1、2016-2017学年湖南省长沙一中高一（下）第一次月考物理试卷一、选择题1下面说法中正确的是（）A做曲线运动物体的速度方向必定变化B速度变化的运动必定是曲线运动C加速度恒定的运动不可能是曲线运动D加速度变化的运动必定是曲线运动2一个物体以v=10m/s的初速度作平抛运动，经s时物体的速度与竖直方向的夹角为（g取10m/s2）（）A30B45C60D903如图所示，可视为质点的小物体m被水平传送带匀速传送，A为传送带终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不打滑，当m可被水平抛出时，A轮的转速至少为（）A B CD4理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体
2、（包括卫星绕行星的运动）都适用下面对于开普勒第三定律的公式=K，下列说法正确的是（）A公式只适用于轨道是椭圆的运动B式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等C式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关D若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离5无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，铁水紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝钢管已知管状模型内壁半径为R，则下列说法正确的是（）A铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上的B模型各个方向上受到的铁
3、水的作用力相同C若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力D管状模型转动的角速度最大为6一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（）AtanB2tanCD7以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体假定物块所受的空气阻力f大小不变已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为（）A和B和C和D和8如图所示，水平转台绕竖直轴匀速转动，穿在水平光滑直杆上的小球A和B由轻质弹簧相连并相对直杆静止已知A、B小球的质量分别为m和2m，它们之间的距离为3L，弹簧的劲度系数为k、
4、自然长度为L，下列分析正确的是（）A小球A、B受到的向心力之比为1：1B小球A、B做圆周运动的半径之比为1：2C小球A匀速转动的角速度为D小球B匀速转动的周期为9饫度为L=0.4m的轻质细杆OA，A端连有一质量为m=2kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是1m/s，g=10m/s2，则此时细杆对小球的作用力为（）A15N，方向向上B15N，方向向下C5N，方向向上D5N，方向向下10如图所示一足够长的固定斜面与水平面的夹角为37，物体A以初速度v1从斜面顶端水平抛出，物体B在斜面上距顶端L=15m处同时以速度v2沿斜面向下匀速运动，经历时间t，物
5、体A和物体B在斜面上相遇，则下列各组速度和时间中不满足条件的是（sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2）（）Av1=16 m/s，v2=15 m/s，t=3sBv1=16 m/s，v2=16 m/s，t=2sCv1=20 m/s，v2=20 m/s，t=3sDv1=20m/s，v2=16 m/s，t=2s11如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动（不打滑），两轮的半径R：r=2：1当主动轮Q匀速转动时，在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上，此时Q轮转动的角速度为1，木块的向心加速度为a1；若改变转速，把小木块放在P轮边缘也恰能静止，此时Q轮转动
6、的角速度为2，木块的向心加速度为a2，则（）A =B =C =D =12小船从A码头出发，沿垂直于河岸的方向渡河，若河宽为d，渡河速度v船恒定，河水的流速与到河岸的距离成正比，即v水=kx （x，k为常量），要使小船能够到达距A正对岸为s的B码头，则（）Av船应为Bv船应为C渡河时间为D渡河时间为13如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三点当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是（）Aa、b和c三点的线速度大小相等Ba、b和c三点的角速度相等Ca、b的线速度比c的大Dc的线速度比a、b的大14如图所示，小球以大小不同的初速度水平向右，先后从P点抛出，两次都碰撞到竖直
