内容正文:
蕲春一中2025年三月高一月考物理试题
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。其中第1—7题只有一项符合题目要求,为单选题,第8—10题有多项符合题目要求为多选题,全部选对的得4分,选对答不全的得2分,有选错的得0分)
1. 关于曲线运动下列说法中正确的是( )
A. 物体做曲线运动时,所受合外力的方向与加速度的方向不在同一直线上
B. 平抛运动是一种匀变速曲线运动
C. 物体做圆周运动时所受的合外力就是其向心力,方向一定指向圆心
D. 物体做曲线运动时的加速度一定是变化的
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律可得,合外力的方向与加速度的方向永远是相同的,故A错误;
B.物体做平抛运动时,只受重力的作用,故加速度也是不变的,所以它是一种匀变速曲线运动,故B正确;
C.物体只有在做匀速圆周运动时所受的合外力才指向圆心,故C错误;
D.物体做平抛运动时,是曲线运动,但它只受重力的作用,故此时加速度是不变的,故D错误。
故选B。
2. 下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法不正确的是( )
A. 甲中汽车通过凹形桥的最低点时,速度越大,乘客快感越强,越容易爆胎
B. 乙中在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是减轻轮缘与外轨的挤压
C. 丙中洗衣机脱水桶的脱水原理是因为衣服太重,把水从衣服内压出来了
D. 丁中杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时绳子中的拉力可能为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲中汽车通过凹形桥的最低点时,有
可得,速度越大,乘客快感越强,FN越大越容易爆胎,故A正确,不符合题意;
B.乙中在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,靠支持力的水平分力提供向心力,减轻轮缘与外轨的挤压,故B正确,不符合题意;
C.丙中洗衣机脱水桶的脱水原理是当水的附着力不足以提供做圆周运动的向心力时,水做离心运动从孔隙处甩出,而衣服随筒做圆周运动,故C错误,符合题意;
D.丁中杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时有
若,绳子中的拉力为零,故D正确,不符合题意。
选不正确的,故选C。
3. 随着中国航天科技的飞跃发展,相信继天问一号之后,中国将向火星发射更多的探测器。现假设一个小球在火星表面附近做自由落体运动,经过时间获得速度;某质量为的探测器绕火星做匀速圆周运动,距离火星表面的距离为,火星的半径为。则( )
A. 火星表面的重力加速度为 B. 火星的第一宇宙速度为
C. 探测器圆周运动的向心加速度为 D. 探测器在圆轨道上受到的重力为
【答案】B
【解析】
【详解】A.火星表面的重力加速度应为
故A错误;
B.因为
根据万有引力提供向心力,则有
在火星表面有
联立解得火星的第一宇宙速度为
故B正确;
C.根据,
联立解得
故C错误;
D.探测器在圆轨道上,所受的重力等于
故D错误。
故选B。
4. 两颗相距较远的行星A、B,行星对距球心r处的物体有万有引力的作用,其引力产生的加速度随变化的关系如图所示。、分别是行星A、B的半径且,两图线左端的纵坐标相同,忽略星球的自转和其他星球的影响,行星可看作质量分布均匀的球体,则( )
A. 行星B的表面重力加速度比行星A的大
B. 行星B的密度是行星A的3倍
C. 行星B的第一宇宙速度是行星A的第一宇宙速度的3倍
D. 行星B的质量是行星A的质量的9倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.贴近行星表面做圆周运动的物体所受万有引力等于重力,向心加速度等于重力加速度,由图可知,两行星表面的重力加速度相同,故A错误;
D.根据
可得
因可知
MB=9MA
故D正确;
B.根据
因且重力加速度相等可知
3ρB=ρA
故B错误;
C.根据
可得
因可知
故C错误。
故选D。
5. 一质点从静止开始以加速度做匀加速直线运动;在T时刻加速度突变为,使质点做匀变速直线运动,并在3T时刻恰好回到出发点,质点运动的速度-时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 加速度与大小之比等于1:3
B. 质点在时间内与时间内的位移相等
C. 速度与的大小之比为1:2
D. 图中速度为零的时刻是
【答案】D
【解析】
【详解】A.以加速度做匀加速直线运动过程
以加速度做匀变速直线运动过程
联立解得
故A错误;
B.质点在时间内与时间内的位移大小相等方向相反,如此才可以恰好回到出发点,故B错误;
C.回到出发点时,速度
而
则速度与的大小之比为2:3,故C错误;
D.速度为零时
解得
故D正确。
故选D。
