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湖南省邵阳市邵阳县石齐学校2014-2015学年高一下学期第一次月考物理试卷(石星班)


2014-2015 学年湖南省邵阳市邵阳县石齐学校高一(下)第一次月 考物理试卷(石星班)
一.单项选择题(本题共 20 小题,每小题 3 分,共 60 分. ) 1. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)一物体在 F1、F2…F6 作用下做匀速直线运动,若突然撤 去 F2,其它力不变,则该物体() A.一定做曲线运动 B. 一定做匀变速运动 C. 必沿 F2

反方向做直线运动 D.必沿 F2 方向做直线运动 2. (3 分) (2012 春?白银区校级期中)关于曲线运动,下列说法不正确的是() A.曲线运动的速度大小可能不变 B. 曲线运动的速度方向可能不变 C. 曲线运动一定是变速运动 D.曲线运动可能是匀变速运动 3. (3 分) (2014 春?瑞安市期中)一物体作匀速圆周运动,在其运动过程中,不发生变化的 物理量是() A.线速度 B.角速度 C.向心加速度 D.合外力 4. (3 分) (2012 春?白银区校级期中)决定一个平抛物体运动总时间的因素是() A.抛出时的初速度 B. 抛出时的竖直高度 C. 抛出时的初速度和竖起高度 D.以上都不对 5. (3 分) (2013 春?无锡期末)某人以不变的速度垂直对岸游去,游到中间,水流速度加大, 则此人渡河时间比预定时间() A.增加 B.减少 C.不变 D.无法确定 6. (3 分) (2011?介休市校级一模)如图所示,人在岸上用轻绳拉船,若人匀速行进,则船将 做()

A.匀速运动

B.匀加速运动

C.变加速运动

D.减速运动

7. (3 分) (2008?启东市模拟)质量为 m 的滑块从半径为 R 的半球形碗的边缘滑向碗底,过 碗底时速度为 v,若滑块与碗间的动摩擦因数为 μ,则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为() A.μmg B. C. D. μm μm(g+ ) μm( ﹣g)

8. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)质量相等的 A、B 两物体,从等高处同时开始运动,A 做自由落体运动,B 做初速度为 v0 的平抛运动,不计空气阻力,则()

A.两物体在相等时间内发生的位移相等 B. 在任何时刻两物体总在同一水平面上 C. 落地时两物体的速度大小相等 D.在相等的时间间隔内,两物体的加速度变化量相等 9. (3 分) (2010?福建校级模拟)因“光纤之父”高锟的杰出贡献,早在 1996 年中国科学院紫 金山天文台就将一颗于 1981 年 12 月 3 日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”. 假 设高锟星为均匀的球体,其质量为地球质量的 倍,半径为地球半径的 倍,则“高锟星”表面 的重力加速度是地球表面的重力加速度的() A. B. C. 倍 倍

D. 倍 倍

10. (3 分) (2014 春?鱼台县校级期中)如图所示,当汽车通过拱桥顶点的速度为 10m/s 时, 车对桥顶的压力为车重的 ,如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时,不受摩擦力作用,则 汽车通过桥顶的速度应为(g=10m/s ) ()
2

A.15 m/s

B.20 m/s

C.25 m/s

D.30 m/s

11. (3 分) (2013?杭州二模)如图所示,小球 m 可以在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运 动,下列说法中正确的是()

A.小球通过最高点的最小速度至为 B. 小球通过最高点的最小速度可以为 0 C. 小球在水平线 ab 以下管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力 D.小球在水平线 ab 以上管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力 12. (3 分) (2012 春?白银区校级期中)中央电视台《今日说法》栏目曾经报道了一起发生在 湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故.家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连 续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲撞进李先生家,造成三死一 伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图所 示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是()

①由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作向心运动 ②由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作离心运动 ③公路在设计上可能内(东)高外(西)低 ④公路在设计上可能外(西)高内(东)低.

A.①③

B.②④

C.①④

D.②③

13. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上,则此时 ()

A.衣服受重力,筒壁的弹力和摩擦力,及离心力作用 B. 衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力和重力的合力提供 C. 筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大 D.筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少 14. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内,其内物体 处于完全失重状态,物体() A.不受地球引力作用 B. 所受引力全部用来产生向心加速度 C. 加速度为零 D.可在飞行器中用天平测量物体的质量 15. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是() A.不能看作质点的两物体间也不存在相互作用的引力 B. 任何两物体间的引力才都能直接用 F= 计算 C. 由 F= 知,两物体间距离 r 趋近于 0 时,它们间的引力无穷大

D.万有引力常量 G 的数值首先是由卡文迪许测出来的 16. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半 径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶速度为 v,则下列说法中正确的是() A.当以 v 的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力

