内容正文:
叶集皖西当代中学高一年级4月月考
物理参考答案
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求
的。
题号
12
34
67
8
答案
C
D
1.C小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。小球受重力和漏斗壁的支持力作用,两个力
的合力充当小球做圆周运动的向心力,或者支持力的水平分力充当小球做圆周运动的向心力。故选
Co
2.B根据线速度与角速度的关系有ω='=l0rads,A错误、B正确;根据向心加速度与线速度的关系
有a='=30ms2,CD错误。
3.B物块受重力、支持力、摩擦力作用,其中摩擦力提供物块做圆周运动的向心力,A错误;摩擦力的
方向指向圆心,与运动方向垂直,B正确,C储误:摩擦力的大小是f=m二=2x0N=20N,D
1
错误。
4.C由题意知羚羊做曲线运动,所受合外力指向轨迹凹侧,合外力的方向不断发生变化,猎豹的加速度
不断变化,不是匀变速运动,故AB错误;羚羊、猎豹的速度大小不变,D点的弯曲程度最大,C
点的弯曲程度比D的小,根据a='可知D点向心加速度最大,根据F会=ma可知猎豹经过D点
时受到的合外力最大,故D错误,C正确。
5.D根据开普勒第二定律,彗星与太阳的连线在单位时间内扫过的面积是相等的,面积公式为S=】
v4r,
由于B点的半径最小,所以B点处彗星的速度最大,故A错误;彗星在轨道的不同位置时的速度
大小是不同的,虽然AC=BC,但是根据开普勒第二定律可知Vc>V4c,所以tcB<t4C,故B错误;
经过E、F两点时速度的大小相同但是方向不同,故C错误;由于对称性,有下F=下4E,所以
tAB=tAr,故D正确。
6。A当悬线与钉子相碰的解间,小球的线速度大小不变,根据四=,可知,线速度大小不变,半径减小,
则角速度增大,A正确、B结误:根据a=二可知,线速度大小不变,半径减小,则向心加速度变
大,C错误;根据牛顿第二定律,有F-m3=m”,即F=mg十m二,由于线速度大小不变,半径
减小,则拉力变大,D错误。
7.D游客做匀速圆周运动,设角速度为ω,则经过时间t后,转过的角度为ot。此时速度方向与水平方
向的夹角为ot,因此水平分量为y=v cos @r,因此y,随时间t按余弦规律变化,可知D选项符合
题意。
8。C小球a经过最高点,当绳子拉力刚好为0时,速度最小,此时重力提供向心力,则有mg=m。,
R
解得vmm=√gR,可知小球a经过最高点时的速度不可能小于√gR,故A错误,C正确;小球b
经过最高点时,当杆的支持力与重力平衡时,速度最小,为0,则小球b经过最高点时的速度可能
v
小于√gR,,故B错误;小球b经过最高点时,当重力刚好提供向心力时,有mg=m。,解得v=
R
VgR,可知此时细杆对小球b的支持力为0,故D错误。
叶集皖西当代中学高一年级4月月考·物理参考答案第1页共3页
二、多选题:本题共2小题,每小题5分,共10分。全对得5分,选对但不全得3分,有选错的得0分。
题号
10
答案
AD
BD
9.AD皮带不打滑,两圆盘边缘线速度相等,即y=y2。由v=OR,得R=,L2,已知R:R2=2:1,因
此%4=4=B=1
4,4飞2,即0,:@,=1:2,A正确;物体随圆盘转动,摩擦力提供向心力f=m0,
两物体到转销距离,相等,0,,41,因此芳网密-摩擦力之比为1,B结误:
向心加凌度:=,因此号-密士-,向心加速度之比为14,C错误,杨体刷斯相对清对
时,最大静摩擦力提供向心力mg=ma,得临界角速度4=
g。两物体与圆盘的动摩擦因数
相同,r相同,因此临界角速度@临相同。由于实际转动中02=204,增加主动轮转速时,⊙4增大,
0同步增大,0先达到临界角速度,因此B物体先相对滑动,D正确。
10.BD若能沿轨道运动到B点飞出,则小球在B点时轨道对球的弹力和自身重力提供向心力,有
W+m8=m,弹力N=0时,速度最小,为y三gR=2m6,A错误、B正确:从B点圈
开后,做平抛运动,竖直方向有2R=g2,解得1=0.4s,因此水平方向的位移x4c=v。,当va=vm
时,A、C间的距离最小,为x4cmin=0.8m,C错误、D正确。
三、非选择题:本大题共5小题,共58分。
