内容正文:
高一物理假期作业(清明节)(二)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
评卷人
得分
一、单选题
1.投飞镖是深受人们喜爱的一项娱乐活动,如图所示,某同学将一枚飞镖从高于靶心正上方的位置,水平投向竖直悬挂的靶盘,结果飞镖打在靶心的正下方.忽略飞镖运动过程中所受空气阻力,在其他条件不变的情况下,若该同学仅仅增大投掷飞镖的速度,则飞镖从离手到击中靶盘的过程中
A.位移变大
B.空中飞行时间不变
C.空中飞行时间变短
D.击中点离靶心向下偏离得更远
2.如图所示,在同一竖直面内将a、b两小球以大小均为20m/s的初速度分别从A、B两点相差△t先后沿水平方向相向抛出,a小球从A点抛出后,经过时间4s,a、b两小球恰好在空中相遇,且此时两球运动方向相互垂直,不计空气阻力,取g=10m/s2则a、b两小球平抛的时间差△t是:( )
A.1s B.2s C.2.5s D.3s
3.如图所示,半径为R的大圆环固定在竖直面内,一质量为m的光滑小环套在大环上做圆周运动,当小环在最高点的速度分别为v0和时,大环对小环的作用力大小相同。已知重力加速度为g,该作用力的大小为( )
A. B. C.mg D.
4.如图1所示,轻杆的一端固定一小球(视为质点)另一端套在光滑的水平轴O上,O轴的正上方有一速度传感器,可以测量小球通过最高点时的速度大小v;O轴处有力传感器,可以测量小球通过最高点时O轴受到杆的作用力F,若竖直向下为力的正方向,小球在最低点时给不同的初速度,得到F-图像如图2所示,取,则( )
A.O轴到球心间的距离为5m
B.小球的质量为3kg
C.小球恰好通过最高点时的速度大小为m/s
D.小球在最高点的速度大小为m/s时杆受到球的作用力竖直向上
5.如图所示,将小球从倾角为的斜面上的点先后以不同速度向右水平抛出,小球分别落到斜面上的点、点,以及水平面上的点。已知点为斜面底端点,、、、在水平方向间隔相等,不计空气阻力,则( )
A.三次抛出小球后,小球在空中飞行的时间均不相同
B.小球落到、两点时,其速度的方向不同
C.若小球落到、两点,则两次抛出时小球的速率之比为
D.若小球落到、两点,则两次抛出时小球的速率之比为
6.如图,排球场地总长18m,网高2.25m,运动员在后场区底边(距中央网水平距离9米)正上方h高处跳起发球,假设排球被击出时的初速度是水平(且与底边垂直)方向的,可以认为排球是做平抛运动,。问:击球高度h满足什么条件时会出现无论球的水平初速度多大都会触网或越界?( )
A. B. C. D.不存在以上情况
7.摩擦传动是传动装置中的一个重要模型,如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动,其中O、O'分别为两轮盘的轴心,已知两个轮盘的半径比,且在正常工作时两轮盘不打滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B,两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同,两滑块距离轴心O、O'的间距。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来,且转速逐渐增加,则下列叙述正确的是( )
①滑块A和B在与轮盘相对静止时,角速度之比为
②滑块A和B在与轮盘相对静止时,向心加速度的比值为
③转速增加后滑块B先发生滑动
④转速增加后滑块A先发生滑动
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
评卷人
得分
二、多选题
8.如图所示,一艘小船要从O点渡过一条两岸平行、宽度为d=100m的河流,已知河水流速为v1=3m/s,小船在静水中的速度为v2=5m/s,B点距正对岸的A点s0=60m。下面关于该船渡河的判断,其中正确的是( )
A.小船过河的最短时间为25s
B.小船过河的最短航程为100m
C.若以最短的时间过河,则小船刚好在B点靠岸
D.小船过河的航程最短时,需用时20s
9.跳台滑雪是北京2022年冬奥会的比赛项目之一,某次训练过程简化为如图所示,运动员从一定高度处以一定的初速度水平飞出,在空中运动t0时间后,落在倾角为30°的斜坡上,速度方向恰好沿斜坡向下,又经时间t0到达坡底。若不计摩擦与空气阻力,则整个运动过程中运动员沿水平、竖直方向的分速度vx、vy随运动时间t的变化情况为( )