B. 当以 v 的速度通过此弯路时,火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心 力 C. 当速度大于 v 时,轮缘挤压内轨 D.当速度小于 v 时,轮缘挤压外轨 17. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)一小球用轻绳悬挂在某固定点,现将轻绳水平拉直, 然后由静止开始释放小球.考虑小球由静止开始运动到最低位置的过程() A.小球在水平方向的速度逐渐先增大后减小 B. 小球在竖直方向的速度逐渐先减小后增大 C. 到达最低位置时小球线速度最大 D.到达最低位置时绳子的拉力等于小球重力 18. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)一条河宽 100m,水流速度为 3m/s,一条小船在静水 中的速度为 5m/s,关于船过河的过程,下列说法不正确的是() A.船过河的最短时间是 20s B. 船要垂直河岸过河需用 25s 的时间 C. 船的实际速度可能为 5m/s D.船的实际速度可能为 10m/s 19. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)1998 年 1 月发射的“月球勘探者”空间探测器,运用最 新科技手段对月球进行近距离勘探,在月球重力分布,磁场分布及元素测定等方面取得了新 成果,探测器在一些环形山中发现了质量密集区,当飞到这些质量密集区时,通过地面的大 口径射电望远镜观察,“月球勘探者”的轨道参数发生了微小变化,这些变化是() A.半径变小 B.半径变大 C.速率变小 D.角速度变大 20. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)用 m 表示地球同步通信卫星的质量、h 表示卫星离地 面的高度、M 表示地球的质量、R0 表示地球的半径、g0 表示地球表面处的重力加速度、T0 表 示地球自转的周期、ω0 表示地球自转的角速度,则地球同步通信卫星的环绕速度 v 不可能是 () A.ω0R0 B. C. D.

三.填空题(每题 3 分,共 15 分) 21. (4 分) (2012 春?白银区校级期中)我国 1984 年发射过一颗同步卫星,这颗卫星位于赤 道上空相对地面静止不动,已知地球半径是 R,质量是 M,自转周期 T,万有引力常量 G,那 么这颗卫星距地面高度的表达式是. 22. (6 分) (2012 春?白银区校级期中)如图所示,皮带传动装置,在运行中皮带不打滑,两 轮半径分别为 R 和 r,且 r:R=2:3,M、N 分别为两轮边缘上的点,则在皮带运行过程中, M、N 两点的角速度之比为 ωM:ωN=;向心加速度之比为 aM:aN=.

23. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)研究平抛运动,下列哪些做法可以减小实验误差 () A.使用密度大,体积小的钢球 B. 尽量减小钢球释放起点的高度 C. 实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始落下 D.使斜槽末端的切线保持水平 24. (2 分) (2012 春?白银区校级期中)如图所示的数据和图线为某同学做平抛运动实验所得 出,但忘记记下小球做平抛运动的起点位置 O,请根据图中数据求出平抛运动的初速度 2 v0=. (g=10m/s )

四.计算题(共 25 分) 25. (10 分) (2011 秋?伊宁市校级期末)一细杆与水桶相连,水桶中装有水,水桶与细杆一起 在竖直平面内做圆周运动, 如图所示, 水的质量 m=0.5kg, 水的重心到转轴的距离 l=50cm. (取 g=10m/s ,不计空气阻力) (1)若在最高点水不流出来,求桶的最小速率; (2)若在最高点水桶的速率 v=3m/s,求水对桶底的压力.
2

26. (10 分) (2011 春?兖州市期中)如图所示,绳长 L=0.5m,能承担最大拉力为 42N,一端 固定在 O 点,另一端挂一质量为 m=0.2kg 的小球,悬点 O 到地面高 H=5.5m,若小球至最低 2 点绳刚好断.求小球落地点离 O 点的水平距离 s. (g=10m/s )

27. (5 分) (2004?江西)在勇气号火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上, 再经过多次弹跳才停下来. 假设着陆器第一次落到火星表面弹起后, 到达最高点时的高度为 h, 速度方向是水平的,速度大小为 v0,求它第二次落到火星表面时速度的大小,计算时不计火 星大气阻力.已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为 r,周期为 T.火星可视为半径为 r0 的均 匀球体.

2014-2015 学年湖南省邵阳市邵阳县石齐学校高一(下) 第一次月考物理试卷(石星班)
参考答案与试题解析

一.单项选择题(本题共 20 小题,每小题 3 分,共 60 分. ) 1. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)一物体在 F1、F2…F6 作用下做匀速直线运动,若突然撤 去 F2,其它力不变,则该物体() A.一定做曲线运动 B. 一定做匀变速运动 C. 必沿 F2 反方向做直线运动 D.必沿 F2 方向做直线运动 考点:物体做曲线运动的条件. 专题:物体做曲线运动条件专题. 分析:物体受到多个力的作用,物体做匀速直线运动,这多个力是平衡力,如果其中一个力突 然消失,剩余的力的合力与撤去的力等值、反向、共线,是非平衡力,物体在非平衡力 的作用下一定改变了物体的运动状态;曲线运动的条件是合力与速度不共线. 解答:解:A、B、曲线运动的条件是合力与速度不共线,当其余力的合力与速度不共线时, 物体做曲线运动;若由于合力恒定,故加速度恒定,即物体做匀变速曲线运动,剩余的 力的合力方向与原来速度方向垂直,则物体做类似于平抛运动.故 A 错误,B 正确; C、有一个作匀速直线运动的物体受到多个力的作用,这多个力一定是平衡力,如果其 中的一个力突然消失,剩余的力的合力与撤去的力等值、反向、共线,这个合力恒定不 变.若物体的速度方向与此合力方向相同,则物体将匀加速直线运动,若剩余的两个力 的合力与物体的速度方向相反,则物体做匀减速直线运动.若合力与速度不共线时,物 体做曲线运动.故 CD 错误. 故选:B 点评:本题考查了曲线运动的条件以及共点力平衡的知识, 关键根据平衡得到其余力的合力恒 定,然后结合曲线运动的条件分析. 2. (3 分) (2012 春?白银区校级期中)关于曲线运动,下列说法不正确的是() A.曲线运动的速度大小可能不变 B. 曲线运动的速度方向可能不变 C. 曲线运动一定是变速运动 D.曲线运动可能是匀变速运动 考点:曲线运动. 专题:物体做曲线运动条件专题. 分析:物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”.当物体所受的合外力和它速度方向不在 同一直线上,物体就是在做曲线运动. 解答:解:A、曲线运动的速度大小可能不变,如匀速圆周运动,故 A 正确; B、曲线运动的速度的方向沿着切线方向,速度的方向时刻该变,所以曲线运动一定是 变速运动,故 B 错误; C、曲线运动的速度的方向沿着切线方向,速度的方向时刻该变,所以曲线运动一定是