7、墙壁下列说法中正确的是（）A小球两次碰到墙壁前的瞬时速度相同B小球两次碰撞墙壁的点为同一位置C小球初速度大时，从抛出到碰撞墙壁的时间较短D小球初速度大时，碰撞墙壁的点在上方15在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上爬，同时人顶着直杆水平向右移动，以出发点为坐标原点建立平面直角坐标系，若猴子沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图象分别如图甲、乙所示，则猴子在0：t0时间内（）A做变加速运动B做匀变速运动C运动的轨迹可能如图丙所示D运动的轨迹可能如图丁所示16如图所示，小球A可视为质点，装置静止时轻质细线AB水平，轻质细线AC与竖直方向的夹角=37已知小球的质量为m，细线AC长l，B点距C点的水平和
8、竖直距离相等装置BOO能以任意角速度绕竖直轴OO转动，且小球始终在BOO平面内，那么在从零缓慢增大的过程中（重力加速度g取10m/s2，sin37=，cos37=）（）A两细线张力均增大B细线AB中张力先变小，后为零，再增大C细线AC中张力先不变，后增大D当AB中张力为零时，角速度可能为二、实验与填空题17图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图（1）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m/s（g取9.8m/s2）（2）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，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m/
9、s；B点的竖直分速度为m/s（g取10m/s2）18某同学欲探究圆锥摆的相关规律，他找来一根不可伸长的细线并测出其长度L，把细线一端固定于O点，在O点处连一拉力传感器（图中未画出 ），拉力传感器可以感应细线上的拉力，传感器与计算机连接，在计算机上显示出细线的拉力F，线的另一端连有一质量为m的小球（可看做质点），让小球在水平面内作匀速圆周运动该同学探究发现图中细线与竖直方向夹角和细线拉力F的关系是：细线拉力随角增大而（填“增大”、“减小”或“不变”）该同学用细线拉力F、线长L和小球质量m得出了小球运动的角速度=该同学想进一步探究与小球角速度的关系，他以为横轴，以2为纵轴建立直角坐标系，描点作图得
10、到一条直线，设直线的斜率为k，则当地重力加速度的表达式为g=（用题目己知量表示）三、计算题19水平抛出的一个石子，经过0.4s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53，（g取10m/s2，Sin53=0.8，cos53=0.6）试求：（1）石子的抛出点距地面的高度；（2）石子落地时的竖直速度；（3）石子抛出的水平初速度20如图，小球从光滑的斜轨道下滑至水平轨道末端时，光电装置被触动，控制电路会使转筒立刻以某一角速度匀速连续转动起来转筒的底面半径为R，在转筒侧壁的同一竖直线上有两个小孔A、B，已知轨道末端与转筒上部相平，与转筒的转轴距离为L=5R，且与转筒侧壁上的小孔B的高度差为h=3R
11、开始时转筒静止，且小孔正对着轨道方向现让一小球从斜轨道上的某处无初速滑下，若正好能钻入转筒的小孔A，并从小孔B钻出（小孔比小球略大，小球视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g），求：（1）小球通过光电装置时的速度大小；（2）A、B两孔的间距h；（3）转筒的角速度21用如图所示的浅色水平传送带AB和斜面BC将货物运送到斜面的顶端AB距离L=11m，传送带始终以v=12m/s匀速顺时针运行传送带B端靠近倾角=37的斜面底端，斜面底端与传送带的B端之间有一段长度可以不计的小圆弧在A、C处各有一个机器人，A处机器人每隔t=1.0s将一个质量m=10kg、底部有碳粉的货物箱（可视为质点）轻放在传送带A端
12、，货物箱经传送带和斜面后到达斜面顶端的C点时速度恰好为零，C点处机器人立刻将货物箱搬走已知斜面BC的长度s=5.0m，传送带与货物箱之间的动摩擦因数0=0.55，货物箱由传送带的右端到斜面底端的过程中速度大小损失原来的，不计传送带轮的大小，g=10m/s2（sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）斜面与货物箱之间的动摩擦因数；（2）如果C点处的机器人操作失误，未能将第一个到达C点的货物箱搬走而造成与第二个货物箱在斜面上相撞求两个货物箱在斜面上相撞的位置到C点的距离； （本问结果可以用根式表示）（3）从第一个货物箱放上传送带A端开始计时，在t0=2s的时间内，货物箱在传送带上留下的痕迹
