【物理】广西省田阳高中2019-2020学年高一下学期5月试题 （解析版） 10页

广西省田阳高中2019-2020学年高一下学期5月试题 一、选择题 ‎1.下列说法正确的是（　　）‎ A. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零 B. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 C. 物体做曲线运动时，速度一定在改变 D. 做曲线运动的物体在某一时刻加速度可能与速度同方向 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．做曲线运动的物体，速度时刻改变，因此一定有加速度，所受到的合外力不可能为零，A错误；‎ B．如果恒力的方向与运动方向不在一条直线上，物体也会做曲线运动，B错误；‎ C．速度是矢量，即有大小也有方向，做曲线运动物体，速度的方向时刻改变，因此速度一定在改变，C正确；‎ D．做曲线运动的物体，受力的方向与速度方向不在一条直线上，因此加速度的方向与速度方向也不可能在一条直线上，D错误。‎ ‎2.关于地球第一宇宙速度，下列表述正确的是（ ）‎ A. 第一宇宙速度大小为‎7.9km/s B. 第一宇宙速度大小为‎11.2km/s C. 第一宇宙速度是最大发射速度 D. 第一宇宙速度是最小运行速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近发射飞行器，如果速度等于‎7.9km/s，飞行器恰好做匀速圆周运动，选项A正确，B错误．人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度，轨道半径越小，速度越大，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，故D错误．而发射越高，克服地球引力做功越大，需要的初动能也越大，故第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小发射速度，故C错误；故选A．‎ ‎3.甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3：1，线速度比为2：3，那么，下列说法中正确的是 （ ）‎ A. 它们的半径比是9：2 B. 它们的半径比是1：2‎ C. 它们的周期比为2：3 D. 它们的周期比为1：3‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据v=rω得，半径r=，因为角速度之比为3：1，线速度之比为2：3，则半径之比为2：9．故A B错误．根据T=2π/ω知，角速度之比为3：1，则周期之比为1：3．故C错误，D周期．故选D．‎ ‎4.“S路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一个项目。某次考试过程中，有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动，行驶过程中未发生打滑。如图所示，当汽车在水平“S路”图示位置处减速行驶时（　　）‎ A. 两名学员具有相同的线速度 B. 两名学员具有相同的角速度 C. 汽车受到的摩擦力与速度方向相反 D. 在副驾驶上的学员受到汽车的作用力较大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．两名学员绕同一点做圆周运动，则他们的角速度相等，两名学员离圆心的距离不相等，据v=rω，所以他们的线速度大小不相同，故A错误，B正确；‎ C．摩擦力的一部分分力提供汽车圆周运动所需向心力，摩擦力的另一部分分力与速度方向反向，所以摩擦力方向不与速度方向相反，故C错误；‎ D．学员质量未知，无法比较他们的受到汽车的作用力大小，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎5.如图所示，从某高处水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（　　　　　）‎ A. 小球水平抛出时的初速度大小为 B. 小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为 C. 若小球初速度增大，则θ减小 D. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 物体落地时竖直方向上的分速度．因为速度方向与水平方向的夹角为，所以小球的初速度，故A错误；速度与水平方向夹角的正切值，位移与水平方向夹角的正切值，所以，但，故B错误；根据，得：，可知物体运动时间与下落高度有关，与初速度无关，则若小球初速度增大，则平抛运动的时间不变，而速度与水平方向夹角的正切值，若小球初速度增大，下落时间t不变，所以减小，即减小，故C正确，D错误；故选C．‎ ‎6.质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象中可能正确的是( 　)‎ A B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 解：A、物体做曲线运动，物体的速度的方向是沿着轨迹的切线方向的，所以A错误；‎ B、物体受到的合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断BC错误，D正确；‎ 故选D．‎ ‎7.乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车一起在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（　　）‎ A. 车在最高点时人处于倒立状态，全靠保险带拉住，没有保险带人就会掉下来 B. 人在最高点时对座位仍可能产生压力，但是压力一定小于mg C. 人在最低点时对座位的压力大于mg D. 人在最低点时对座位的压力等于mg ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．竖直面内的圆周运动，最高点时人可能只受重力，或者受重力和向下的支持力，又或者受重力和保险带的向上的拉力，故A项错误；‎ B．最高点时，若速度较大，则人受重力和向下的支持力，据牛顿第二定律可得：‎ ‎，解得：座位对人向下的支持力，据牛顿第三定律可得，人对座位的压力大小为，若速度较大，人对座位的压力可能大于mg，故B项错误；‎ CD．人在最低点时，合力指向圆心，人受重力和向上的支持力，则支持力一定大于mg ，所以人在最低点时对座位的压力大于mg，故C项正确，D项错误。‎ ‎8.关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是 A. 向心力是使物体做圆周运动的力，是根据力的作用效果命名的 B. 向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或一个力的分力 C. 