变速运动,故 C 正确; D、曲线运动的加速度可以恒定,如平抛运动的加速度恒为 g,是匀变速运动,故 D 正 确; 本题选择不正确的,故选:B. 点评:本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查, 匀速圆周运动, 平抛运动等都是曲线运动, 对于它们的特点要掌握住. 3. (3 分) (2014 春?瑞安市期中)一物体作匀速圆周运动,在其运动过程中,不发生变化的 物理量是() A.线速度 B.角速度 C.向心加速度 D.合外力 考点:线速度、角速度和周期、转速. 专题:匀速圆周运动专题. 分析:匀速圆周运动的过程中,线速度的方向时刻改变,向心加速度、合外力的方向始终指向 圆心,方向也是时刻改变. 解答:解:A、在匀速圆周运动的过程中,线速度的大小不变,方向时刻改变.故 A 错误. B、在匀速圆周运动的过程中,角速度的大小和方向都不变.故 B 正确. C、根据 a= 知,在匀速圆周运动的过程中,向心加速度的大小不变,方向始终

指向圆心.故 C 错误. D、根据 知,在匀速圆周运动的过程中,合外力的大小不变,方向始终指向

圆心.故 D 错误. 故选 B. 点评:解决本题的关键知道在匀速圆周运动的过程中,线速度、向心加速度的大小不变,方向 时刻改,角速度的大小和方向都不变. 4. (3 分) (2012 春?白银区校级期中)决定一个平抛物体运动总时间的因素是() A.抛出时的初速度 B. 抛出时的竖直高度 C. 抛出时的初速度和竖起高度 D.以上都不对 考点:平抛运动. 专题:平抛运动专题. 分析: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,运动的时间由 高度决定. 解答:解:根据 h= gt2 知,t= ,知平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关,故 ACD 错误,B 正确; 故选:B. 点评:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律, 知道平抛运动的时 间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移. 5. (3 分) (2013 春?无锡期末)某人以不变的速度垂直对岸游去,游到中间,水流速度加大, 则此人渡河时间比预定时间()

A.增加

B.减少

C.不变

D.无法确定

考点:运动的合成和分解. 专题:运动的合成和分解专题. 分析:将游泳者的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,抓住分运动与合运动具有等时 性,通过垂直于河岸方向上的运动判断时间是否变化. 解答:解:将游泳者的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,因为人以不变的速度向着对 岸垂直游去,垂直于河岸方向上的分速度不变,水流速度不影响垂直于河岸方向上的运 动,所以渡河时间不变.故 C 正确,A、B、D 错误. 故选:C. 点评:解决本题的关键将游泳者的运动进行分解,抓住分运动与合运动具有等时性,各分运动 具有独立性进行分析. 6. (3 分) (2011?介休市校级一模)如图所示,人在岸上用轻绳拉船,若人匀速行进,则船将 做()

A.匀速运动

B.匀加速运动

C.变加速运动

D.减速运动

考点:运动的合成和分解. 专题:运动的合成和分解专题. 分析:对小船进行受力分析,抓住船在水平方向和竖直方向平衡,运用正交分解分析船所受的 力的变化. 解答:解:由题意可知,人匀速拉船,根据运动的分解与合成,则有速度的分解,如图所示, V1 是人拉船的速度,V2 是船行驶的速度,设绳子与水平夹角为 θ,则有:V1=V2cosθ, 随着 θ 增大,由于 V1 不变,所以 V2 增大,且非均匀增大.故 C 正确,ABD 错误. 故选 C.

点评:解决本题的关键能够正确地对船进行受力分析,抓住水平方向和竖直方向合力为零,根 据平衡分析. 7. (3 分) (2008?启东市模拟)质量为 m 的滑块从半径为 R 的半球形碗的边缘滑向碗底,过 碗底时速度为 v,若滑块与碗间的动摩擦因数为 μ,则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为() A.μmg B. C. D. μm μm(g+ ) μm( ﹣g)

考点:向心力;滑动摩擦力;牛顿第二定律. 专题:牛顿第二定律在圆周运动中的应用. 分析:滑块经过碗底时,由重力和碗底对球支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出 碗底对球的支持力,再由摩擦力公式求解在过碗底时滑块受到摩擦力的大小.

