内容正文:
高一物理阶段性练习
一、单选题
1. 下面说法中错误的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 平抛运动一定是匀变速运动
C. 匀速圆周运动一定是速度不变的运动
D. 当物体受到的合外力减小时,物体的速度大小一定减小
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A.曲线运动的速度方向一定变化着,所以曲线运动一定是变速运动,A正确;
B.平抛运动物体只受重力作用,合力恒定,所以为匀变速曲线运动,B正确;
C.匀速圆周运动是速度大小恒定不变的运动,方向时时刻刻在变,C错误;
D.物体的加速度和速度方向相同时,即做加速度减小的加速运动时,合力减小,但是速度在增大,D错误。
此题选错误的,故选CD。
2. 物体做曲线运动时,一定发生变化的物理量是( )
A. 合外力 B. 加速度 C. 速率 D. 速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.存在合外力恒定的曲线运动,比如平抛运动,物体只受恒定的重力,合外力不变,因此合外力不一定变化,故A错误;
B.加速度由合外力决定,平抛运动中合外力恒定,因此加速度也恒定为重力加速度g,因此曲线运动中加速度不一定变化,故B错误;
C.速率是速度的大小,比如匀速圆周运动属于曲线运动,它的速率始终保持不变,因此速率不一定变化,故C错误;
D.速度是矢量,包含大小和方向两个要素,曲线运动的轨迹切线方向(即速度方向)时刻沿轨迹变化,因此速度的方向一定改变,所以做曲线运动的物体速度一定发生变化,故D正确。
故选D。
3. 物体在平抛运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 速度大小的增加越来越慢
B. 速度方向的改变越来越快
C. 速度是均匀变化的
D. 加速度是均匀变化的
【答案】C
【解析】
【详解】A.平抛运动水平分速度不变
竖直分速度
合速度大小
速率的变化率为
随着时间增大逐渐增大并趋近于 g,所以速度大小的增加越来越快,故A错误;
B.设速度方向与水平方向的夹角为 θ,则
方向变化的快慢用角速度表示
随着时间增大, 逐渐减小,所以速度方向改变是越来越慢,故B错误;
C.加速度恒为重力加速度,故速度是均匀变化,故C正确;
D.加速度为重力加速度恒定,故D错误。
故选C。
4. 某人将石块从某高处以5m/s的速度水平抛出,落地点距抛出点的水平距离为5m.忽略空气阻力,g取10m/s2,则石块落地时间和抛出点的高度分别是( )
A. 1s 5m B. 1s 10m
C. 2s 5m D. 2s 5m
【答案】A
【解析】
【详解】平抛运动水平方向做匀速运动,则x=v0t,则;竖直方向做自由落体运动,则;故选A.
5. 一个做曲线运动的物体的轨迹如图所示,则物体速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.速度方向沿轨迹切线方向是正确的,而加速度不可能沿切线方向,否则将是直线运动,故A错误;
B.图中速度方向沿轨迹的切线方向,加速度指向轨迹的内侧,符合实际,故B正确;
C.图中速度方向是正确的,而加速度方向是错误的,按图示加速度方向轨迹应向右弯曲,故C错误;
D.加速度方向指向轨迹的内侧,是正确的,而速度方向不是沿切线方向,故D错误。
故选B。
6. 物体受到几个力的作用而做匀速直线运动,如果只撤掉其中的一个力,其它力保持不变,它不可能( )
A. 匀速圆周运动 B. 匀加速直线运动
C. 匀减速直线运动 D. 曲线运动
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】物体受到几个力的作用而做匀速直线运动,如果只撤掉其中的一个力,其它力保持不变,合力与撤去的力大小相等方向相反,合力大小方向不变,不可能做匀速圆周运动;若撤去的力与运动的方向相反,则物体做匀加速直线运动;若撤去的力与运动的方向相同,则物体做匀减速直线运动;若撤去的力与速度的方向不在同一条直线上,物体做曲线运动。
故选A。
7. 下列说法正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力是恒力
C. 做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定
D. 做匀速圆周运动的物体的速度恒定
【答案】C
【解析】
【详解】做匀速圆周运动的物体所受合外力提供向心力,A错;向心力时刻指向圆心,B错;速度方向时刻发生变化,D错;加速度为,大小恒定不变,C对;
8. 物体做匀速圆周运动时,一定不变的物理量是( )
A. 速度 B. 周期 C. 加速度 D. 合外力
【答案】B
【解析】
【详解】ACD:物体做匀速圆周运动时,速度、加速度、合外力的大小不变,方向发生变化.故ACD三项错误.
