专题01 抛体运动与圆周运动(7大考点)(江苏专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高一物理下学期期末真题分类汇编
2025-05-27
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 抛体运动 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.11 MB |
| 发布时间 | 2025-05-27 |
| 更新时间 | 2025-05-27 |
| 作者 | xkw_077816975 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52312160.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题01 抛体运动与圆周运动
抛体运动
1.(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动的物体在相同时间间隔内位移相同
B.探月卫星的发射速度需达到11.2km/s
C.弹簧拉力越大,则其对物体做功越快
D.做曲线运动的物体,其速度一定改变
2.(23-24高一下·江苏南京汉开书院·期末)升降机沿竖直方向匀速下降的同时,一工人在升降机水平平台上向右匀速运动,以出发点为坐标原点O建立平面直角坐标系,水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,工人可视为质点,则该过程中站在地面上的人看到工人的运动轨迹可能是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)小船在水速较小的河中横渡,并使船头始终垂直河岸航行。到达河中间时,突然上游放水使水流速度加快,则对此小船渡河的说法正确的是( )
A.小船渡河时间变长
B.小船渡河时间不变,但位移将变大
C.因船头始终垂直河岸,故渡河时间及位移都不会变化
D.因船速与水速关系未知,故无法确定渡河时间及位移的变化
4.(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)如图所示,在水平地面上方的O点将小球分别以速度v1和v2水平抛出,从抛出到落地所用时间分别为t1和t2,水平位移大小分别为x1和x2。已知v1>v2,不计空气阻力,下列关系正确的是( )
A.t1>t2 B.t1<t2 C.x1>x2 D.x1<x2
圆周运动的描述
1.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)做匀速圆周运动的物体,以下各量中,不发生变化的是( )
A.周期 B.线速度 C.向心加速度 D.向心力
2.(23-24高一下·江苏扬州·期末)走时准确的时钟如图所示,A、B分别为时针和分针上到轴心距离相等的点,关于A、B两点下列说法正确的是( )
A.A点线速度大 B.B点角速度大 C.周期相同 D.加速度相同
3.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)下列物理量不属于矢量的是( )
A.向心加速度 B.转速 C.线速度 D.向心力
4.(23-24高一下·江苏连云港·期末)某钟表分针上各点的半径为r、线速度为v、角速度为、加速度为a,下列表示各物理量关系的图像不正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高一下·江苏南京汉开书院·期末)如图所示为走时准确的时钟面板示意图,M、N为秒针上的两点。以下判断正确的是( )
A.M点的周期比N点的周期大
B.M点的转速比N点的转速大
C.M点的角速度大于N点的角速度
D.M点的线速度大于N点的线速度
6.(23-24高一下·江苏镇江·期末)如图是自行车外接助力装置,其通过滚轮驱动车轮转动。滚轮直径为8cm,车轮直径为48cm。滚轮与车轮间无相对滑动,则滚轮与车轮的角速度之比为( )
A.1:1 B.6:1 C.1:6 D.36:1
7.(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)如图所示为某学校学生以整齐的步伐跑操时的情景,对于恰好通过弯道的某一班级中的同学,下列说法正确的是( )
A.所有同学的线速度大小相等
B.所有同学的角速度大小相等
C.所有同学的向心加速度大小相等
D.所有同学的向心力大小相等
8.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)某修正带内部互相齿合的两个齿轮如图所示,A、B分别是大小齿轮边缘上的两点。在使用该修正带时,下列关系正确的是( )
A.线速度大小 B.周期
C.角速度 D.向心加速度大小
9.(23-24高一下·江苏镇江中学·期末)如图甲所示,带有一白点的黑色圆盘,绕过其中心且垂直于盘面的轴沿时针方向匀速转动,转速。在暗室中用每秒闪光次的频闪光源照射圆盘,观察到圆盘上的白点的图案如图乙所示,以下关于的数值可能正确的( )
A.30 B.50 C.80 D.90
10.(23-24高一下·江苏苏州·期末)0.火车以60m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。已知,,在此10s时间内,求:
(1)火车转弯的角速度;
(2)火车转弯的半径r。
向心力和向心加速度
1.(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)一辆运输矿石的小货车(可视为质点),以某一速度v匀速经过一坑洼路面,若坑洼路面可视作半径为R的圆弧形轨道,重力加速度大小为g,当货车经过坑洼路面最低点时,货舱内部中间质量为m的一块小矿石受到其他矿石的作用力大小为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,其线速度恒定不变
B.做匀速圆周运动的物体所受合力一定指向圆心
C.匀速圆周运动是匀变速运动
D.做匀速圆周运动的物体,在相等的时间内发生的位移相同
3.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)有一质量为m的小球在水平面内做匀速圆周运动,线速度为v,半径为R,则小球时所需向心力为( )
A. B. C. D.mg
4.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)如图所示,有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,小强站在距圆心为r处的P点不动。他受到哪些力的作用( )
A.重力、支持力、向心力 B.重力、支持力、向心力
C.摩擦力、向心力 D.重力、支持力、摩擦力
5.(23-24高一下·江苏镇江中学·期末)如图所示,两点分别位于大、小轮的边缘,点位于A大轮半径的中点,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。则两点的向心加速度大小之比为( )