解答:解:滑块经过碗底时,由重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得 FN﹣mg= 则碗底对球支持力 FN=mg+ 所以在过碗底时滑块受到摩擦力的大小 f=μFN=μ(mg+ )=μm(g+ )

故选 C. 点评:本题运用牛顿第二定律研究圆周运动物体受力情况,比较基本,不容有失. 8. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)质量相等的 A、B 两物体,从等高处同时开始运动,A 做自由落体运动,B 做初速度为 v0 的平抛运动,不计空气阻力,则() A.两物体在相等时间内发生的位移相等 B. 在任何时刻两物体总在同一水平面上 C. 落地时两物体的速度大小相等 D.在相等的时间间隔内,两物体的加速度变化量相等 考点:平抛运动. 专题:平抛运动专题. 分析:平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向上做匀速直线运动.抓住平抛运动 的特点比较两物体落地的时间、速度、速率以及通过的位移. 解答:解: A、 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动, 所以 A 与 B 竖直方向的运动情况相同, 而 B 水平方向做匀速直线运动,还有水平位移,所以在相等时间内 B 的位移大,故 A 错误. B、在任何时刻两物体下落的高度相同,所以总在同一水平面上,故 B 正确. C、两物体落地时在竖直方向的分速度大小相等,但平抛运动有水平分速度,根据速度 的合成,知 B 物体落地时的速度大.故 C 错误. D、两个物体的加速度都是 g,保持不变,加速度变化量相等,故 D 正确. 故选:BD. 点评:解决本题的关键知道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,分运动与合运动具有等时性. 9. (3 分) (2010?福建校级模拟)因“光纤之父”高锟的杰出贡献,早在 1996 年中国科学院紫 金山天文台就将一颗于 1981 年 12 月 3 日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”. 假 设高锟星为均匀的球体,其质量为地球质量的 倍,半径为地球半径的 倍,则“高锟星”表面 的重力加速度是地球表面的重力加速度的() A. B. C. 倍 倍

D. 倍 倍

考点:万有引力定律及其应用. 专题:万有引力定律的应用专题. 分析:在行星表面的物体受到的重力等于行星对物体的万有引力, 根据万有引力公式求出重力

加速度的表达式,然后根据根据“高锟星”质量、半径与地球质量、半径的关系求出“高 锟星”表面的重力加速度. 解答:解:设行星质量是 M,半径是 R,物体质量是 m, 行星表面的物体受到的重力等于行星对它的万有引力, 则G =mg,重力加速度 g= ,

=

=

=

=



故选 C. 点评:本题考查了求“高锟星”表面的重力加速度与地球表面的重力加速度的关系问题,难度不 是很大,熟练应用万有引力公式,即可正确解题. 10. (3 分) (2014 春?鱼台县校级期中)如图所示,当汽车通过拱桥顶点的速度为 10m/s 时, 车对桥顶的压力为车重的 ,如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时,不受摩擦力作用,则 汽车通过桥顶的速度应为(g=10m/s ) ()
2

A.15 m/s

B.20 m/s

C.25 m/s

D.30 m/s

考点:向心力;牛顿第二定律. 专题:牛顿第二定律在圆周运动中的应用. 分析:根据竖直方向上的合力提供向心力求出桥的半径,当汽车不受摩擦力时,支持力为零, 则靠重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出汽车通过桥顶的速度. 解答: 解:根据牛顿第二定律得, ,即 解得:r=40m. 当摩擦力为零时,支持力为零,有:mg= ,解得 .故 B 正确,

A、C、D 错误. 故选 B. 点评: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. 11. (3 分) (2013?杭州二模)如图所示,小球 m 可以在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运 动,下列说法中正确的是()

A.小球通过最高点的最小速度至为 B. 小球通过最高点的最小速度可以为 0 C. 小球在水平线 ab 以下管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力 D.小球在水平线 ab 以上管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力 考点:向心力. 专题:匀速圆周运动专题. 分析:小球在竖直光滑圆形管道内做圆周运动,在最高点,由于外管或内管都可以对小球产生 弹力作用,从而可以确定在最高点的最小速度.小球做圆周运动是,沿半径方向的合力 提供做圆周运动的向心力. 解答:解:A、在最高点,由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用,当小球的速度等于 0 时,内管对小球产生弹力,大小为 mg,故最小速度为 0.故 A 错误,B 正确. C、小球在水平线 ab 以下管道运动,由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力, 所以外侧管壁对小球一定有作用力,内侧没有力的作用.故 C 错误. D、小球在水平线 ab 以上管道中运动时,当速度 时,内侧管壁没有作用力,此 时外侧管壁有作用力.当速度 时,内侧管壁有作用力.故 D 错误. 故选:B. 点评:解决本题的关键知道小球在竖直光滑圆形管道中运动,在最高点的最小速度为 0,以及 知道小球在竖直面内做圆周运动的向心力由沿半径方向上的合力提供. 12. (3 分) (2012 春?白银区校级期中)中央电视台《今日说法》栏目曾经报道了一起发生在 湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故.家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连 续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲撞进李先生家,造成三死一 伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图所 示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是() ①由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作向心运动 ②由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作离心运动 ③公路在设计上可能内(东)高外(西)低 ④公路在设计上可能外(西)高内(东)低.

