1、2015-2016学年吉林省白城一中高一（下）第一次月考物理试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共计48分在16题给出的四个选项中只有一个选项正确，在712小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是（）A匀速圆周运动是速度不变的运动B匀速圆周运动是匀变速曲线运动C平抛运动是匀变速曲线运动D做平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的2如图所示，洗衣机脱水桶在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服（）A受到重力、弹力、静摩擦力和向心力四个力的作用B所需的向心力由弹力提供C所需的向
2、心力由重力提供D所需的向心力由静摩擦力提供3一小船在静水中的速度为3m/s，它在一条河宽150m，水流速度为4m/s的河流中渡河，则该小船（）A能垂直到达正对岸B渡河的时间可能少于50 sC以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200 mD以最短位移渡河时，位移大小为150 m4如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且RA=RC=2RB，则三质点的向心加速度之比aA：aB：aC等于（）A4：2：1B2：1：2C1：2：4D4：1：45如图所示，斜面上有a、b、c、d、e五个点，ab=bc=cd=de从a点以速度v0水平抛出一个小球，它落在斜而上的b点，若
3、小球从的a点以速度2v0水平抛出，不计空气的阻力，则它将落在斜而上的（）Ac点Bc与d之间某一点Cd与e之间某一点De点6如图叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r，设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（）AB对A的摩擦力一定为3mgBC与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力C转台的角速度一定满足：D转台的角速度一定满足：7在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作不合理的是（）A选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，
4、应该观察A、B两球是否同时落地B选用装置图2要获得稳定细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C选用装置图3要获得钢球平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置静止释放钢球D除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹8火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是（）A当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道支持力和外轨弹力的合力提供向心力C当速度大于v时，轮缘挤压外轨D当速度小于v时，轮缘挤压外轨9杂技表演“飞车走壁”的
5、演员骑着摩托车飞驶在光滑的圆锥形筒壁上，筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，演员和摩托车的总质量为m，先后在A、B两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中不正确的是（）AA处的线速度大于B处的线速度BA处的角速度小于B处的角速度CA处对筒的压力大于B处对筒的压力DA处的向心力等于B处的向心力10如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（）A人拉绳行走的速度为vcosB人拉绳行走的速度为v/cosC船的加速度为D船的加速度为11如图所示，B点位于斜面底端M点的正上方，并与斜面顶端A点
6、等高，且高度为h，在A、B两点分别以速度va和vb沿水平方向抛出两个小球a，b（可视为质点），若a球落到M点的同时，b球恰好落到斜面的中点N，不计空气阻力，重力加速度为g，则（）Ava=vbBva=vbCa、b两球不同时刻抛出Da球比b球提前抛出的时间为（1）12如图所示，长为l的绳子下端连着质量为m的小球，上端悬于天花板上，当绳子拉直时，绳子与竖直方向的夹角为600，此时，小球静止于光滑水平桌面上，重力加速度为g则（）A当小球以角速度做圆锥摆运动时，绳子的张力大小等于重力的大小B当小球以角速度做圆锥摆运动时，桌面对小球的支持力大小等于重力的一半C当小球以角速度做圆锥摆运动时，绳子的张力大小等
7、于重力的3倍D当小球以角速度做圆锥摆运动时，桌面对小球没有支持力的作用二、实验题（每空2分，共计14分）13如图所示，是用圆锥摆粗略验证向心力表达式的实验，细线下面悬挂一个小钢球，细线上端固定在铁架台上将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时刚好位于圆心用手带动小钢球，设法使它刚好沿纸上某个半径为r的圆周运动用天平测得小钢球的质量为m，已知重力加速度为g（1）用秒表记录运动一圈的总时间为T，那么小钢球做圆周运动中需要的向心力表达式为Fn=；（2）用刻度尺测得小钢球球心距悬点的竖直高度为h，那么小钢球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=；（3）为增强实验结论的可靠性，（1）中测量