A. B. C. D.
6.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)A、B两个质点,分别做匀速圆周运动,在相等时间内它们通过的弧长之比sA∶sB=2∶3,转过的圆心角之比θA∶θB=3∶2。则下列说法正确的是( )
A.它们的线速度大小之比vA∶vB=3∶2
B.它们的角速度之比ωA∶ωB=2∶3
C.它们的周期之比TA∶TB=3∶2
D.它们的向心加速度之比aA∶aB=1∶1
7.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)关于向心加速度,下列说法正确的是( )
A.是描述线速度方向变化快慢的物理量 B.是描述线速度大小变化快慢的物理量
C.是描述角速度变化快慢的物理量 D.方向始终保持不变
8.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)如图所示的风力发电机工作时,叶片转动的角速度为,叶片端点A做匀速圆周运动的半径为r,则A点的向心加速度大小为( )
A. B.
C. D.
水平方向的圆周运动
1.(23-24高一下·江苏连云港·期末)用细绳将质量为m的小球悬于P点,使小球在水平面内绕P点正下方的O点做匀速圆周运动,细绳与竖直方向夹角为,重力加速度为g、下列说法正确的是( )
A.细绳的拉力大小为
B.细绳的拉力大小为
C.向心力大小为
D.向心力大小为
2.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)如图所示,一小球在细绳作用下在水平面做匀速圆周运动,小球质量为m,细绳的长度为L,细绳与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力作用,则下列说法正确的是( )
A.小球共受到三个力的作用
B.小球的向心力大小为mgsinθ
C.小球受到的拉力大小为
D.小球受到的拉力大小为mgcosθ
3.(23-24高一下·江苏南京六校联合体·期末)如图所示,小球(可视作质点)和a、b两根细绳相连,两绳分别固定在细杆上两点,其中a绳长,小球随杆一起在水平面内匀速转动。当两绳都拉直时,a、b两绳和细杆的夹角,,。若a、b两绳始终张紧,则小球运动的线速度大小可能是( )
A.3 m/s B.4 m/s C.5 m/s D.6 m/s
4.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)如图所示,在光滑水平桌面上,一轻绳拴着质量为m的小球,以半径r绕O点做匀速圆周运动,小球做匀速圆周运动的线速度为),小球转一圈所用时间为T。若水平桌面足够大,小球运行一段时间后,突然将轻绳剪断,小球将做( )
A.曲线运动 B.匀加速直线运动
C.匀速直线运动 D.匀速圆周运动
5.(23-24高一下·江苏南京汉开书院·期末)如图,一物体停在匀速转动圆筒的内壁上,如果圆筒的角速度增大,则( )
A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了
B.物体所受弹力增大,摩擦力减小了
C.物体所受弹力和摩擦力都减小了
D.物体所受弹力增大,摩擦力不变
6.(23-24高一下·江苏南京六校联合体·期末)如图所示,在水平盘上均匀撒上一层铁屑,圆盘与铁屑的动摩擦因数处处相同,现让圆盘由静止开始缓慢增加转速至某一定值,在这一过程中有部分铁屑脱离圆盘并飞出,不考虑铁屑之间作用力,下列说法正确的有( )
A.置留在圆盘上的铁屑颗粒,越靠近圆心处的质量越大
B.转速缓慢增加过程中,质量小的铁屑颗粒先飞出
C.置留在圆盘上的铁屑颗粒最终都分布在某一固定半径的圆面内
D.没有飞出的铁屑颗粒,越靠近圆心处的颗粒受到向心力越小
7.(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)餐桌上的自动转盘在电动机的带动下匀速转动,转盘上放有、两个相同的空茶杯(可视为质点)随转盘一起做匀速圆周运动,、到圆心的距离分别是、,且,假设自动转盘的粗糙程度相同。下列说法正确的是( )
A.两个茶杯所受的摩擦力大小相等
B.两个茶杯都有沿切线方向滑出去的趋势
C.若在茶杯中加入茶水后加快转盘的转速,则茶杯应先滑出去
D.若在茶杯中加入茶水后加快转盘的转速,则茶杯应先滑出去
8.(23-24高一下·江苏南京某校·期末)如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A.图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态
B.图b中增大,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变
C.图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出
D.图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨
9.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)下列描述属于离心运动的危害的是( )
A.利用洗衣机脱水筒甩干衣物
B.医务人员利用离心机分离血液
C.炼钢厂利用离心运动制作无缝钢管
D.汽车转弯时因速度过大发生离心运动而造成事故
10.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)0.质量为2000kg的汽车在水平公路行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力1.6×104N。汽车经过半径为50m的弯路时,要想使汽车不发生侧滑,则转弯时最大的速度不得超过( )
A.15.0m/s B.18.7m/s C.20.0m/s D.21.2m/s
11.(23-24高一下·江苏扬州·期末)1.如图所示,圆形水平餐桌面上有一个半径为r可转动的圆盘,圆盘的边缘放置一个可视为质点的物块,物块质量为m,与圆盘间的动摩擦因数为μ。从静止开始缓慢增大圆盘转动的角速度至物块恰好要发生相对滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。在上述过程中,求:
(1)圆盘转动的角速度大小为ω时,物块所受摩擦力大小f;
(2)物块恰好发生相对滑动时,圆盘转动的角速度大小。
