为
10. 如图所示,在水平地面上固定一倾角=37°表面光滑的斜面体,物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,稍晚在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.如果当A上滑到最高点时恰好被B物体垂直击中.A、B均可看作质点(=0.6,=0.8,取g=10m/s2).求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t1;
(2)物体B抛出时比A晚了多少时间.
【答案】(1)1s;(2)0.43s
【解析】
【详解】(1)物体A上滑过程中,由牛顿第二定律得:mgsin37°=ma
代入数据解得:a=6m/s2
设经过t1时间滑到最高点,由运动学公式:0=v1-at1,代入数据解得物体A上滑到最高点所用的时间:t1=1s.
(2)平抛物体B的水平位移:x=v1t1cos37°=610.8m=2.4m
设物体B抛出经时间t2恰好在最高点垂直击中A,根据平抛运动规律有:x=v2t2
击中A时根据速度的分解有:tan37°=
代入数据解得t2=0.57s,所以物体B抛出时比A晚了的时间Δt=0.43s
11. 如图为某快递分拣中心装车部分的示意图。A处为某一区域快递的分拣口,AB段斜面长度,斜面倾角,BC段使用水平传送带装置,BC长度,斜面和传送带之间由一段不计长度的光滑圆弧连接。传送带末端C点距车厢尾端的水平距离,距车厢底面的高度,物件与斜面和水平传送带之间的动摩擦因数均为。设物件以沿斜面的速度从分拣口A点滑下,通过水平传送带后经C点被水平抛出,落在车厢上的不同位置,物件尺寸大小可忽略,不计空气阻力,重力加速度。
(1)求出物件到达B点时的速度大小;
(2)当传送带静止时,物件是否能落到车内?试求落点距车尾端的距离;
(3)若传送带顺时针转动且速度可调,要使物件从C点抛出后落到车上,车厢长度。试讨论物件在车厢内的落点到汽车尾端的水平距离x与传送带速度v之间的关系。
【答案】(1)
(2)0.6m (3)见解析
【解析】
小问1详解】
物件在斜面上运动,由牛顿第二定律有
解得
由
解得
【小问2详解】
若传送带静止,物件在传送带上做减速运动,有牛顿第二定律
解得
由
解得
物件经C点水平抛出,竖直方向
水平方向
解得
所以物件不能落入车内,落点在车尾左侧0.6m处。
【小问3详解】
若物件恰好落入车内,有
解得
若物件在传送带上一直加速,有
解得
当传送带速度时,物件不能落入车厢内
当传送带速度时,物件在车厢内的落地点离汽车尾端的距离
当传送带速度时,物件在车厢内的落地点离汽车尾端的距离
12. 风洞实验是测试飞行器性能的重要方法,风洞中可以提供大小和方向恒定的风力。在某风洞中存在水平方向的恒定风力,将质量为m的小球以速度v0从O点斜向上弹射出去,v0与水平方向夹角为θ,经过一段时间后,小球到达射出点正上方的P点时,速度恰好为水平方向,重力加速度为g。求:
(1)P点到O点的竖直高度h;
(2)水平风力的大小F;
(3)到达P点时速度的大小vp。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)将此运动分解成水平方向与竖直方向两分运动,依据运动学公式与矢量合成法则,那么竖直方向
vy=v0sinθ
h=
(2)水平方向上有
vx=v0cosθ
由牛顿第二定律得
ax=
且
t=
vx=ax
可解得
F=
(3)P点时,速度恰好水平方向,即竖直方向速度为零,得
vp=v0x=v0cosθ
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高一第二学期第一次阶段练习
一、单选题
1. 下列关于曲线运动的说法中正确的是( )
A. 曲线运动的速度大小一定变化
B. 做曲线运动的物体一定有加速度
C. 在恒力作用下,物体不可能做曲线运动
D. 曲线运动的速度一定变化,加速度也一定变化
2. 各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平运动。现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又启动天车上的起吊电动机,使货物竖直向上做匀加速运动,此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
3. 多辆赛车连环撞车事故,两届印第安纳波利斯500赛冠军、英国车手丹•威尔顿因伤势过重去世。在比赛进行到第11圈时,77号赛车在弯道处强行顺时针加速超越是酿起这起事故的根本原因,下面四幅俯视图中画出了77号赛车转弯时所受的合力的可能情况,你认为正确的是( )