8、时间应如何改进？14在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图1所示（1）关于这个实验，以下说法中正确的是A小球释放的初始位置越高越好B每次小球要从同一位置由静止释放C实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D小球的平抛运动要靠近木板但不接触（2）在做“研究平抛运动”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图2中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是（3）某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图3所示在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=10.20cm，h2=20.20cm，A、B、C三点间水平
9、距离x1=x2=x=12.40cm，g取10m/s2，则物体平抛运动的初速度v0的计算式为（用字母h1、h2、x，g表示），代入数据得其大小为m/s（计算结果保留三位有效数字）三、计算题（本题共4小题，共38分）15如图所示，有一辆质量为m=1.0103kg的小汽车驶上半径为R=50m的圆弧形拱桥，g取10m/s2求：（1）汽车到达桥顶的速度为v1=10m/s时对桥的压力FN有多大？（2）汽车以多大的速度v2经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空？16如图所示，一个人用一根长L=0.5m的绳子拴着一个质量为m=1kg的小球，在竖直平面内作圆周运动，已知圆心O离地面h=1.75m，已知小球经过最低
10、点时的速度大小为v=5m/s（不计空气阻力取g=10m/s2）（1）求小球经过最低点时绳子对小球的拉力T（2）若小球经最低点时绳子突然断了，求小球落地点与抛出点间的水平距离x17如图所示，现有一根长L=1m的不可伸长的轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=0.5kg的小球（可视为质点），将小球提至正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力不计空气阻力，（g取10m/s2），则：（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？（2）若小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？（3）若小球以速度v2=1m/s水平抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小
11、？若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间？来源:Zxxk.Com18如图甲所示为车站使用的水平传送带的模型、它的水平传送带的长度为L=8m，传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m，传送带的上部距地面的高度为h=0.45m，现有一个旅行包（视为质点）以速度v0=10m/s的初速度水平地滑上水平传送带已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为=0.6，皮带轮与皮带之间始终不打滑g取10m/s2讨论下列问题（1）若传送带静止，旅行包滑到B点时，人若没有及时取下，旅行包将从B端滑落，则包的落地点距B端的水平距离为多少？（2）设皮带轮顺时针匀速转动，若皮带轮的角速度1=40rad/s，旅行包落地点距B端的水平距
12、离又为多少？（3）设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，在图乙中画出旅行包落地点距B端的水平距离x随皮带轮的角速率变化的图象（只需画出图象，不要求写出计算过程）2015-2016学年吉林省白城一中高一（下）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共计48分在16题给出的四个选项中只有一个选项正确，在712小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是（）A匀速圆周运动是速度不变的运动B匀速圆周运动是匀变速曲线运动C平抛运动是匀变速曲线运动D做平抛运动的物体落地时的速度可能
13、是竖直向下的【分析】平抛运动只受重力，是加速度大小和方向都不变的运动；匀速圆周运动是加速度大小不变，方向不断变化的曲线运动；两种运动都是变速运动，但前者是匀变速运动，后者是变加速运动【解答】解：A、匀速圆周运动经过某点时的速度方向是圆上该点的切线方向，故速度一定变化，故A错误；B、匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，加速度变化，所以匀速圆周运动是变加速运动，故B错误；C、平抛运动只受重力，故根据牛顿第二定律，加速度的大小和方向都恒定，是匀变速曲线运动，故C正确；D、平抛运动因为有水平方向的初速度，故落地速度与水平地面有一定夹角，故不可能竖直向下，故D错误；故选：C2如图所示，洗衣机脱水桶在转
