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期中检测 01
(满分:100分,时间:90分钟)
一、单项选择题(每题4分,共32分)
1.(2019·青岛高一检测)下列关于曲线运动的说法中,不正确的是( )
A.做曲线运动的物体,轨迹上某点的切线方向即为物体在该位置的速度方向
B.曲线运动可以是匀速运动
C.在曲线运动中,物体的加速度方向和速度方向是不相同的
D.当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动
【解析】选B 做曲线运动的物体,轨迹上某点的切线方向即为物体在该位置的速度方向,选项A正
确;做曲线运动的物体速度方向不断变化,即速度不断变化,则不是匀速运动,选项 B错误;在曲线运动
中,物体的加速度方向和速度方向是不相同的,选项 C正确;当物体所受合力的方向与它的速度方向不在
同一直线上时,物体做曲线运动,选项D正确。
2.下列关于质点做匀速圆周运动的说法中,正确的是( )
A.由a=知a与r成反比
B.由a=ω2r知a与r成正比
C.由ω=知ω与r成反比
D.由ω=2πn知ω与转速n成正比
【解析】选D 由a=知,只有当v一定时a才与r成反比;同理,由a=ω2r知,只有当ω一定时a才
与r成正比;由ω=知v一定,ω与r成反比,故A、B、C均错误。而ω=2πn中,2π是定值,ω与转速n
成正比,D正确。
3.游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河,当水速突然变大时,对运动员渡河时间和经历的路程
产生的影响是( )
A.路程变大,时间延长
B.路程变大,时间缩短
C.路程变大,时间不变
D.路程和时间均不变
【解析】选C 运动员渡河可以看成是两个运动的合运动:垂直河岸的运动和沿河岸的运动。运动员
以恒定的速率垂直河岸渡河,在垂直河岸方向的分速度恒定,由分运动的独立性原理可知,渡河时间不变;
但是水速变大,沿河岸方向的运动速度变大,因时间不变,则沿河岸方向的分位移变大,总路程变大,故
选项C正确。
4.如图所示,一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动,a和b是轮边缘上的两个点,则偏心轮转动过程
中a、b两点( )
A.角速度大小相同
B.线速度大小相同
C.周期大小不同
D.转速大小不同
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂【解析】选A 同轴转动,角速度大小相等,周期、转速都相等,选项A正确,C、D错误;角速度
大小相等,但转动半径不同,根据v=ωr可知,线速度大小不同,选项B错误。
5.一个物体做曲线运动,在某时刻物体的速度v和合外力F的方向可能正确的是( )
【解析】选A 物体做曲线运动时,速度沿该点的切线方向,合外力与速度不共线,且指向轨迹弯曲
方向的凹侧,故选项A正确。
6.G20峰会“最忆是杭州”的文艺演出中,芭蕾舞演员保持如图所示姿势原地旋转,此时手臂上A、
B两点角速度大小分别为ω 、ω ,线速度大小分别为v 、v ,则( )
A B A B
A.ω <ω B.ω >ω
A B A B
C.v <v D.v >v
A B A B
【解析】选D 由于A、B两点在人自转的过程中周期一样,所以根据ω=可知,A、B两点的角速度
一样,选项AB错误;根据v=rω可知,A点转动半径大,所以A点的线速度要大,选项D正确,C错误。
7.(2019·烟台一中期中)如图所示,在距河面高度h=20 m的岸上有人用长绳拴住一条小船,开始时绳
与水面的夹角为30°。人以恒定的速率v=3 m/s拉绳,使小船靠岸,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,那么(
)
A.5 s时绳与水面的夹角为60°
B.5 s时小船前进了15 m
C.5 s时小船的速率为4 m/s
D.5 s时小船到岸边的距离为15 m
【解析】选D 设开始时小船距岸边为L,则L==20 m,5 s时人拉绳端移动位移为x=vt=3×5 m=15
m,设5 s时小船前进了x′,绳与水面的夹角为θ,由几何关系得sin θ==0.8,解得θ=53°,A错误;由
tan θ=,解得x′≈19.64 m,B错误;由v cos θ=v可得5 s时小船的速率为v =5 m/s,C错误;5 s时小船
船 船
到岸边的距离为L-x′==15 m,D正确。
8.如图所示,水平面上固定一个斜面,从斜面顶端向右平抛一只小球,当初速度为 v 时,小球恰好
0
落到斜面底端,飞行时间为t 。现用不同的初速度v从顶端向右平抛这只小球,以下能正确表示平抛的飞
0
行时间t随v变化的关系是( )
【解析】选A 当小球落在斜面上时,有:tan θ===,解得:t=,与速度v成正比。当小球落在地
面上,根据h=gt2,解得:t=,可知运动时间不变。所以t与v的关系图线先是过原点的一条倾斜直线,
然后是平行于横轴的直线,故A正确,B、C、D错误。
二、多项选择题(每题4分,共16分)
9.物体在力F 、F 、F 的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去外力F ,则物体的运动情况是(
1 2 3 1
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A.必沿着F 的方向做匀加速直线运动