A.①③ 考点:向心力.

B.②④

C.①④

D.②③

专题:匀速圆周运动专题. 分析:汽车拐弯时发生侧翻是由于车速较快,外界提供的力不够做圆周运动所需的向心力,发 生离心运动.有可能是内测高外侧低,支持力和重力的合力向外,最终的合力不够提供 向心力. 解答:解:①、②汽车发生侧翻是因为提供的力不够做圆周运动所需的向心力,发生离心运 动.故①错误,②正确. ③、④汽车在水平路面上拐弯时,靠静摩擦力提供向心力,现在易发生侧翻可能是路 面设计不合理,公路的设计上可能内侧(东)高外侧(西)低,重力沿斜面方向的分力 背离圆心,导致合力不够提供向心力而致.故③正确,④错误. 故选:D. 点评:解决本题的关键知道当提供的力等于圆周运动所需要的力,物体做圆周运动,当提供的 力不够圆周运动所需要的力,物体做离心运动. 13. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上,则此时 ()

A.衣服受重力,筒壁的弹力和摩擦力,及离心力作用 B. 衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力和重力的合力提供 C. 筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大 D.筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少 考点:离心现象. 专题:匀速圆周运动专题. 分析:衣物附在筒壁上随筒一起做匀速圆周运动,衣物的重力与静摩擦力平衡,筒壁的弹力提 供衣物的向心力,根据向心力公式分析筒壁的弹力随筒转速的变化情况. 解答:解:A、衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力作用.故 A 错误. B、衣服随筒壁做圆周运动的向心力是筒壁的弹力.故 B 错误. C、衣物附在筒壁上随筒一起做匀速圆周运动,衣物的重力与静摩擦力平衡,筒壁的弹 2 2 力 F 提供衣物的向心力,得到 F=mω R=m(2πn) R,可见.转速 n 增大时,弹力 F 也 增大,而摩擦力不变.故 C 错误. D、如转速不变,筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少,则所需要的向心力减小, 所以筒壁对衣服的弹力也减小.故 D 正确. 故选:D. 点评:本题是生活中圆周运动问题,要学会应用物理知识分析实际问题.知道衣服做圆周运动 向心力的来源,结合牛顿第二定律分析. 14. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内,其内物体 处于完全失重状态,物体() A.不受地球引力作用 B. 所受引力全部用来产生向心加速度

C. 加速度为零 D.可在飞行器中用天平测量物体的质量 考点:牛顿运动定律的应用-超重和失重. 分析:人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动, 其内部物体的重力提供了物体做圆周运动所需要 的向心力. 解答:解:解:A、处于完全失重状态的物体依然受地球的引力,此力提供向心力,故 A 错误; B、处于完全失重状态物体,重力完全提供向心力,所受引力全部用来产生向心加速度, 故 B 正确; C、处于完全失重状态物体,重力完全提供向心力,其向心加速度不为零,故 C 错误; D、由于人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,重力提供向心力,所以物体处于完全失 重状态,所以用天平无法测出物体的质量.故 D 错误; 故选:B. 点评:本题主要考查了对超重失重现象的理解,处于超重或失重状态时,物体的重力并没变, 只是对支持物的压力变了. 15. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是() A.不能看作质点的两物体间也不存在相互作用的引力 B. 任何两物体间的引力才都能直接用 F= 计算 C. 由 F= 知,两物体间距离 r 趋近于 0 时,它们间的引力无穷大

D.万有引力常量 G 的数值首先是由卡文迪许测出来的 考点:万有引力定律及其应用. 专题:万有引力定律的应用专题. 分析: 任意两个物体间都存在相互点的引力,即万有引力.万有引力定律的公式 F= 用于质点间的万有引力.两个物体间的万有引力遵守牛顿第三定律. 解答:解:A、任何两个物体间都存在相互作用的引力.故 A 错误. B、万有引力定律的公式 F= ,只适用于质点间的万有引力,故 B 错误.



C、公式 F=

中从数学角度讲:当 R 趋近于零时其值是趋于无穷大,然而万有引

力定律公式只适合于两个可以看做质点的物体,即,物体(原子)的自身半径相对两者 的间距可以忽略时适用.而当距离无穷小时,相临的两个物体(原子)的半径远大于这 个距离,它们不再适用万有引力公式.故 C 错误; D、公式中引力常量 G 的值是卡文迪许通过实验测出来的,故 D 正确; 故选:D.