6. 将小球从斜面上的A点以不同速度抛出,第一次水平抛出速度大小为;第二次垂直斜面抛出速度大小为,运动过程中不计空气阻力,最终小球都落在斜面上的B点,运动轨迹如图甲、乙所示。已知斜面倾角为45°,两次运动时间分别是、,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】水平方向做匀速直线运动,则有
竖直方向
同时满足
联立解得
故选A。
7. 如图甲所示,倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动,传送带的倾角为。一煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的图像如图乙所示,煤块到传送带顶端时速度恰好为零,,。g取,则( )
A. 煤块在传送带上的划痕为8米
B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
C. 摩擦力方向一直与物块运动的方向相反
D. 传送带转动的速率越大,物块到达传送带顶端时的速度就会越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图乙可知,1s时,煤块的运动发生突变,可知传送带的速度为,之后传送带继续做减速运动,在1s前煤块相对于传送带向上运动,此过程的相对位移为
1s后煤块相对于传送带向下运动,此过程的相对位移为
可知,煤块在传送带上的划痕为8米,故A正确;
B.在内,物块的速度大于传送带速度,传送带对物块的摩擦力沿传送带向下,根据牛顿第二定律有
根据图乙可得
在内传送带的速度大于物块的速度,传送带对物块的摩擦力沿传送带向上,根据牛顿第二定律有
根据图乙可得
联立解得
故B错误;
C.结合上述可知,在内,物块的速度大于传送带速度,传送带对物块的摩擦力沿传送带向下,在内传送带的速度大于物块的速度,传送带对物块的摩擦力沿传送带向上,故C错误;
D.结合上述可知,当传送带的速度大于后,物块在传送带上一直做加速度大小为的减速运动,无论传送带的速度为多大,物块到达传送带顶端时的速度都相等,故D错误。
故选A。
8. 2023年2月24日下午,“逐梦寰宇问苍穹——中国载人航天工程三十年成就展”开幕式在中国国家博物馆西大厅举行,本次展览为期3个月,全面系统回顾工程全线三十年来自信自强、奋斗圆梦的辉煌历程。载人航天进行宇宙探索过程中,经常要对航天器进行变轨。某次发射Z卫星时,先将Z卫星发射至近地圆轨道I,Z卫星到达轨道I的A点时实施变轨进入椭圆轨道II,到达轨道II的远地点B时,再次实施变轨进入轨道半径为4R(R为地球半径)的圆形轨道III绕地球做圆周运动。下列判断正确的是( )
A. Z卫星可能是一颗地球静止卫星
B. Z卫星在轨道I上运动的周期大于在轨道II上运动的周期
C. Z卫星在轨道III上经过B点时的速度大于在轨道II上经过B点时的速度
D. Z卫星在圆形轨道III上运行时的加速度小于它在圆轨道I上运行时的加速度
【答案】CD
【解析】
【详解】A.地球半径为6400km,该卫星的离地高度为
而地球静止卫星的离地高度约为36000km,故Z卫星不是地球静止卫星,故A错误;
B.根据开普勒第三定律知,轨道I半长轴小于轨道Ⅱ的半径,则Z卫星在轨道1上运行的周期小于在轨道2上运行的周期,故B错误;
C.卫星从轨道Ⅱ上点进入圆轨道Ⅲ,需加速做离心运动,故Z卫星在轨道III上经过B点时的速度大于在轨道II上经过B点时的速度,故C正确;
D.卫星绕地运动时,由万有引力提供向心力
可得
可见离地越远(越大),加速度越小,故Z卫星在圆形轨道Ⅲ上运行时的加速度小于它在圆轨道Ⅰ上运行时的加速度,故D正确。
故选CD。
9. “太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上,现将“太极球”简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动过程中球与板间始终无相对运动趋势,A为圆周的最高点,C为最低点,B、D是与圆心O等高的位置,若运动经过A位置时板对小球恰好无弹力的作用,已知小球的质量为m,圆周的半径为R,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动的周期为
B. 在C处板对球的支持大小为6mg
C. 在B、D处板与水平面的夹角为45°
D. C到A的过程中小球先超重再失重
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.依题意,太极球在最高点时对球拍恰好无压力,根据牛顿第二定律得
解得小球运动的周期为,故A正确;
B.太极球在最低点时,根据牛顿第二定律得
又
解得,即在C处板对球的支持力大小为2mg,故B错误;
C.在B、D处,根据牛顿第二定律得
解得,故C正确;
D.C到A的过程中小球做匀速圆周运动,合外力始终指向圆心,故加速度始终指向圆心,竖直方向的分加速度先向上后向下,故先超重再失重,故D正确。
故选ACD。
10. 如图所示,在静止的水平转盘上沿某条直径放置有两个小物块A和B。A、B间用一恰好伸直的轻绳连接,已知A、B到转盘中心的距离分别为和,A、B的质量分别为和,A、B与转盘间的动摩擦因数均为。若使转盘由静止开始绕竖直转轴做匀速圆周运动,且不断增大做匀速圆周运动的角速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 当时,绳子开始有拉力
