内容正文:
南昌十中2024-2025学年下学期第一次月考
高一物理试题
说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,全卷满分100分。考试用时75分钟,
注意事项:
1.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号或IS号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡和答题纸上。
2.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题纸上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持卡面清洁和答题纸清洁,不折叠、不破损。
3.考试结束后,请将答题纸交回。
一、单选题(本大题共7题,每小题4分,共计28分。在每小题列出的四个选项中只有一项是最符合题目要求的)
1. 关于物体的受力和运动,下列说法中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体,一定受到与速度不在同一直线上的外力作用
B. 物体做曲线运动时,某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向
C. 物体受到变化的合力作用时,它的速度大小一定改变
D. 物体在不垂直于速度方向的合力作用下,速度大小可能一直不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.做曲线运动的物体,一定受到与速度不在同一直线上的外力作用,故A正确;
B.物体做曲线运动时,某点的速度方向就是通过这一点曲线的切线方向,不是加速度方向,故B错误;
C.物体受到变化的合力作用时,它的速度大小可以不改变,比如匀速圆周运动,故C错误;
D.物体在不垂直于速度方向的合力作用下,速度大小一定改变,故D错误。
故选A。
2. 北京冬奥会开幕式24节气倒计时惊艳全球,如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气,下列说法正确的是( )
A. 夏至时地球的运行速度最大
B. 从冬至到春分的运行时间为地球公转周期的
C. 太阳既在地球公转轨道的焦点上,也在火星公转轨道的焦点上
D. 若用a代表椭圆轨道的半长轴,T代表公转周期,,则地球和火星对应的k值不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.由开普勒第二定律可知地球在近日点运行速度最大在远日点速度最小,夏至时地球在远日点运行速度最小,A错误;
B.根据对称性可知,从冬至到夏至的运行时间为周期的一半,由开普勒第二定律可知从冬至到春分的运行速度大于春分到夏至的运行速度,故从冬至到春分的运行时间小于地球公转周期的,B错误;
C.地球和火星都是绕太阳运行的行星,由开普勒第一定律可知太阳既在地球公转轨道的焦点上,也在火星公转轨道的焦点上,C正确;
D.若用a代表椭圆轨道的半长轴,T代表公转周期,由开普勒第三定律可知,所有绕太阳运行的行星轨道半长轴的三次方与公转周期的平方的比值都相等,即
地球和火星都是绕太阳运行的行星对应的k值相同,D错误;
故选C。
3. 如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为m0,货物的质量为m,货车向左做匀速直线运动,在将货物提升到图示的位置时,货箱速度为v,连接货车的缆绳与水平方向夹角为θ,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 缆绳中的拉力
B. 货物做匀加速直线运动
C. 货车速度
D. 货车对地面的压力大于货车的重力
【答案】A
【解析】
【详解】C.将货车的速度沿着绳和垂直于绳正交分解,则有
解得货车速度为
故C错误;
B.由题知,货车向左做匀速直线运动,即不变,则货物的速度为
可知货车向左运动,减小,增大,故货物的速度v增大,故货物向上做加速直线运动,但不是匀加速直线运动,故B错误;
A.因为货物向上做加速直线运动,加速度向上,合力向上,所以缆绳中的拉力
故A正确;
D.绳的拉力斜向上,可将拉力分解到竖直方向一个分力,该分力与地面对货车的支持力组成一个合力,该合力与货车的重力平衡,故地面对货车的支持力小于货车的重力,根据牛顿第三定律可知,货车对地面的压力小于货车的重力,故D错误。
故选A。
4. 如图是跳远运动员在起跳、腾空和落地过程的情景。若运动员的成绩为8.00m,腾空时重心离沙坑的最大高度为1.25m。为简化情景,把运动员视为质点,空中轨迹视为抛物线,则( )
A. 运动员在空中运动的时间为0.5s
B. 运动员在空中最高点时的速度大小为4m/s
C. 运动员落入沙坑时的速度大小为9m/s
D. 运动员落入沙坑时速度与水平面夹角正切值为0.625
【答案】D
【解析】
【详解】A.跳远是斜抛运动,后半段可视为平抛运动,前半段可视为逆向平抛,前、后段时间相等,根据h=gt2,得
t1=0.5s
则运动员在空中运动的时间是
t=2t1=1.0s
故A错误;
B.由
x=v0t=8.00m
得
v0=8.0m/s
即运动员在空中最高点的速度大小是8.0m/s,故B错误;
C.运动员落入沙坑时的速度大小是
