2020-2021学年宁夏银川市第二学期高一年级物理周测_(物理)试卷新人教版
展开1. 一质点做曲线运动,在运动的某一位置,它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向之间的关系是( )
A.速度、加速度、合外力的方向有可能都相同
B.加速度方向与合外力的方向一定相同
C.加速度方向与速度方向一定相同
D.速度方向与合外力方向可能相同,也可能不同
2. 如图所示,红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块在A点匀速上升的同时,玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的( )
A.曲线QB.直线PC.曲线RD.无法确定
3. 做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )
A.速率B.合外力C.加速度D.速度
4. 关于平抛运动,下列说法正确的是( )
A.做平抛运动的物体加速度时刻变化
B.做平抛运动的物体速度先减小后增大
C.做平抛运动的物体运动时间只与高度有关
D.做平抛运动的物体,水平位移只与抛出时的速度有关
5. 如图所示,将一摆球用细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,则关于摆球的受力正确的是( )
A.受重力B.受重力、拉力、向心力
C.受重力、拉力D.受重力、拉力、摩擦力
6. 小球做匀速圆周运动的过程中,以下各量不发生变化的是( )
A.线速度B.角速度C.向心力D.向心加速度
7. 电脑中用的光盘驱动器,采用恒定的角速度驱动光盘,光盘上凸凹不平的小坑是存储的数据,请问激光头在何处时,电脑读取数据速率比较大( )
A.内圈B.外圈C.中间位置D.与位置无关
8. 在水平面上有A、B两物体,通过一根跨过定滑轮的轻细绳相连,现A物体以v1的速度向右匀速运动,当绳被拉成与水平面的夹角分别为α、β时(如图所示),B物体的运动速度vB为(绳始终有拉力)( )
A.v1sinαsinβB.v1csαsinβC.v1sinαcsβD.v1csαcsβ
9. 在2010年2月加拿大温哥华举行的冬奥会上,进行短道速滑时,滑冰运动员要在弯道上进行速滑比赛,如图为某运动员在冰面上的运动轨迹,图中关于运动员的速度方向、合力方向正确的是( )
A.B.C.D.
10. 如图所示,在光滑的水平面上有一个小球B以初速度v0运动,同时刻在它的正上方有一小球A也以初速度v0水平抛出,并落于C点( )
A.小球A先到达C点B.小球B先到达C点
C.两球同时到达C点D.不能确定
11. 一名92岁的南非妇女从距地面大约2700米的飞机上,与跳伞教练绑在一起跳下,成为南非已知的年龄最大的高空跳伞者.假设没有风的时候,落到地面所用的时间为t,而实际上在下落过程中受到了水平方向的风的影响,则实际下落所用时间( )
A.仍为tB.大于tC.小于tD.无法确定
12. 斜上抛运动可分解为( )
A.水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
B.水平方向的匀变速直线运动和竖直方向的自由落体运动
C.水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动
D.沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动
13. 如图所示,以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30∘的斜面上,这段飞行所用的时间为(g取9.8m/s2)( )
A.23sB.223sC.3sD.2s
14. 一河宽60m,船在静水中的速度为4m/s,水流速度为3m/s,则( )
A.过河的最小位移是60m,所用时间是12s
B.过河的最小位移是75m,所用时间是15s
C.过河的最短时间为12s,此时的位移是60m
D.过河的最短时间为15s,此时的位移是75m
15. 关于质点做匀速圆周运动的下列说法中正确的是( )
A.由a=v2r知a与r成反比
B.由a=ω2r知a与r成正比
C.由ω=2πn知角速度与转速n成正比
D.由ω=vr知ω与r成反比
16. 如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球a、b、c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )
A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同
C.a的初速度比b的小D.b的初速度比c的小
二、多选题
物体以v0的速度水平抛出,当竖直分位移与水平分位移大小相等时,以下说法正确的是( )
A.瞬时速度的大小为5v0B.竖直分速度等于水平分速度
C.运动时间为2v0gD.运动位移的大小为22v02g
如图所示,两个皮带轮的转轴分别是O1和O2,设转动时皮带不打滑,则皮带轮上的A、B、C三点运动快慢关系是( )
A.vA=vB,ωA>ωBB.vA
如图所示,物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起,A物体受水平向右的力F的作用,此时B匀速下降,A水平向左运动,可知( )
A.物体A做匀速运动B.物体A做加速运动
C.物体A所受摩擦力逐渐增大D.物体A所受摩擦力逐渐减小
赛车在倾斜的轨道上转弯如图所示,弯道的倾角为θ=30∘,半径为R=403m,取g=10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A.当赛车为v=10m/s时,车轮受到沿路面向外侧的摩擦力
B.当赛车为v=30m/s时,车轮不受沿路面侧外的摩擦力
C.当赛车为v=50m/s时,车轮受到沿路面向内侧的摩擦力
D.当赛车为v=70m/s时,车轮不受沿路面侧向的摩擦力
三、实验探究题
图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图.