点评:物理公式与数学表达式有所区别,本题关键掌握万有引力定律的适用条件,知道万有引 力具有力的一般特性,遵守牛顿第三定律. 16. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半 径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶速度为 v,则下列说法中正确的是() A.当以 v 的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力 B. 当以 v 的速度通过此弯路时,火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心 力 C. 当速度大于 v 时,轮缘挤压内轨 D.当速度小于 v 时,轮缘挤压外轨 考点:向心力;牛顿第二定律. 专题:牛顿第二定律在圆周运动中的应用. 分析:火车拐弯时以规定速度行驶, 此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心 力.若速度大于规定速度,重力和支持力的合力不够提供,此时外轨对火车有侧压力; 若速度小于规定速度,重力和支持力的合力提供偏大,此时内轨对火车有侧压力. 解答:解:A、当火车以 v 的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向 心力,内外轨都无压力.故 A 正确. B、若速度大于规定速度,重力和支持力的合力不够提供,此时外轨对火车有侧压力, 轮缘挤压外轨,若速度小于规定速度,重力和支持力的合力提供偏大,此时内轨对火车 有侧压力,轮缘挤压内轨.所以不是速度越小越安全,故 BCD 错误. 故选:A. 点评:解决本题的关键知道火车拐弯时对内外轨均无压力, 此时靠重力和支持力的合力提供圆 周运动的向心力. 17. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)一小球用轻绳悬挂在某固定点,现将轻绳水平拉直, 然后由静止开始释放小球.考虑小球由静止开始运动到最低位置的过程() A.小球在水平方向的速度逐渐先增大后减小 B. 小球在竖直方向的速度逐渐先减小后增大 C. 到达最低位置时小球线速度最大 D.到达最低位置时绳子的拉力等于小球重力 考点:运动的合成和分解;线速度、角速度和周期、转速. 专题:运动的合成和分解专题. 分析:A、由机械能守恒,表示出小球下落高度 h 时的速度,再把该速度沿水平和竖直方向分 解,通过几何知识表示出在水平方向上速度的表达式,即可判知选项 A 的正误. B、利用特殊位置的方法,方向在最高点和最低点时竖直方向上的速度,即可判断在这 个过程中在竖直方向上受到的变化规律,因而可得知选项 B 的正误. C、利用机械能的守恒,可知小球在运动中速度大小的变化情况,继而可判知选项 C 的 正误. D、小球在做圆周运动,所以在运动中有向心加速度,在最低点时,绳子的拉力和小球 的重力提供向心力,由此可知绳子的拉力与小球重力的大小关系,继而可判知选项 D 的正误. 解答:解:A、设小球下降的高度为 h,绳长为 L,由机械能守恒得知此时的速度为:v= ,

轻绳与水平方向的夹角 θ 的正弦值为:sinθ= ,速度在水平方向的分量为: vx=v?sinθ= ,所以随着 h 的增加,速度在水平方向上的分量一直增大.选项 A

错误 B、在刚开始运动时,在竖直方向上的速度为零,到达最低点时,速度在竖直方向上的 分量为零,所以在运动中,小球在竖直方向的速度逐渐先增大后减小.选项 B 错误. C、由机械能守恒可知,当运动到最低点时,小球的速度达到最大,选项 C 正确. D、到达最低位置时,小球做圆周运动,绳子拉力与小球的重力的合力提供向心力,所 以,绳子的拉力要大于小球的重力,选项 D 错误. 故选:C 点评:该题考查了运动的合成与分解、 机械能守恒、 圆周运动等知识. 对于运动的合成与分解, 要注意一下几方面: 1.注意合运动与分运动等时性:两个分运动的时间与合运动的时间相等.即合运分运 动同时发生同时结束. 2.注意分运动的独立性:一个分运动的速度、加速度、位移不受另一分运动的影响. 3.注意合运动与分运动的等效性:合运动与两个分运动是等效的.可以用合运动替代 两个分运动,也可用两个分运动替代合运动. 4.注意运动量的矢量性:描述合运动、分运动的物理量,如速度、加速度、位移,都 是矢量.运用平行四边形法则分析求解合运动或分运动的速度、加速度、位移时,不但 要求出大小还要求出方向. 对于圆周运动,要明确由沿半径方向上的所有力的合力提供向心力. 18. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)一条河宽 100m,水流速度为 3m/s,一条小船在静水 中的速度为 5m/s,关于船过河的过程,下列说法不正确的是() A.船过河的最短时间是 20s B. 船要垂直河岸过河需用 25s 的时间 C. 船的实际速度可能为 5m/s D.船的实际速度可能为 10m/s 考点:运动的合成和分解. 专题:运动的合成和分解专题. 分析:因为水流速度小于静水速度,当静水速的方向与河岸垂直,渡河时间最短;速度的合成 满足平行四边形定则. 解答: 解:A、当合速度的方向与静水速的方向垂直时,渡河时间最短为:t= =20s.故 A 正确; B、船要垂直河岸过河即合速度垂直河岸,合速度与分速度如图:

过河时间用合位移除以合速度:t′=

=25s,故 B 正确;