故C错误;
D.运动员落入沙坑时速度与水平面的夹角正切值
故D正确。
故选D。
5. 某质点在 Oxy平面上运动,t=0时,质点位于y轴上。它在x方向运动的速度-时间图像如图甲所示,它在y方向的位移-时间图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 质点的运动轨迹为直线
B. 质点在前2s内运动的位移大小为10m
C. t=0时, 质点的速度大小为6m/s
D. t=0.5s时质点的位置坐标为(2.5m ,6m)
【答案】B
【解析】
【详解】AC.由图甲可知,质点沿x轴做匀加速直线运动,初速度
加速度
由图乙可知,质点沿y轴负方向做匀速直线运动,速度大小为
时,合初速度为
合初速度与加速度方向不在同一直线,所以质点匀变速曲线运动,故AC错误;
B.质点在前2s内沿x轴的位移为
沿y轴的位移为
合位移为,故B正确;
D.质点0.5s内在x轴、y轴的位移分别为,
初始时刻纵坐标为8m,则0.5s时位置坐标为(1.125m,6m),故D错误。
故选B。
6. 如图甲为某牌子的变速自行车,并将该自行车简化为如图乙所示,人通过脚踏板带动链轮转动,再通过链条使飞轮与后轮转动,改变链条与不同齿数的飞轮咬合可以改变运行速度。若已知人骑车使脚踏板以恒定的角速度转动,此时链轮齿数为48个,飞轮齿数为12个,后轮直径,则下列说法正确的是( )
A. 链轮与飞轮边缘上的点的线速度大小之比为
B. 链轮与飞轮边缘上的点的角速度大小之比为
C. 人骑自行车行进的速度大小为8m/s
D. 若换成齿数更少的飞轮行进速度会变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.链轮与飞轮边缘上的点是同缘传动,则线速度大小相等,选项A错误;
B.因齿数比等于半径比,则根据
则链轮与飞轮边缘上的点的角速度大小之比
选项B错误;
C.人骑自行车行进的速度大小为
选项C错误;
D.若换成齿数更少的飞轮,则飞轮的角速度变大,后轮的角速度和线速度均变大,则行进速度会变大,选项D正确。
故选D。
7. 如图所示,空间有一底面处于水平地面上的正方体积架,从顶点A沿不同方向水平抛出一小球(可视为质点,不计空气阻力)。关于小球的运动。下列说法错误的是( )
A. 落点在内的小球,落在点时平抛的初速度最大
B. 落点在上的小球,平抛初速度的最小值与最大值之比是
C. 运动轨迹与相交的小球,在交点处的速度方向都相同
D. 运动轨迹与相交的小球,在交点处的速度方向都相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球做平抛运动,根据平抛抛运动规律有
解得飞行时间
水平位移为
可得落点在内的小球,h相同,而水平位移最大,则落在点时平抛的初速度最大,故A不符合题意;
B.设正方体边长为L,落点在上的小球,由几何关系可知最大水平位移
最小水平位移
根据
可知平抛初速度的最小值与最大值之比
故B不符合题意;
C.运动轨迹与相交的小球,位移偏转角β相同,设速度偏转角为θ,由平抛运动规律有
所以θ相同,则运动轨迹与相交的小球,在交点处的速度方向都相同,故C不符合题意;
D.运动轨迹与A1C相交的小球,交点离C点越近初速度越大,竖直方向的速度越小;交点离C点越远初速度越小,竖直方向的速度越大,故在交点处的速度方向不同,故D符合题意。
故选D。
二、多选题(本大题共3题,每小题6分,共计18分。在每小题列出的四个选项中有至少两项是符合题目要求的,少选得3分,多选、错选均不得分)
8. 下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A. 图甲中,船头垂直于河岸匀速行驶,水流速度越大,渡河时间越长
B. 图乙中,A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动,则A与B的角速度相等
C. 图丙中,小球竖直面内做圆周运动,过最高点的速度可能为0
D. 图丁中,若用小锤用力敲击弹性金属片,a球会比水平弹出的b球先落地
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图甲中,船头垂直于河岸匀速行驶,渡河时间为
可知渡河时间与水流速度无关,故A错误;
B.设小球圆锥摆运动所处水平面与悬点的高度为,细线与竖直方向的夹角为,根据牛顿第二定律可得
解得
由于A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动,则A与B的角速度相等,故B正确;
C.图丙中,小球竖直面内做圆周运动,过最高点时,如果杆对小球的支持力与重力平衡,则小球的速度为0,故C正确;
D.图丁中,若用小锤用力敲击弹性金属片,a球和b球在竖直方向做自由落体运动,两球同时落地,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示为练习投篮时的情境,将篮球正对着篮板投出,已知篮球出手瞬间的速度与水平方向的夹角为,篮球刚好垂直击中篮板,击中点到地面的高度为,篮球与篮板碰后瞬间速度大小变为碰前瞬间的,方向反向,篮球的落地点到篮板的水平距离为,重力加速度为,忽略空气的阻力,篮球视为质点,。下列说法正确的是( )
A. 篮球出手瞬间的速度大小为 B. 篮球的出手点到地面的高度为1.25m