14、动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服（）A受到重力、弹力、静摩擦力和向心力四个力的作用B所需的向心力由弹力提供C所需的向心力由重力提供D所需的向心力由静摩擦力提供来源:Z#xx#k.Com【分析】衣服随脱水桶一起做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，在水平方向上的合力提供向心力，竖直方向合力为零根据牛顿第二定律进行分析【解答】解：A、衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，向心力是由指向圆心的合力提供，不是物体所受的力，故A错误B、由于衣服在圆筒内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与静摩擦力二力平衡，靠弹力提供向心力故B正确，C、D错误故选：B3一小船在静水
15、中的速度为3m/s，它在一条河宽150m，水流速度为4m/s的河流中渡河，则该小船（）A能垂直到达正对岸B渡河的时间可能少于50 sC以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200 mD以最短位移渡河时，位移大小为150 m【分析】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；如果船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正达对岸【解答】解：A、因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂
16、直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸故A错误B、当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：tmin=50s，故B错误C、船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：x=v水tmin=450m=200m，即到对岸时被冲下200m，故C正确D、因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸所以由三角形的相似得最短位移为：s=150=200m故D错误故选：C4如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且RA=RC=2RB，则三质点的向心加速度之比aA：aB：aC等于（）A4：2：1B2：1：2C1：2：4D4：1：4【分
17、析】要求线速度之比需要知道三者线速度关系：B、C两轮是皮带传动，皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同，A、B两轮是轴传动，轴传动的特点是角速度相同【解答】解：由于B轮和C轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故vC=vB，vB：vC=1：1由于A轮和B轮共轴，故两轮角速度相同，即A=B，故A：B=1：1由角速度和线速度的关系式v=R可得vA：vB=RA：RB=2：1vA：vB：vC=2：1：1又因为RA=RC=2RB根据a=得：aA：aB：aC=4：2：1故选：A5如图所示，斜面上有a、b、c、d、e五个点，ab=bc=cd=de从a
18、点以速度v0水平抛出一个小球，它落在斜而上的b点，若小球从的a点以速度2v0水平抛出，不计空气的阻力，则它将落在斜而上的（）Ac点Bc与d之间某一点来源:学|科|网Cd与e之间某一点De点【分析】小球落在斜面上，竖直方向上的位移与水平方向位移的比值一定，运动的时间与初速度有关，根据竖直方向上的位移公式，可得出竖直位移与初速度的关系，从而知道小球的落点【解答】解：A、小球落在斜面上，竖直方向上的速度与水平方向速度的比值tan=，解得：t=，在竖直方向上的位移y=，当初速度变为原来的2倍时，竖直方向上的位移变为原来的4倍，所以小球一定落在斜面上的e点，故D正确故选：D6如图叠放在水平转台上的小物体
19、A、B、C能随转台一起以角速度匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r，设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（）AB对A的摩擦力一定为3mgBC与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力C转台的角速度一定满足：D转台的角速度一定满足：【分析】物体A随转台一起以角速度匀速转动，靠静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求出B对A的摩擦力大小分别对A、AB整体、C受力分析，根据合力提供向心力，求出转台角速度的范围【解答】解：A、对A受力分析，受重力、支持力以及B对A的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，
20、有f=（3m）2r（3m）g故A错误B、由于A与C转动的角速度相同，由摩擦力提供向心力有m1.5r23mr2即C与转台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力，故B错误；C、对AB整体，有：（3m+2m）2r（3m+2m）g对物体C，有：m2（1.5r）mg对物体A，有：3m2r（3m）g联立解得：，所以C正确，D错误故选：C7在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作不合理的是（）A选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该观察A、B两球是否同时落地B选用装置图2要获得稳定细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C选用装置图3要获得钢球平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置静止释
