内容正文:
高一物理第二学期第一次月练习
一、单项选择题(每题5分,共25分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 曲线运动的速度一定变化,加速度也一定变化
B. 曲线运动一定是变加速运动
C. 在恒力作用下,物体可能做曲线运动
D. 合运动的速度一定大于两个分运动的速度
【答案】C
【解析】
【详解】AB.曲线运动的速度一定变化,但加速度可以保持不变,比如平抛运动,所以曲线运动不一定是变加速运动,也可以是匀变速曲线运动,故AB错误,
C.在恒力作用下,如果恒力与速度方向不在同一直线上,物体做曲线运动,故C正确;
D.合速度与分速度遵循平行四边形定则,合运动的速度不一定大于两个分运动的速度,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,某人准备游泳过河去正对岸,他在静水中游速为0.6m/s,河水流速为0.3m/s,则他的头朝向位置正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该人准备游泳过河去正对岸,则合速度方向垂直正对岸,根据速度的分解有解得,故选C。
3. 生活中人们通常利用定滑轮来升降物体。如图所示,一根轻质不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮,细绳的一端系着质量为m的重物A,另一端由人握着以速度v向左匀速移动。经过图示位置时,细绳与水平方向的夹角为,则在人向左匀速移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 重物加速上升
B. 重物以速度v匀速上升
C. 细绳对重物的拉力有可能等于它的重力
D. 若,则人与重物的速度大小之比为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.将人的速度分解为沿细绳方向和垂直细绳方向,重物A的速度等于沿绳方向的速度,则有
由于人向左以速度匀速移动过程,逐渐减小,逐渐增大,则重物向上做加速运动,故A正确,B错误;
C.由于重物向上做加速运动,所以重物所受合力向上,则细绳对重物的拉力始终大于它的重力,故C错误;
D.若时,则人与重物的速度大小之比
故D正确。
故选AD。
4. 如图所示,从倾角为的足够长的斜面顶端P以速度抛出一个小球,落在斜面上处Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角,若把初速度变为,则( )
A. PQ间距一定为原来间距的2倍 B. 空中的运动时间变为原来的倍
C. 夹角将变大 D. 夹角将不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.小球从抛出到落到斜面上,有
可得
若把初速度变为,则小球空中的运动时间变为原来的2倍;根据
可知小球下落高度变为原来的4倍,根据几何关系可知PQ间距一定为原来间距的4倍,故AB错误;
CD.根据平抛运动推论:平抛运动的合速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,则有
由于不变,则夹角将不变,故C错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动,下列说法正确的是( )
A. 物体受到4个力的作用,分别是重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 物体受到3个力的作用,分别是重力、弹力和摩擦力
C. 当圆筒的角速度增大以后,物体会相对于圆筒发生滑动
D. 当圆筒的角速度增大以后,弹力增大,摩擦力增大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.物体做匀速圆周运动,合力指向圆心,对物体受力分析,受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力,不受向心力,向心力是效果力,如图所示
故A错误,B正确;
CD.其中重力G与静摩擦力f平衡,与物体的角速度无关,支持力N提供向心力,所以当圆筒的角速度增大以后,向心力变大,物体所受弹力N增大,故CD错误。
故选B。
二、多项选择题(每题5分,共15分,漏选得3分,错选0分)
6. 如图所示,某次无人机的灯光秀表演中,一架无人机突然停止工作。在重力作用下竖直下落,下落的中途刮起水平方向的大风,已知水平风力恒定,则下列说法中正确的是( )
A. 无人机的落地时间不受该风力影响 B. 无人机的落地时间会因为该风力变长
C. 刮风后无人机的轨迹是曲线 D. 刮风后无人机的轨迹是直线
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据运动独立性可知,无人机的落地时间只有竖直方向的运动决定,与水平方向的运动无关,则无人机的落地时间不受该风力影响,故A正确,B错误;