竖直方向的圆周运动
1.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)如图所示,汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法正确的是( )
A.在竖直方向汽车受到三个力,重力和桥面的支持力和向心力
B.在竖直方向汽车只受两个力,重力和桥面的支持力
C.汽车对桥面的压力等于汽车的重力
D.汽车对桥面的压力大于汽车的重力
2.(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)在汽车通过凸桥的最高点时,下列说法正确的是( )
A.汽车对桥面的压力等于汽车的自重
B.汽车对桥面的压力大于汽车的自重
C.汽车对桥面的压力小于汽车的自重
D.汽车对桥面的压力与车速无关
圆周运动的临界问题
1.(23-24高一下·江苏南京某校·期末)在“天宫课堂”上,航天员叶光富用绳子一端系住装有水油混合液体的瓶子,做如图所示的圆周运动,一段时间后水和油成功分层,密度较大的水集中于小瓶的底部。在水油分离后做匀速圆周运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.瓶子整体不受重力 B.水的角速度大于油的角速度
C.在最高点水对油有向下的作用力 D.油的向心加速度比水的向心加速度大
2.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)一轻质细绳长为,与小球相连,一起在竖直平面内做圆周运动,小球质量,取重力加速度,不计空气阻力。若小球在最高点的速率,则此时细绳上的拉力大小为( )
A.0N B.2N C.6N D.12N
3.(23-24高一下·江苏常州联盟学校·期末)如图所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车,甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动,丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动,两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上,车中座椅是指底座、靠背以及安全卡扣组成的整体,四个图中轨道的半径都为R,下列说法正确的是( )
A.甲图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时,座椅一定给人向上的力
B.乙图中,轨道车过最底点的最大速度为
C.丙图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时,座椅一定给人向上的力
D.丁图中,轨道车过最高点的最小速度为
4.(23-24高一下·江苏镇江·期末)如图所示,在竖直平面内固定着光滑圆管道。一小球从管道内的最低点以不同的初速度v0向右运动,球的直径略小于管的内径,不计空气阻力。用阴影表示小球在运动过程中对内侧管壁有作用力的区域,虚线为过O点的水平线,下列图示可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)如图所示,长度为L=0.50 m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=1kg的小球,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,已知小球过最高点时的速率为1m/s,取g=10 m/s2,则此时小球受到杆( )
A.8 N向下的拉力 B.8 N向上的支持力
C.12 N向下的拉力 D.12 N向上的支持力
6.(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)如图所示,长为L的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球A、B,杆的中点套在光滑的水平轴O点,轻杆以角速度绕O在竖直平面内转动。A、B的质量分别为m、,重力加速度为g。求:
(1)当杆转到图甲竖直位置时,杆对A球作用力的大小和方向;
(2)当杆转到图乙水平位置时,杆对B球作用力的大小和方向。
探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
1.(23-24高一下·江苏镇江·期末)某同学用图甲所示的向心力演示器来探究“匀速圆周运动中向心力与质量的关系”,挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1:2:1。塔轮自上而下有三层,左右每层半径如图乙所示。下列关于两小球放置位置及传动皮带所套塔轮的层数正确的是( )
A.挡板A和C处,塔轮第一层
B.挡板B和C处,塔轮第一层
C.挡板A和C处,塔轮第二层
D.挡板B和C处,塔轮第三层
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专题01 抛体运动与圆周运动
抛体运动
1.(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动的物体在相同时间间隔内位移相同
B.探月卫星的发射速度需达到11.2km/s
C.弹簧拉力越大,则其对物体做功越快
D.做曲线运动的物体,其速度一定改变
【答案】D
【来源】江苏省泰州市某校2023-2024学年高一下学期6月期末考前演练物理试题
【解析】A.匀速圆周运动的物体速度方向时刻发生变化,做的是变速运动,所以在相同时间间隔内位移不相同,故A错误;
B.探月卫星没有脱离地球的束缚,所以发射速度小于第二宇宙速度,故B错误;
C.根据
可知,力越大,功率不一定越大,即做功不一定越快,故C错误;
D.做曲线运动的物体,其速度方向一定改变,即速度改变,故D正确。
故选D。
2.(23-24高一下·江苏南京汉开书院·期末)升降机沿竖直方向匀速下降的同时,一工人在升降机水平平台上向右匀速运动,以出发点为坐标原点O建立平面直角坐标系,水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,工人可视为质点,则该过程中站在地面上的人看到工人的运动轨迹可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【来源】江苏省南京市汉开书院2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷
