吉林省吉林一中2018_2019學年高一物理下學期第二次月考試題（含解析）.docx

2018-2019學年吉林省吉林一中高一（下）第二次月考物理試卷一、單選題（本大題共8小題，共32.0分）1.關于曲線運動，下列說法正確的是（）A. 勻速圓周運動的物體所受的向心力一定指向圓心，非勻速圓周運動的物體所受的向心力可能不指向圓心B. 做曲線運動的物體，速度也可以保持不變C. 只要物體做圓周運動，它所受的合外力一定指向圓心D. 做勻變速曲線運動的物體，相等時間內速度的變化量一定相同【答案】D【解析】A、勻速圓周運動的物體所受的向心力一定指向圓心，而非勻速圓周運動的物體所受的合力不指向圓心，但向心力一定指向圓心，故A錯誤；B、做曲線運動的物體，加速度可以不變，但速度一定變化，故B錯誤；C、當做勻速圓周運動的物體合外力，一定指向圓心，而物體做圓周運動，例如豎直面的圓周運動在最高點和最低點時，它所受的合外力才指向圓心，故C錯誤；D、做勻變速曲線運動的物體，加速度不變，根據(jù)可知，相等時間內速度的變化量相同，故D正確；故選D。【點睛】物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外力方向不一定變化，向心力，顧名思義，它的方向一定是指向圓心的，既然是曲線運動，它的速度的方向必定是改變的，所以曲線運動一定是變速運動。2.如圖所示，A、B兩小球從相同高度同時水平拋出，經過時間t在空中相遇，若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍，則兩球從拋出到相遇經過的時間為（ ） A. tB. C. D. 【答案】C【解析】設第一次拋出時A球的速度為v1，B球的速度為v2，則A、B間的水平距離x=(v1+v2)t，第二次兩球的速度為第一次的2倍，但兩球間的水平距離不變，則x=2(v1+v2)T，聯(lián)立得T=t2，所以C正確；ABD錯誤【名師點睛】本題的關鍵信息是兩球運動時間相同，水平位移之和不變3.如圖所示，有兩條位于同一豎直平面內的水平軌道，軌道上有兩個物體A和B，它們通過一根繞過定滑輪O的不可伸長的輕繩相連接，物體A以速率=10m/s勻速運動，在繩與軌道成30角時，物體B的速度大小為（）A. 5m/sB. m/sC. 20 m/sD. m/s【答案】D【解析】【詳解】將B點的速度分解如圖所示：則有：v2=vA，v2=vBcos30.解得：vB=vA/cos30=m/s，故D正確，ABC錯誤；故選：D.4.如圖所示小物塊A與圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運動下列關于A的受力情況說法正確的是（ ）A. 受重力、支持力B. 受重力、支持力和指向圓心的摩擦力C. 受重力、支持力、與運動方向的摩擦力和向心力D. 受重力、支持力和與運動方向相反的摩擦力【答案】B【解析】【分析】向心力是根據(jù)效果命名的力，只能由其它力的合力或者分力來充當，不是真實存在的力，不能說物體受到向心力【詳解】物塊A隨圓盤一起做勻速圓周運動，受重力、支持力和指向圓心的靜摩擦力，重力和支持力平衡，靠靜摩擦力提供向心力，故B正確，ACD錯誤。故選：B.5.一種玩具的結構如圖所示，豎直放置的光滑鐵圓環(huán)的半徑為R20cm，環(huán)上有一穿孔的小球m，且小球僅能沿環(huán)做無摩擦滑動如果圓環(huán)繞通過環(huán)心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉，g取10m/s2，則小球相對環(huán)靜止時球與圓心O的連線與O1O2的夾角為A. 30B. 45C. 60D. 75【答案】C【解析】小球轉動的半徑為，小球所受的合力垂直指向轉軸，根據(jù)平行四邊形定則，解得，C正確6.如圖所示，小球m在豎直放置的內壁光滑的圓形細管內做半徑為R的圓周運動，小球過最高點速度為V，則下列說法中正確的是 A. V的最小值為B. v從減小，受到的管壁彈力也減小C. 小球通過最高點時一定受到向上的支持力D. 小球通過最低點時一定受到外管壁的向上的彈力【答案】D【解析】小球在管道中運動，在最高點的最小速度為零。故A錯誤。當管子對小球的彈力為零，重力提供向心力，根據(jù)，解得，當v由逐漸減小，管子對小球的彈力向上，根據(jù)牛頓第二定律得，知彈力增大。故B錯誤。小球在最高點時由于速度的大小未知，故可能受到向下的彈力，也可能受到向上的彈力。故C錯誤。在最高點，因為向心力指向圓心，所以重力和彈力的合力方向豎直向上，知外管壁對小球有彈力作用。故D正確。故選D。【點睛】小球在管道中運動，在最高點的最小速度為零，在最高點，根據(jù)重力和彈力的合力通過向心力，結合牛頓第二定律判斷彈力與速度的關系，在最低點，靠支持力和重力的合力通過向心力7.