B:匀速圆周运动周期是物体转一圈的时间,是不变的.故B项正确.
点睛:矢量的改变可能是大小改变,可能是方向改变.
9. A、B两物体都做匀速圆周运动,A的质量是B的质量的一半,A的轨道半径是B轨道半径的一半,当A转过60°角的时间内,B转过了45°角,则A物体的向心力与B的向心力之比为 ( )
A. 1:4 B. 2:3 C. 4:9 D. 9:16
【答案】C
【解析】
【详解】当A转过60°角的时间内,B转过45°角,A的角速度是B角速度的4/3,
C正确.
故选C。
10. 如图所示,杂技演员进行表演时,可以悬空靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来.该演员()
A. 受到4个力的作用
B. 所需的向心力由重力提供
C. 所需的向心力由弹力提供
D. 所需的向心力由静摩擦力提供
【答案】C
【解析】
【详解】演员受到:重力、圆筒的弹力以及圆筒的摩擦力3个力的作用,选项A错误;演员所受的重力与摩擦力平衡;弹力提供向心力,故选项C正确,BD错误.
11. 一个水平的圆盘上放一个木块,木块随圆盘绕通过圆盘中心的竖直轴匀速转动,如图所示,木块的受力情况分析错误的是( )
A. 摩擦力的方向始终指向圆心
B. 重力和支持力是一对平衡力
C. 摩擦力是提供使物体做匀速圆周运动的向心力
D. 受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】物体做匀速圆周运动,合力提供向心力,指向圆心;物体受重力、支持力、静摩擦力,其中重力和支持力二力平衡,静摩擦力提供向心力,向心力是合力,不能说成物体受到向心力。故ABC正确,与题意不符;D错误,与题意相符。
故选D。
12. 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道对水平面倾角为,如图所示,弯道处的圆弧半径为,若质量为的火车转弯时速度大于,则( )
A. 内轨对内侧车轮轮缘有向外的挤压力
B. 外轨对外侧车轮轮缘有向内的挤压力
C. 内轨对内侧车轮轮缘有向内的挤压力
D. 外轨对外侧车轮轮缘有向外的挤压力
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,当火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时有
解得
当火车转弯的速度大于时,需要的向心力增大,而重力与支持力的合力不变,所以合力小于所需要的向心力,外轨就要对火车产生一个向内的力来补偿一部分向心力,所以此时外轨对内外侧车轮轮缘有挤压。
故选B。
13. 如图,当汽车通过拱桥顶点的速度为6m/s 时,车对桥顶的压力为车重的,如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时,对桥面的压力为零,则汽车通过桥顶的速度应为( )
A. 3m/s B. 10m/s C. 12m/s D. 24m/s
【答案】C
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律得: ,
即
当支持力为零,有: ,
解得:v′=2v=12m/s.故C正确,ABD错误.故选C.
点睛:解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解.知道摩擦力为零时,此时支持力为零.
14. 如图所示,某轻杆一端固定一质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,重力加速度为g,以下说法中正确的是( )
A. 小球过最高点时,杆所受的弹力不可以为零
B. 小球过最高点时,最小速度为
C. 小球过最低点时,杆对球的作用力不一定与小球所受重力方向相反
D. 小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反,此时重力一定大于或等于杆对球的作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球在最高点时,如果速度恰好为,则此时恰好只有重力提供向心力,杆和球之间没有作用力,杆所受弹力是零,A错误;
B.小球过最高点时,由于轻杆可以支持小球,因此最小速度可以是零,B错误
C.小球过最低点时,杆对球的作用力方向竖直向上,与重力方向一定相反,C错误。
D.小球过最高点时,如果速度小于,则重力大于所需要的向心力,杆就要对小球有支持力,方向与重力的方向相反,由牛顿第二定律可得
杆的作用力
此时重力一定大于或等于杆对球的作用力,D正确。
故选D。
15. 下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是
A. 水滴受离心力作用,而沿背离圆心的方向甩出
B. 水滴受到向心力,由于惯性沿切线方向甩出
C. 水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出
D. 水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力,于是沿切线方向甩出
【答案】D
【解析】
【详解】AB. 离心力和向心力并非物体实际受力,故AB错误.
CD. 脱水过程中,衣物做离心运动而甩向桶壁.水滴依附的附着力是一定的,当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时,水滴被甩掉;
F=ma=mω2R
ω增大会使向心力F增大,水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力,不能提供足够大的向心力,水滴沿切线方向甩出,故C错误D正确.