13、长度2016-2017学年湖南省长沙一中高一（下）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1下面说法中正确的是（）A做曲线运动物体的速度方向必定变化B速度变化的运动必定是曲线运动C加速度恒定的运动不可能是曲线运动D加速度变化的运动必定是曲线运动【考点】物体做曲线运动的条件；曲线运动【分析】做曲线运动的物体，速度方向为曲线上点的切线方向，时刻改变，故一定是变速运动，一定具有加速度；曲线运动的条件是合力与速度方向不共线【解答】解：A、做曲线运动的物体，速度方向为曲线上点的切线方向，时刻改变，故一定是变速运动，故A正确；B、匀变速直线运动的速度时刻改变，是直线运动，故B错误；C、平抛运动只受重
14、力，加速度恒为g，故C错误；D、曲线运动的条件是合力与速度方向不共线，但合力大小可以变化，故加速度的大小也可以变化，故加速度变化的运动不一定是曲线运动，故D错误；故选A2一个物体以v=10m/s的初速度作平抛运动，经s时物体的速度与竖直方向的夹角为（g取10m/s2）（）A30B45C60D90【考点】平抛运动【分析】平抛运动可分解为水平方向和竖直方向，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【解答】解：经s时物体的速度vy=gt=m/s速度与竖直方向夹角的正切值=，所以=30故A正确，B、C、D错误故选A3如图所示，可视为质点的小物体m被水平传送带匀速传送，A为传送带终端皮带轮
15、，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不打滑，当m可被水平抛出时，A轮的转速至少为（）A B CD【考点】线速度、角速度和周期、转速；牛顿第二定律【分析】当物块恰好被水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出临界速度，再根据线速度与转速的关系求出A轮每秒的转数最小值【解答】解：当物块恰好被水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，则由牛顿第二定律得：mg=m，解得：v=设此时皮带转速为n，则有2nr=v，得到：n=故A正确，B、C、D错误故选：A4理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用下面对于开普勒第三定
16、律的公式=K，下列说法正确的是（）A公式只适用于轨道是椭圆的运动B式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等C式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关D若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离【考点】开普勒定律【分析】开普勒运动定律不仅适用于椭圆运动，也适用于圆周运动，不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动式中的k是与中心星体的质量有关的【解答】解：A、开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动所以也适用于轨道是圆的运动，故A错误BC、式中的k是与中心星体的质量有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关故B错误
17、，C正确D、式中的k是与中心星体的质量有关，已知月球与地球之间的距离，无法求出地球与太阳之间的距离，故D错误故选：C5无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，铁水紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝钢管已知管状模型内壁半径为R，则下列说法正确的是（）A铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上的B模型各个方向上受到的铁水的作用力相同C若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力D管状模型转动的角速度最大为【考点】离心现象【分析】铁水做圆周运动，紧紧地覆盖在模型的内壁上，在最高点
18、，最小速度对应的是重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律列式分析即可【解答】解：A、铁水做圆周运动，重力和弹力的合力提供向心力，没有离心力，故A错误；B、铁水做圆周运动的向心力由重力和弹力的径向分力提供，不是匀速圆周运动，故模型各个方向上受到的铁水的作用力不一定相同，故B错误；C、若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，则是重力恰好提供向心力，故C正确；D、为了使铁水紧紧地覆盖在模型的内壁上，管状模型转动的角速度不能小于临界角速度，故D错误；故选：C6一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（）AtanB2