21、放钢球D除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹【分析】平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，实验时，要注意保证初速度处于水平方向，根据研究平抛运动的原理出发分析研究方法是否合理【解答】解：A、选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该是听声音的方法判断小球是否同时落地，故A错误；B、A管内与大气相通，为外界大气压强，A管在水面下保证A管上出口处的压强为大气压强因而另一出水管的上端口处压强与A管上出口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速度恒定如果A管上出口在水面上则水面上为恒定大气压强，因而随水面下降，出水管上口压强
22、 降低，出水速度减小故B正确；C、选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，故C错误；D、用数码照相机拍摄时曝光时间的固定的，所以可以用来研究平抛运动，故D正确本题选错误的故选：AC8火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是（）A当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道支持力和外轨弹力的合力提供向心力C当速度大于v时，轮缘挤压外轨D当速度小于v时，轮缘挤压外轨【分析】火车拐弯时以规定速度行驶，此时火车
23、的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力【解答】解：A、当火车以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，内外轨都无压力故A正确，B错误 C、若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨故C正确 D、若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨故D错误故选：AC9杂技表演“飞车走壁”的演员骑着摩托车飞驶在光滑的圆锥形筒壁上，筒的轴线垂直于水平面，圆
24、锥筒固定不动，演员和摩托车的总质量为m，先后在A、B两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中不正确的是（）AA处的线速度大于B处的线速度BA处的角速度小于B处的角速度CA处对筒的压力大于B处对筒的压力DA处的向心力等于B处的向心力【分析】演员和摩托车受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据合力提供向心力比较线速度、角速度的大小，根据平行四边形定则比较支持力的大小和合力的大小【解答】解：重力不变，支持力方向相同，根据力的合成，知在A、B两处两支持力大小、合力大小相等根据F合=m=mr2得，v=，=，知半径越大，线速度越大，角速度越小所以A处的线
25、速度大于B处的线速度，A处的角速度小于B处的角速度故A、B、D正确，C错误本题选错误的，故选C10如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（）A人拉绳行走的速度为vcosB人拉绳行走的速度为v/cosC船的加速度为D船的加速度为【分析】绳子收缩的速度等于人在岸上的速度，连接船的绳子端点既参与了绳子收缩方向上的运动，又参与了绕定滑轮的摆动根据船的运动速度，结合平行四边形定则求出人拉绳子的速度，及船的加速度【解答】解：A、船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度如右上图所示根据平行四边形定则有，
26、v人=vcos故A正确，B错误C、对小船受力分析，如左下图所示，则有Fcosf=ma，因此船的加速度大小为，故C正确，D错误；故选：AC11如图所示，B点位于斜面底端M点的正上方，并与斜面顶端A点等高，且高度为h，在A、B两点分别以速度va和vb沿水平方向抛出两个小球a，b（可视为质点），若a球落到M点的同时，b球恰好落到斜面的中点N，不计空气阻力，重力加速度为g，则（）Ava=vbBva=vbCa、b两球不同时刻抛出Da球比b球提前抛出的时间为（1）【分析】ab两处抛出的小球都做平抛运动，由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来分析求解【解答】解：A、水平方向的
27、距离由高度和初速度决定 x=，由题意得a的水平位移是b的2倍，可知va=，故B正确，A错误；C、做平抛运动的物体运动时间由竖直方向的高度决定 t=，a物体下落的高度是b的2倍，所以有ta=，由于a球落到M点的同时，b球恰好落到斜面的中点N，所以a球提前抛出的时间故C正确，D错误故选：BC12如图所示，长为l的绳子下端连着质量为m的小球，上端悬于天花板上，当绳子拉直时，绳子与竖直方向的夹角为600，此时，小球静止于光滑水平桌面上，重力加速度为g则（）A当小球以角速度做圆锥摆运动时，绳子的张力大小等于重力的大小B当小球以角速度做圆锥摆运动时，桌面对小球的支持力大小等于重力的一半C当小球以角速度做圆
28、锥摆运动时，绳子的张力大小等于重力的3倍D当小球以角速度做圆锥摆运动时，桌面对小球没有支持力的作用【分析】小球在水平面内做匀速圆周运动，桌面对小球有支持力的作用时，由重力、水平面的支持力和绳子拉力的合力提供向心力桌面对小球没有支持力的作用时，由重力和绳子拉力的合力提供向心力根据牛顿第二定律，采用正交分解法列方程求解【解答】解：AB、当小球以角速度做圆锥摆运动时，小球的受力如图1，根据牛顿第二定律得：Tsin=m2lsin解得绳子张力WE：T=mg小球竖直方向受力平衡，则桌面对小球的支持力大小为：N=mgTcos=故AB正确C、当桌面对小球恰好没有支持力的作用时，小球受力如图2设角速度为0根据牛