A. B.
C. D.
10.斜面倾角为30°,某一物体从距地面高为h = 2m处的A点以速度v0 = 4m/s与斜面成60°飞出,最后落回斜面B点。不计空气阻力,重力加速度g = 10m/s2,O点为斜面最低点。关于物体运动情况下列说法正确的是( )
A.物体飞行时间为0.8s
B.物体离开斜面时的最远距离为
C.线段AB = 1.6m
D.物体离地面的最大高度为2.2m
评卷人
得分
三、实验题
11.在做“研究平抛物体的运动”实验时,
(1)下列说法正确的是_______。
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.为了减小测量平抛初速度的误差,应尽量减小斜槽和小球间的摩擦
C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
D.为了比较准确地描出小球运动的轨迹.应该用一条曲线把所有的点连接起来
(2)若实验中把轨道末端点记为坐标原点,建立坐标系,利用卡槽记录小球平抛过程中的位置,拟合得到一条过原点的平滑曲线,测得曲线上某点坐标()由此得到平抛初速度,不计空气阻力的影响,该测量值和真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”、或“相等”)
12.某实验小组利用图甲所示的仪器探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。长槽上的挡板A、挡板B 和短槽上的挡板C到各自转轴的距离之比为2:1:1,变速塔轮有三层,如图乙所示,每层的左右塔轮半径之比自上而下分别为1:1、2:1、3:1,匀速转动手柄使左右塔轮转动,小球对挡板的作用力通过杠杆作用使弹簧测力套筒下降,从而露出标尺,根据标尺上的红白相间格子数可以粗略得到两小球所受向心力的比值。
(1)某次实验时,选择两个体积相等的实心铝球和钢球分别放置在B处和C处,变速塔轮的半径之比为1:1,此实验是探究哪两个物理量之间的关系 (填选项前的字母)。
A.向心力与质量 B.向心力与角速度
C.向心力与半径 D.向心力与线速度
(2)利用此装置探究向心力与角速度之间的关系,某同学测出数据后作图,为了能简单明了地观察出向心力与角速度的关系,最适合做的图像是 (填选项前的字母)。
A.F 与的关系图像 B.F与ω的关系图像
C.F与的关系图像 D.F与ω²的关系图像
(3)某次实验中,把两个质量相等的钢球分别放在A、C位置,探究向心力的大小与半径的关系,则需要将传动皮带调至第_________(选填“一”、“二”或“三”)层塔轮。
评卷人
得分
四、解答题
13.2025年亚洲冬季运动会的召开,是继2022年北京冬奥会后中国举办的又一重大国际综合性冰雪盛会。其中跳台滑雪是一项勇敢者的运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台A处沿水平方向飞出,在斜坡B处着陆,如图所示。测得A、B间的距离s为40m,斜坡与水平方向的夹角为30°。 不计空气阻力,重力加速度g 取10m/s²。求∶
(1)运动员从A处运动到B处所用的时间t;
(2)运动员离开A处时的速度大小v₀;
(3)运动员在空中离坡面的最大距离h。
14.如图所示,用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内,弯曲部分是由两个半径均为R=0.2 m的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)。轨道底端A与水平地面相切,顶端与一个长为l=0.9 m的水平轨道相切于B点。一倾角为θ=37°的倾斜轨道固定于右侧地面上,其顶点D与水平轨道的高度差为h=0.45 m,并与其他两个轨道处于同一竖直平面内。一质量为m=0.1 kg的小物体(可视为质点)在A点被弹射入“S”形轨道内,沿轨道ABC运动,并恰好从D点以平行斜面的速度进入倾斜轨道。小物体与BC段间的动摩擦因数μ=0.5。(不计空气阻力,g取10 m/s2。sin37°=0.6, cos37°=0.8)