C、D、3m/s 与 5m/s 的合速度的大小大于等于两速度之差小于等于两速度之和,故在 2m/s 到 8m/s 之间,可能为 5m/s,不可能为 10m/s 故 C 正确,D 错误; 本题选不正确的,故选:D. 点评:解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,不难. 19. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)1998 年 1 月发射的“月球勘探者”空间探测器,运用最 新科技手段对月球进行近距离勘探,在月球重力分布,磁场分布及元素测定等方面取得了新 成果,探测器在一些环形山中发现了质量密集区,当飞到这些质量密集区时,通过地面的大 口径射电望远镜观察,“月球勘探者”的轨道参数发生了微小变化,这些变化是() A.半径变小 B.半径变大 C.速率变小 D.角速度变大 考点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用. 专题:人造卫星问题. 分析:当飞到这些质量密集区时, 引力变大, 则探测器将做近心运动. 半径变小, 引力做正功, 速度变大,加速度也变大. 解答:解:当飞到这些质量密集区时,引力变大,则探测器将做近心运动.半径变小, 根据万有引力提供向心力,则有 G =m =mrω
2

v=

,ω=



所以速率变大,角速度变大,故 AD 正确,BC 错误; 故选:AD. 点评:考查天体运动规律,明确当引力不等于所需向心力时会做变轨运动,其运动各量要发生 变化. 20. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)用 m 表示地球同步通信卫星的质量、h 表示卫星离地 面的高度、M 表示地球的质量、R0 表示地球的半径、g0 表示地球表面处的重力加速度、T0 表 示地球自转的周期、ω0 表示地球自转的角速度,则地球同步通信卫星的环绕速度 v 不可能是 () A.ω0R0 B. C. D.

考点:同步卫星. 分析:由题地球的同步卫星的轨道半径为 R=R0+h,根据万有引力等于向心力,由向心力公式 求解线速度,也可以根据 v=ωr 求解. 解答:解:A、根据 v=ωr 得:线速度 v=ω0(R0+h) ,故 A 错误;

B、根据万有引力提供向心力得:G 确; C、 根据 v= =ω( 解得: v= 0 R0+h)

=m

,解得:v=

,故 B 正

, 而 ω0=

, 解得: v=

=



故 CD 正确. 本题选择错误的,故选:A. 点评:本题为天体运动的典型题型,由万有引力提供向心力,再根据向心力的基本公式求解, 难度不大,属于基础题. 三.填空题(每题 3 分,共 15 分) 21. (4 分) (2012 春?白银区校级期中)我国 1984 年发射过一颗同步卫星,这颗卫星位于赤 道上空相对地面静止不动,已知地球半径是 R,质量是 M,自转周期 T,万有引力常量 G,那 么这颗卫星距地面高度的表达式是 .

考点:同步卫星. 专题:人造卫星问题. 分析:同步卫星与地球自转同步,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解. 解答:解:同步卫星与地球自转同步,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:

解得:

故答案为: 点评:本题关键明确同步卫星绕地球做匀速圆周运动(以太阳为参考系) ,根据万有引力提供 向心力列式求解. 22. (6 分) (2012 春?白银区校级期中)如图所示,皮带传动装置,在运行中皮带不打滑,两 轮半径分别为 R 和 r,且 r:R=2:3,M、N 分别为两轮边缘上的点,则在皮带运行过程中, M、N 两点的角速度之比为 ωM:ωN=2:3;向心加速度之比为 aM:aN=2:3.

考点:线速度、角速度和周期、转速;向心加速度.

专题:匀速圆周运动专题. 分析:本题是在皮带轮中考察线速度、角速度、半径等之间的关系,解决这类问题的关键是弄 清哪些地方线速度相等,哪些位置角速度相等. 解答:解:在皮带轮问题中要注意:同一皮带上线速度相等,同一转盘上角速度相等. 在该题中,M、N 两点的线速度相等,即有:vM=vN 所以 VM:VN=1:1; 根据线速度与角速度的关系:v=ωr 得:ωMR=ωNr,所以: = = ;

由向心加速度:a= 得:aM?R=aNr,所以: 故答案为:2:3,2:3 点评:对于皮带传动装置问题要把握两点一是同一皮带上线速度相等, 二是同一转盘上角速度 相等. 23. (3 分) (2015 春?邵阳县校级月考)研究平抛运动,下列哪些做法可以减小实验误差 () A.使用密度大,体积小的钢球 B. 尽量减小钢球释放起点的高度 C. 实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始落下 D.使斜槽末端的切线保持水平 考点:研究平抛物体的运动. 专题:实验题. 分析:在实验中让小球能做平抛运动,并能描绘出运动轨迹,该实验能否成功的关键是每次小 球抛出的初速度要相同而且水平,因此要求从同一位置多次无初速度释放. 解答:解:A、使用密度大、体积小的钢球可以减小做平抛运动时的空气阻力,故 A 正确; B、该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平,因此要求小球从同一位置静止 释放,至于钢球与斜槽间的摩擦没有影响,故 B 错误; C、为确保有相同的水平初速度,所以要求从同一位置无初速度释放,故 C 正确; D、实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用, 所以斜槽轨道必须要水平,故 D 正确. 故选:ACD. 点评:掌握如何让小球做平抛运动及平抛运动轨迹的描绘,明确该实验成功的关键,同时培养 学生利用平抛运动规律去分析与解决问题的能力 24. (2 分) (2012 春?白银区校级期中)如图所示的数据和图线为某同学做平抛运动实验所得 出,但忘记记下小球做平抛运动的起点位置 O,请根据图中数据求出平抛运动的初速度 2 v0=2m/s. (g=10m/s )

考点:平抛运动. 专题:平抛运动专题. 分析:在竖直方向做自由落体运动,根据△ h=gT2,求出 T,物体在水平方向做匀速直线运动, 根据 s=v0T,即可求出平抛运动的初速度 v0. 2 解答:解:由于物体在竖直方向做自由落体运动,故在竖直方向有△ h=gT ,由图 h2 是 AB 之 间的竖直距离,h1 是 BC 之间的竖直距离,可知: △ h=h2﹣h1=(50cm﹣20cm)﹣20cm=10cm=0.1m 2 2 将△ h=0.1m,g=10m/s 带入△ h=gT ,解得: T=0.1s 物体在水平方向做匀速直线运动故 s=v0T,将 s=20cm=0.2m 带入解得: v0= = m/s=2.0m/s.