29、顿第二定律得：mgtan=m02lsin解得：0=2此时绳子的张力大小为：T=2mg，故C错误，D正确故选：ABD二、实验题（每空2分，共计14分）13如图所示，是用圆锥摆粗略验证向心力表达式的实验，细线下面悬挂一个小钢球，细线上端固定在铁架台上将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时刚好位于圆心用手带动小钢球，设法使它刚好沿纸上某个半径为r的圆周运动用天平测得小钢球的质量为m，已知重力加速度为g（1）用秒表记录运动一圈的总时间为T，那么小钢球做圆周运动中需要的向心力表达式为Fn=；（2）用刻度尺测得小钢球球心距悬点的竖直高度为h，那么小钢球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=
30、；（3）为增强实验结论的可靠性，（1）中测量时间应如何改进？【分析】利用公式Fn=计算钢球所受的向心力，而v=，因此需有质量、周期与半径质量可通过天平称出，而周期则是取小球转动n次的时间求得，对于半径则可刻度尺测量出【解答】解：（1）根据线速度公式v=可知，要求解速度，向心力：；（2）对小球受力分析如图所示，则有：（3）根据向心力的表达式：可知，要求解向心力，增强实验结论的可靠性，可以用秒表测量钢球运动n圈的时间t，求出周期T故答案为：（1）；2）；（3）用秒表记录运动n圈的总时间为t14在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图1所示
31、（1）关于这个实验，以下说法中正确的是BCDA小球释放的初始位置越高越好B每次小球要从同一位置由静止释放C实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D小球的平抛运动要靠近木板但不接触（2）在做“研究平抛运动”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图2中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是C（3）某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图3所示在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=10.20cm，h2=20.20cm，A、B、C三点间水平距离x1=x2=x=12.40cm，g取10m/s2，则物体平抛运动的初速度v0的计算式为（用字母h1、h2、x，g表
32、示），代入数据得其大小为1.24m/s（计算结果保留三位有效数字）【分析】根据实验的原理以及注意事项确定正确的操作步骤根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度【解答】解：（1）A、释放小球的位置不是越高越好，因为越高，初速度越大，轨迹会 超过白纸的范围，故A错误B、为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放小球，故B正确C、实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直，故C正确D小球的平抛运动要靠近木板但不接触，防止由于摩擦改变小球的运动轨迹，故D正确故选：BCD（2）斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向
33、的分运动，故方格纸因该水平竖直，坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合，故C正确（3）在竖直方向上，根据得，T=，则初速度代入数据解得故答案为：（1）BCD，（2）C，（3）（4）1.24三、计算题（本题共4小题，共38分）15如图所示，有一辆质量为m=1.0103kg的小汽车驶上半径为R=50m的圆弧形拱桥，g取10m/s2求：（1）汽车到达桥顶的速度为v1=10m/s时对桥的压力FN有多大？（2）汽车以多大的速度v2经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空？【分析】（1）汽车在桥顶时靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，从而求出汽车对桥的压力（2）当汽
34、车对桥的压力为零时，则靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出汽车的速度【解答】解：（1）根据牛顿第二定律得，mgN=m解得N 根据牛顿第三定律知，汽车对桥的压力为8103 N（2）根据mg=m解得答：（1）汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力是8103 N（2）汽车的速度为m/s时，汽车对桥顶无压力16如图所示，一个人用一根长L=0.5m的绳子拴着一个质量为m=1kg的小球，在竖直平面内作圆周运动，已知圆心O离地面h=1.75m，已知小球经过最低点时的速度大小为v=5m/s（不计空气阻力取g=10m/s2）（1）求小球经过最低点时绳子对小球的拉力T（2）若小球经最低点时绳子突然断了，求小