C. 篮球的出手点到篮板的水平距离为 D. 篮球落地瞬间的速度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.碰后篮球做平抛运动,水平方向匀速直线运动,竖直方向自由落体运动,设碰后瞬间篮球的速度大小为,则有,
代入数据解得,
由题意可知碰前瞬间篮球的速度大小为
设篮球出手瞬间的速度为,则有
解得
故A正确;
B.篮球出手瞬间的竖直速度为
抛出点到击中篮板的竖直高度为
所以篮球的出手点到地面的高度为
故B错误;
C.篮球从抛出到击中篮板的时间为
篮球的出手点到篮板的水平距离为
故C正确;
D.篮球从击中篮板到落地的时间为
篮球落地瞬间的竖直速度大小为
篮球落地瞬间的速度大小为
解得
故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,在匀速转动的水平盘上,物体A,B用过盘中心O的细线相连,A和B质量都为m。它们分别在圆心两侧,与圆心的距离分别为 A、B与盘间的动摩擦因数μ相同。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,当圆盘转速缓慢增加到两物体刚好要发生滑动时,下列说法正确的是( )
A. 此时A和B所受摩擦力方向沿半径指向圆外
B. 此时绳子张力为T=3μmg
C. 此时圆盘的角速度为
D. 此时烧断绳子,物体A仍随盘一块转动,B将做离心运动
【答案】BC
【解析】
【详解】ABC.A、B两物体相比,B物体所需要的向心力较大,当转速增大时,B先有滑动的趋势,此时B所受的静摩擦力沿半径指向圆心,A所受的静摩擦力沿半径背离圆心;当刚要发生相对滑动时,以B为研究对象,有
以A为研究对象,有
由以上两式得,,故A错误,BC正确;
D.若烧断绳子,由摩擦力提供向心力,则临界角速度对A物体
解得
对B物体
解得
则A、B所受的最大静摩擦力均不足以提供所需的向心力,都将做离心运动,故D错误。
故选BC。
三、实验题(本题共9空,每空2分,共计18分)
11. 南昌十中物理兴趣小组在做“研究平抛运动”实验。
(1)在安装实验装置的过程中,必须使斜槽末端切线水平,这样做的目的是( )
A. 保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B. 保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平
C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等
D. 保证小球运动的轨迹是一条抛物线
(2)某同学记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点,取A点为坐标原点,各点的坐标如图所示。请完成下列填空:若取重力加速度大小 则小球离开斜槽末端时的初速度大小为____m/s,小球通过B点时的速度大小为____m/s,抛出点坐标为(( )cm,____cm)。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)B (2) ①. 1.5 ②. 2.5 ③. -15 ④. -5.0
【解析】
【小问1详解】
装实验装置的过程中,斜槽末端切线必须是水平的,这样做的目的是保证小球飞出时,初速度水平,ACD错误,B正确。故选B。
【小问2详解】
[1]竖直方向逐差法可知
解得
水平方向有
小球离开斜槽末端时的初速度大小为
[2]小球经过B点时竖直方向上的速度大小为
小球通过B点时的速度大小为
[3]小球从抛出点运动到B点的时间
则抛出点的横坐标为
抛出点的纵坐标为
抛出点坐标为
12. 实验探究小组用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板C到转轴的距离是挡板A的2倍,长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板B到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。
(1)下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是______(填字母)。
A. 探究一根弹簧弹力与形变量的关系
B. 探究两个互成角度的力的合成规律
C. 探究加速度与力、质量的关系
(2)关于本实验,下列说法正确的是______(填字母)。
A. 探究向心力和角速度的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处
B. 探究向心力和角速度的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处
C. 探究向心力和半径的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处
D. 探究向心力和质量的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上,将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板B处
(3)若传动皮带套住左、右两个塔轮的半径分别为、,某次实验使,则B、C两处的角速度大小之比为______;将质量相同的小球分别放在B、C两处,左、右两侧露出的标尺格数之比为______。