CD.在重力作用下竖直下落,下落的中途刮起水平方向的大风,已知水平风力恒定,可知刚产生风力时,无人机的速度竖直向下,产生风力后,无人机受到重力和风力的合力斜向下,与速度不在同一直线上,所以刮风后无人机的轨迹是曲线,故C正确,D错误。
故选AC。
7. 如图所示是中国古代玩具饮水鸟的示意图,它的神奇之处是在鸟的面前放上一杯水,鸟就会俯下身去,把嘴浸到水里,“喝”了一口水后,鸟将绕着O点不停摆动,一会儿它又会俯下身去,再“喝”一口水.P、Q是饮水鸟上两点,且,则在摆动过程中( )
A. P点的线速度小于Q点的线速度
B. P、Q两点的角速度大小相等
C. P、Q两点在相等的时间内通过的弧长相等
D. P、Q两点的线速度方向相反
【答案】BD
【解析】
【详解】B.鸟将绕着O点不停摆动,P、Q是饮水鸟上两点,属于同轴传动,P点离O点更远,绕O点转动的半径大,根据同轴传动角速度相等知P、Q两点的角速度大小相同,故B正确;
A.P、Q两点的角速度大小相同,P点绕O点转动的半径大,根据知,P点的线速度较大,故A错误;
C.P、Q两点的角速度大小相同,P点绕O点转动的半径大,P点的线速度大,所以相同时间内通过的孤长大,故C错误;
D.P、Q在O点两端,两点的线速度均与杆垂直,方向相反,故D正确。
故选BD。
8. 如图所示是生活中的圆周运动实例,下列说法正确的是( )
A. 图甲中火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用
B. 图乙中汽车通过拱桥的最高点时,无论汽车速度多大,汽车对桥始终有压力
C. 图丙中汽车通过凹形路面时,汽车处于超重状态
D. 图丁中在水平路面上行驶的汽车转弯时速度可以任意大小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.火车转弯超过规定速度行驶时,轨道支持力与重力的合力不足以提供向心力,则外轨对轮缘会有挤压作用,故A正确;
B.汽车通过拱桥的最高点时,当 时,汽车对桥没有压力,故B错误;
C.汽车通过凹形路面时,汽车对路面的压力大于重力,处于超重状态,故C正确;
D.在水平路面上行驶的汽车转弯时要减速慢行,防止侧翻打滑,故D错误。
故选AC。
三、实验题(共12分)
9. 在探究平抛运动的规律时,选用下列装置进行实验
(1)用装置1做实验,用小锤击打弹性金属片,可以发现两小球______
A. 同时落地 B. A球先落地 C. B球先落地
(2)要想用装置2做实验得到钢球做平抛运动的轨迹,下列做法正确的是______。
A. 每次都应以不同的初速度释放小球
B. 在斜槽上每次由静止释放小球的位置必须相同
C. 在斜槽上每次由静止释放小球的位置可以任意选择
(3)某实验小组在“探究平抛运动的规律”的实验中,记录了A、B、C三点,实验小组的同学以小球抛出点为坐标原点建立了xOy坐标系,如图所示。已知B的坐标为B(20cm,20cm),A、C两点的横坐标分别为10cm、30cm,则小球平抛运动的初速度为______m/s,C点的速度大小为______m/s(取)。
【答案】(1)A (2)B
(3) ①. 1 ②.
【解析】
【小问1详解】
用装置1做实验,用小锤击打弹性金属片,两小球在竖直方向有相同的运动情景,可以发现两小球同时落地。
故选A。
【小问2详解】
要想用装置2做实验得到钢球做平抛运动的轨迹,需要控制每次小球抛出时的初速度相同,所以在斜槽上每次由静止释放小球的位置必须相同。
故选B。
【小问3详解】
[1]从小球抛出点到B点过程,有,
其中,,联立解得,
[2]从小球抛出点到C点过程,有
解得
则有
则C点的速度大小为
10. 用如图所示的向心力演示器探究向心力的表达式,已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1。
(1)在这个实验中,利用了______来探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系。
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 放大法
(2)探究向心力大小与角速度的关系时,将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,选择正确的小球并将小球放在正确的位置,匀速转动手柄。若左右轮盘半径之比为,所受向心力大小之比为______。
【答案】(1)C (2)
【解析】
【小问1详解】
在研究向心力的大小F与质量m的关系时,控制角速度和半径r不变;在研究向心力的大小F与角速度的关系时,控制质量m和半径r不变;在研究向心力的大小F与半径r之间的关系时,控制角速度和质量m不变;主要用到了控制变量法。
故选C。
【小问2详解】
探究向心力大小与角速度的关系时,两小球的质量相等,做圆周运动的半径相等;若左右轮盘半径之比为,皮带传动的两个塔轮的边缘的线速度大小相等,由可知,左右两球的角速度之比为;由可知,所受向心力大小之比为。
四、计算题(11题14分,12题16分,13题18分)
