1、南宫一中20152016学年高一下学期期末复习备考测试物理试题第I卷（选择题）1火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车速度提高时会使轨道的外轨受损。为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是A. 减小内外轨的高度差 B. 增加内外轨的高度差C. 减小弯道半径 D. 增大弯道半径2关于向心力的说法中，正确的是（ ）A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B.向心力不改变圆周运动物体的速度C.做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D.做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的3A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的转速为30r/mi
2、n，B的转速为15r/min。则两球的向心加速度之比为（ ）A1：1 B2：1 C4：1 D8：14平抛物体的初速度为v0，当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时，下列说法错误的是( )A.运动的时间 B瞬时速率C.水平分速度与竖直分速度大小相等 D.位移大小等于5一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，a，b两点的位置如图所示，则偏心轮转动过程中A.b两质点A.线速度大小相等 B.向心力大小相等C.角速度大小相等 D.向心加速度大小相等6横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示。它们的竖直边长都是底边长的一半。现有三个小球从左边斜面的顶点
3、以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其落点分别是a、b、c 。下列判断正确的是A三小球比较，落在a点的小球飞行时间最短B三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最大C三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最快D无论小球抛出时初速度多大，落到斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直7如图所示，把一个长为20cm、倔强系数为360N/m的弹簧一端固定，作为圆心，弹簧的另一端连接一个质量为0.50kg的小球，当小球以转/分的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的伸长应为（ ）A5.2cm B5.3cm C5.0cm D5.4cm8一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部
4、分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替如图（a）所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径现将一物体沿与水平面成角的方向以速度v0抛出，如图（b）所示则在其轨迹最高点P处的曲率半径是（ ）A. B. C. D. 9如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度v0同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为37和53，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为（ ）A.16 9 B. 916 C.3 4 D.4310如图所示，两个啮合齿轮，小齿轮半径
5、为r，大齿轮半径为2r，大齿轮中C点离圆心O2的距离为r，A、B分别为两个齿轮边缘上的点，则A、B、C三点的()A线速度之比为111 B角速度之比为111C向心加速度之比为421 D转动周期之比为21111如图所示两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面现将质量相同的两个小球（小球半径远小于碗的半径），分别从两个碗的边缘由静止释放（忽略空气阻力），则（ ）A.小球在碗中做匀速圆周运动 B.过最低点时，两小球都处于超重状态C.过最低点时，两小球的角速度大小相等D.过最低点时，两小球的机械能相等12质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳
6、长分别为la、lb，如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则（ ）A小球仍在水平面内做匀速圆周运动B在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C若角速度较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D绳b未被烧断时，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力为 二、实验题13一个同学在“研究平抛物体的运动”实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm若小球在平抛运动过程中先后经过的几个位置如图中A、B、C所示，（g取10m/s2）可求得：（1）小球抛出时的初速度为 m/s