1
B.必沿着F 的方向做匀减速直线运动
1
C.不可能做匀速直线运动
D.可能做直线运动,也可能做曲线运动
【解析】选CD 撤去外力F 后物体所受合力大小及方向恒定,故撤去外力F 后物体不可能做匀速直
1 1
线运动,C正确。若合力与物体的运动方向在一条直线上,则物体做匀变速直线运动,若合力与物体的运
动方向不在一条直线上,则物体做匀变速曲线运动,故A、B错误,D正确。
10. 如图所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内做匀速圆周运
动,则它们的( )
A.运动周期相同
B.运动线速度一样
C.运动角速度相同
D.向心加速度相同
【解析】选AC 小球受力如图所示,根据牛顿第二定律
有mgtan θ=ma=mω2·Lsin θ=
m=mLsin θ,
解得a=gtan θ=g·,
v=,ω==,
T=2π。
11.刀削面是很多人喜欢的面食之一,因其风味独特而驰名中外。刀削面全凭刀削,因此得名。如图
所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片,面片便飞
向锅中。若面团到锅上沿水平面的竖直距离为0.8 m,到锅最近的水平距离为0.5 m,锅的半径为0.5 m。要
想使削出的面片落入锅中,则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些(g取10 m/s2)( )
A.1 m/s B.2 m/s
C.3 m/s D.4 m/s
【解析】选BC 由h=gt2知,面片在空中的运动时间t==0.4 s,而水平位移x=vt,故面片的初速度
0
v =,将x =0.5 m,x =1.5 m代入得面片的最小初速度v ==1.25 m/s,最大初速度v ==3.75 m/s,即
0 1 2 01 02
1.25 m/s≤v≤3.75 m/s,选项B、C正确。
0
12.如图所示,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为
l,b与转轴的距离为2l,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g。若圆
盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )
A.b一定比a先开始滑动
B.a、b所受的摩擦力始终相等
C.ω= 是b开始滑动的临界角速度
D.当ω= 时,a所受摩擦力的大小为kmg
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂【解析】选AC 小木块a、b做匀速圆周运动时,由静摩擦力提供向心力,即f=mω2R。当角速度增
加时,静摩擦力增大,当增大到最大静摩擦力时,发生相对滑动,对木块a:f =mω2l,当f =kmg时,
a a a
kmg=mω2l,ω =;对木块b:f =mω2·2l,当f =kmg时,kmg=mω2·2l,ω =,所以b先达到最大静摩
a a b b b b b
擦力,即b先开始滑动,选项A正确。两木块滑动前转动的角速度相同,则f=mω2l,f=mω2·2l,f<f,
a b a b
选项B错误。当ω=时b刚要开始滑动,选项C正确。当ω=时,a没有滑动,则f =mω2l=kmg,选项D
a
错误。
三、非选择题(共6题,52分)
13.(6分)在“探究平抛运动的特点”的实验中:
(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是__________________
_____________________________________________________。
(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为 x轴和y轴,竖直
线是用________来确定的。
(3)某同学建立的直角坐标系如图所示,若他在安装实验装置和进行实验操作时只有一处失误,即是
____________________________________________________________________________________________
_______________________________________________。
【解析】(1)斜槽末端水平时小球在斜槽末端受力平衡,即放在槽口能静止不动。
(2)用铅垂线来确定竖直线最准确。
(3)坐标原点应在平抛起点小球的球心位置,即坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影
点。
【答案】(1)将小球放置在槽口处轨道上,看小球能否保持静止 (2)铅垂线 (3)坐标原点应该是小球
在槽口时球心在白纸上的水平投影点
14.(6分)某学习小组做探究向心力与向心加速度关系实验。实验装置如图甲:一轻质细线上端固
定在拉力传感器O点,下端悬挂一质量为m的小钢球。小球从A点静止释放后绕O点在竖直面内沿着圆弧
ABC摆动。已知重力加速度为g,主要实验步骤如下:
(1)用游标卡尺测出小球直径d。
(2)按图甲所示把实验器材安装调节好。当小球静止时,如图乙所示,毫米刻度尺0刻度与悬点O水平
对齐(图中未画出),测得悬点O到球心的距离L=________ m。