【解析】设工人沿x轴方向速度为,沿y轴方向速度为,设运动时间为,则
得工人的运动轨迹方程为
和成正比,运动轨迹为过原点的倾斜直线。
故选B。
3.(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)小船在水速较小的河中横渡,并使船头始终垂直河岸航行。到达河中间时,突然上游放水使水流速度加快,则对此小船渡河的说法正确的是( )
A.小船渡河时间变长
B.小船渡河时间不变,但位移将变大
C.因船头始终垂直河岸,故渡河时间及位移都不会变化
D.因船速与水速关系未知,故无法确定渡河时间及位移的变化
【答案】B
【来源】江苏省盐城市响水中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题(必修)
【解析】因为各分运动具有独立性,在垂直于河岸方向上
知运动的时间仍然不变且最短,合运动与分运动具有等时性。在沿河岸方向上
水流速度加快,则沿河岸方向上的位移增大,根据运动的合成,最终的位移增大
故选B。
4.(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)如图所示,在水平地面上方的O点将小球分别以速度v1和v2水平抛出,从抛出到落地所用时间分别为t1和t2,水平位移大小分别为x1和x2。已知v1>v2,不计空气阻力,下列关系正确的是( )
A.t1>t2 B.t1<t2 C.x1>x2 D.x1<x2
【答案】C
【来源】江苏省盐城市响水中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题(必修)
【解析】根据
可知,竖直位移相同,则运动时间相同,水平位移大小
x=vt
已知
v1>v2
则
x1>x2
故选C。
圆周运动的描述
1.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)做匀速圆周运动的物体,以下各量中,不发生变化的是( )
A.周期 B.线速度 C.向心加速度 D.向心力
【答案】A
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】做匀速圆周运动的物体的线速度、向心加速度与向心力均属于矢量,这三个物理量大小不变,方向时刻改变,周期为标量,所以做匀速圆周运动的物体的周期不变。综合以上分析,不变的物理量为周期,发生变化的物理量为线速度、向心加速度与向心力,本题选不发生变化的物理量,选A。
故选A。
2.(23-24高一下·江苏扬州·期末)走时准确的时钟如图所示,A、B分别为时针和分针上到轴心距离相等的点,关于A、B两点下列说法正确的是( )
A.A点线速度大 B.B点角速度大 C.周期相同 D.加速度相同
【答案】B
【来源】江苏省扬州市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷
【解析】C.由于时针的周期12h,分针的周期为1h,所以分针的周期小于时针的周期,故
故C错误;
B.根据
可得
故B正确;
AD.根据
,
其中
可得
,
故AD错误。故选B。
3.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)下列物理量不属于矢量的是( )
A.向心加速度 B.转速 C.线速度 D.向心力
【答案】B
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量,向心加速度、线速度和向心力都是矢量;
标量是只有大小没有方向的物理量,转速是标量,不是矢量。
故选B。
4.(23-24高一下·江苏连云港·期末)某钟表分针上各点的半径为r、线速度为v、角速度为、加速度为a,下列表示各物理量关系的图像不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【来源】江苏省连云港市2023-2024学年高一下学期期末调研考试物理试题
【解析】C.钟表分针上各点做匀速圆周运动,且周期不变,根据
则,各点的角速度不变,故C错误;
A.各点的线速度
即线速度与半径成正比,故A正确;
B.根据
可知,加速度与线速度成正比,故B正确;
D.根据
可知,加速度与半径成正比,故D正确。
本题选择不正确的,故选C。
5.(23-24高一下·江苏南京汉开书院·期末)如图所示为走时准确的时钟面板示意图,M、N为秒针上的两点。以下判断正确的是( )
A.M点的周期比N点的周期大
B.M点的转速比N点的转速大
C.M点的角速度大于N点的角速度
D.M点的线速度大于N点的线速度
【答案】D
【来源】江苏省南京市汉开书院2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷
【解析】M、N两点为同轴转动,则角速度、周期和转速都相等,根据v=ωr,因M点的转动半径较大,则线速度较大,选项ABC错误,D正确。故选D。
6.(23-24高一下·江苏镇江·期末)如图是自行车外接助力装置,其通过滚轮驱动车轮转动。滚轮直径为8cm,车轮直径为48cm。滚轮与车轮间无相对滑动,则滚轮与车轮的角速度之比为( )
A.1:1 B.6:1 C.1:6 D.36:1
【答案】B
【来源】江苏省镇江市2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题
【解析】滚轮与车轮属于同传送带转动,线速度相等,根据可知,角速度之比为6:1。故选B。
7.(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)如图所示为某学校学生以整齐的步伐跑操时的情景,对于恰好通过弯道的某一班级中的同学,下列说法正确的是( )
A.所有同学的线速度大小相等
B.所有同学的角速度大小相等
C.所有同学的向心加速度大小相等
D.所有同学的向心力大小相等
【答案】B
【来源】江苏省盐城市响水中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题(必修)
【解析】A.根据同轴转动,并且每一位同学都相对静止,所以角速度相同,根据公式
可知,半径不同,线速度不同,A错误。
B.根据A可知,角速度相同,B正确。
C.根据向心加速度公式
可知角速度相同,半径不同,所以向心加速度不同,C错误。
D.根据向心力的公式