【答案】(1)C (2)BCD
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
本实验中探究向心力大小与质量、半径和角速度的关系,采用的实验方向是控制变量法;
A.探究一根弹簧弹力与形变量的关系,没有采用控制变量法,故A错误;
B.探究两个互成角度的力的合成规律,采用的实验方向是等效替代法,故B错误;
C.探究加速度与力、质量的关系,采用的实验方向是控制变量法,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
AB.探究向心力和角速度的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处,故A错误,B正确;
C.探究向心力和半径的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处,故C正确;
D.探究向心力和质量的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上,将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板B处,故D正确。
故选BCD。
【小问3详解】
[1]若传动皮带套住左、右两个塔轮的半径分别为、,某次实验使,根据
可知则B、C两处的角速度大小之比为
[2]将质量相同的小球分别放在B、C两处,根据
可知左、右两侧露出的标尺格数之比为
四、计算题(本大题共3小题, 13题10分, 14题12分, 15题14分, 共计36分)
13. 月球对地球施加的引力是造成潮汐的主要原因。如图所示,当月球在某个位置时,它对地球上最近的那部分海洋有较强的引力作用,导致海水向月球方向隆起,形成高潮。已知地球质量为M,地球半径为R,地球自转周期为T,月球质量为m,月球到地球的距离为r,引力常量为G,取地月连线上靠近月球一侧的地球表面上质量为的小水球作为研究对象,求:
(1)小水球绕地心做圆周运动的向心力大小;
(2)月球对小水球的引力大小与地球对小水球的引力大小之比。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)地球表面上质量为的小水球,随地球自转,半径为,周期为,则向心力为
(2)月球对水球引力为
地球对水球引力
联立可得
14. 如图所示,AB为一竖直面内的四分之一光滑圆弧轨道,半径R=0.5,与水平滑道BC相切于B点。BC长为2m,动摩擦因数μ=0.2。C点下方h=1.25m处放置一水平圆盘,圆心O与C点在同一竖直线上,其半径OE上某点固定一小桶(可视为质点),OE∥BC。一质量m=0.2kg的物块(可视为质点)从圆轨道上某点滑下,当物块经过B点时,圆盘开始从图示位置绕通过圆心的竖直轴匀速转动。物块通过圆弧轨道上B点时对轨道的压力大小为5.6N,物块由C点水平抛出后恰好落入小桶内。g取10m/s2,求:
(1)物块通过B点的速度;
(2)小桶到圆心O的距离;
(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件。
【答案】(1)3m/s;(2)0.5m;(3)(n=1,2,3,4)
【解析】
【详解】(1)物块到达B点时,由牛顿第二定律可得
F-mg=
代入数据解得
vB=3m/s
(2)从B到C由牛顿第二定律可得
解得
a=2m/s2
由运动学公式得
解得
vC=1m/s
物块从C点做平抛运动,设所用时间为t2,有
解得
x=0.5m
即为小桶到圆心O的距离;
(3)物块由B点到由C点的时间为t1,由速度公式可得
物块从B运动到小桶的总时间为
t=t1+t2
圆盘转动的角速度应满足条件
联立可得
(n=1,2,3,4)
15. 抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动,现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力(设重力加速度为g):
(1)若球在球台边缘O点正上方高度为处以速度水平发出,落在球台的 (如图实线所示),求点距O点的距离;
(2)若球在O点正上方以速度水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的点(如图虚线所示),求的大小;
(3)若球在O点正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘处,求发球点距O点的高度。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
【详解】(1)如图所示:
设发球时飞行时间为,根据平抛运动:
解得:
(2)如上图所示,设发球高度为,飞行时间为,同理根据平抛运动:
且,
解得:
(3)如图乙所示:
设发射高度为,飞行时间为,同理根据平抛运动得:
且
设球从恰好越过球网到最高点的时间为,水平距离为,有:
由几何关系知
解得:
【名师点睛】平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,一般利用竖直运动求时间,水平运动求位移;水平方向和竖直方向运动的等时性,结合运动学公式和位置关系求解.