19、tanCD【考点】平抛运动【分析】物体做平抛运动，可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解，根据速度与斜面垂直，得出水平分速度与竖直分速度的比值，从而得出小球在竖直位移与在水平方向位移之比【解答】解：球撞在斜面上，速度方向与斜面垂直，则速度方向与竖直方向的夹角为，则有：tan=，竖直方向上和水平方向上的位移比值为=故D正确，A、B、C错误故选：D7以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体假定物块所受的空气阻力f大小不变已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为（）A和B和C和D和【考点】竖直上抛运动【分析】竖直向上抛出的小物
20、体，在上升的过程中，受到的阻力向下，在下降的过程中，受到的阻力向上，根据物体的受力情况，分过程求解上升的高度和下降的速度的大小【解答】解：在上升的过程中，对物体受力分析由牛顿第二定律可得，mg+f=ma1，所以上升时的加速度为a1=，加速度的方向与初速度的方向相反，即竖直向下，从上升到达最高点的过程中，根据v2v02=2a1x可得，上升的最大高度为x=，在下降的时候，对物体受力分析有牛顿第二定律可得，mgf=ma2，所以下降的加速度的大小为a2=，从开始下降到返回到原抛出点的过程中，根据v2=2a2x可得，v=，所以A正确故选A8如图所示，水平转台绕竖直轴匀速转动，穿在水平光滑直杆上的小球A和
21、B由轻质弹簧相连并相对直杆静止已知A、B小球的质量分别为m和2m，它们之间的距离为3L，弹簧的劲度系数为k、自然长度为L，下列分析正确的是（）A小球A、B受到的向心力之比为1：1B小球A、B做圆周运动的半径之比为1：2C小球A匀速转动的角速度为D小球B匀速转动的周期为【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】两球做圆周运动，角速度相等，靠弹簧的弹力提供向心力，根据向心力的关系结合胡克定律和牛顿第二定律求出转动半径的关系，并求出角速度和周期【解答】解：A、两球靠弹簧的弹力提供向心力，则知两球向心力大小相等，故A正确B、两球共轴转动，角速度相同A、B的向心力大小相等，由F向=m2RA=2m2RB，可求得
22、两球的运动半径之比为 RA：RB=2：1，故B错误C、对于A球，轨道半径 RA=3L=2L=由F=k2L=2m2L可求得=故C错误D、小球B匀速转动的周期为 T=2故D正确故选：AD9饫度为L=0.4m的轻质细杆OA，A端连有一质量为m=2kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是1m/s，g=10m/s2，则此时细杆对小球的作用力为（）A15N，方向向上B15N，方向向下C5N，方向向上D5N，方向向下【考点】向心力【分析】小球在最高点靠杆子的作用力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细杆作用力的大小和方向【解答】解：在最高点，假设杆子对小
23、球的作用力方向向上，根据牛顿第二定律得，mgF=m，解得F=，可知杆子对小球的作用力大小为15N，方向向上故A正确，B、C、D错误故选：A10如图所示一足够长的固定斜面与水平面的夹角为37，物体A以初速度v1从斜面顶端水平抛出，物体B在斜面上距顶端L=15m处同时以速度v2沿斜面向下匀速运动，经历时间t，物体A和物体B在斜面上相遇，则下列各组速度和时间中不满足条件的是（sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2）（）Av1=16 m/s，v2=15 m/s，t=3sBv1=16 m/s，v2=16 m/s，t=2sCv1=20 m/s，v2=20 m/s，t=3sDv1=20m/
24、s，v2=16 m/s，t=2s【考点】平抛运动；牛顿第二定律【分析】物体A做平抛运动，A沿着斜面方向的位移比B多L，根据平抛运动的规律，水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，列方程求解即可【解答】解：物体A做平抛运动，有：（v2t+L）sin=gt2 （v2t+L）cos=v1t整理可得：5t20.6v2t9=0 （0.8v2v1）t+12=0解得：v1=20 m/s，v2=20 m/s，t=3s可知C正确故选：C11如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动（不打滑），两轮的半径R：r=2：1当主动轮Q匀速转动时，在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边
25、缘上，此时Q轮转动的角速度为1，木块的向心加速度为a1；若改变转速，把小木块放在P轮边缘也恰能静止，此时Q轮转动的角速度为2，木块的向心加速度为a2，则（）A =B =C =D =【考点】向心加速度；线速度、角速度和周期、转速【分析】对于在Q边缘的木块，最大静摩擦力恰为向心力，若将小木块放在P轮上，欲使木块相对B轮也静止，也是最大静摩擦力提供向心力，根据向心力公式即可求解【解答】解：A、在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上则有最大静摩擦力提供向心力即为mg=m12r，当木块放在P轮也静止，则有mg=mP2R，解得： =因为线速度大小相等，2r=PR解得：2=2P所以=，故A正确，B