可知,每位同学质量不同,向心加速度不同,向心力也不同,D错误。
故选B。
8.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)某修正带内部互相齿合的两个齿轮如图所示,A、B分别是大小齿轮边缘上的两点。在使用该修正带时,下列关系正确的是( )
A.线速度大小 B.周期
C.角速度 D.向心加速度大小
【答案】C
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】A.两个齿轮共线,,故A错误;
B.由周期公式,可得,故B错误;
C.由角速度公式,可得,故C正确;
D.由向心加速度公式,可得,故D错误。故选C。
9.(23-24高一下·江苏镇江中学·期末)如图甲所示,带有一白点的黑色圆盘,绕过其中心且垂直于盘面的轴沿时针方向匀速转动,转速。在暗室中用每秒闪光次的频闪光源照射圆盘,观察到圆盘上的白点的图案如图乙所示,以下关于的数值可能正确的( )
A.30 B.50 C.80 D.90
【答案】C
【来源】江苏省镇江中学2023-2024学年高一下学期6月期末统测模拟物理试卷
【解析】由图乙可知一圈可能频闪8次,而一圈的时间为
所以频闪的时间为
则频闪的频率
即每秒闪光次数
选项中与560次整除的只有80次。故选C。
10.(23-24高一下·江苏苏州·期末)0.火车以60m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。已知,,在此10s时间内,求:
(1)火车转弯的角速度;
(2)火车转弯的半径r。
【答案】(1);(2)
【来源】江苏省苏州市2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题
【解析】(1)因为指南针在10s内匀速转过了约10°,根据角速度的定义式
(2)由于火车的运动可看做匀速圆周运动,根据
解得
向心力和向心加速度
1.(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)一辆运输矿石的小货车(可视为质点),以某一速度v匀速经过一坑洼路面,若坑洼路面可视作半径为R的圆弧形轨道,重力加速度大小为g,当货车经过坑洼路面最低点时,货舱内部中间质量为m的一块小矿石受到其他矿石的作用力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【来源】江苏省泰州市某校2023-2024学年高一下学期6月期末考前演练物理试题
【解析】设其他矿石对质量为的矿石作用力大小为,则
得
故选D。
2.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,其线速度恒定不变
B.做匀速圆周运动的物体所受合力一定指向圆心
C.匀速圆周运动是匀变速运动
D.做匀速圆周运动的物体,在相等的时间内发生的位移相同
【答案】B
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】A.做匀速圆周运动的物体,线速度大小不变,方向时刻变化,是变量,故A错误;
B.做匀速圆周运动的物体所受合力一定指向圆心,提供向心力,故B正确;
C.匀速圆周运动是非匀变速运动,故C错误;
D.做匀速圆周运动的物体,在相等的时间内发生的位移大小相等,方向不同,故D错误。
故选B。
3.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)有一质量为m的小球在水平面内做匀速圆周运动,线速度为v,半径为R,则小球时所需向心力为( )
A. B. C. D.mg
【答案】A
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】由向心力公式
可得小球做圆周运动所需的向心力的大小为。
故选A。
4.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)如图所示,有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,小强站在距圆心为r处的P点不动。他受到哪些力的作用( )
A.重力、支持力、向心力 B.重力、支持力、向心力
C.摩擦力、向心力 D.重力、支持力、摩擦力
【答案】D
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】由于小强随圆盘做匀速圆周运动,一定需要向心力,该力一定指向圆心方向,而重力和支持力在竖直方向上,它们不能充当向心力,因此他会受到摩擦力作用,且充当向心力,向心力是效果力,不是小强受到的力,故他受到重力、支持力、摩擦力。
故选D。
5.(23-24高一下·江苏镇江中学·期末)如图所示,两点分别位于大、小轮的边缘,点位于A大轮半径的中点,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。则两点的向心加速度大小之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【来源】江苏省镇江中学2023-2024学年高一下学期6月期末统测模拟物理试卷
【解析】若B点的角速度为ω,则根据v=ωr可知,A点的角速度为,AC的角速度相等,可知C点的角速度为;根据a=ω2r可知两点的向心加速度大小之比为4:1。
故选B。
6.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)A、B两个质点,分别做匀速圆周运动,在相等时间内它们通过的弧长之比sA∶sB=2∶3,转过的圆心角之比θA∶θB=3∶2。则下列说法正确的是( )
A.它们的线速度大小之比vA∶vB=3∶2
B.它们的角速度之比ωA∶ωB=2∶3
C.它们的周期之比TA∶TB=3∶2
D.它们的向心加速度之比aA∶aB=1∶1
【答案】D
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】A.根据线速度的定义得
选项A错误;
B.根据角速度的定义得
选项B错误;
C.根据周期得
选项C错误;
D.由得
选项D正确。故选D。
7.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)关于向心加速度,下列说法正确的是( )
A.是描述线速度方向变化快慢的物理量 B.是描述线速度大小变化快慢的物理量