如圖所示，傾角的斜面體C固定在水平面上，置于斜面上的物塊B通過細繩跨過光滑定滑輪滑輪可視為質點與小球A相連，連接物塊B的細繩與斜面平行，滑輪左側的細繩長度為L，物塊B與斜面間的動摩擦因數(shù)開始時A、B均處于靜止狀態(tài)，B、C間恰好沒有摩擦力，現(xiàn)讓A在水平面內做勻速圓周運動，物塊B始終靜止，則A的最大角速度為 A. B. C. D. 【答案】A【解析】【詳解】開始時A、B均處于靜止狀態(tài)，B、C間恰好沒有摩擦力，則有mAg=mBgsin；解得：mB=2mA；當A以最大角速度做圓周運動時，要保證B靜止，此時繩子上的拉力T=mBgsin+mBgcos=2mAg；設A以最大角速度做圓周運動時繩子與豎直方向的夾角為，則cos；對A受力分析可知，物體A做圓周運動的半徑R=Lsin=L，向心力為Fn=TsinmAg；由向心力公式FnmA2R，代入數(shù)據(jù)解得=，A正確；故選A?！军c睛】本題受力過程比較復雜，解題關鍵是找到當A以最大角速度做圓周運動時，要保證B靜止的條件，再求出繩子拉力，再結合受力分析進行求解8.在長為的輕桿中點和末端各固定一個質量均為m的小球，桿可在豎直面內轉動，如圖所示，將桿拉至某位置釋放，當其末端剛好擺到最低點時，下半段受力恰好等于球重的2倍，則桿上半段受到的拉力大?。?）A. B. C. 2mgD. 【答案】D【解析】試題分析：B球通過最低點時，受到重力和拉力的作用作圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律得：TBmg=m據(jù)題意有：TB=2mg解得B球通過最低點時的線速度大小為：v=，B球通過最低點時，以A球為研究對象，受到重力以及向上的拉力和向下的拉力，由牛頓第二定律得：TAmg2mg=m且vA=得AB段此時受到的拉力為：TAB=3.5mg，故D正確故選：D二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）9.如圖所示的皮帶傳動裝置，主動輪上兩輪的半徑分別為3r和r，從動輪的半徑為2r，A、B、C分別為輪緣上的三點，設皮帶不打滑，則下比例正確的是A. A，B，C三點的加速度之比：；：2：1B. A，B，C三點的線速度大小之比：2：2C. A，B，C三點的角速度之比：2：1D. A，B，C三點的加速度之比：2：1【答案】AC【解析】【分析】靠傳送帶傳動的兩個輪子邊緣上各點的線速度大小相等，共軸轉動的各點，角速度相等，據(jù)此求解即可；【詳解】B點和C點具有相同大小的線速度，根據(jù)，知B、C兩點的角速度之比等于半徑之反比，所以，而A點和B點具有相同的角速度，則角速度之比為： ；根據(jù)，知A、B的線速度之比等于半徑之比，所以B、C線速度相等，所以線速度之比為：；根據(jù)，得向心加速度之比為：選項AC正確，BD錯誤?！军c睛】解決本題的關鍵掌握靠傳送帶傳動的點，線速度大小相等，共軸的點，角速度相等。要根據(jù)相等的條件，靈活選擇公式的形式，知道向心加速度，這個公式用得少，本題用來解題比較簡潔。10.有關開普勒關于行星運動的描述，下列說法中正確的是（）A. 所有的行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上B. 所有的行星繞太陽運動的軌道都是圓，太陽處在圓心上C. 所有的行星軌道的半長軸的二次方跟公轉周期的三次方的比值都相等D. 不同的行星繞太陽運動的橢圓軌道是不同的【答案】AD【解析】【詳解】AB.第一定律的內容為：所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽運動，太陽處于橢圓的一個焦點上。故A正確，B錯誤；C. 由第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等。故C錯誤；D. 由第一定律知道所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽運動，故D正確。故選：AD11.下列說法正確的是()A. 萬有引力定律適用于兩質點間的作用力計算B. 據(jù) ，當r0時，物體M、m間引力F趨于無窮大C. 把質量為m的小球放在質量為M、半徑為r的大球球心處，則大球與小球間萬有引力D. 兩個質量分布均勻的分開的球體之間的相互作用力也可以用計算，r是兩球體球心間的距離【答案】AD【解析】萬有引力定律適用于兩質點間的相互作用，當兩球體質量分布均勻時，可認為球體質量分布在球心，然后計算萬有引力，故AD正確；當r0時，兩物體不能視為質點，萬有引力定律不再適用，故B錯誤；大球M球心周圍物體對小球m的引力合力為零，故C錯誤。所以AD正確，BC錯誤。12.有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是A. 