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛________.
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s.(g=9.8m/s2)
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为________m/s;B点的竖直分速度为________m/s.(g=10m/s2)
四、解答题
把一小球从离地面ℎ=5m处,以v0=10m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力, g=10m/s2.求:
(1)小球在空中飞行的时间;
(2)小球落地点离抛出点的水平距离;
(3)小球落地时的速度大小.
如图所示,小物体m=5kg与圆盘保持相对静止,随盘一起以ω=2rad/s做匀速圆周运动,小物体距离转轴r=0.2m,求:
(1)小物块运动时线速度的大小.
(2)小物块受到的静摩擦力的大小和方向.
如图所示,在倾角为37∘的斜面上从A点以6m/s的初速度水平抛出一个小球,小球落在B点.求小球刚碰到斜面时的速度方向及A、B两点间的距离和小球在空中飞行的时间.(g取10m/s2)
参考答案与试题解析
2020-2021学年宁夏银川市第二学期高一年级物理周测 (物理)试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
物体做曲线运动的条件
【解析】
当物体所受的合力方向与速度方向在同一条直线上,物体做直线运动,不在同一条直线上,物体做曲线运动;加速度的方向与合力的方向相同.
【解答】
解:AD.质点做曲线运动,合力的方向与速度方向一定不在同一条直线上,故AD错误.
B.根据牛顿第二定律知,加速度的方向与合力的方向一定相同,故B正确.
C.物体做曲线运动,合力的方向与速度方向不同,则加速度方向与速度方向不同,故C错误.
故选:B.
2.
【答案】
A
【考点】
运动的合成与分解
曲线运动的概念
【解析】
当合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,物体做曲线运动,轨迹夹在速度方向与合力方向之间,合力的方向大致指向轨迹凹的一向.
【解答】
解:两个分运动的合加速度方向水平向右,与合速度的方向不在同一条直线上,所以合运动为曲线运动,根据曲线运动的合力(加速度)大致指向轨迹凹点的一向,知该轨迹为曲线Q,故A正确,BCD错误.
故选A.
3.
【答案】
D
【考点】
物体做曲线运动的条件
【解析】
既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,它的速度肯定是变化的;
而匀速圆周运动的速率是不变的,平抛运动的合力、加速度是不变的.
【解答】
解:A.匀速圆周运动线速度大小不变,即速率不变,故A错误;
BC.平抛运动也是曲线运动,但是它的合力为重力,加速度是重力加速度,是不变的,故BC错误;
D.物体既然做曲线运动,那么它的速度方向肯定是不断变化的,所以速度一定在变化,故D正确.
故选:D.
4.
【答案】
C
【考点】
平抛运动的概念
【解析】
平抛运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移.
【解答】
解:A.做平抛运动的物体加速度不变,做匀变速曲线运动,故A错误;
B.平抛运动的水平分速度不变,竖直分速度逐渐增大,根据v=vx2+vy2知,平抛运动的物体速度逐渐增大,故B错误;
C.根据ℎ=12gt2得,平抛运动的时间t由高度决定,故C正确;
D.水平位移x=v0t=v02ℎg,可知水平位移与抛出的初速度和高度有关,故D错误.
故选C.