11. 如图所示,倾角的斜面固定在水平地面上,一小球(可视为质点)以一定的初速度从斜面底端正上方某处水平抛出,经的时间,小球恰好垂直击中斜面。不计空气阻力,重力加速度g取,,,求:
(1)小球抛出时的初速度大小;
(2)小球从抛出到击中斜面过程的位移大小;
(3)小球抛出点到斜面底端的高度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)设小球击中斜面时的竖直分速度大小为,小球在空中做平抛运动,竖直方向有
因小球垂直击中斜面,由几何关系有
解得小球抛出时的初速度大小
(2)水平方向有
竖直方向有
则小球从抛出到击中斜面过程的位移大小
(3)设小球抛出点到斜面底端的高度为,由几何关系有
解得
12. 图1所示是一种叫“旋转飞椅”的游乐项目,将其结构简化为图2所示的模型。长 的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径r=3m的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。转盘静止时,钢绳沿竖直方向自由下垂;转盘匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角 将游客和座椅看作一个质点,质量 不计钢绳重力和空气阻力,重力加速度 ,(取 求游客和座椅随转盘做匀速圆周运动时:
(1)钢绳的拉力大小T;
(2)向心力的大小
(3)线速度的大小v。
【答案】(1)T=750N;(2)Fn=450N;(3)v=6m/s
【解析】
【详解】(1)如图所示,根据受力分析知:
代入得
T=750N
(2)由图知,绳子拉力与重力提供做圆周运动向心力,由受力分析可得
代入得
(3)如图所示,由几何关系知,做圆周运动半径为
R=r+Lsinθ
由牛顿第二定律得
代入得
v=6m/s
13. 滑雪是一项极具挑战性的运动,如图所示,AB为一水平直滑道,长度,DE是一圆心角为半径为的圆弧滑道,点为圆弧最低点。某次训练中,运动员从点由静止开始,通过滑雪杖撑地沿直线向前滑行,滑雪杖对雪面的作用使运动员获得水平推力,该水平推力可简化为恒力。运动员到达点后水平滑出,恰好从点沿圆弧切线方向滑入DE滑道。到达最低点时的速度为。已知运动员连同装备质量,滑板与AB滑道间的滑动摩擦力也可视为恒力,运动员可看作质点,不计空气阻力,重力加速度取,,。求:
(1)运动员到达点的速度大小;
(2)B、D两点间的高度差。
(3)在点轨道对运动员的支持力。
【答案】(1)9m/s
(2)7.2m (3)1350N,方向竖直向上
【解析】
【小问1详解】
运动员从A到B的过程,根据动能定理可得
代入数据解得运动员到达B点的速度大小为
【小问2详解】
运动员从B到D的过程,做平抛运动,运动员恰好从D点沿圆弧切线方向滑入DE滑道,则有
解得
竖直方向做自由落体运动,则有
解得B、D两点间的高度差为
【小问3详解】
在E点,根据牛顿第二定律
解得轨道对运动员的支持力,方向竖直向上。
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高一物理第二学期第一次月练习
一、单项选择题(每题5分,共25分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 曲线运动的速度一定变化,加速度也一定变化
B. 曲线运动一定是变加速运动
C. 在恒力作用下,物体可能做曲线运动
D. 合运动的速度一定大于两个分运动的速度
2. 如图所示,某人准备游泳过河去正对岸,他在静水中游速为0.6m/s,河水流速为0.3m/s,则他的头朝向位置正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 生活中人们通常利用定滑轮来升降物体。如图所示,一根轻质不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮,细绳的一端系着质量为m的重物A,另一端由人握着以速度v向左匀速移动。经过图示位置时,细绳与水平方向的夹角为,则在人向左匀速移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 重物加速上升
B. 重物以速度v匀速上升
C. 细绳对重物的拉力有可能等于它的重力
D. 若,则人与重物的速度大小之比为
4. 如图所示,从倾角为的足够长的斜面顶端P以速度抛出一个小球,落在斜面上处Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角,若把初速度变为,则( )
A. PQ间距一定为原来间距的2倍 B. 空中的运动时间变为原来的倍
C. 夹角将变大 D. 夹角将不变
5. 如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动,下列说法正确的是( )
A. 物体受到4个力的作用,分别是重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 物体受到3个力的作用,分别是重力、弹力和摩擦力
