1、2012-2013学年安徽省马鞍山市红星中学高一（下）期中物理试卷一、选择题（本题共18小题，每小题3分，共54分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选错或不选的得0分）1（3分）（2013桓台县校级学业考试）第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是（）A开普勒B牛顿C伽利略D卡文迪许2（3分）（2014增城市模拟）做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的是（）A速率B速度C合外力D加速度3（3分）（2010春醴陵市校级期末）关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法正确的是（）A大小、方向都不变B大小变化，方向不变C大小、方向都变化D大小不变，方向变化4（3分）（2014射阳县
2、校级学业考试）关于平抛运动，下列说法中正确的是（）A平抛运动是匀速运动B平抛运动是匀变速曲线运动C平抛运动不是匀变速运动D作平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的5（3分）（2013春雨山区校级期中）地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化冬至这天地球离太阳最近，夏至最远下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，正确的是（）A地球公转速度是不变的B冬至这天地球公转速度大C夏至这天地球公转速度大D无法确定6（3分）（2013奉贤区一模）从O点抛出A、B、C三个物体，它们做平抛运动的轨迹分别如右图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体在
3、空中运动的时间tA、tB、tC的关系分别是（）AvAvBvC，tAtBtCBvAvBvC，tA=tB=tCCvAvBvC，tAtBtCDvAvBvC，tAtBtC7（3分）（2008启东市模拟）有关万有引力的说法中，正确的有（）A物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力B中的G是比例常数，适用于任何两个物体之间，它没有单位C万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的D地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球引力8（3分）（2013春雨山区校级期中）将物体以v0的速度水平抛出，不计空气阻力，当其竖直分位移的大小与水平分位移的大小相等时，以下说法中正确的是（）A瞬
4、时速度的大小为2v0B运动的时间为C运动的位移的大小为D竖直分速度的大小等于水平分速度的大小9（3分）（2013春彭州市期中）一个钟表的秒针角速度为（）Arad/sB2rad/sCrad/sDrad/s10（3分）（2010宜宾模拟）在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d若战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为（）AB0CD11（3分）（2013闸北区一模）如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做
5、圆周运动，下列说法中错误的是（）A小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向下B小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向上C小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能向上D小球通过管道最高点时，小球对管道可能无压力12（3分）（2014始兴县校级模拟）洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附的筒壁上，如图所示，则此时（）A衣物受到重力、筒壁和弹力和摩擦力的作用B衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小D筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大13（3分）（2014始兴县校级模拟）银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为27：1，则它们的轨
6、道半径的比为（）A3：1B9：1C27：1D1：914（3分）（2015春赣州校级期中）小球质量为m，用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法不正确的是（）A小球的角速度突然增大B小球的瞬时速度突然增大C小球的向心加速度突然增大D小球对悬线的拉力突然增大15（3分）（2013焦作一模）在同一水平直线上的两位置分别沿水平方向向右抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力要使两球在空中P点相遇，则必须（）A使A、B两球质量相等B在P点A球速率小于B球速率CA球先抛出D同时抛出
7、两球16（3分）（2013临潼区校级模拟）火车轨道在转弯处外轨高于内轨，且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（）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当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力当速度大于v时，轮缘挤压外轨当速度小于v时，轮缘挤压外轨ABCD17（3分）（2014定兴县校级模拟）如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为37和53在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别为向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为（）A1：1B4：3C16
8、：9D9：1618（3分）（2013春雨山区校级期中）如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况将是（）A两物体均沿切线方向滑动B两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动D物体A仍相对圆盘静止，物体B发生滑动，离圆盘圆心越来越远二、填空题（每空2分，共16分）19（4分）（2014春利州区校级期中）如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O1的距
9、离等于小轮半径转动时皮带不打滑，则A、B、C三点的角速度之比A：B：C=，向心加速度大小之比aA：aB：aC=20（4分）（2013春雨山区校级期中）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则vAvB，AB，（填“”“=”或“”）21（4分）（2013春雨山区校级期中）如图是利用闪光照相研究平抛运动的示意图小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，闪光频率为10Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，单位为cm，如图所示，两球恰在位置4相碰则