5.
【答案】
C
【考点】
水平面内的圆周运动-重力
【解析】
分析小球的受力:受到重力、绳的拉力,二者的合力提供向心力,注意向心力是效果力,在受力分析时不能分析物体受到向心力.
【解答】
解:摆球在水平面内做匀速圆周运动,小球只受重力和绳的拉力作用,二者合力提供向心力,故C正确,ABD错误.
故选C.
6.
【答案】
B
【考点】
匀速圆周运动
【解析】
对于物理量的理解要明确是如何定义的决定因素有哪些,是标量还是矢量,如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键,尤其是注意标量和矢量的区别.
【解答】
解:在描述匀速圆周运动的物理量中,线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量,虽然其大小不变但是方向在变,因此这些物理量是变化的,保持不变的量是角速度.
故选B.
7.
【答案】
B
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
本题主要考查了匀速圆周运动的相关知识点,需要掌握匀速圆周运动线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的,是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动才能正确解答此题.
【解答】
解:同一光盘,由于共轴,则角速度相等,当半径越大时,转动的速度也越大;因为外圈半径大,故线速度就大,读取数据速率就大,故B正确,ACD错误.
故选B.
8.
【答案】
D
【考点】
绳端速度分解模型
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:将A物体的速度v1沿细绳方向和垂直细绳方向分解,沿细绳方向的分速度为v′=v1csα;将B物体的速度vB沿细绳方向和垂直细绳方向分解,沿细绳方向的分速度为vB1=vBcsβ,由于A、B两物体沿细绳方向的分速度大小相等,由v′=vB1,可得vB=v1csαcsβ,选项D正确.
故选D.
9.
【答案】
D
【考点】
物体做曲线运动的条件
【解析】
物体做曲线运动时,轨迹夹在合力与速度方向之间,合力大致指向轨迹凹的一方.
【解答】
解:根据曲线运动的轨迹夹在合力与速度方向之间,合力大致指向轨迹凹的一侧,故D正确,ABC错误.
故选D.
10.
【答案】
C
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
小球b做的是平抛运动,平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解.
小球a做的就是匀速直线运动,小球c自由落体运动,bc竖直方向运动一样,自由落体高度一样.
【解答】
解:小球A做的是平抛运动,在水平方向上的运动是匀速直线运动,小球B做的是匀速直线运动,所以AB在水平方向的运动情况一样,故两个球将同时到达C点,所以C正确.
故选:C.
11.
【答案】
A
【考点】
运动的合成与分解
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:将跳伞者的运动分解为沿水平方向和竖直方向,因为人在竖起方向下落的时间为t,虽受到了水平方向的风的影响,但不影响竖直方向上的运动,所以实际下落时间不变,故A正确,BCD错误.
故选A.
12.
【答案】
C
【考点】
斜抛运动
【解析】
斜上抛运动的初速度可分解为水平和竖直两个方向,再通过分析水平和竖直两个方向上的受力情况得到物体两个方向上的运动性质.
【解答】
解:斜抛运动具有水平方向的初速度分量,且水平方向上不受力,所以水平方向上为匀速直线运动;竖直方向上只受向下的重力,又因为物体具有竖直向上的速度分量,所以竖直方向上是竖直上抛运动,故C正确,ABD错误.
故选C.
13.
【答案】
C
【考点】
斜面上的平抛问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:小球撞在斜面上的速度与斜面垂直,将该速度分解,如图:
则tan60∘=vyv0,则vy=v0tan60∘=gt,所以:t=3v0g=3s.
故选:C.
14.
【答案】
D
【考点】
小船渡河问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:AB.由于静水中的速度大于水流速度,当静水速与水流速的合速度方向垂直于河岸,船将沿垂直河岸方向运动,此时位移最短,所以过河的最小位移是河宽,即为60m,v合=7m/s,所用时间t=dv合=6077s,故AB错误;
CD.当静水速的方向与河岸方向垂直,此时渡河时间最短,此时船不仅参与了静水运动,还参与了水流运动,则渡河时间为t=dv静=15s,而位移为x=32+42×15m=75m,故C错误,D正确.