C.是描述角速度变化快慢的物理量 D.方向始终保持不变
【答案】A
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】AB.圆周运动的向心加速度只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢的物理量,故A正确,B错误;
CD.对于匀速圆周运动,角速度不变,向心加速度方向时刻改变,可知向心加速度不是描述角速度变化快慢的物理量,故CD错误。故选A。
8.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)如图所示的风力发电机工作时,叶片转动的角速度为,叶片端点A做匀速圆周运动的半径为r,则A点的向心加速度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】由向心加速度公式
故选A。
水平方向的圆周运动
1.(23-24高一下·江苏连云港·期末)用细绳将质量为m的小球悬于P点,使小球在水平面内绕P点正下方的O点做匀速圆周运动,细绳与竖直方向夹角为,重力加速度为g、下列说法正确的是( )
A.细绳的拉力大小为
B.细绳的拉力大小为
C.向心力大小为
D.向心力大小为
【答案】C
【来源】江苏省连云港市2023-2024学年高一下学期期末调研考试物理试题
【解析】小球在水平面内做匀速圆周运动,对小球受力分析,如图所示
细绳的拉力大小为
向心力大小为
故选C。
2.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)如图所示,一小球在细绳作用下在水平面做匀速圆周运动,小球质量为m,细绳的长度为L,细绳与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力作用,则下列说法正确的是( )
A.小球共受到三个力的作用
B.小球的向心力大小为mgsinθ
C.小球受到的拉力大小为
D.小球受到的拉力大小为mgcosθ
【答案】C
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】A.小球受重力和拉力两个力作用,拉力的水平分量提供向心力,A错误;
BCD.根据力的平衡和牛顿第二定律,有
联立解得
Fn=mgtanθ
F=
C正确,BD错误。故选C。
3.(23-24高一下·江苏南京六校联合体·期末)如图所示,小球(可视作质点)和a、b两根细绳相连,两绳分别固定在细杆上两点,其中a绳长,小球随杆一起在水平面内匀速转动。当两绳都拉直时,a、b两绳和细杆的夹角,,。若a、b两绳始终张紧,则小球运动的线速度大小可能是( )
A.3 m/s B.4 m/s C.5 m/s D.6 m/s
【答案】B
【来源】 江苏省南京市六校联合体2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题
【解析】根据题意,设当绳恰好拉直,但时,小球运动的线速度大小为,则有
,,
联立解得
设当绳恰好拉直,但时,小球运动的线速度大小为,则有
,
联立解得
可知,要使两绳都拉紧,速度满足
故选B。
4.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)如图所示,在光滑水平桌面上,一轻绳拴着质量为m的小球,以半径r绕O点做匀速圆周运动,小球做匀速圆周运动的线速度为),小球转一圈所用时间为T。若水平桌面足够大,小球运行一段时间后,突然将轻绳剪断,小球将做( )
A.曲线运动 B.匀加速直线运动
C.匀速直线运动 D.匀速圆周运动
【答案】C
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】小球运行一段时间后,突然将轻绳剪断,小球在重力和支持力的作用下处于平衡状态,将做匀速直线运动。故选C。
5.(23-24高一下·江苏南京汉开书院·期末)如图,一物体停在匀速转动圆筒的内壁上,如果圆筒的角速度增大,则( )
A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了
B.物体所受弹力增大,摩擦力减小了
C.物体所受弹力和摩擦力都减小了
D.物体所受弹力增大,摩擦力不变
【答案】D
【来源】江苏省南京市汉开书院2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷
【解析】对物体受力分析知,物块受到重力、筒壁支持力、竖直向上的静摩擦力,则水平方向满足
竖直方向满足
可见,随着圆筒的角速度增大,物体所受弹力增大,摩擦力不变。故选D。
6.(23-24高一下·江苏南京六校联合体·期末)如图所示,在水平盘上均匀撒上一层铁屑,圆盘与铁屑的动摩擦因数处处相同,现让圆盘由静止开始缓慢增加转速至某一定值,在这一过程中有部分铁屑脱离圆盘并飞出,不考虑铁屑之间作用力,下列说法正确的有( )
A.置留在圆盘上的铁屑颗粒,越靠近圆心处的质量越大
B.转速缓慢增加过程中,质量小的铁屑颗粒先飞出
C.置留在圆盘上的铁屑颗粒最终都分布在某一固定半径的圆面内
D.没有飞出的铁屑颗粒,越靠近圆心处的颗粒受到向心力越小
【答案】C
【来源】 江苏省南京市六校联合体2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题
【解析】ABC.根据题意可知,铁屑在圆盘上所受最大静摩擦力为
所有铁屑转动的角速度相等,对于置留在圆盘上的铁屑有
解得
可知,转速缓慢增加过程中,离中心距离小于的铁屑不会飞出,与铁屑的质量无关,故AB错误,C正确;
D.没有飞出的铁屑颗粒的向心力大小为
由于不知道铁屑质量关系,则,越靠近圆心处的颗粒的向心力不一定小,故D错误。
故选C。
7.(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)餐桌上的自动转盘在电动机的带动下匀速转动,转盘上放有、两个相同的空茶杯(可视为质点)随转盘一起做匀速圆周运动,、到圆心的距离分别是、,且,假设自动转盘的粗糙程度相同。下列说法正确的是( )
A.两个茶杯所受的摩擦力大小相等
B.两个茶杯都有沿切线方向滑出去的趋势
C.若在茶杯中加入茶水后加快转盘的转速,则茶杯应先滑出去
D.若在茶杯中加入茶水后加快转盘的转速,则茶杯应先滑出去
【答案】C
【来源】江苏省泰州市某校2023-2024学年高一下学期6月期末考前演练物理试题
【解析】A.此时两茶杯随转盘一起做圆周运动,根据牛顿第二定律有