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南昌十中2024-2025学年下学期第一次月考
高一物理试题
说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,全卷满分100分。考试用时75分钟,
注意事项:
1.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号或IS号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡和答题纸上。
2.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题纸上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持卡面清洁和答题纸清洁,不折叠、不破损。
3.考试结束后,请将答题纸交回。
一、单选题(本大题共7题,每小题4分,共计28分。在每小题列出的四个选项中只有一项是最符合题目要求的)
1. 关于物体的受力和运动,下列说法中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体,一定受到与速度不在同一直线上的外力作用
B. 物体做曲线运动时,某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向
C. 物体受到变化的合力作用时,它的速度大小一定改变
D. 物体在不垂直于速度方向的合力作用下,速度大小可能一直不变
2. 北京冬奥会开幕式24节气倒计时惊艳全球,如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气,下列说法正确的是( )
A. 夏至时地球的运行速度最大
B. 从冬至到春分的运行时间为地球公转周期的
C. 太阳既在地球公转轨道的焦点上,也在火星公转轨道的焦点上
D. 若用a代表椭圆轨道的半长轴,T代表公转周期,,则地球和火星对应的k值不同
3. 如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为m0,货物的质量为m,货车向左做匀速直线运动,在将货物提升到图示的位置时,货箱速度为v,连接货车的缆绳与水平方向夹角为θ,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 缆绳中的拉力
B. 货物做匀加速直线运动
C. 货车速度
D. 货车对地面的压力大于货车的重力
4. 如图是跳远运动员在起跳、腾空和落地过程的情景。若运动员的成绩为8.00m,腾空时重心离沙坑的最大高度为1.25m。为简化情景,把运动员视为质点,空中轨迹视为抛物线,则( )
A. 运动员在空中运动的时间为0.5s
B. 运动员在空中最高点时的速度大小为4m/s
C. 运动员落入沙坑时的速度大小为9m/s
D. 运动员落入沙坑时速度与水平面夹角正切值为0.625
5. 某质点在 Oxy平面上运动,t=0时,质点位于y轴上。它在x方向运动的速度-时间图像如图甲所示,它在y方向的位移-时间图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 质点的运动轨迹为直线
B. 质点在前2s内运动的位移大小为10m
C. t=0时, 质点的速度大小为6m/s
D. t=0.5s时质点的位置坐标为(2.5m ,6m)
6. 如图甲为某牌子的变速自行车,并将该自行车简化为如图乙所示,人通过脚踏板带动链轮转动,再通过链条使飞轮与后轮转动,改变链条与不同齿数的飞轮咬合可以改变运行速度。若已知人骑车使脚踏板以恒定的角速度转动,此时链轮齿数为48个,飞轮齿数为12个,后轮直径,则下列说法正确的是( )
A. 链轮与飞轮边缘上的点的线速度大小之比为
B. 链轮与飞轮边缘上的点的角速度大小之比为
C. 人骑自行车行进的速度大小为8m/s
D. 若换成齿数更少的飞轮行进速度会变大
7. 如图所示,空间有一底面处于水平地面上的正方体积架,从顶点A沿不同方向水平抛出一小球(可视为质点,不计空气阻力)。关于小球的运动。下列说法错误的是( )
A. 落点在内的小球,落在点时平抛的初速度最大
B. 落点在上的小球,平抛初速度的最小值与最大值之比是
C. 运动轨迹与相交的小球,在交点处的速度方向都相同
D. 运动轨迹与相交的小球,在交点处的速度方向都相同
二、多选题(本大题共3题,每小题6分,共计18分。在每小题列出的四个选项中有至少两项是符合题目要求的,少选得3分,多选、错选均不得分)
8. 下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A. 图甲中,船头垂直于河岸匀速行驶,水流速度越大,渡河时间越长
B. 图乙中,A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动,则A与B的角速度相等
C. 图丙中,小球竖直面内做圆周运动,过最高点的速度可能为0
D. 图丁中,若用小锤用力敲击弹性金属片,a球会比水平弹出的b球先落地
9. 如图所示为练习投篮时的情境,将篮球正对着篮板投出,已知篮球出手瞬间的速度与水平方向的夹角为,篮球刚好垂直击中篮板,击中点到地面的高度为,篮球与篮板碰后瞬间速度大小变为碰前瞬间的,方向反向,篮球的落地点到篮板的水平距离为,重力加速度为,忽略空气的阻力,篮球视为质点,。下列说法正确的是( )
A. 篮球出手瞬间的速度大小为 B. 篮球的出手点到地面的高度为1.25m
C. 篮球的出手点到篮板的水平距离为 D. 篮球落地瞬间的速度大小为