如圖a，汽車通過拱橋的最高點處于超重狀態(tài)B. 如圖b所示是兩個圓錐擺，增大，但保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度不變C. 如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置小球的角速度相等D. 如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置所受筒壁的支持力大小相等【答案】BD【解析】汽車在最高點有mg-FN=m，則 FNmg，故汽車處于失重狀態(tài)，故A正確；如圖b所示是一圓錐擺，由重力和拉力的合力提供向心力，則有 F=mgtan=m2r；r=Lsin，知，故增大，但保持圓錐的高h不變，角速度不變，故B正確；圖c，根據(jù)受力分析知兩球受力情況相同，若設側壁與豎直方向的夾角為；則支持力，則支持力相同；向心力F=mg/tan相同，由F=m2r知r不同，角速度不同，故C錯誤，D正確；故選BD.三、填空題（本大題共1小題，共10.0分）13.在“研究平拋物體運動”的實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長L=1.6cm,若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為=_(用L、g表示),其值是_m/s.小球在b點的速率為_m/s.若以小球的拋出點為原點建立坐標系,a點的坐標絕對值為x=_m , y=_m(g=10m/、且所有計算結果取兩位有效數(shù)字).【答案】 (1). (2). 0.80 (3). 1.0 (4). 0.016 (5). 0.0020【解析】【詳解】設相鄰兩點間的時間間隔為T豎直方向：2LL=gT2，得：T=水平方向：v0=，代入數(shù)據(jù)解得：v0=2m/s=0.80m/sb點豎直方向分速度為：vy= m/s=0.6m/s；b點的速率為：vb=代入解得：vb=m/s=1.0m/s由b點的豎直方向速度可知，從拋出點到b點的時間tb=vby/g=0.6/10=0.06s；b點的水平位移為：x=v0tb=0.800.06m=0.048m，b點的豎直位移為：y=m=0.018m若以小球的拋出點為原點建立坐標系，a點的坐標為x=0.0480.0162=0.016m，y=0.0180.016=0.0020m；故答案為：，0.80m/s，1.0m/s，0.016m，0.0020m.四、計算題（本大題共4小題，共42.0分）14.一細桿與水桶相連，水桶中裝有水，水桶與細桿一起在豎直平面內做圓周運動，如圖所示，水的質量m=0.5 kg，水的重心到轉軸的距離cm。（取g=10 m/s2，不計空氣阻力）若在最高點水不流出來，求桶的最小速率；若在最高點水桶的速率v=3 m/s，求水對桶底的壓力.【答案】（1） （2）5N【解析】試題分析：水在最高點恰好不流出來，說明水的重力恰好提供其做圓周運動所需的向心力，mgm；（3分） 則 v0m/s=2.42m/s （2分）設桶底對水有一向下的壓力FN，則：FNmgm；（3分） 代入數(shù)據(jù)可得FN4N。（1分）根據(jù)牛頓第三定律可知水對桶底的壓力（1分）考點：牛頓第二定律在圓周運動中的應用點評：本題應用牛頓第二定律破解水流星節(jié)目成功的奧秘，關鍵在于分析受力情況，確定向心力的來源15.如圖所示，小球A在光滑的半徑為R的圓形槽內做勻速圓周運動，當它運動到圖中的a點時，在圓形槽中心O點正上方h處，有一小球B沿Oa方向以某一初速水平拋出，結果恰好在a點與A球相碰求：（1）B球拋出時的水平初速多大？（2）A球速度滿足什么條件，兩球就能在a點相碰？【答案】（1）（2）【解析】【詳解】(1)由h=R=v0t解得B球的水平初速v0=.(2)B球下落的時間t=.只要在B球落至a點時A球同時也到達a點即相碰?？紤]到A球運動的周期性，所以有，由此解得 (k=1,2,3,).16.如圖所示，在光滑的圓錐頂端，用長為L=2m的細繩懸一質量為m=1kg的小球，圓錐頂角為2=74求：（1）當小球=1rad/s的角速度隨圓錐體做勻速圓周運動時，細繩上的拉力（2）當小球以=5rad/s的角速度隨圓錐體做勻速圓周運動時，細繩上的拉力【答案】（1）8.72N（2）50N【解析】（1）小球剛要離開錐面時的速度，此時支持力為零，根據(jù)牛頓第二定律得： 解得：0=2.5rad/s，當=1rad/s2.5rad/s時，小球沒有離開斜面，根據(jù)牛頓第二定律得：TsinNcos=m2LsinTcos+Nsin=mg帶入數(shù)據(jù)得：T=8.72N（2）當=5rad/s2.5rad/s時，小球離開錐面，設細線與豎直方向夾角為T1sin=m2Lsin解得：T1=m2L=1252=5