由于可知,两个茶杯所受摩擦力大小,A错误;
B.两个茶杯靠静摩擦力提供向心力,向心力的方向指向圆心,可知两个茶杯都有沿半径向外滑出去的趋势,B错误;
CD.设茶杯发生滑动的临界角速度为,根据牛顿第二定律可知
解得
由此可知,两茶杯发生滑动的临界速度为无关,即加快转盘的转速,茶杯应先滑出去。C正确;D错误。故选C。
8.(23-24高一下·江苏南京某校·期末)如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A.图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态
B.图b中增大,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变
C.图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出
D.图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨
【答案】B
【来源】江苏省南京市某校2023-2024学年高一下学期期末模拟考试物理试题
【解析】A.当汽车通过最低点时,需要向上的向心力
处于超重状态,故A错误;
B.设绳长为L,绳与竖直方向上的夹角为,小球竖直高度为h,由
结合,得
两物体高度一致,则它们角速度大小相等,故B正确;
C.物体所受合外力不足以提供向心力才会做离心运动,故C错误;
D.超速时重力与支持力的合力不足以提供向心力,会挤压外轨产生向内的力,故D错误。故选B。
9.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)下列描述属于离心运动的危害的是( )
A.利用洗衣机脱水筒甩干衣物
B.医务人员利用离心机分离血液
C.炼钢厂利用离心运动制作无缝钢管
D.汽车转弯时因速度过大发生离心运动而造成事故
【答案】D
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】利用洗衣机脱水筒甩干衣物、医务人员利用离心机分离血液、炼钢厂利用离心运动制作无缝钢管都是利用离心运动;汽车转弯时因速度过大发生离心运动而造成事故属于离心运动的危害。
故选D。
10.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)0.质量为2000kg的汽车在水平公路行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力1.6×104N。汽车经过半径为50m的弯路时,要想使汽车不发生侧滑,则转弯时最大的速度不得超过( )
A.15.0m/s B.18.7m/s C.20.0m/s D.21.2m/s
【答案】C
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】最大静摩擦力提供向心力,可得
求得
故选C。
11.(23-24高一下·江苏扬州·期末)1.如图所示,圆形水平餐桌面上有一个半径为r可转动的圆盘,圆盘的边缘放置一个可视为质点的物块,物块质量为m,与圆盘间的动摩擦因数为μ。从静止开始缓慢增大圆盘转动的角速度至物块恰好要发生相对滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。在上述过程中,求:
(1)圆盘转动的角速度大小为ω时,物块所受摩擦力大小f;
(2)物块恰好发生相对滑动时,圆盘转动的角速度大小。
【答案】(1);(2)
【来源】江苏省扬州市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷
【解析】(1)圆盘转动的角速度为ω时,有
解得
(2)对滑块,恰要发生相对滑动时
解得
竖直方向的圆周运动
1.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)如图所示,汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况,以下说法正确的是( )
A.在竖直方向汽车受到三个力,重力和桥面的支持力和向心力
B.在竖直方向汽车只受两个力,重力和桥面的支持力
C.汽车对桥面的压力等于汽车的重力
D.汽车对桥面的压力大于汽车的重力
【答案】B
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】AB.在竖直方向汽车只受两个力,重力和桥面的支持力,A错误,B正确;
CD.汽车通过圆弧形桥面的顶点时,由牛顿第二定律得
由牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力
可知汽车对桥面的压力小于汽车的重力,CD错误;
故选B。
2.(23-24高一下·江苏盐城响水中学·期末)在汽车通过凸桥的最高点时,下列说法正确的是( )
A.汽车对桥面的压力等于汽车的自重
B.汽车对桥面的压力大于汽车的自重
C.汽车对桥面的压力小于汽车的自重
D.汽车对桥面的压力与车速无关
【答案】C
【来源】江苏省盐城市响水中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题(必修)
【解析】试题分析:在凸形桥的最高点,根据牛顿第二定律得
解得,则汽车对桥面的压力小于汽车的重力,车速越大,压力越小
故选C。
圆周运动的临界问题
1.(23-24高一下·江苏南京某校·期末)在“天宫课堂”上,航天员叶光富用绳子一端系住装有水油混合液体的瓶子,做如图所示的圆周运动,一段时间后水和油成功分层,密度较大的水集中于小瓶的底部。在水油分离后做匀速圆周运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.瓶子整体不受重力 B.水的角速度大于油的角速度
C.在最高点水对油有向下的作用力 D.油的向心加速度比水的向心加速度大
【答案】C
【来源】江苏省南京市某校2023-2024学年高一下学期期末模拟考试物理试题
【解析】A.根据
可知瓶子受重力作用,故A错误;
B.油和水绕圆心转动的角速度相等,故B错误;
C.在最高点,油做圆周运动的向心力由水提供,故水对油有指向圆心的作用力,故C正确;
D.根据
可知,水的向心加速度大小大于油的向心加速度大小,故D错误。
故选C。