故选:D.
15.
【答案】
C
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
匀速圆周运动
【解析】
根据匀速圆周运动的角速度的公式和牛顿第二定律逐项分析即可得出结论.
【解答】
解:A.由a=v2r知,当线速度一定时,则有a与r成反比,故A错误.
B.由a=ω2r知,当角速度一定时,则有a与r成正比,故B错误.
C.因为2π是恒量,所以角速度与转速成正比,故C正确.
D.由ω=vr知,角速度与转动半径、线速度都有关,在线速度不变时角速度才与转动半径成反比,故D错误.
故选C.
16.
【答案】
B
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:AB.根据ℎ=12gt2得,高度越高,运动的时间越长,则a的飞行时间比b短,b的飞行时间和c的飞行时间相等,故A错误,B正确;
C.根据x=v0t可知,a的运动时间短,水平位移大,则a的初速度大于b的初速度,故C错误;
D.根据x=v0t可知,b、c的运动的时间相等,b的水平位移大,则b的初速度比c大,故D错误.
故选:B.
二、多选题
【答案】
A,C,D
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
通过竖直分位移与水平分位移大小相等,求出时间,根据时间可求出竖直方向的分速度以及速度的大小和方向.
【解答】
解:BC.竖直分位移与水平分位移大小相等,有v0t=12gt2,所以运动的时间为t=2v0g,此时竖直方向上的分速度vy=gt=2v0,故B错误,C正确;
A.平抛运动瞬时速度的大小为v=vx2+vy2=5v0,故A正确;
D.此时水平方向上的位移的大小为x=v0t=2v02g,由于此时竖直分位移与水平分位移大小相等,所以此时物体运动的位移的大小为x2+y2=2x=22v02g,故D正确.
故选ACD.
【答案】
A,C
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
共轴转动时角速度相等,靠传送带传动时,两轮边缘各点线速度大小相等,根据v=rω,求出各点的线速度、角速度之比.
【解答】
解:除圆心外,同轮轴上的点,角速度相等,则ωB=ωC,
同皮带上的点,线速度大小相等,则vA=vB,
设rA=r,rB=2r,rC=r,
根据公式v=rω,
可得:vBvC=rBrC=2,
ωAωB=rBrA=2,
得:vA=vB=2vC,ωB=ωC=12ωA,综合上述分析AC正确,BD错误.
故选AC.
【答案】
B,D
【考点】
绳端速度分解模型
解析法在动态平衡问题中的应用
【解析】
因B匀速下降,所以滑轮右边的绳子收缩的速度是不变的,把A实际运动的速度沿绳子收缩的方向和与绳子摆动的方向进行正交分解,结合B的速度不变,可判断A的运动情况.
因B匀速下降,所以绳子的拉力的大小不变,把绳子拉A的力沿水平方向和竖直方向进行正交分解,判断竖直方向上的分量的变化,从而可知A对地面的压力的变化,即可得知摩擦力的情况.
【解答】
解:AB.B匀速下降,A沿水平面向左运动,受力分析如图所示:
vB是vA在绳子方向上的分量,vB是恒定的,随着vB与水平方向的夹角增大,vA增大,所以A在水平方向上向左做加速运动,故A错误,B正确.
CD.因为B匀速下降,所以B受力平衡,B所受绳拉力为:T=GB,A受斜向上的拉力等于B的重力,把拉力分解成竖直方向的F2和水平方向的F1,如图所示:
在竖直方向上,有N+F2=GA,绳子与水平方向的夹角增大,所以F2增大,支持力N减小,由牛顿第三定律可知,物体A对桌面的压力减小,故物体A对桌面的摩擦力减小,由牛顿第三定律得,物体A所受摩擦力减小,故C错误,D正确.
故选BD.
【答案】
A,C
【考点】
摩擦力的判断
水平面内的圆周运动-重力
【解析】
根据牛顿第二定律不受摩擦力时,靠重力和支持力的合力提供向心力得出速度的大小,从而通过速度比较,分析赛车车轮所受的摩擦力方向.