10. 如图所示,在匀速转动的水平盘上,物体A,B用过盘中心O的细线相连,A和B质量都为m。它们分别在圆心两侧,与圆心的距离分别为 A、B与盘间的动摩擦因数μ相同。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,当圆盘转速缓慢增加到两物体刚好要发生滑动时,下列说法正确的是( )
A. 此时A和B所受摩擦力方向沿半径指向圆外
B. 此时绳子张力为T=3μmg
C. 此时圆盘的角速度为
D. 此时烧断绳子,物体A仍随盘一块转动,B将做离心运动
三、实验题(本题共9空,每空2分,共计18分)
11. 南昌十中物理兴趣小组在做“研究平抛运动”实验。
(1)在安装实验装置的过程中,必须使斜槽末端切线水平,这样做的目的是( )
A. 保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B. 保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平
C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等
D. 保证小球运动的轨迹是一条抛物线
(2)某同学记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点,取A点为坐标原点,各点的坐标如图所示。请完成下列填空:若取重力加速度大小 则小球离开斜槽末端时的初速度大小为____m/s,小球通过B点时的速度大小为____m/s,抛出点坐标为(( )cm,____cm)。(结果均保留两位有效数字)
12. 实验探究小组用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板C到转轴的距离是挡板A的2倍,长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板B到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。
(1)下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是______(填字母)。
A. 探究一根弹簧弹力与形变量的关系
B. 探究两个互成角度的力的合成规律
C. 探究加速度与力、质量的关系
(2)关于本实验,下列说法正确的是______(填字母)。
A. 探究向心力和角速度的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处
B. 探究向心力和角速度的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处
C. 探究向心力和半径的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处
D. 探究向心力和质量的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上,将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板B处
(3)若传动皮带套住左、右两个塔轮的半径分别为、,某次实验使,则B、C两处的角速度大小之比为______;将质量相同的小球分别放在B、C两处,左、右两侧露出的标尺格数之比为______。
四、计算题(本大题共3小题, 13题10分, 14题12分, 15题14分, 共计36分)
13. 月球对地球施加的引力是造成潮汐的主要原因。如图所示,当月球在某个位置时,它对地球上最近的那部分海洋有较强的引力作用,导致海水向月球方向隆起,形成高潮。已知地球质量为M,地球半径为R,地球自转周期为T,月球质量为m,月球到地球的距离为r,引力常量为G,取地月连线上靠近月球一侧的地球表面上质量为的小水球作为研究对象,求:
(1)小水球绕地心做圆周运动的向心力大小;
(2)月球对小水球的引力大小与地球对小水球的引力大小之比。
14. 如图所示,AB为一竖直面内的四分之一光滑圆弧轨道,半径R=0.5,与水平滑道BC相切于B点。BC长为2m,动摩擦因数μ=0.2。C点下方h=1.25m处放置一水平圆盘,圆心O与C点在同一竖直线上,其半径OE上某点固定一小桶(可视为质点),OE∥BC。一质量m=0.2kg的物块(可视为质点)从圆轨道上某点滑下,当物块经过B点时,圆盘开始从图示位置绕通过圆心的竖直轴匀速转动。物块通过圆弧轨道上B点时对轨道的压力大小为5.6N,物块由C点水平抛出后恰好落入小桶内。g取10m/s2,求:
(1)物块通过B点的速度;
(2)小桶到圆心O的距离;
(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件。
15. 抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动,现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力(设重力加速度为g):
(1)若球在球台边缘O点正上方高度为处以速度水平发出,落在球台的 (如图实线所示),求点距O点的距离;
(2)若球在O点正上方以速度水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的点(如图虚线所示),求的大小;
(3)若球在O点正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘处,求发球点距O点的高度。
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