7、；（2）小球经过B点时的速度为 m/s14在做探究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹并计算初速度。（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的字母填在横线上：_ _A通过调节使斜槽的末端保持水平B应该利用天平测出小球的质量C每次必须由静止释放小球D每次释放小球的位置必须相同E应该用秒表测出小球运动的时间F应该用重锤线画出竖直轴y轴G将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）某同学根据所描绘出的运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值。根据所测到的数据以y为纵坐标，以x2为横坐标，在坐标纸上画出对应的图像
8、，发现为过原点的直线，并测出直线斜率为k，已知当地的重力加速度为g，则初速度v0_三、计算题（题型注释）15如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动。当小球经过最高点时，杆对球产生向下的拉力，拉力大小等于球的重力。求：（1）小球到达最高时速度的大小。（2）当小球经过最低点时速度为，杆对球的作用力的大小。16如图所示，飞机距地面高度为H，水平飞行速度v0，地面上停着一辆汽车，与飞机水平距离为X，欲使飞机投出炸弹击中汽车，H、v0、X应满足什么关系？(重力加速度为g)17研究表明，在月球表面附近的重力加速度为地球表面重力加速度的六分之一
9、。若宇航员在距月球表面高为h = 1.2 m处将一小球（可视为质点）以一定的初速度v0水平抛出，已知其落地点到抛出点之间水平方向的距离为x = 6 m，取地球表面的重力加速度为g = 10 m/s2。试分析：(1)小球由抛出到落地所经历的时间t为多少？(2)小球抛出时的初速度v0的大小是多少？18如图所示，有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动，轨道平面在水平面内已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为，半球形碗的半径为R，求小球做圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力各多大19在冬天，高为h=0.8m的平台上，覆盖了一层冰，一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘s=16m处以一定
10、的初速度向平台边缘滑去，如图所示，当他滑离平台即将着地时的瞬间，其速度方向与水平地面的夹角为=53，取重力加速度g=10m/s2，sin53 =0.8，cos53 =0.6。求：（1）滑雪者滑离平台后在空中的运动时间t0.(2)滑雪者滑离平台时刻的速度大小v1(3)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离L；(4)若平台上的冰面与雪橇间的动摩擦因数为=0.05，则滑雪者的初速度大小v0参考答案1BD试题分析：据题意，要使火车转弯时对外轨压力较小，据合力提供向心力，可以让火车弯道设计成外高内低，在内、外轨之间有一定的高度差，使火车受到的重力与支持力的合力提供向心力，让火车自然转弯；据可知，通过减小弯道半
11、径可以减小向心力，而向心力是重力与支持力的合力提供，进而可以减小外轨受到的压力，故选项B、D正确。2C试题分析：物体由于有了向心力而做圆周运动，选项A错误；向心力只改变圆周运动物体的速度方向，不改变大小，选项B错误；做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力，选项C正确；做匀速圆周运动的物体其向心力是大小不变，方向变化的，选项D错误；故选C.考点：圆周运动；向心力.3D试题分析：根据向心加速度公式可得，将题目已知数据带入可得，4C【解析】水平方向分位移，由运动的等时性可知，时间相等，则，运动时间为，瞬时速率为，分位移为，则合位移大小等于，错误的说法C选项。5C试题分析：a，b两点是同轴转动
12、，所以角速度相等，从图中可知a，b两点到O点的距离不同，即运动半径不同，根据公式可得两点的线速度不同，根据公式可得两点的向心加速度不同，根据公式可得两者的向心力不同，故C正确；考点：考查了匀速圆周运动规律的应用6D试题分析：三个小球做平抛运动，从图中可知落在a点的小球下落的高度最大，根据可得落在a点的小球运动时间最长，A错误；三个小球都做平抛运动，加速度都等于重力加速度，所以三个小球在飞行过程中速度变化率是一样的，根据公式可得落在a点的小球的速度变化量最大，故BC错误；首先落在a点的小球不可能与斜面垂直，b、c点，竖直速度是gt，水平速度是v，然后斜面的夹角是arctan0.5，要合速度垂直斜