10、A球离开桌面时的速度m/s，重力加速度大小为m/s222（4分）（2013春雨山区校级期中）用细线吊着一个小球，使小球在水平面内做半径为R匀速圆周运动；圆周运动的水平面距离悬点h，距离水平地面H若细线突然在A处断裂，则小球经时间t=后落地，小球在地面上的落点P与悬点O在水平面上的投影的O，点的距离为三、计算题（本大题共3小题，共30分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位）23（12分）（2013春雨山区校级期中）汽车质量为1.5104kg，以不变的速率先后驶过圆弧半径均为15m的凹形路面和凸形路面，若路面承受的
11、最大压力为2.0105Ng取10m/s2，试分析：（1）为使路面不要因为承压过大而损坏，汽车驶过凹形路面最低点时允许的最大速率是多少？（2）为使汽车紧压路面而不产生“飞车”现象，汽车驶过凸形路面最高点时的速率不得超过多大？24（12分）（2013春盐津县校级期中）摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动，受到许多极限运动爱好者的喜爱假设在一次跨越河流的表演中，摩托车离开平台的速度为24m/s，成功落到对面的平台上，测得两岸平台高度差为5m若飞越中不计空气阻力，g取10m/s2求：（1）摩托车在空中的飞行时间；（2）摩托车落地前瞬间的速率25（6分）（2013春雨山区校级期中）如图所示，一圆盘可以绕其
12、竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m（Mm），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，LR若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，开始时转盘角速度为零且连线无张且甲、乙物体均可视为质点现缓慢增大转盘的角速度，试求：（1）当圆盘旋转的角速度为多大时，连接甲、乙两物体的细线开始有张力；（2）当圆盘旋转的角速度为多大时，甲、乙两物体将开始相对圆盘发生滑动2012-2013学年安徽省马鞍山市红星中学高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共18小题，每小题3分，共54分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项
13、正确，选错或不选的得0分）1（3分）（2013桓台县校级学业考试）第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是（）A开普勒B牛顿C伽利略D卡文迪许考点：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定版权所有分析：牛顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力常量G的具体值G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出卡文迪许的扭秤试验，不仅以实践证明了万有引力定律，同时也让此定律有了更广泛的使用价值解答：解：顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力常量G的具体值G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出故选D点评：卡文迪许测出的G=6.71011 Nm2/kg2，与现在的公认值6
14、.671011Nm2/kg2 极为接近；直到1969年G的测量精度还保持在卡文迪许的水平上2（3分）（2014增城市模拟）做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的是（）A速率B速度C合外力D加速度考点：匀速圆周运动版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的；而匀速圆周运动的速率是不变的，平抛运动的合力、加速度是不变的解答：解：A、匀速圆周运动线速度大小不变，即速率不变，故A错误；B、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故B正确；C、D、平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为
15、重力，加速度是重力加速度，是不变的，故C错误，D错误；故选：B点评：曲线运动不能只想着匀速圆周运动，平抛也是曲线运动的一种，在做题时一定要考虑全面3（3分）（2010春醴陵市校级期末）关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法正确的是（）A大小、方向都不变B大小变化，方向不变C大小、方向都变化D大小不变，方向变化考点：向心加速度版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：物体做匀速圆周运动时，合外力提供向心力，加速度大小不变，但是方向指向圆心，时刻发生变化，因此根据向心加速度的特点可正确解答本题解答：解：向心力加速度大小，由于v的大小不变，故向心加速度的大小不变向心加速度的方向始终指向圆心，和线速度的方向
16、垂直，不改变线速度的大小只是改变线速度的方向，所以加速度方向时刻改变，故ABC错误，D正确故选：D点评：匀速圆周运动要注意，其中的匀速只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向也是时刻在变化的，因此向心加速度大小不变，但是方向时刻变化4（3分）（2014射阳县校级学业考试）关于平抛运动，下列说法中正确的是（）A平抛运动是匀速运动B平抛运动是匀变速曲线运动C平抛运动不是匀变速运动D作平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的考点：平抛运动版权所有专题：平抛运动专题分析：平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，加速度的方向始终竖直向下，速度方向时刻改变解答：解：A、平抛运动的加
17、速度不变，做匀变速曲线运动故A错误，B正确，C错误D、平抛运动的落地速度为水平速度和竖直速度的合速度，根据平行四边形定则知，落地速度不可能竖直向下故D错误故选：B点评：解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动的加速度竖直向下，做匀变速曲线运动5（3分）（2013春雨山区校级期中）地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化冬至这天地球离太阳最近，夏至最远下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，正确的是（）A地球公转速度是不变的B冬至这天地球公转速度大C夏至这天地球公转速度大D无法确定考点：线速度、角速度和周期、转速版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：根据开普勒第
18、二定律可知近日点的速度大，远日点的速度小解答：解：根据开普勒第二定律，近日点的速度大，远日点的速度小，故冬至这天地球公转速度最大，夏至这天地球公转速度最小，故B正确、ACD错误故选：B点评：也可以从能量的角度分析该题，地球沿椭圆轨道绕太阳运行时，总机械能守恒在远日点时，地球离太阳最远，所以势能最大，从远日点向近日点运动时，高度越来越小，重力势能越来越小，重力势能转化为动能，所以速度越来越快，到近日点的速度最大，动能最大6（3分）（2013奉贤区一模）从O点抛出A、B、C三个物体，它们做平抛运动的轨迹分别如右图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体在空中运动的时间tA
19、、tB、tC的关系分别是（）AvAvBvC，tAtBtCBvAvBvC，tA=tB=tCCvAvBvC，tAtBtCDvAvBvC，tAtBtC考点：平抛运动版权所有专题：平抛运动专题分析：研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同解答：解：三个物体都做平抛运动，取一个相同的高度，此时物体的下降的时间相同，水平位移大的物体的初速度较大，如图所示，由图可知：vAvBvC，由h=可知，物体下降的高度决定物体运动的时间，所以tAtBtC，所以C正确故选C点评：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在