(1)小物体从B点运动到D点所用的时间;
(2)小物体运动到B点时对“S”形轨道的作用力大小和方向;
15.如图所示,在水平固定的光滑平板上,有一质量为M的质点P,与穿过中央小孔H的轻绳一端连着.平板与小孔是光滑的,用手提着绳子下端,使质点做半径为a,角速度为ω0的匀速圆周运动,若绳子迅速放松至某一长度b而拉紧,质点就能在以半径为b的圆周上做匀速圆周运动,求
(1)质点由半径a到b所需的时间
(2)质点在半径为b的圆周上运动的角速度.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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高一物理假期作业(清明节)(二)参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
B
D
D
A
A
BC
AD
AD
1.C
【详解】水平方向做匀速运动,飞镖的飞行时间,由于增大了投掷飞镖的速度,飞镖的飞行时间变短;竖直方向上下落的高度 减少,击中点离靶心向上偏离;位移,就少,故C正确,ABD错误。
故选C。
2.B
【详解】如图
a经过4s时间两球的速度方向相互垂直,此时b运动时间为
根据几何关系可得
代入数据解得
故选B。
3.B
【详解】根据牛顿第二定律得 ,,解得。
故选B。
4.D
【详解】AB.小球通过最高点时,O轴受到杆的作用力F与小球受到杆的作用力F'等值反向,即;小球过最高点时,根据牛顿第二定律
得
则
由图2的斜率绝对值为
又当时,可得
解得,
故AB错误;
C.杆带动小球在竖直方向做圆周运动,只要速度大于等于零,小球都能通过最高点,所以当小球通过最高点的速度为零,球恰好通过最高点,故C错误;
D.小球过最高点的速度大小为m/s时,根据牛顿第二定律
可得,方向竖直向下,即杆对球的作用力方向向下,所以杆受到球的作用力竖直向上,故D正确。
故选D。
5.D
【详解】A.由于、、、在水平方向间隔相等,即小球在竖直方向的高度之比为
根据
则三次抛出小球后,小球在空中飞行的时间之比为
所以A错误;
B.小球落在斜面上有
小球落到A、两点时,其速度的方向与水平方向夹角为,则有
解得
由于斜面的夹角 保持不变,则小球落到A、两点时,其速度的方向相同,所以B错误;
C.由于小球落到、两点,所用的时间相等,再根据
可知两次抛出时小球的速率之比为
所以C错误;
D.小球落在斜面上A、B两点时, 有
则有
所以两次抛出时小球的速率之比为
所以
当小球落到A、两点,两次抛出时小球的速率之比为,所以D正确;
故选D。
6.A
【详解】排球做平抛运动,设击球高度为时,排球刚好从球网上过去,落地时又刚好压到界限。设从抛出运动到球网正上方的时间为,抛出到落地时间为,由平抛规律有
联立得
如果击球高度
球的初速度过大就会越界;
如果高度
球的初速度过小就会触网。所以击球高度h满足
时会出现无论球的水平初速度多大都会触网或越界。
故选A。
7.A
【详解】摩擦传动的物体边缘线速度相等,则轮盘甲乙边缘的线速度相等。A、B与轮盘相对静止时,分别和轮盘甲乙做同轴转动,则A、B做匀速圆周运动运动时,角速度分别等于甲乙轮盘的角速度。
①根据解得
①正确;
②根据可得滑块A和B在与轮盘相对静止时,向心加速度的比值
②正确;
③④AB物体受到的摩擦力提供圆周运动的向心力,则物体恰好与轮盘相对滑动时
,
解得
AB物体恰好与轮盘相对滑动时,此时乙对应角速度分别为
所以转速增加后滑块B先发生滑动,③正确,④错误。
故选A。
8.BC
【详解】A.当静水速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短,最短时间
故A错误;