13、面，把两个速度合成后，需要，即v=0.5gt，那么在经过t时间的时候，竖直位移为0.5gt2，水平位移为 即若要满足这个关系，需要水平位移和竖直位移都是一样的，显然在图中b、c是不可能完成的，因为在b、c上水平位移必定大于竖直位移，所以落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直，故D正确7C试题分析：小球做匀速圆周运动时需要的向心力由弹簧的弹力提供，根据胡克定律和向心力公式列式计算即可求出需要的物理量解：根据题意可知：=2n=2=12rad/s设转动时弹簧的长度为L，则弹簧形变量为：x=L0.2，由胡克定律得：F=kx球做匀速圆周运动时需要的向心力由弹簧的弹力提供，F=mL2由代入数据得：36
14、0（L0.2）=0.5L（12）2解得：L=0.25m所以弹簧的伸长应量为2520cm=5cm故选C8A试题分析：将一物体沿与水平面成角的方向以速度v0抛出，知水平分速度为，到最高点时，速度只有水平速度，由牛顿第二定律得：由上分析知，A对。9B试题分析：对于A落到坡面上时即，对于B落到坡面上时即，所以，B正确。 10C试题分析：根据两齿轮边缘上各点的线速度大小相等和同一齿轮上各点的角速度相同，由公式v=r求解线速度角速度之间的比例关系齿轮传动中两轮不打滑，则有a、b的线速度大小相等，即A=B由公式v=r得，A：B=rB：rA=2：1B、C两点角速度相同，即c=B由公式v=r得，B：c=rB：r
15、c=2：1综上得到，A：B：c=2：2：1，A：B：c=2：1：1故选：C11BD试题分析：由于重力做功，所以速度大小变化，故不可能做匀速圆周运动，A错误；在最低点，加速度指向圆心，竖直向上，所以出于超重状态，故B正确；过程中只有重力做功，所以机械能守恒，在最低点，根据动能定理可得：，根据牛顿第二定律可得，两式联立可得，半径不同，所以角速度不同，C错误D正确；12BC【解析】考点：向心力；匀速圆周运动分析：绳子断开前，小球做匀速圆周运动，对小球受力分析，可知b绳子的拉力提供向心力；绳子断开后，杆停止转动，小球有沿切向飞出的趋势，可以分析小球进一步的运动解答：解：绳子断开前，小球做匀速圆周运动，
16、合力指向c点，对小球受力分析，受重力G，a绳子的拉力F1，b绳子的拉力F2，根据牛顿第二定律有，F1=mg，F2=m2lb小球的线速度为，v=lb绳子断开后，杆停止转动，由于惯性，小球将绕A点转动，若速度较小，小球将在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动；若速度较大，也有可能在垂直于平面ABC的竖直平面内绕A点做完整的圆周运动在最低点时，Fa-mg=m，解得Fa=mg+mF1故选BC130.75，0.98【解析】解：设相邻两点间的时间间隔为T，竖直方向：5L3L=gT2，得到：T=0.05s；水平方向匀速直线运动，因此有：v0=0.75m/s根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均
17、速度，有：vBy=0.625m/s因此B点的速率为：v=m/s=0.98m/s故答案为：0.75，0.9814（1）ACDF（2）试题分析：（1）通过调节使斜槽的末端保持水平，以保持平抛运动的条件，选项A正确；实验中不需要测出小球的质量，选项B错误；每次必须由静止释放小球，每次释放小球的位置必须相同， 保证每次平抛的初速度相同，选项CD正确；不需要用秒表测出小球运动的时间，选项E错误；应该用重锤线画出竖直轴y轴，选项F正确；将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成平滑的曲线，选项G错误；故选ACDF；（2）根据平抛运动的规律：x=v0t；，联立解得：，则，解得15（1） （2）试题分析：
18、（1）在最高点时，杆对小球有向下的拉力，大小为mg,设在最高点时小球的速度为v1,由牛顿第二定律有，解得(2)当小球经过最低点时由牛顿第二定律有16H=gx2/2v02【解析】分析：（1）投出去的炸弹做平抛运动，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平抛运动的高度确定时间，根据高度求出时间，再根据水平速度和时间求出水平位移；（2）炸弹击中汽车的条件是：在水平方向上的位移关系：炸弹飞行的距离=汽车行驶距离+相互距离解答：解：炸弹做的是平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动：由H=gt2可知，在水平方向上匀速直线运动：则X=v0t，水平方向运动时间和飞行时间相同；则有H=gx
19、2/2v02答：，H、v0、X应满足的关系式为H=gx2/2v02171.2 s；（2）5 m/s试题分析：（1）月球表面的重力加速度为；根据平抛运动的特点可知：小球由抛出到落地所经历的时间t为（2）小球抛出时的初速度v0的大小是18【解析】根据小球做圆周运动的轨迹找圆心，定半径，由题图可知，圆周运动的圆心为O，运动半径为rRsin .小球受重力mg及碗对小球弹力N的作用，向心力为弹力的水平分力受力分析如右图所示由向心力公式Fnm得Nsin m 竖直方向上小球的加速度为零，所以竖直方向上所受的合力为零，即Ncos mg，解得N联立两式，可解得物体做匀速圆周运动的速度为v.19（1）0.4s（2）3m/s（3）1.2m（4）5m/s/试题分析：（1）滑雪者从平台上抛出后，竖直方向做自由落体运动，得：，所以：；（2）滑雪者落地时的竖直方向的分速度：，由题意：，所以：，（3）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离：，（4）滑雪者在平台上运动时，摩擦力做功，由动能定理得：代入数据解得：考点：考查了动能定理，平抛运动的综合应用180.1s , 1m/s （每空4分）【解析】由ABC水平方向两点间隔相同，时间相同，由