B. 当转盘的角速度为时,A所受摩擦力方向背离圆心
C. 当转盘的角速度为时,A所受摩擦力方向背离圆心
D. 随着角速度的增大,A所受摩擦力一直增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由题可知,在绳子出现拉力前,摩擦力提供物体做圆周运动的向心力,对A有
代入得
此时对B有
代入得
则可知,当
时,B与转盘之间的摩擦力达到最大静摩擦力,A与转盘之间的摩擦力为
绳上开始产生张力,故A正确;
BCD.当A、B均达到最大静摩擦力后,再增大,A、B开始相对转盘滑动,则对A有
对B有
解得
由以上可知,对A有,当
时,A相对圆盘静止,此时摩擦力为
方向指向圆心;继续增大角速度,A相对圆盘静止,此时绳子拉力增大,A与圆盘之间摩擦力变小,当摩擦力为0时,对A有
对B有
解得
当
时,此时摩擦力由0.3N变为0,方向指向圆心,继续增大角速度,当
时,此时摩擦力为
方向背离圆心,故B正确,C错误,D错误。
故选AB。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 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B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C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)为探究向心力和质量的关系,应将质量不同的小球分别放在挡板___________处(选“A和B”、“A和C”、“B和C”),将传动皮带套在两塔轮半径___________的轮盘上(选“不同”“相同”)。
(2)为探究向心力和角速度的关系,应将质量相同的小球分别放在挡板___________处(选“A和B”、“A和C”、“B和C”)。若在实验中发现左、右标尺显示的向心力之比为4∶1,则选取的左、右变速塔轮轮盘半径之比为___________。
(3)在某次实验中,某同学将质量相同的小球分别放在挡板B和C处,传动皮带所套的左、右变速塔轮轮盘半径之比为2∶1,则左、右标尺显示的向心力之比为___________。
【答案】(1) ①. A和C ②. 相同
(2) ①. A和C ②. 1∶2
(3)1∶2
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据可知,探究向心力和质量的关系时,应使两个质量不同的小球分别放在半径相同的挡板处,即A和C处;而两塔轮的角速度要相等,同一皮带上的线速度大小相等,由可知要将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上;
【小问2详解】
[1][2]根据可知,为探究向心力和角速度的关系,应将质量相同的小球分别放在半径相同的挡板处,即A和C处;若在实验中发现左、右标尺显示的向心力之比为4∶1,则左、右塔轮的角速度之比为2:1,同一皮带上的线速度大小相等,由可知选取的左、右变速塔轮轮盘半径之比为1:2;
【小问3详解】
传动皮带所套的左、右变速塔轮轮盘半径之比为2∶1,则左右变速塔轮的角速度之比为1:2,质量相同的小球分别放在挡板B和C处,转动半径之比为2:1,由可知,左、右标尺显示的向心力之比为1:2。
12. 在“探究平抛运动的特点”的实验中:
(1)某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,B球同时竖直下落。本实验探究的是A球___________(填“水平”或“竖直”)分运动的特点。
(2)该组同学又用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律。下列说法正确的是( )
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 小球每次都从斜槽上同一位置静止释放
D. 作图时,直接将坐标纸上确定的点用直线依次连接
(3)在图乙的实验中,由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置,该小组成员只能以平抛轨迹中的某点O作为坐标原点建立坐标系,M、N两点的坐标分别为(x0,y0)、(2x0,3y0),如图丙所示,可求出小球从M到N的时间间隔T=___________,在M点速度的大小v=___________。(用x0、y0、重力加速度g表示)
【答案】(1)竖直 (2)BC
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,B球同时竖直下落,利用两球同时落地判断平抛运动在竖直方向上是做自由落体运动,因此本实验探究的是A球竖直方向的分运动特点。
【小问2详解】
AB.本实验中应保证斜槽末端切线水平,即小球的初速度沿水平方向,但是不需要斜槽轨道光滑,A错误,B正确;
C.为了保证小球平抛的初速度相同,则小球每次都从斜槽上同一位置静止释放,C正确;