26、错误；C、因为a1=12r，a2=P2R，所以=，故C正确，D错误；故选：AC12小船从A码头出发，沿垂直于河岸的方向渡河，若河宽为d，渡河速度v船恒定，河水的流速与到河岸的距离成正比，即v水=kx （x，k为常量），要使小船能够到达距A正对岸为s的B码头，则（）Av船应为Bv船应为C渡河时间为D渡河时间为【考点】运动的合成和分解【分析】将小船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，在垂直于河岸方向上，速度不变；位移随时间均匀增大，则水流速度随时间先均匀增大后均匀减小，分运动与合运动具有等时性，根据沿河岸方向的运动求出运行的时间，再根据t=求出小船渡河的速度【解答】解：小船在沿河岸方向的速度随
27、时间先均匀增大后均匀减小，前内和后内的平均速度为=，则渡河的时间t=2=渡河速度v船=故A正确，B、C、D错误故选：A13如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三点当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是（）Aa、b和c三点的线速度大小相等Ba、b和c三点的角速度相等Ca、b的线速度比c的大Dc的线速度比a、b的大【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，陀螺上各点的角速度相等，根据v=r比较线速度大小【解答】解：A、a、b、c三点的角速度相等，a、b半径相等，根据v=r线速度大小相等，但b、c的半径不等，根据v=r知b、c
28、线速度的大小不等，b线速度大于c的线速度故AD错误，BC正确故选：BC14如图所示，小球以大小不同的初速度水平向右，先后从P点抛出，两次都碰撞到竖直墙壁下列说法中正确的是（）A小球两次碰到墙壁前的瞬时速度相同B小球两次碰撞墙壁的点为同一位置C小球初速度大时，从抛出到碰撞墙壁的时间较短D小球初速度大时，碰撞墙壁的点在上方【考点】平抛运动【分析】平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，竖直方向上是自由落体运动，结合两个分运动的特点可得【解答】解：A、C，平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，由于P离墙面的水平距离一定，所以初速度越大，运动时间就越短，故C正确；初速度大，运动时间短的，竖直分速度就小，由平
29、行四边形定则可知，碰到墙壁前的瞬时速度方向一定不同，故A错误B、D，初速度越大，运动时间越短，由公式可知，下降的高度就越小，碰到墙壁的点就在上方，故B错误，D正确故选：CD15在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上爬，同时人顶着直杆水平向右移动，以出发点为坐标原点建立平面直角坐标系，若猴子沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图象分别如图甲、乙所示，则猴子在0：t0时间内（）A做变加速运动B做匀变速运动C运动的轨迹可能如图丙所示D运动的轨迹可能如图丁所示【考点】运动的合成和分解；匀变速直线运动的图像【分析】物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀减速直线运动，根据运动的合成分析物体的运动情况根
30、据运动学公式分别求出物体的运动情况，判断可能的轨迹【解答】解：AB、由图知：物体在x轴方向做匀速直线运动，加速度为零，合力为零；在y轴方向做变加速直线运动，加速度不恒定，合力不恒定，所以物体所受的合力不恒定，一定做变加速运动故A正确，B错误CD、曲线运动中合外力方向与速度方向不在同一直线上，而且指向轨迹弯曲的内侧由上分析可知，物体的合力先沿y轴正方向，后沿y轴负方向，而与初速度不在同一直线上，则物体做曲线运动，根据合力指向轨迹的内侧可知，丁图是可能的故C错误，D正确故选：AD16如图所示，小球A可视为质点，装置静止时轻质细线AB水平，轻质细线AC与竖直方向的夹角=37已知小球的质量为m，细线A
31、C长l，B点距C点的水平和竖直距离相等装置BOO能以任意角速度绕竖直轴OO转动，且小球始终在BOO平面内，那么在从零缓慢增大的过程中（重力加速度g取10m/s2，sin37=，cos37=）（）A两细线张力均增大B细线AB中张力先变小，后为零，再增大C细线AC中张力先不变，后增大D当AB中张力为零时，角速度可能为【考点】向心力【分析】静止时受力分析，根据平衡条件列式求解；当细线AB张力为零时，绳子AC拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度的范围结合以上的分析然后逐个选项讨论即可【解答】解：当静止时，受力分析如右图，由平衡条件TAB=mgtan37=0.75mg，若AB中的拉力为