【解答】
解:赛车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供,如图所示:
根据牛顿第二定律得:mgtanθ=mv2R,
解得v=gRtanθ=10×403×33m/s=20m/s.
A.当赛车为v=10m/s时,重力和支持力的合力大于所需的向心力,则车轮受到沿路面向外侧的摩擦力,故A正确.
B.当赛车为v=30m/s时,重力和支持力的合力不够提供向心力,则车轮受到沿路面向内侧的摩擦力,故B错误.
C.当赛车为v=50m/s时,重力和支持力的合力不够提供向心力,车轮受到沿路面向内侧的摩擦力,故C正确.
D.当赛车为v=70m/s时,重力和支持力的合力不够提供向心力,车轮受到沿路面向内侧的摩擦力,故D错误.
故选AC.
三、实验探究题
【答案】
(1)水平,初速度相同
(2)1.6
(3)1.5,2
【考点】
研究平抛物体的运动
【解析】
(1)平抛运动要保证小球水平飞出,斜槽的末端切线水平,为了保证每次平抛运动的初速度相同,小球每次从同一位置由静止释放;
(2)O点为平抛的起点,水平方向匀速x=v0t,竖直方向自由落体y=12gt2,据此可正确求解;
(3)根据竖直方向运动特点△ℎ=gt2,求出物体运动时间,然后利用水平方向物体做匀速运动,可以求出其水平速度大小,利用匀变速直线运动的推论可以求出B点的竖直分速度大小,根据速度的合成原理求出小球通过B点的速度.
【解答】
解:(1)为了保证小球水平飞出,斜槽的末端切线应该水平;
每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛的初速度相同.
(2)由于O为抛出点,所以根据平抛运动规律有:
x=v0t,
y=12gt2,
将x=32cm,y=19.6cm,代入解得:v0=1.6m/s.
(3)由图可知,物体由A→B和由B→C所用的时间相等,且有:
Δy=gT2,由图可知Δy=2L=10cm,代入解得,T=0.1s,
x=v0T,将x=3L=15cm代入解得:v0=1.5 m/s,
竖直方向自由落体运动,则有:
vBy=ℎAC2T=2m/s.
四、解答题
【答案】
(1)小球在空中飞行的时间为1s;
(2)小球落地点离抛出点的水平距离为10m;
(3)小球落地时的速度大小为102m/s.
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据高度求出运动的时间;
(2)结合初速度和时间求出水平位移;
(3)根据自由落体运动的规律求出落地时竖直分速度,再进行合成得到小球落地时的速度大小.
【解答】
解:(1)平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,
根据ℎ=12gt2得:t=2ℎg=2×510s=1s;
(2)水平距离x=v0t=10×1m=10m;
(3)落地时竖直分速度vy=gt=10×1m/s=10m/s,
所以落地时速度大小v=v02+vy2=102+102m/s=102m/s.
【答案】
(1)小物块运动时线速度的大小为0.4m/s.
(2)小物块受到的静摩擦力的大小为4N,方向指向圆心.
【考点】
水平面内的圆周运动-摩擦力
【解析】
【解答】
解:(1)小物块运动时线速度的大小为v=ωr=0.4m/s.
(2)f=Fn=mω2r=4N,方向指向圆心.
【答案】
小球刚碰到斜面时的速度方向与水平方向的夹角的正切值为32,AB两点间的距离为6.75m,小球在空中飞行的时间为0.9s.
【考点】
斜面上的平抛问题
【解析】
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据竖直位移与水平位移的关系求出运动的时间,从而得出水平距离和竖直分速度,结合平行四边形定则求出AB的距离以及速度与水平方向的夹角.
【解答】
解:运动轨迹如图,设小球运动的时间为t,
则x=v0t,
y=12gt2,
结合几何知识:yx=tan37∘,
联立解得t=3v02g=0.9s,
则x=v0t=6×0.9m=5.4m,
所以AB间的距离s=xcs37∘=,
小球落在斜面上时,竖直方向上的分速度:
vy=gt=10×0.9m/s=9m/s,
则速度与水平方向的夹角正切值tanθ=vyv0=32.
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