D.作图时,应用平滑曲线将坐标纸上确定的点用连接起来,舍弃偏离曲线较远的点,D错误。
故选BC。
【小问3详解】
小球水平方向上做匀速直线运动,有
竖直方向上由运动学知识有
联立解得
M点的竖直方向速度为
故M点的速度为
13. 如图所示,半径为的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台静止不转动时,将一质量为可视为质点的小物块放入陶罐内,小物块恰能静止于陶罐内壁的A点,且A点与陶罐球心O的连线与竖直轴成角,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取,求:
(1)物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少;
(2)当物块在A点随陶罐一起转动且不受摩擦力时陶罐的角速度为多少;
(3)若物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起匀速转动且角速度为,则陶罐给物体的弹力和摩擦力大小为多少。
【答案】(1)
(2)5rad/s (3)N,N
【解析】
【小问1详解】
物块受力如图甲所示
由平衡条件得
且
解得
【小问2详解】
物块受力如图乙所示
由圆周运动的条件得
圆周运动半径
解得
rad/s
【小问3详解】
当转台的角速度为时,由于该角速度小于5rad/s,则物块有向内滑的趋势,可知摩擦力沿切线向上,则有
解得
N,N
14. 如图所示,质量为m的小物块用长为L的细线悬挂于O点,给物块一个水平初速度使其在竖直面内做圆周运动,物块运动到最低点时,细线的拉力大小等于7mg,斜面体ABCD固定在水平地面上,斜面AB长为L,倾角为30°,BC竖直且长也为L,若物块做圆周运动到最低点时细线突然断开,此后物块恰好从A点无碰撞地滑上斜面AB,最终落在地面上,物块与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,空气阻力不计,(答案用字母和根号表示)求:
(1)小物块做圆周运动在最低点时速度大小;
(2)小物块在斜面上运动的时间;
(3)求小物块从细绳断开到落在地面时的水平距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设物块运动到最低点时速度为,根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
设物块运动到A点时速度大小为,根据几何关系有
由于,因此物块在斜面上做匀速直线运动。
在斜面上运动的时间
【小问3详解】
物块运动到A点时竖直方向的分速度
平抛下落时间
平抛水平位移
斜面AB水平位移为
从B点飞出到落地竖直方向
从B点飞出到落地水平位移为
小物块从细绳断开到落在B点时的水平距离
15. 如图所示,厚度均匀、质量M=1kg的木板放在水平桌面上,可视为质点、质量m=1kg的小物块放在木板的右端,两者均静止。在桌面的右侧边缘有一定滑轮,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮将一质量m0=0.875kg的重物与木板相连,调节定滑轮使定滑轮与木板之间的轻绳水平、重物与定滑轮间的轻绳竖直。现由静止释放重物,已知小物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.1,木板与水平桌面之间的动摩擦因数μ2=0.2,重物到地面之间的高度h=9m,重力加速度g取10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重物落地后不会反弹,小物块始终未从木板上滑落,木板也未与定滑轮发生碰撞,求:
(1)重物下落过程中,绳子拉力大小F;
(2)木板的最小长度L;
(3)木板向右运动的最大位移。
【答案】(1)7N (2)5.25m
(3)
【解析】
【小问1详解】
对重物分析可知
对木板
可得a=2m/s2,F=7N
【小问2详解】
重物落地时木板的速度
运动时间
物块的加速度
位移
此时物块的速度
此过程中物块相对木板的位移
重物落地后木板向右减速运动的加速度
解得
当木板和物块共速时
解得t2=0.5s,v=3.5m/s
此过程中木板的位移
物块的位移
物块相对木板的位移
木板和物块共速后,若整体减速所需加速度
物块需静摩擦力
而物板间最大静摩擦力仅
无法满足共速减速,物块相对木板向前滑动,相对位移减小。因此共速时刻为最大相对位移,木板最小长度
【小问3详解】
木板减速运动的加速度大小为
速度减为零的位移
可知木板向右运动的最大位移
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
蕲春一中2025年三月高一月考物理试题
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。其中第1—7题只有一项符合题目要求,为单选题,第8—10题有多项符合题目要求为多选题,全部选对的得4分,选对答不全的得2分,有选错的得0分)
1. 关于曲线运动下列说法中正确的是( )
A. 物体做曲线运动时,所受合外力的方向与加速度的方向不在同一直线上