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂(3)利用拉力传感器和计算机,描绘出小球运动过程中细线拉力大小随时间变化的图线,如图丙所示。
(4)利用光电计时器(图中未画出)测出小球经过B点过程中,其直径的遮光时间为Δt;可得小球经过B
点瞬时速度为v=________(用d、Δt表示)。
(5)若向心力与向心加速度关系遵循牛顿第二定律,则小球通过B点时物理量m、v、L、g、F(或F)应
1 2
满足的关系式为:________________________________________________。
【解析】(2)由题图所示刻度尺可知,其分度值为 1 mm,其示数为:86.30 cm=0.863 0 m(0.862 5~
0.863 5均正确);
(4)小球经过B点时的瞬时速度:v=;
(5)由题图所示图像可知,小球经过B点时绳子的拉力为F,绳子的拉力与重力的合力提供小球做圆周
2
运动的向心力,由牛顿第二定律得:
F-mg=m。
2
【答案】(2)0.863 0 (0.8625~0.8635均平) (4) (5)F-mg=m
2
15.(10分)如图所示,水平转盘上放有质量为m的物块,当物块到转轴的距离为R时,连接物块和转
轴的绳刚好被拉直(绳中张力为零),物块与转盘间最大静摩擦力是其重力的k倍,求:
(1)转盘的角速度为ω=时绳中的张力T;
1 1
(2)转盘的角速度为ω=时绳中的张力T。
2 2
【解析】 设角速度为ω 时绳刚好被拉直且绳中张力为零,则由题意有kmg=mω 2r
0 0
解得ω=。 ②
0
(1)当转盘的角速度为ω =时,有ω<ω ,物块所受静摩擦力足以提供物块随转盘做圆周运动所需向心
1 1 0
力 ③
即:T=0。 ④
1
(2)当转盘的角速度为ω =时,有ω>ω ,物块所受最大静摩擦力不足以提供物块随转盘做圆周运动所
2 2 0
需向心力 ⑤
则 kmg+T=mωr ⑥
2
解得T=kmg。 ⑦
2
16.(10分)如图所示,一个小球从高h=10 m处以水平速度v =10 m/s抛出,撞在倾角θ=45°的斜面
0
上的P点,已知AC=5 m,g取10 m/s2。
求:
(1)P、C之间的距离;
(2)小球撞击P点时速度的大小和方向。
【解析】 (1)A、C之间的距离s=5 m,设P、C之间的距离为L。
根据平抛运动规律有
s+Lcos 45°=vt
0
h-Lsin 45°=gt2
联立解得L=5 m,t=1 s。
(2)小球撞击P点时的水平速度v=10 m/s
0
竖直速度v=gt=10 m/s
y
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂所以小球撞击P点时速度的大小v=10 m/s
设小球的速度方向与水平方向的夹角为α,则tan α==1,α=45°,
即方向垂直于斜面向下。
17.(10分)为确保弯道行车安全,汽车进入弯道前必须减速。如图所示,AB为进入弯道前的平直公路,
BC为水平圆弧形弯道。已知AB段的距离s =14 m,弯道半径R=24 m。汽车到达A点时速度v =16
AB A
m/s,汽车与路面间的动摩擦因数μ=0.6,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。要确保汽车进入
弯道后不侧滑。求汽车:
(1)在弯道上行驶的最大速度;
(2)在AB段做匀减速运动的最小加速度;
(3)为提高BC处转弯的最大速度,请提出公路建设时的合理建议(至少写两点)。
【解析】 (1)在BC弯道,由牛顿第二定律得:
μmg=
代入数据解得v =12 m/s
max
(2)汽车匀减速至B处,速度减为12 m/s时,加速度最小,
由运动学公式-2a s =v-v
min AB
代入数据解得a =4 m/s2
min
(3)BC弯道路面建成外高内低,增大路面摩擦因数,使BC弯道的弯道半径变大。
18.(10分)如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量 m=1.0 kg的小物块,它与水平台阶表面的
动摩擦因数μ=0.25,且与台阶边缘O点的距离s=5 m。在台阶右侧固定了一个圆弧挡板,圆弧半径R=5
m,今以O点为原点建立平面直角坐标系。现用F=5 N的水平恒力拉动小物块,已知重力加速度g取10
m/s2。
(1)为使小物块不能击中挡板,求拉力F作用的最长时间;
(2)若小物块在水平台阶上运动时,水平恒力一直作用在小物块上,当小物块过 O点时撤去拉力,求小
物块击中挡板上的位置的坐标。
【解析】 (1)为使小物块不会击中挡板,设拉力F作用最长时间t 时,小物块刚好运动到O点。
1
由牛顿第二定律得F-μmg=ma
1
解得a=2.5 m/s2
1
减速运动时的加速度大小为a=μg=2.5 m/s2
2
由运动学公式得s=at+at
1 2
而at=at
11 22
解得t=t= s。
1 2
(2)水平恒力一直作用在小物块上,由运动学公式有
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1
解得小物块到达O点时的速度为v=5 m/s
0
小物块过O点后做平抛运动
水平方向:x=vt
0
竖直方向:y=gt2
又x2+y2=R2
解得位置坐标为x=5 m,y=5 m。
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