11.(6分)
【答案】(1)B
(2)B(3)A(每空2分)
【解析】
(1)本实验要探究F与m、ω、r之间的关系,需要保持其中两个量相等,探究F与第三个量之间的关系,
这种探究方法叫作控制变量法。探究两个互成角度的力的合成规律所采用的探究方法为等效替代法,
探究加速度与物体受力、物体质量的关系所采用的探究方法为控制变量法,探究平抛运动的特点所
采用的探究方法是运动的合成与分解法,故选B。
(2)两个钢球质量和运动半径相等,根据向心力公式F=mrw可知,是在研究向心力的大小F与角速度
ω的关系,故B正确。
(3)根据题意,在转动手柄时,两边标尺的格数虽然不同,但是是同时显示的,即两边显示的格数的比
例关系不同,与是否匀速转动手柄无关,因此该方法可行,且不需要匀速转动手柄,故A正确,BC
错误。
12.(10分)
【答案】(1)变大(2分方4(3分)
g
2)d(3分变大2分)
【解析】
(1)小球做匀速圆周运动时,向心力由合力提供,可得mng tan0=naH tan0,解得o=
g
当角速度
增大时,H减小,所以细线与竖直方向的夹角0增大,对小球受力分析,细线对应的拉力F=3。
联立解特答-骨:故-红H,斜忙
Cos,
故拉力F变大。又0=2π=,8
T-VH
H
(2)小球自然下垂时力传感器读数为R,根据平衡关系可知mg=R,解得小球的质量m=B
;小球经过
g
.y2
最低点时的速度大小v,根据向心力公式可知F-E二m,由上可得F-人
gP,释放的偏
角增大,到最低点时小球速度变大,光电门测量时间t变短,故F-。变大。
叶集皖西当代中学高一年级4月月考·物理参考答案第2页共3页
13.(10分)
(1)根据运动学公式有:2gh=-0(3分)
每得:8:景(2分)
(2)根据物体在月球表面的重力等于万有引力可得:mg1=G””
(3分)
R2
得:网2分)
14.(14分)
(1)摩擦力f=0,则环对小球的弹力N=0,对小球受力分析,根据牛顿第二定律有:mg=m
:(2分)
解得小球速率:v=25m/s(1分)
(2)滑动摩擦力:f=uN=0.6mg(2分)
解得环对小球的弹力:N=0.8mg(1分)
由平行四边形法则,环对小球的作用力:F=√W2+f2=mg(2分)
(3)由第二小题可知,环对小球的弹力N=0.8mg,当环对小球的弹力向上时,根据牛顿第二定律有:
mg-N=m片(2分)
解得小球的速率:y=2m/s(1分)
当环对小球的弹力向下时,根据牛顿第二定律有:mg+N=m兰
(2分)
R
解得小球的速率:y2=6m/s(1分)
15.(18分)
(1)当绳中恰出现张力时,物体B摩擦力提供向心力且达到最大值,即:
lmg=m·3rG
(2分)
解得:=\3
g
(2分)
因为0二4
<,所以:I=0(2分)
(2)当物体B受到的摩擦力为0时,对B有:T,=m×3r(2分)
对A有:T2+u×5mg=5mr(2分)
解得:五=5mg
(2分)
(3)当A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动达到最大角速度w时,对B有:
T-4mg=m0×3r(2分)
对A有:T+u×5mg=5mor(2分)
34g
解得:0=r
(2分)
以上试题其他解法正确均给分
叶集皖西当代中学高一年级4月月考·物理参考答案第3页共3页叶集皖西当代中学高
物理试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是
符合要求的,
1.如图,小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。该小球的向心力来源是()
A.重力
B.漏斗壁的支持力
C.重力和漏斗壁支持力的合力
D.漏斗壁的支持力在竖直方向的分力
2.在某文艺晚会的机器人表演中,机器人转动手帕使其在竖直面内做匀速圆周运动,如图所示。
已知手帕边缘某点的线速度大小为3ms,转动半径为03m。则该点的()
A.角速度)=0.9rad/s
B.角速度w=l0rmd/s
C.向心加速度a=0.9m/s3
D.向心加速度a=10m/s3
3.如图,一个圆盘在水平面内匀速转动,线速度是10ms。盘面上距圆盘中心1m的位置有一
6