B. 平抛运动是一种匀变速曲线运动
C. 物体做圆周运动时所受的合外力就是其向心力,方向一定指向圆心
D. 物体做曲线运动时的加速度一定是变化的
2. 下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法不正确的是( )
A. 甲中汽车通过凹形桥的最低点时,速度越大,乘客快感越强,越容易爆胎
B. 乙中在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是减轻轮缘与外轨的挤压
C. 丙中洗衣机脱水桶的脱水原理是因为衣服太重,把水从衣服内压出来了
D. 丁中杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时绳子中的拉力可能为零
3. 随着中国航天科技的飞跃发展,相信继天问一号之后,中国将向火星发射更多的探测器。现假设一个小球在火星表面附近做自由落体运动,经过时间获得速度;某质量为的探测器绕火星做匀速圆周运动,距离火星表面的距离为,火星的半径为。则( )
A. 火星表面的重力加速度为 B. 火星的第一宇宙速度为
C. 探测器圆周运动的向心加速度为 D. 探测器在圆轨道上受到的重力为
4. 两颗相距较远的行星A、B,行星对距球心r处的物体有万有引力的作用,其引力产生的加速度随变化的关系如图所示。、分别是行星A、B的半径且,两图线左端的纵坐标相同,忽略星球的自转和其他星球的影响,行星可看作质量分布均匀的球体,则( )
A. 行星B的表面重力加速度比行星A的大
B. 行星B的密度是行星A的3倍
C. 行星B的第一宇宙速度是行星A的第一宇宙速度的3倍
D. 行星B的质量是行星A的质量的9倍
5. 一质点从静止开始以加速度做匀加速直线运动;在T时刻加速度突变为,使质点做匀变速直线运动,并在3T时刻恰好回到出发点,质点运动的速度-时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 加速度与大小之比等于1:3
B. 质点在时间内与时间内的位移相等
C. 速度与的大小之比为1:2
D. 图中速度为零的时刻是
6. 将小球从斜面上的A点以不同速度抛出,第一次水平抛出速度大小为;第二次垂直斜面抛出速度大小为,运动过程中不计空气阻力,最终小球都落在斜面上的B点,运动轨迹如图甲、乙所示。已知斜面倾角为45°,两次运动时间分别是、,则( )
A. B. C. D.
7. 如图甲所示,倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动,传送带的倾角为。一煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的图像如图乙所示,煤块到传送带顶端时速度恰好为零,,。g取,则( )
A. 煤块在传送带上的划痕为8米
B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
C. 摩擦力方向一直与物块运动的方向相反
D. 传送带转动的速率越大,物块到达传送带顶端时的速度就会越大
8. 2023年2月24日下午,“逐梦寰宇问苍穹——中国载人航天工程三十年成就展”开幕式在中国国家博物馆西大厅举行,本次展览为期3个月,全面系统回顾工程全线三十年来自信自强、奋斗圆梦的辉煌历程。载人航天进行宇宙探索过程中,经常要对航天器进行变轨。某次发射Z卫星时,先将Z卫星发射至近地圆轨道I,Z卫星到达轨道I的A点时实施变轨进入椭圆轨道II,到达轨道II的远地点B时,再次实施变轨进入轨道半径为4R(R为地球半径)的圆形轨道III绕地球做圆周运动。下列判断正确的是( )
A. Z卫星可能是一颗地球静止卫星
B. Z卫星在轨道I上运动的周期大于在轨道II上运动的周期
C. Z卫星在轨道III上经过B点时的速度大于在轨道II上经过B点时的速度
D. Z卫星在圆形轨道III上运行时的加速度小于它在圆轨道I上运行时的加速度
9. “太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上,现将“太极球”简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动过程中球与板间始终无相对运动趋势,A为圆周的最高点,C为最低点,B、D是与圆心O等高的位置,若运动经过A位置时板对小球恰好无弹力的作用,已知小球的质量为m,圆周的半径为R,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动的周期为
B. 在C处板对球的支持大小为6mg
C. 在B、D处板与水平面的夹角为45°
D. C到A的过程中小球先超重再失重
10. 如图所示,在静止的水平转盘上沿某条直径放置有两个小物块A和B。A、B间用一恰好伸直的轻绳连接,已知A、B到转盘中心的距离分别为和,A、B的质量分别为和,A、B与转盘间的动摩擦因数均为。若使转盘由静止开始绕竖直转轴做匀速圆周运动,且不断增大做匀速圆周运动的角速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 当时,绳子开始有拉力
B. 当转盘的角速度为时,A所受摩擦力方向背离圆心