2.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)一轻质细绳长为,与小球相连,一起在竖直平面内做圆周运动,小球质量,取重力加速度,不计空气阻力。若小球在最高点的速率,则此时细绳上的拉力大小为( )
A.0N B.2N C.6N D.12N
【答案】C
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】小球在最高点时,根据牛顿第二定律可得
可得此时细绳上的拉力大小为
故选C。
3.(23-24高一下·江苏常州联盟学校·期末)如图所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车,甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动,丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动,两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上,车中座椅是指底座、靠背以及安全卡扣组成的整体,四个图中轨道的半径都为R,下列说法正确的是( )
A.甲图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时,座椅一定给人向上的力
B.乙图中,轨道车过最底点的最大速度为
C.丙图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时,座椅一定给人向上的力
D.丁图中,轨道车过最高点的最小速度为
【答案】C
【来源】江苏省常州市联盟学校2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷
【解析】A.由重力提供向心力可得
轨道车通过最高点的临界速度为
若通过最高点速度大于临界速度,座椅给人的力向下,若通过最高点速度小于临界速度,座椅给人的力向上,故A错误;
B.乙图中轨道车合力向上,可得
由于不知轨道车和轨道弹力最大值,所以不能求出速度最大值,故B错误;
C.丙图中人的合力向上提供向心力,所以座椅给人向上的力,故C正确;
D.丁图中,轨道可以提供轨道车向上弹力,属于圆周运动有支撑模型,所以最高点速度大于零即可,故D错误。故选C。
4.(23-24高一下·江苏镇江·期末)如图所示,在竖直平面内固定着光滑圆管道。一小球从管道内的最低点以不同的初速度v0向右运动,球的直径略小于管的内径,不计空气阻力。用阴影表示小球在运动过程中对内侧管壁有作用力的区域,虚线为过O点的水平线,下列图示可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【来源】江苏省镇江市2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题
【解析】在虚线以下的半圆,小球的重力分解成沿切线方向和沿半径背离圆心的分力,所以重力无法提供向心力,此时小球必受到外管对其指向圆心的弹力。在虚线上半圆,小球的重力分解成沿切线方向和沿半径指向圆心的分力,重力沿半径指向圆心的分力可以提供向心力,根据速度的不同,即可以受到外管对其指向圆心的弹力也可以受到内管对其沿半径背离圆心的弹力。故ABD错误,C正确。
故选C。
5.(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)如图所示,长度为L=0.50 m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=1kg的小球,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,已知小球过最高点时的速率为1m/s,取g=10 m/s2,则此时小球受到杆( )
A.8 N向下的拉力 B.8 N向上的支持力
C.12 N向下的拉力 D.12 N向上的支持力
【答案】B
【来源】江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题
【解析】对最高点有重力和杆的合力提供向心力,现假设杆给球的力沿杆向上,则有
解得
结果为正值,说明假设方向正确。
故选B。
6.(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)如图所示,长为L的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球A、B,杆的中点套在光滑的水平轴O点,轻杆以角速度绕O在竖直平面内转动。A、B的质量分别为m、,重力加速度为g。求:
(1)当杆转到图甲竖直位置时,杆对A球作用力的大小和方向;
(2)当杆转到图乙水平位置时,杆对B球作用力的大小和方向。
【答案】(1)见解析;(2),与水平方向夹角正切值为,斜向左上方
【来源】江苏省泰州市某校2023-2024学年高一下学期6月期末考前演练物理试题
【解析】(1)角速度大小为,在最高点时,杆对A的作用力方向不确定,设杆对A的作用力为,方向竖直向下,由牛顿第二定律
解得
若,,杆对A球恰好无作用力,
若,杆对A球的拉力大小为,方向竖直向下,
若,杆对A球的支持力大小为,方向竖直向上。
(2)当杆转到图乙水平位置时,受力分析如图
在沿切线和半径方向分别有
杆对B球的作用力大小为
设与水平方向夹角为,则
斜向左上方。
探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
1.(23-24高一下·江苏镇江·期末)某同学用图甲所示的向心力演示器来探究“匀速圆周运动中向心力与质量的关系”,挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1:2:1。塔轮自上而下有三层,左右每层半径如图乙所示。下列关于两小球放置位置及传动皮带所套塔轮的层数正确的是( )
A.挡板A和C处,塔轮第一层
B.挡板B和C处,塔轮第一层
C.挡板A和C处,塔轮第二层
D.挡板B和C处,塔轮第三层
【答案】A
【来源】江苏省镇江市2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题
【解析】根据题意用向心力演示器来探究“匀速圆周运动中向心力与质量的关系”,由控制变量法可知应保持半径和角速度不变,应放在挡板A和C处使半径相同和在塔轮第一层使角速度相同。
故选A。
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