B.因为水速大于船速,所以可以使合速度垂直河岸渡河,小船过河的最短航程为河宽100m,故B正确;
C.若以最短的时间过河,则小船刚好在沿水流方向距离
刚好在B点靠岸,故C正确;
D.小船过河的航程最短时,需用时
故D错误。
故选BC。
9.AD
【详解】运动员从一定高度处水平飞出后,在第1个t0时间内做平抛运动,其水平方向的分速度不变,竖直方向的分速度
vy=gt
均匀增大,加速度为g,且
可得
落到斜坡上后,运动员在第2个t0时间内做匀加速直线运动,加速度为
沿水平方向的分加速度为
水平方向末速度
沿竖直方向的分加速度为
由此可知,运动员在竖直方向第1个t0时间内的加速度是第2个t0时间内加速度的4倍。故AD正确,BC错误。
故选AD。
10.AD
【详解】A.将运动沿着斜面和垂直斜面方向正交分解,在垂直斜面方向上
可得飞行时间
A正确;
B.当运动0.4s时距离斜面最远,且最远距离为
B错误;
C.AB的长度
C错误。
D.将运动沿水平方向和竖直方向分解,由几何关系可得初速度与竖直方向夹角为60o,因此最大高度时
D正确。
故选AD。
11. AC/CA 偏大
【详解】(1)[1] A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下,以保证到达最低点的速度相等,故A正确;
B.斜槽和小球间的摩擦对实验无影响,只要到达底端的速度相同即可,故B错误;
C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,故C正确;
D.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条平滑曲线连接各点,但是要略去误差较大的点,故D错误。
故选AC。
(2)[2]根据题意可知,小球平抛运动的抛出点应该在轨道末端上方距离为r(小球的半径),故用计算初速度时,y0取值偏小,故得到的v值偏大。
12.(1)A
(2)D
(3)一
【详解】(1)两个体积相等的实心铝球和钢球的质量不相同,变速塔轮的半径之比为1:1,则角速度相等,根据
可知此实验可研究向心力大小与质量的关系。
故选A。
(2)根据牛顿第二定律有
可知,探究向心力F与角速度之间的关系,m与r保持不变,则某同学测出数据后作图,为了能简单明了地观察出向心力与角速度的关系,最适合做的图像是
故选D。
(3)在某次实验中,把两个质量相等的钢球放在A、C位置,探究向心力的大小与半径的关系,应使两球的角速度相同,则需要将传动皮带调至第一层塔轮。
13.(1)2s
(2)
(3)
【详解】(1)竖直方向做自由落体运动,有
代入数据解得运动员从A处运动到B处所用的时间为
(2)水平方向做匀速直线运动,有
解得运动员离开A处时的速度大小为
(3)沿斜面为x轴,垂直于斜面为y轴,建立平面直角坐标系,将初速度和重力加速度分解,则,
由运动学公式
可得运动员在空中离坡面的最大距离为
14.(1)0.5s;(2)11.5N,方向向上
【详解】(1)小物体从C到D做平抛运动有
解得
物体从B到C做匀减速运动,由牛顿第二定律得
解得
小物体从B点运动到D点所用的时间
(2)物体运动到B点受到向下的弹力,由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律有
故
所以对“S”形轨道的作用力大小为11.5 N,方向向上。
15.(1) (2)
【详解】(1) 绳子放开后,球沿切线方向飞出,做匀速直线运动,如图:
由几何关系,位移为:
线速度为:v=ω0a;
故放开过程的时间为:;
(2) 小球沿圆弧切线方向飞出后,到达b轨道时,绳子突然张紧,将速度沿切线方向和半径方向正交分解,沿半径方向的分速度突然减为零,以切线方向的分速度绕b轨道匀速圆周运动,由几何关系得到,由,角速度 .
答案第1页,共2页
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