32、0，当最小时绳AC与竖直方向夹角1=37，受力分析如右图，得当最大时绳AC与竖直方向夹角2=53，得所以取值范围为绳子AB的拉力都是0A、由以上的分析可知，开始时AB是拉力不为0，当转速在时，AB的拉力为0，角速度再增大时，AB的拉力又会增大，故A错误，B正确；C、当绳子AC与竖直方向之间的夹角不变时，AC绳子的拉力在竖直方向的分力始终等于重力，所以绳子的拉力绳子等于1.25mg；当转速大于后，绳子与竖直方向之间的夹角增大，拉力开始增大；当转速大于后，绳子与竖直方向之间的夹角不变，AC上竖直方向的拉力不变当水平方向的拉力增大，AC的拉力继续增大；故C正确；D、由开始时的分析可知，当取值范围为绳
33、子AB的拉力都是0故D错误故选：BC二、实验与填空题17图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图（1）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1.6m/s（g取9.8m/s2）（2）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，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1.5m/s；B点的竖直分速度为2m/s（g取10m/s2）【考点】研究平抛物体的运动【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，根据运动学公式抓住等时性进行求解【解答】解：（1）因为O点是抛出点，则h=gt2，t=s=0
34、.2s则小球的初速度v0=m/s=1.6m/s（2）由图可知，AB、BC之间的时间间隔相等，根据y=gT2得，T=s=0.1s，则小球的初速度v0=m/s=1.5m/sB点竖直方向上的分速度等于AC在竖直方向上的平均速度，vBy=m/s=2m/s故答案为：（1）1.6，（2）1.5，218某同学欲探究圆锥摆的相关规律，他找来一根不可伸长的细线并测出其长度L，把细线一端固定于O点，在O点处连一拉力传感器（图中未画出 ），拉力传感器可以感应细线上的拉力，传感器与计算机连接，在计算机上显示出细线的拉力F，线的另一端连有一质量为m的小球（可看做质点），让小球在水平面内作匀速圆周运动该同学探究发现图中细
35、线与竖直方向夹角和细线拉力F的关系是：细线拉力随角增大而增大（填“增大”、“减小”或“不变”）该同学用细线拉力F、线长L和小球质量m得出了小球运动的角速度=该同学想进一步探究与小球角速度的关系，他以为横轴，以2为纵轴建立直角坐标系，描点作图得到一条直线，设直线的斜率为k，则当地重力加速度的表达式为g=kL（用题目己知量表示）【考点】向心力【分析】小球在重力和拉力合力作用下做圆周运动，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度，进而求出角速度【解答】解：（1）对小球，受力分析可知，小球受到重力和绳子的拉力，如图：据牛顿第二定律：竖直方向：FyG=0 水平方向：Fx=ma=m2r 又Fy
36、=Fcos Fx=Fsin 由，得：F=所以细线拉力随角增大而增大（2）又由：r=Lcos=（3）将式代入得：=该同学以为横轴，以2为纵轴建立直角坐标系，描点作图得到一条直线，设直线的斜率为k，则斜率：k=所以当地重力加速度的表达式为：g=kL故答案为：增大；kL三、计算题19水平抛出的一个石子，经过0.4s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53，（g取10m/s2，Sin53=0.8，cos53=0.6）试求：（1）石子的抛出点距地面的高度；（2）石子落地时的竖直速度；（3）石子抛出的水平初速度【考点】平抛运动【分析】（1）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
37、运动，根据时间求出石子的抛出点距离地面的高度（2）根据速度时间公式求出落地时竖直速度（3）结合平行四边形定则求出石子抛出的初速度【解答】解：（1）由得 h=100.42m=0.8m（2）石子落地时的竖直速度 vy=gt=100.4m/s=4m/s（3）由tan53= 得 v0=3m/s答：（1）石子的抛出点距地面的高度是0.8m；（2）石子落地时的竖直速度是4m/s；（3）石子抛出的水平初速度是3m/s20如图，小球从光滑的斜轨道下滑至水平轨道末端时，光电装置被触动，控制电路会使转筒立刻以某一角速度匀速连续转动起来转筒的底面半径为R，在转筒侧壁的同一竖直线上有两个小孔A、B，已知轨道末端与转筒
38、上部相平，与转筒的转轴距离为L=5R，且与转筒侧壁上的小孔B的高度差为h=3R开始时转筒静止，且小孔正对着轨道方向现让一小球从斜轨道上的某处无初速滑下，若正好能钻入转筒的小孔A，并从小孔B钻出（小孔比小球略大，小球视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g），求：（1）小球通过光电装置时的速度大小；（2）A、B两孔的间距h；（3）转筒的角速度【考点】平抛运动；线速度、角速度和周期、转速【分析】（1）从O到B的过程，小球做平抛运动，根据平抛运动基本公式求解小球通过光电装置时的速度大小；（2）从O到A的过程中，根据平抛运动基本公求出从O到A竖直方向的位移，从而求出AB间的高度；（3）能钻入小孔A，并从