A. B. C. D.
4. 小船匀速渡河,已知船在静水中的速度为,水流速度,河宽为,已知在渡河过程中船头方向保持不变,小船渡河时间为,则以下判断一定正确的是( )
A. 小船恰好垂直到达河对岸
B. 船头方向与河岸的夹角的正切值为0.75
C. 小船到达对岸时一定在出发点上游处
D. 调整船头的方向,最短的渡河时间为
5. 2024年9月25日,中国人民解放军火箭军成功发射1枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,采用钱学森弹道准确落入预定海域。如图是导弹的飞行轨迹,导弹的速度v与所受合外力的关系可能正确的是( )
A. 图中A点 B. 图中B点 C. 图中C点 D. 图中D点
二、多选题
6. 如图所示的皮带传动装置,主动轮O1两轮的半径分别为3r和r,从动轮O2轮的半径为2r,A、B、C分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,则下列比例关系正确的是( )
A. A、B、C三点的加速度大小之比为
B. A、B、C三点的线速度大小之比为
C. A、B、C三点的角速度之比为
D. A、B、C三点的加速度大小之比为
7. 如图所示,一竖直圆筒绕中心轴以角速度匀速转动,小物块紧贴在圆筒内壁上,相对于圆筒静止。此时,小物块受圆筒壁的弹力大小为,摩擦力大小为。当圆筒以角速度匀速转动时,小物块受圆筒壁的( )
A. 摩擦力大小为 B. 摩擦力大小为
C. 弹力大小为 D. 弹力大小为
8. 半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA恰好与v的方向相同,如图所示,若要使小球与圆盘只碰一次,且落在A,重力加速度为g,则圆盘转动的角速度可能为( )
A. B. C. D.
三、解答题
9. 如图所示,跳台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上的A点水平飞出,落到斜坡上的B点。AB两点间的竖直高度h=20m,斜坡与水平方向的夹角α=45°,不计空气阻力,。则
(1)运动员在空中的飞行时间为多少?
(2)运动员刚落到B点时的速度大小为多少?
10. 如图所示,在水平地面上固定一倾角=37°表面光滑斜面体,物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,稍晚在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.如果当A上滑到最高点时恰好被B物体垂直击中.A、B均可看作质点(=0.6,=0.8,取g=10m/s2).求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t1;
(2)物体B抛出时比A晚了多少时间.
11. 如图为某快递分拣中心装车部分示意图。A处为某一区域快递的分拣口,AB段斜面长度,斜面倾角,BC段使用水平传送带装置,BC长度,斜面和传送带之间由一段不计长度的光滑圆弧连接。传送带末端C点距车厢尾端的水平距离,距车厢底面的高度,物件与斜面和水平传送带之间的动摩擦因数均为。设物件以沿斜面的速度从分拣口A点滑下,通过水平传送带后经C点被水平抛出,落在车厢上的不同位置,物件尺寸大小可忽略,不计空气阻力,重力加速度。
(1)求出物件到达B点时的速度大小;
(2)当传送带静止时,物件是否能落到车内?试求落点距车尾端的距离;
(3)若传送带顺时针转动且速度可调,要使物件从C点抛出后落到车上,车厢长度。试讨论物件在车厢内的落点到汽车尾端的水平距离x与传送带速度v之间的关系。
12. 风洞实验是测试飞行器性能的重要方法,风洞中可以提供大小和方向恒定的风力。在某风洞中存在水平方向的恒定风力,将质量为m的小球以速度v0从O点斜向上弹射出去,v0与水平方向夹角为θ,经过一段时间后,小球到达射出点正上方的P点时,速度恰好为水平方向,重力加速度为g。求:
(1)P点到O点竖直高度h;
(2)水平风力大小F;
(3)到达P点时速度的大小vp。
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