二、计算题
16. 一只质量为2kg的小球,从距水平地面20m高处以15m/s的初速度水平抛出。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球在空中飞行的时间;
(2)小球抛出的水平距离;
(3)小球落地时的速度大小和方向。
【答案】(1),(2),(3),末速度与水平方向的夹角为。
【解析】
【详解】(1)小球做平抛运动,竖直方向为自由落体运动:
解得:;
(2)水平方向做匀速直线运动:
解得:;
(3)落地时竖直方向速度:
解得:,小球落地时速度:
末速度与水平方向的夹角:
解得:。
17. 如图所示,一光滑的半径为R的圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,小球对轨道的压力恰好为零,则小球落地点C距A处多远?
【答案】2R
【解析】
【详解】小球在B点飞出时,对轨道压力为零,由
解得:
小球从B点飞出做平抛运动:根据
解得
水平方向的位移大小
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高一物理阶段性练习
一、单选题
1. 下面说法中错误的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 平抛运动一定是匀变速运动
C. 匀速圆周运动一定是速度不变的运动
D. 当物体受到的合外力减小时,物体的速度大小一定减小
2. 物体做曲线运动时,一定发生变化的物理量是( )
A. 合外力 B. 加速度 C. 速率 D. 速度
3. 物体在平抛运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 速度大小的增加越来越慢
B. 速度方向的改变越来越快
C. 速度是均匀变化的
D. 加速度是均匀变化的
4. 某人将石块从某高处以5m/s的速度水平抛出,落地点距抛出点的水平距离为5m.忽略空气阻力,g取10m/s2,则石块落地时间和抛出点的高度分别是( )
A. 1s 5m B. 1s 10m
C. 2s 5m D. 2s 5m
5. 一个做曲线运动的物体的轨迹如图所示,则物体速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 物体受到几个力的作用而做匀速直线运动,如果只撤掉其中的一个力,其它力保持不变,它不可能( )
A. 匀速圆周运动 B. 匀加速直线运动
C. 匀减速直线运动 D. 曲线运动
7. 下列说法正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力是恒力
C. 做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定
D. 做匀速圆周运动的物体的速度恒定
8. 物体做匀速圆周运动时,一定不变的物理量是( )
A. 速度 B. 周期 C. 加速度 D. 合外力
9. A、B两物体都做匀速圆周运动,A的质量是B的质量的一半,A的轨道半径是B轨道半径的一半,当A转过60°角的时间内,B转过了45°角,则A物体的向心力与B的向心力之比为 ( )
A. 1:4 B. 2:3 C. 4:9 D. 9:16
10. 如图所示,杂技演员进行表演时,可以悬空靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来.该演员()
A. 受到4个力的作用
B. 所需的向心力由重力提供
C. 所需的向心力由弹力提供
D. 所需的向心力由静摩擦力提供
11. 一个水平的圆盘上放一个木块,木块随圆盘绕通过圆盘中心的竖直轴匀速转动,如图所示,木块的受力情况分析错误的是( )
A. 摩擦力的方向始终指向圆心
B. 重力和支持力是一对平衡力
C. 摩擦力是提供使物体做匀速圆周运动的向心力
D. 受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用
12. 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道对水平面倾角为,如图所示,弯道处的圆弧半径为,若质量为的火车转弯时速度大于,则( )
A. 内轨对内侧车轮轮缘有向外的挤压力
B. 外轨对外侧车轮轮缘有向内的挤压力
C. 内轨对内侧车轮轮缘有向内的挤压力
D. 外轨对外侧车轮轮缘有向外的挤压力
13. 如图,当汽车通过拱桥顶点的速度为6m/s 时,车对桥顶的压力为车重的,如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时,对桥面的压力为零,则汽车通过桥顶的速度应为( )
A. 3m/s B. 10m/s C. 12m/s D. 24m/s
14. 如图所示,某轻杆一端固定一质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,重力加速度为g,以下说法中正确的是( )
A. 小球过最高点时,杆所受的弹力不可以为零
B. 小球过最高点时,最小速度为
C. 小球过最低点时,杆对球的作用力不一定与小球所受重力方向相反
D. 小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反,此时重力一定大于或等于杆对球的作用力
15. 下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是
A. 水滴受离心力作用,而沿背离圆心的方向甩出
B. 水滴受到向心力,由于惯性沿切线方向甩出
C. 水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出
D. 水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力,于是沿切线方向甩出
二、计算题
16. 一只质量为2kg的小球,从距水平地面20m高处以15m/s的初速度水平抛出。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球在空中飞行的时间;
(2)小球抛出的水平距离;
(3)小球落地时的速度大小和方向。
17. 如图所示,一光滑的半径为R的圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,小球对轨道的压力恰好为零,则小球落地点C距A处多远?
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