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- 2021-06-01 发布
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物理
第I卷(选择题)
一、 选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分。1~8题为单项选择题,9~12题为多项选择题。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错项的不得分)
1.一质点做曲线运动,它的轨迹由M到N(如图所示曲线).关于质点通过轨迹中点时的速度v的方向和加速度a的方向,下图中可能正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图,以的速度水平抛出的物体飞行一段时间后,垂直撞在倾角的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间为()( )
A. B. C. D.
3.一球绕过圆心的竖直轴匀速转动,如上图所示,球面上有两点,则( )
A.可能有,也可能有 B.两点的向心加速度都指向球心
C.由可知, D.由可知,
4.某公园里的过山车驶过轨道的最高点时,乘客在座椅里面头朝下,人体颠倒,若轨道半径为,人体重为,要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力,则过山车在最高点时的速度大小为( )
A.0 B. C. D.
5.如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F的作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法不正确的是( )
A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹做离心运动 B.若拉力突然变小,小球可能沿轨迹做离心运动
C.若拉力突然变小,小球可能沿轨迹做离心运动 D.若拉力突然变大,小球可能沿轨迹做向心运动
6.如图所示,长为的细绳一端固定,另一端系一质量为的小球。给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设细绳与竖直方向的夹角为。下列说法中正确的是( )
A.小球受重力、绳的拉力和向心力作用 B.小球做圆周运动的半径为
C. 越大,小球运动的速度越大 D. 越大,小球运动的周期越大
7.如图所示,倒置的光滑圆锥内侧有两个小玻璃球A、B沿锥面在水平面内做匀速圆周运动,则下列关系式正确的是( )
A. 它们的线速度关系为va =vb B.它们的角速度关系为
C.它们的向心加速度关系为 D.它们的向心力关系为
8.质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动,小球的直径略小于圆管的直径,如图所示。已知小球以速度v通过最高点时对圆管外壁的压力恰好为,则小球以速度通过圆管的最高点时( )
A.小球对圆管内、外壁均无压力 B.小球对圆管外壁的压力等于
C.小球对圆管内壁的压力等于 D.小球对圆管内壁的压力等于
9.一个小船在静水中的速度为4m/s,要横渡宽为30m,水流速度为3m/s的河流,下述说法中正确的是( )
A.此船不可能渡过此河
B.此船可能垂直到达正对岸
C.此船过河的最短时间为6s
D.此船的合速度可能为6m/s
10.物体做半径为的匀速圆周运动,它的向心加速度、角速度、线速度和周期分别为、、和下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
11.如图,物体A和B质量均为m,分别与轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮之间的摩擦),当用力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中,
( )
A.物体A做匀速直线运动
B.物体A向上做加速直线运动
C.物体A受到的绳子拉力等于自身重力
D.物体A受到的绳子拉力大于自身重力
12.图是一个做匀变速运动的质点的轨迹示意图,运动方向从A到E.已知在B点时的速度与加速度相互垂直,且B是最高点,则下列说法中不正确的是( )
A. B点的速度不为零 B. A点的加速度与速度的夹角小于90°
C. A点的加速度比C点的加速度大 D.从C到E加速度与速度的夹角减小
第II卷(非选择题)
一、 实验题(本大题共1小题,每空3分,共18分)
13. .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__________. (g取)
(3).在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长,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__________; B点的竖直分速度为__________.抛出点坐标为__________(取10)。
一、 计算题(本大题共3小题,共34分。请在解答过程中画出必要的物理图像,写出必要的表达式,作出必要的文字说明,只写结果不得分)
14、(10分)如图所示,是马戏团表演的飞车节目,在竖直平面内有半径为的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为,人骑着摩托车以的速度过轨道最高点,并以的速度过最低点。求在、两点轨道对摩托车的压力大小相差多少?
15、(12分)如图所示,斜面高为1m,倾角,在斜面的顶点以速度水平抛出一小球,小球刚好落于斜面底部点,不计空气阻力,g取,(结果可保留根号)求:
(1)小球抛出的速度;
(2)小球在空中运动的时间;
(3)小球在空中距斜面最远时的时间。
16、(12分).小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳恰好断掉,球飞行水平距离d后落地,如图所示,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为d,重力加速度为g忽略手的运动半径和空气阻力.
(1)求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小.
(2)问绳能承受的最大拉力多大.
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时恰好断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
参考答案
1- --8 BADCB CCD 9--12 BD ABC BD BC
13. (1)水平; 初速度相同;( 2)1.6;
( 3)1.5; 2.0;( -0.15 m , - 0.05 m ).
14.在点,由向心力公式得,
解得,
在点,由向心力公式得,
解得,
所以在、两点轨道对摩托车的压力大小相差6。
15.(1)根据得小球在空中的运动时间为:
.
(2)小球抛出时的初速度为:
.
(3)当小球速度方向与斜面平行时,距斜面最远,根据平行四边形定则知:
,解得:.
16. (1)设绳断后球飞行时间为t,由平抛运动规律,有
竖直方向,水平方向,得.
由运动的合成有.
(2)设绳能承受的最大拉力大小为T,这也是球受到绳的最大拉力大小.球做圆周运动的半径为,由圆周运动向心力公式,有.
得.
(3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为,绳承受的最大拉力不变,有.得.
绳断后球做平抛运动,竖直位移为,水平位移为x,时间为,有,,得
当时, x有最大值,