C. 当圆筒的角速度增大以后,物体会相对于圆筒发生滑动
D. 当圆筒的角速度增大以后,弹力增大,摩擦力增大
二、多项选择题(每题5分,共15分,漏选得3分,错选0分)
6. 如图所示,某次无人机的灯光秀表演中,一架无人机突然停止工作。在重力作用下竖直下落,下落的中途刮起水平方向的大风,已知水平风力恒定,则下列说法中正确的是( )
A. 无人机的落地时间不受该风力影响 B. 无人机的落地时间会因为该风力变长
C. 刮风后无人机的轨迹是曲线 D. 刮风后无人机的轨迹是直线
7. 如图所示是中国古代玩具饮水鸟的示意图,它的神奇之处是在鸟的面前放上一杯水,鸟就会俯下身去,把嘴浸到水里,“喝”了一口水后,鸟将绕着O点不停摆动,一会儿它又会俯下身去,再“喝”一口水.P、Q是饮水鸟上两点,且,则在摆动过程中( )
A. P点的线速度小于Q点的线速度
B. P、Q两点的角速度大小相等
C. P、Q两点在相等的时间内通过的弧长相等
D. P、Q两点的线速度方向相反
8. 如图所示是生活中的圆周运动实例,下列说法正确的是( )
A. 图甲中火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用
B. 图乙中汽车通过拱桥的最高点时,无论汽车速度多大,汽车对桥始终有压力
C. 图丙中汽车通过凹形路面时,汽车处于超重状态
D. 图丁中在水平路面上行驶的汽车转弯时速度可以任意大小
三、实验题(共12分)
9. 在探究平抛运动的规律时,选用下列装置进行实验
(1)用装置1做实验,用小锤击打弹性金属片,可以发现两小球______
A. 同时落地 B. A球先落地 C. B球先落地
(2)要想用装置2做实验得到钢球做平抛运动的轨迹,下列做法正确的是______。
A. 每次都应以不同的初速度释放小球
B. 在斜槽上每次由静止释放小球的位置必须相同
C. 在斜槽上每次由静止释放小球的位置可以任意选择
(3)某实验小组在“探究平抛运动的规律”的实验中,记录了A、B、C三点,实验小组的同学以小球抛出点为坐标原点建立了xOy坐标系,如图所示。已知B的坐标为B(20cm,20cm),A、C两点的横坐标分别为10cm、30cm,则小球平抛运动的初速度为______m/s,C点的速度大小为______m/s(取)。
10. 用如图所示的向心力演示器探究向心力的表达式,已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1。
(1)在这个实验中,利用了______来探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系。
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 放大法
(2)探究向心力大小与角速度的关系时,将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,选择正确的小球并将小球放在正确的位置,匀速转动手柄。若左右轮盘半径之比为,所受向心力大小之比为______。
四、计算题(11题14分,12题16分,13题18分)
11. 如图所示,倾角的斜面固定在水平地面上,一小球(可视为质点)以一定的初速度从斜面底端正上方某处水平抛出,经的时间,小球恰好垂直击中斜面。不计空气阻力,重力加速度g取,,,求:
(1)小球抛出时的初速度大小;
(2)小球从抛出到击中斜面过程的位移大小;
(3)小球抛出点到斜面底端的高度。
12. 图1所示是一种叫“旋转飞椅”的游乐项目,将其结构简化为图2所示的模型。长 的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径r=3m的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。转盘静止时,钢绳沿竖直方向自由下垂;转盘匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角 将游客和座椅看作一个质点,质量 不计钢绳重力和空气阻力,重力加速度 ,(取 求游客和座椅随转盘做匀速圆周运动时:
(1)钢绳的拉力大小T;
(2)向心力的大小
(3)线速度的大小v。
13. 滑雪是一项极具挑战性的运动,如图所示,AB为一水平直滑道,长度,DE是一圆心角为半径为的圆弧滑道,点为圆弧最低点。某次训练中,运动员从点由静止开始,通过滑雪杖撑地沿直线向前滑行,滑雪杖对雪面的作用使运动员获得水平推力,该水平推力可简化为恒力。运动员到达点后水平滑出,恰好从点沿圆弧切线方向滑入DE滑道。到达最低点时的速度为。已知运动员连同装备质量,滑板与AB滑道间的滑动摩擦力也可视为恒力,运动员可看作质点,不计空气阻力,重力加速度取,,。求:
(1)运动员到达点的速度大小;
(2)B、D两点间的高度差。
(3)在点轨道对运动员的支持力。
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