对稳定的圆周运动，向心力是一个恒力 D. 向心力的效果是改变质点的线速度大小 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力，它是根据力的作用效果命名的，故A正确；‎ B．向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力，所以它可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，也可以一个力的分力提供，故B正确；‎ C．向心力是指向圆心的合外力，方向时刻改变，所以它不是一个恒力，故C错误；‎ D．由于向心力指向圆心，与线速度方向始终垂直，所以它的效果只是改变线速度方向，不会改变线速度大小，故D错误；‎ 故选AB。‎ ‎9. 关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是( )‎ A. 不能看做质点的两物体间不存在相互作用的引力 B. 只有能看做质点的两物体间的引力才能用F=计算 C. 由F=知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大 D. 万有引力常量的大小首先是由牛顿测出来的，且等于6.67×10-11N·m2/kg2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：万有引力定律是普适定律，只要两个物体有质量，就会有相互吸引力，所以AB理解错误．根据万有引力公式可知C说法正确，而引力常数有卡文迪许测量，因此D说法错误．‎ ‎10.如图所示，绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动（ ）‎ A. 转速相同时，绳长的容易断 B. 周期相同时，绳短的容易断 C. 线速度大小相等时，绳短的容易断 D. 线速度大小相等时，绳长的容易断 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据牛顿第二定律得：F=m（2πn）2r，m一定，当转速n相同时，绳长r越长，绳子拉力F越大，绳子越容易断．故A正确．‎ B、根据牛顿第二定律得：，m一定，当周期T相同时，绳长r越长，绳子拉力F越大，绳子越容易断．故B错误．‎ CD根据牛顿第二定律得：，m一定，线速度大小相等时，绳短的容易断．故C正确，D错误．‎ 故选AC.‎ 二、填空题 ‎11.一个质量为‎4kg的物体在半径为‎4m的圆周上以‎4m/s的速率做匀速圆周运动，则向心加速度a＝________ m/s2，所需的向心力Fn＝________ N.‎ ‎【答案】 4 16‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】向心加速度 向心力F=ma=16N ‎12.在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．‎ ‎(1)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面字母填在横线上：_____‎ A．每次释放小球的位置不必相同 B．通过调节使斜槽的末端保持水平 C．每次必须由静止释放小球 D．小球运动时应与木板上的白纸（或方格纸）相接触 ‎(2)用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=__（用L、g表示）‎ ‎【答案】 (1). BC (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) AC.为了保证小球平抛运动的初速度相同，则每次从同一高度由静止释放小球，故A项与题意不相符，C项与题意相符；‎ B. 为了保证小球水平飞出，则斜槽的末端切线保持水平，故B项与题意相符；‎ D. 小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，防止应摩擦而改变运动的轨迹，故D项与题意不相符．‎ ‎(2)平抛运动水平方向匀速直线运动，由于小球从a运动到b和b运动到c的水平位移相等，因此运动时间相等；根据平抛运动规律得，竖直方向：自由落体运动，因时间相等，由 可得： ‎ 水平方向：匀速运动，则有： ‎ 解得：‎ 三、计算题 ‎13.一只质量为‎2kg的小球，从距水平地面‎20m高处以‎10m/s的初速度水平抛出．不计空气阻力，取重力加速度g=‎10m/s2．求：‎ ‎（1）小球在空中飞行的时间；‎ ‎（2）小球抛出的水平距离；‎ ‎（3）小球落地的速度大小．‎ ‎【答案】（1）2s （2）‎20m （3）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）小球竖直方向做自由落体运动，则有： 得           ‎ ‎（2）小球水平方向做匀速直线运动，则小球抛出的水平距离：‎ ‎（3）落地竖直分速度大小：       速度大小为 点睛：解答本题关键掌握平抛运动的分解方法和相应的规律：竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动运用运动学规律解答．‎ ‎14.在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，求：‎ ‎（1）卫星运动的线速度；‎ ‎（2）卫星运动的周期．‎ ‎【答案】（1）卫星运动的速度v=，（2）卫星运动的周期T=4π．‎ ‎【解析】‎ 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有，解得， 根据万有引力等于重力得地球表面重力加速度为：‎ 根据题意得 ‎（1）卫星运动速度，‎ ‎（2）卫星运动的周期．‎ ‎15.如图所示，圆弧形拱桥AB的圆弧半径为‎40 m，桥高l‎0m，一辆汽车通过桥中央时桥受压力为车重的，汽车的速率多大?若汽车通过桥中央时对桥恰无压力，汽车的落地点离AB中点P多远？‎ ‎【答案】(1)10m/s；(2)20m ‎【解析】‎ 详解】(1)通过桥中央时桥，根据牛顿第二定律 由题可知 代入数据，整理得 ‎(2)通过桥中央时，对桥恰好无压力， 根据牛顿第二定律 通过最高点后，车做平抛运动 代入数据，解得 ‎16.如图所示，质量为m=‎0.1kg小球从距离地面h=‎0.8m高的地方自由落下，进入半径为R=‎0.2m的四分之三粗糙的圆弧，最后从C点水平抛出，落到水平地面上的B点，测得BD的距离也为R。‎ ‎(1)小球在C点的速度是多少？‎ ‎(2)在C点，小球对轨道的压力是多少，方向如何？‎ ‎【答案】(1)‎2m/s；(2) 1 N；方向竖直向上 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)从C到B的过程，小球做平抛运动 代入数据解得 ‎(2)在C点时，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为1N，方向竖直向上。‎