C. 当转盘的角速度为时,A所受摩擦力方向背离圆心
D. 随着角速度的增大,A所受摩擦力一直增大
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 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B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C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)为探究向心力和质量的关系,应将质量不同的小球分别放在挡板___________处(选“A和B”、“A和C”、“B和C”),将传动皮带套在两塔轮半径___________的轮盘上(选“不同”“相同”)。
(2)为探究向心力和角速度的关系,应将质量相同的小球分别放在挡板___________处(选“A和B”、“A和C”、“B和C”)。若在实验中发现左、右标尺显示的向心力之比为4∶1,则选取的左、右变速塔轮轮盘半径之比为___________。
(3)在某次实验中,某同学将质量相同的小球分别放在挡板B和C处,传动皮带所套的左、右变速塔轮轮盘半径之比为2∶1,则左、右标尺显示的向心力之比为___________。
12. 在“探究平抛运动的特点”的实验中:
(1)某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,B球同时竖直下落。本实验探究的是A球___________(填“水平”或“竖直”)分运动的特点。
(2)该组同学又用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律。下列说法正确的是( )
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 小球每次都从斜槽上同一位置静止释放
D. 作图时,直接将坐标纸上确定的点用直线依次连接
(3)在图乙的实验中,由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置,该小组成员只能以平抛轨迹中的某点O作为坐标原点建立坐标系,M、N两点的坐标分别为(x0,y0)、(2x0,3y0),如图丙所示,可求出小球从M到N的时间间隔T=___________,在M点速度的大小v=___________。(用x0、y0、重力加速度g表示)
13. 如图所示,半径为的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台静止不转动时,将一质量为可视为质点的小物块放入陶罐内,小物块恰能静止于陶罐内壁的A点,且A点与陶罐球心O的连线与竖直轴成角,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取,求:
(1)物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少;
(2)当物块在A点随陶罐一起转动且不受摩擦力时陶罐的角速度为多少;
(3)若物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起匀速转动且角速度为,则陶罐给物体的弹力和摩擦力大小为多少。
14. 如图所示,质量为m的小物块用长为L的细线悬挂于O点,给物块一个水平初速度使其在竖直面内做圆周运动,物块运动到最低点时,细线的拉力大小等于7mg,斜面体ABCD固定在水平地面上,斜面AB长为L,倾角为30°,BC竖直且长也为L,若物块做圆周运动到最低点时细线突然断开,此后物块恰好从A点无碰撞地滑上斜面AB,最终落在地面上,物块与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,空气阻力不计,(答案用字母和根号表示)求:
(1)小物块做圆周运动在最低点时速度大小;
(2)小物块在斜面上运动的时间;
(3)求小物块从细绳断开到落在地面时的水平距离。
15. 如图所示,厚度均匀、质量M=1kg的木板放在水平桌面上,可视为质点、质量m=1kg的小物块放在木板的右端,两者均静止。在桌面的右侧边缘有一定滑轮,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮将一质量m0=0.875kg的重物与木板相连,调节定滑轮使定滑轮与木板之间的轻绳水平、重物与定滑轮间的轻绳竖直。现由静止释放重物,已知小物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.1,木板与水平桌面之间的动摩擦因数μ2=0.2,重物到地面之间的高度h=9m,重力加速度g取10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重物落地后不会反弹,小物块始终未从木板上滑落,木板也未与定滑轮发生碰撞,求:
(1)重物下落过程中,绳子拉力大小F;
(2)木板的最小长度L;
(3)木板向右运动的最大位移。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$