35、球落地点与抛出点间的水平距离x【分析】（1）在最低点，小球做圆周运动的向心力是拉力和重力的合力，根据向心力公式结合绳子对小球的拉力；（2）绳断开后，小球做平抛运动，抛出点离地面的高度为1.75m，根据平抛运动的基本公式即可求解【解答】解：（1）小球在最低点绳子的拉力与重力的合力提供向心力：T解得：T=60N（2）之后做平抛运动，竖直方向上有：水平方向上有：x=vt代入数据解得：x=2.5m答：（1）小球经过最低点时绳子对小球的拉力是60N；（2）若小球经最低点时绳子突然断了，小球落地点到抛出点间的水平距离是2.5m17如图所示，现有一根长L=1m的不可伸长的轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质
36、量m=0.5kg的小球（可视为质点），将小球提至正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力不计空气阻力，（g取10m/s2），则：（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？（2）若小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？（3）若小球以速度v2=1m/s水平抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小？若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间？【分析】（1）小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，由重力作为向心力可以求得最小的速度；（2）根据第一问的判断可以知道v1V0，故绳中有张力，由向心力的公式可以求得绳的
37、拉力的大小；（3）由于v2V0，故绳中没有张力，小球将做平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得运动的时间【解答】解：（1）要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，所以 由 mg=得V0=m/s（2）因为v1V0，故绳中有张力，由牛顿第二定律得，T+mg=m代入数据解得，绳中的张力为T=3N，（3）因为v2V0，故绳中没有张力，小球将做平抛运动，如图所示水平方向：x=v2t竖直方向：y=gt2 L2=（yL）2+x2解得：t=0.6s答：（1）在A点至少应施加给小球m/s 的水平速度；（2）若小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为3N；（3
38、）若小球以速度v2=1m/s水平抛出的瞬间，绳中无张力，绳子再次伸直时所经历的时间是0.6s18如图甲所示为车站使用的水平传送带的模型、它的水平传送带的长度为L=8m，传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m，传送带的上部距地面的高度为h=0.45m，现有一个旅行包（视为质点）以速度v0=10m/s的初速度水平地滑上水平传送带已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为=0.6，皮带轮与皮带之间始终不打滑g取10m/s2讨论下列问题来源:学科网ZXXK（1）若传送带静止，旅行包滑到B点时，人若没有及时取下，旅行包将从B端滑落，则包的落地点距B端的水平距离为多少？（2）设皮带轮顺时针匀速转动，若皮带轮的角速度
39、1=40rad/s，旅行包落地点距B端的水平距离又为多少？（3）设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，在图乙中画出旅行包落地点距B端的水平距离x随皮带轮的角速率变化的图象（只需画出图象，不要求写出计算过程）【分析】（1）旅行包向右滑动，受到重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律列式求加速度，然后根据速度位移公式列式求解末速度，最后根据平抛运动的分位移公式求解水平射程；（2）如果旅行包一直减速，到达最右端的速度与传送带不动时的速度相同，则平抛的初速度相同，射程也就相同，故只需传送带的速度小于旅行箱到达最右端的速度即可；皮带的角速度1=40rad/s，旅行箱先减速后匀速，根据运动学公式和平抛运
40、动的分位移公式列式求解（3）分三种情况进行讨论分析：一直匀减速运动，先匀减速后匀速，一直匀加速运动，进而求出角速度与水平位移的关系【解答】解：（1）旅行包做匀减速运动，ma=mg a=6m/s2来源:学*科*网旅行包到达B端速度为v=2m/s 旅行包离开传送带后做平抛运动，则有：包从B点到落地点的时间t=包的落地点距B端的水平距离为s=vt解得：s=0.6m（2）当1=40rad/s时，皮带速度为v1=1R=8m/s当旅行包速度也为v1=8m/s时，在皮带上运动了位移s=解得：s=3m8m（1分以后旅行包作匀速直线运动，所以旅行包到达B端的速度也为v1=8m/s）包的落地点距B端的水平距离为s
41、1=v1t解得：s1=2.4m（3）皮带轮顺时针匀速转动，若v皮2m/s 则旅行包一直做匀减速运动，到达B点的速度为2m/s，皮带轮的临界角速度为=rad/s=10rad/s 所以当10rad/s时，旅行包落地点距B端的水平距离S总是0.6m，若物体在传送带上一直做匀加速直线运动，则根据位移速度公式得：2as=v2v02解得：v=14m/s即要求v皮14m/s，=70rad/s 此时物体到达B点的速度为14m/ss=vt=140.3m=4.2m所以当70rad/s时，旅行包落地点距B端的水平距离S总是4.2m，若2m/sv皮14m/s时，旅行包先减速运动，速度与传送带相同时做匀速直线运动，最终速度与传送带速度相同，所以v=rs=vt=0.06，图象是一条倾斜的直线所以画出的图象如图所示答：包的落地点距B端的水平距离是0.6m；设皮带轮顺时针匀速运动，且皮带轮的角速度1=40rad/s，旅行包落地点距B端的水平距离是2.4m；图象如图所示