39、小孔B钻出需满足：t1=nT，根据加速度与周期的关系结合数学知识求解即可【解答】解：设小球通过光电装置的位置为O点，从O到进入A孔的时间为t1，从O到穿出B孔的时间为t2，（1）从O到B的过程，小球做平抛运动，根据平抛运动基本公式得：L+R=v0t2，h=联立解得：（2）设O点与A点高度差为h1，从O到A的过程中，根据平抛运动基本公式得：LR=v0t1，联立解得：而h=hh1解得：（3）能钻入小孔A，并从小孔B钻出需满足：t1=nT，其中T=即 解得3n=2k+1令n=2m+1，k=3m+1，m=0，1，2，3解得代入得，m=0，1，2，3答：（1）小球通过光电装置时的速度大小为；（2）A、B
40、两孔的间距h为；（3）转筒的角速度为m=0，1，2，321用如图所示的浅色水平传送带AB和斜面BC将货物运送到斜面的顶端AB距离L=11m，传送带始终以v=12m/s匀速顺时针运行传送带B端靠近倾角=37的斜面底端，斜面底端与传送带的B端之间有一段长度可以不计的小圆弧在A、C处各有一个机器人，A处机器人每隔t=1.0s将一个质量m=10kg、底部有碳粉的货物箱（可视为质点）轻放在传送带A端，货物箱经传送带和斜面后到达斜面顶端的C点时速度恰好为零，C点处机器人立刻将货物箱搬走已知斜面BC的长度s=5.0m，传送带与货物箱之间的动摩擦因数0=0.55，货物箱由传送带的右端到斜面底端的过程中速度大小
41、损失原来的，不计传送带轮的大小，g=10m/s2（sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）斜面与货物箱之间的动摩擦因数；（2）如果C点处的机器人操作失误，未能将第一个到达C点的货物箱搬走而造成与第二个货物箱在斜面上相撞求两个货物箱在斜面上相撞的位置到C点的距离； （本问结果可以用根式表示）（3）从第一个货物箱放上传送带A端开始计时，在t0=2s的时间内，货物箱在传送带上留下的痕迹长度【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】（1）货物箱在传送带上做匀加速运动过程，根据牛顿第二定律求出加速度，由速度位移关系公式求出货物箱运动到传送带右端时的速度大小，根据货物箱由传送
42、带的右端到斜面底端的过程中速度大小损失原来的，得到货物箱刚冲上斜面时的速度货物箱在斜面上向上运动过程中做匀减速运动，已知初速度、末速度为零，位移为s，由速度位移关系公式求出加速度大小，由牛顿第二定律求出斜面与货物箱之间的动摩擦因数（2）由运动学公式分别求出货物箱由A运动到B的时间和由B运动到C的时间，得到第一个货物箱冲上斜面C端时第二个货物箱刚好冲上斜面，然后货物箱沿斜面向下做匀加速运动，由牛顿第二定律求出加速度，当第一个货物箱与第二个货物箱相遇时，两者位移大小之和等于斜面的长度s，由位移公式求出相遇时间，再求出两个货物箱在斜面上相遇的位置到C端的距离（3）根据位移公式求出第1s内货箱和传送带
43、运动的位移，进而得出货箱第1s留下的痕迹，同理，再求出第2s内第一个货箱留下的痕迹，从而知道第一、二两个货箱由1m重合，t0=2s时，第二个货箱在传送带上运动了1s，留下的痕迹与第一个货箱留下的痕迹相等，最后求出2s内货物箱在传送带上留下的痕迹的总长度【解答】解：（1）货物箱在传送带上做匀加速运动过程，根据牛顿第二定律有：0mg=ma1解得：a1=0g=0.5510=5.5m/s2到传送带右端的速度为： =m/s=11m/s，v1v=12m/s，说明货物箱在传送带上一直做匀加速运动，运动至斜面底端的速度为： =10m/s，货箱在斜面上滑过程有：，代入数据解得：=0.5（2）货箱沿斜面上滑过程有
44、：a2=gcos+gsin=0.5100.8+100.6m/s2=10m/s2，t1=1s，第二个货物箱在斜面B端时与第一个货物箱刚好从C端下滑，货箱沿斜面下滑过程，根据牛顿第二定律有：a3=gsingcos=64m/s2=2m/s2设第一个货物箱在斜面C端沿斜面向下运动与第二个货物箱相撞的过程所用时间为t2，有：，解得：，两个货物箱在斜面上相遇的位置到C端的距离：d=（3）第1s内，货箱的位移：，传送带的位移：x2=vt=121m=12m，第1s留下的痕迹：d1=x2x1=122.75m=9.25m则t=1s时，第二个货箱轻放在第一个货物后2.75m处，第一个货箱前9.25m有痕迹第2s内，对第一个货箱：v0=a1t=5.51m/s=5.5m/s，=m=8.25m，第一个货箱留下的痕迹：d2=x2x1=128.25m=3.75m，可知一二两个货箱的痕迹有1m重合，t0=2s时，第二个货箱在传送带上运动了1s，留下的痕迹：d3=d1=9.25m，则2s内，货箱留下的痕迹总长度为：s=d1+d2+d31m=21.25m答：（1）斜面与货物箱之间的动摩擦因数为0.5；（2）两个货物箱在斜面上相撞的位置到C点的距离为；（3）货物箱在传送带上留下的痕迹长度为21.25m2017年4月21日