个质量为2kg的物块在随圆盘一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是()
A.物块受重力、支持力、摩擦力和向心力
B.摩擦力的方向指向圆心
C.摩擦力的方向与运动方向相反
D.摩擦力的大小是15ON
叶集皖酉当代中学高一年极4月月考·物理试题第1页共8页
年级4月月考
请在答题卡上作答。
广阔的草原上,一只羚羊发现潜伏在附近的猎豹后开始全速奔跑,猎豹随即追赶,某段时
间内它们依次经过水平面内A、B、C、D四点,其运动轨迹为如图所示的虚线,此过程中
羚羊的速度大小不变,猎豹紧跟其后。下列说法正确的是()
D
B
A.羚羊处于平衡状态
B.猎豹做匀变速运动
C.羚羊经过D点时的加速度最大
D.猎豹经过C点时受到的合外力最大
如图,哈雷彗星绕太阳运动的轨迹是一个高度扁平的椭圆形,A点是远日点,B点是近日点,
C、D分别为弧线AB、BA的中点,弧线AF、AE的长度相同,关于哈雷彗星的运动,下列
说法正确的是()
哈雷昔星
B女O天阳
E
A.经过B点时的速度最小
B.经过AC段和CB段的时间相同
C.经过E、F两点时的速度相同
D.经过EA段和AF段的时间相同
如图,用长为L的细线将一小球悬于0点,在0点正下方L处钉有一根长钉,把悬线沿水
2
平方向拉直后无初速度释放,当悬线碰到钉子的瞬间()
A.小球的角速度突然增大
B.小球的线速度突然增大
C.小球的向心加速度保持不变
D.悬线的拉力突然减小
叶集皖西当代中学高一年级4月月考·物理试画第2页共8页
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7.可视为质点的游客在景区乘坐如图所示的摩天轮,他随座舱一起在竖直面内做速度大小为ν
的匀速圆周运动。将此速度在圆周所在的平面内沿水平和竖直方向分解,其水平分量为v,。
以游客经过最低点时为计时起点,在其转动一圈的过程中,V,随时间1变化的关系图像可能
是()
8.如图,小球α、b分别在轻绳和轻质细杆作用下在竖直面内做圆周运动,两小球运动的半径均
为R,重力加速度为g,下列说法正确的是()
A.小球a经过最高点时的速度可能小于√gR
B.小球b经过最高点时的最小速度为√gR
C.小球a经过最高点时,轻绳对小球a可能没有力的作用
D.小球b经过最高点时,细杆对小球b一定有支持力作用
二、多选题:本题共2小题,每小题5分,共10分。全对得5分,选对但不全得3分,有选错
的得0分。
9.如图,主动轮大圆盘与从动轮小圆盐通过皮带(不打滑)连接,大圆盘与小圆盘的半径之比
为2:1,可视为质点的两物体A、B质量之比为m:m,=4:1,两个物体距离各自圆盘转动
轴的距离相等,与圆盘的动摩擦因数相同。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现让圆盘匀
速转动起来,下列说法中正确的是()
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A
A.物体A与物体B相对圆盘滑动之前的角速度之比为1:2
B.物体A与物体B相对圆盘滑动之前的摩擦力之比为1:4
C.物体A与物体B相对圆盘滑动之前的向心加速度之比为4:1
D.如果增加主动轮的转速,则B物体先相对圆盘滑动
10.如图,半径R=0.40m的光滑半圆环轨道固定于竖直平面内,半圆环与水平地面相切于圆
环的端点A。一小球从A点冲上竖直半圆环,沿轨道运动到B点飞出,最后落在水平地面
上的C点(图上未画),g取10m/s2,则能实现上述运动时()
、R
A
A.小球在B点的最小速度是2√2m/s
B.小球在B点的最小速度是2m/s
C.A、C间的最小距离是0.8√2m
D.A、C间的最小距离是0.8m
三、非选择题:本大题共5小题,共58分。
11.(6分)
用如图所示的装置来探究钢球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r
之间的关系。
标尺1
标尺2
钢球1
钢球2
变速塔轮1、
变速塔轮2
手柄
。皮带
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列实验相同的是
:(填序号)
A.探究两个互成角度的力的合成规律