所以物体做平抛运动的初速度为 2m/s; 故答案为:2m/s.

点评:由于物体在水平方向做匀速直线运动, 可以根据在水平方向的间距相同确定相隔的时间 2 相同,而在竖直方向做自由落体运动,即匀变速直线运动故有△ h=gT ,求出 T,再根 据 s=v0T 进行求解.这种方法一定要掌握. 四.计算题(共 25 分) 25. (10 分) (2011 秋?伊宁市校级期末)一细杆与水桶相连,水桶中装有水,水桶与细杆一起 在竖直平面内做圆周运动, 如图所示, 水的质量 m=0.5kg, 水的重心到转轴的距离 l=50cm. (取 2 g=10m/s ,不计空气阻力) (1)若在最高点水不流出来,求桶的最小速率; (2)若在最高点水桶的速率 v=3m/s,求水对桶底的压力.

考点:向心力;牛顿第二定律.

专题:牛顿第二定律在圆周运动中的应用. 分析:(1)水桶运动到最高点时,水不流出恰好不流出时由水受到的重力刚好提供其做圆周 运动的向心力,根据牛顿第二定律求解最小速率; (2) 水在最高点速率 v=3m/s 时, 以水为研究对象, 分析受力情况: 重力和桶底的弹力, 其合力提供水做圆周运动的向心力,由牛顿第二定律求解此弹力,再牛顿第三定律,水 对桶的压力大小. 解答:解: (1)以水桶中的水为研究对象,在最高点恰好不流出来,说明水的重力恰好提供其 做圆周运动所需的向心力,此时桶的速率最小. 此时有: mg=m 则所求的最小速率为:vmin= = m/s (2)设桶运动到最高点对水的弹力为 F,则水受到重力和弹力提供向心力,根据牛顿 第二定律,有: mg+F=m 解得:F=m ﹣mg= =4N

根据牛顿第三定律,水对桶的压力大小:F′=F=4N 答: (1)若水桶转至最高点时水不流出来,水桶的最小速率为 m/s; (2)若在最高点时水桶的速率 v=3m/s,水对桶底的压力大小为 4N. 点评:本题应用牛顿第二定律破解水流星节目成功的奥秘,关键在于分析受力情况,确定向心 力的来源. 26. (10 分) (2011 春?兖州市期中)如图所示,绳长 L=0.5m,能承担最大拉力为 42N,一端 固定在 O 点,另一端挂一质量为 m=0.2kg 的小球,悬点 O 到地面高 H=5.5m,若小球至最低 点绳刚好断.求小球落地点离 O 点的水平距离 s. (g=10m/s )
2

考点:平抛运动;匀速直线运动及其公式、图像. 专题:平抛运动专题. 分析:通过小球的最大拉力,根据拉力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出小球 在最低点的速度,根据平抛运动的规律求出小球落地点离 O 点的水平距离. 解答:解: 小球在最低点时, 绳中的拉力最大. 若小球在最低点时绳刚断, 则绳中的拉力 T=42N 设此时小球的速度为 v0,则 小球做平抛运动时,设运动时间为 t ,代入数据得 v0=10m/s

竖直方向



代入数据得 t=1s 水平位移 x=v0t=10×1=10m 答:小球落地点离 O 点的水平距离 s 为 10m. 点评:本题考查了圆周运动和平抛运动的综合,难度中等,关键知道圆周运动向心力的来源, 以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律. 27. (5 分) (2004?江西)在勇气号火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上, 再经过多次弹跳才停下来. 假设着陆器第一次落到火星表面弹起后, 到达最高点时的高度为 h, 速度方向是水平的,速度大小为 v0,求它第二次落到火星表面时速度的大小,计算时不计火 星大气阻力.已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为 r,周期为 T.火星可视为半径为 r0 的均 匀球体. 考点:万有引力定律及其应用;牛顿第二定律;平抛运动. 分析:在火星表面,根据万有引力等于重力列出等式. 研究卫星绕火星做圆周运动,向心力由万有引力提供列出等式. 根据平抛运动规律解决问题. 解答:解:对火星表面的某一物体,由万有引力定律和牛顿第二定律得: =mg ①

对火星的卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供得: ② 着陆器从最高点到第二次落到火星表面做平抛运动,根据平抛运动规律解得: vx=v0 ③ 2 vy =2gh ④ v= ⑤

由以上各式解得:v=

答:它第二次落到火星表面时速度的大小为



点评:重力加速度 g 是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量. 向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用.


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