B.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
C.探究平抛运动的特点
叶集皖西当代中学高一年级4月月考·物理试题第4页共8页
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(2)若两个钢球的质量和转动半径相等,则是在研究向心力F的大小与
的关系;(填
序号)
A.质量m
B.角速度aω
C.半径r
(3)在记录两个标尺露出的格数时,同学们发现要同时记录两边的格数,且格数又不是很稳定,
不便于读取,于是有同学提出用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数。下列对
该同学建议的评价,你认为正确的是
。(填序号)
A.该方法可行,且不需要匀速转动手柄
B.该方法可行,但仍需要匀速转动手柄
C.该方法不可行,因为不能确定拍照时露出的格数是否已稳定
12.(10分)
兴趣小组用如图甲所示装置探究圆周运动的一些规律。将力传感器固定,细线上端固定在力
传感器上,下端栓接一金属小球。已知球心到悬点O的距离为l,小球的直径为d,重力加
速度为g。忽略空气阻力,让小球在水平面内做圆锥摆运动,小球在水平面内做圆周运动的
圆心为0,O与0间的距离用H表示。
力传感器
力传感器
H
O
日光电门
甲
乙
(1)当圆锥摆的角速度增大时,力传感器示数
(填“变大”“变小”或“不变”)方
用秒表记录不同H对应的圆锥摆的周期T,则T2-H图像的斜率为
(2)该小组又设计了如图乙所示的装置,O点下方再固定一个光电门,小球自然下垂时球心与
光电门中心重合,自然悬垂时力传感器读数为F。,将小球拉离竖直方向一定角度后由静
止释放,摆动过程中,测得小球通过光电门的时间为,力传感器对应测得细线的最大拉
力为F,则在误差范围内F-F。=■
(用题中已知量表示),增大释放时的偏角、
则F-F。的值
(填“变大”“变小”或“不变”)。
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13.(10分)
我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索,建造月球科研试验站,开展系统、
连续的月球探测。若航天员在月球表面附近以初速度竖直向上抛出一个小球,测出小球
上升的最大高度为h;忽略月球自转,月球可视为均匀的天体球,半径为R,h远小于R,
万有引力常量为G,求:
(1)月球表面的重力加速度大小gn;
(2)月球的质量mn
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14.(14分)
如图,一半径R=2的金属圆环竖直固定放置,环上套有一个质量为m的小球,小球可在
环上自由滑动、与环间的动藤擦因数为0.75,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。当
小球逆时针滑动经过环的最高点时:(结果可用根号表示)
(1)若此刻环对小球的摩擦力为零,求此刻小球的速率;
(2)若此刻环对小球的摩擦力大小为0.6mg,求此刻环对小球的作用力大小;
(3)若此刻环对小球的摩擦力大小为0.6mg,求此刻小球的速率。
R
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15.(18分)
如图所示的水平圆盘上,沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体A和B,A的质量为
5m,B的质量为m。已知两物体分居圆心O两侧,到圆心O的距离分别为r、3r,A、B
与圆盘间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两物体随圆盘一起绕中轴线
做匀速圆周运动且始终相对圆盘静止,重力加速度为g。求:
(1)当0=
竖时,绳的拉力T:
(2)当物体B受到的靡擦力为0时,绳的拉力T,;
(3)圆盘做匀速转动的最大角速度大小ω·
3
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