20、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7（3分）（2008启东市模拟）有关万有引力的说法中，正确的有（）A物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力B中的G是比例常数，适用于任何两个物体之间，它没有单位C万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的D地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球引力考点：万有引力定律及其应用；万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：A、物体间力的作用是相互的；B、根据牛顿的万有引力定律，由m，r，F三个物理量的单位推导出G的单位；C、牛顿发现了万有引力定律；D、任何物体间存在的
21、相互吸引力是万有引力解答：解：A、物体间力的作用是相互的，物体落到地面上，地球对物体有引力，物体对地球也存在引力，故A错误；B、国际单位制中质量m、距离r、力F的单位分别是：kg、m、N，根据牛顿的万有引力定律，得到G的单位是Nm2/s2故B错误；C、牛顿经过观察、实验与思考总结出了万有引力定律，故C正确；D、地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球引力，故D正确；故选CD点评：解决该题关键要掌握万有引力定律得内容和适用条件熟练掌握基础知识即可正确解题，本题难度不大8（3分）（2013春雨山区校级期中）将物体以v0的速度水平抛出，不计空气阻力，当其竖直分位移的大小与水平分位移的大
22、小相等时，以下说法中正确的是（）A瞬时速度的大小为2v0B运动的时间为C运动的位移的大小为D竖直分速度的大小等于水平分速度的大小考点：平抛运动版权所有专题：平抛运动专题分析：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，根据水平位移和竖直位移相等求出运动的时间，从而得出竖直分速度，结合平行四边形定则求出瞬时速度，根据水平方向上的运动规律，求出水平位移，从而得出运动的位移解答：解：A、因为，所以平抛运动的时间t=，则竖直分速度vy=gt=2v0，不等于水平分速度，根据平行四边形定则得，瞬时速度v=故A、D错误，B正确C、物体的水平位移x=，则运动的位移s=故C错误故选：B点评：
23、解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住等时性，运用运动学公式灵活求解9（3分）（2013春彭州市期中）一个钟表的秒针角速度为（）Arad/sB2rad/sCrad/sDrad/s考点：线速度、角速度和周期、转速版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：角速度等于单位时间质点与圆心连线绕过的角速度，根据一个周期内秒针转过的角速度求出秒针的角速度解答：解：秒针的周期T=60s，转过的角度为2，则角速度=故D正确，A、B、C错误故选：D点评：解决本题的关键知道角速度的定义式，知道角速度与周期的关系10（3分）（2010宜宾模拟）在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，
24、洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d若战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为（）AB0CD考点：运动的合成和分解版权所有专题：运动的合成和分解专题分析：将摩托艇的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速的方向垂直于河岸时，渡河时间最短，根据垂直于河岸方向上位移和静水速求出运动时间，再根据水流速和时间求出沿河岸方向上的位移解答：解：当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短t=则摩托艇登陆的地点离O点的距离：x=故C正确，A、B、D错误故选C点评：解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，以及知道当静水速
25、垂直于河岸时，渡河时间最短11（3分）（2013闸北区一模）如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，下列说法中错误的是（）A小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向下B小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向上C小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能向上D小球通过管道最高点时，小球对管道可能无压力考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力版权所有专题：机械能守恒定律应用专题分析：小球沿管道做圆周运动，需要向心力根据牛顿第二定律分析小球通过管道最低点时，管道对小球的作用力方向，再由牛顿第三定律分析小球对管道的作用力方向解答：
26、解：A、B小球小球通过管道最低点时，具有向上的向心加速度，根据牛顿第二定律得知，合力向上，则管道对小球的支持力向上，由牛顿第三定律得到，小球对管道的压力向下故A正确，B错误C、D设管道的半径为R，小球的质量为m，小球通过最高点时速度大小为v，管道对小球有向上作用力，大小为N，根据牛顿第二定律得：mgN=m，当v=时，N=0，说明管道对小球无压力；当v时，N0，说明管道对小球的作用力向下，则小球对管道的压力向上故CD正确本题选错误的故选B点评：本题运用牛顿第二定律分析管道对小球的作用力方向，与轻杆模型类似小球经过最高点时，管道对小球的作用力方向、大小与小球的速度有关12（3分）（2014始兴县校
27、级模拟）洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附的筒壁上，如图所示，则此时（）A衣物受到重力、筒壁和弹力和摩擦力的作用B衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小D筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大考点：向心力；物体的弹性和弹力版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：衣物附在筒壁上在水平面内做圆周运动，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：AB、衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用，靠筒壁的弹力提供向心力故A正确， B错误CD、在竖直方向上，衣服所受的重力和摩擦力平衡，弹力提供向心力，当转速增大，向心力增大
28、，弹力增大，但摩擦力不变故C、D错误故选：A点评：解决本题的关键能正确分析衣服的受力情况，搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解13（3分）（2014始兴县校级模拟）银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为27：1，则它们的轨道半径的比为（）A3：1B9：1C27：1D1：9考点：万有引力定律及其应用版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：要求轨道半径之比，由于已知运动周期之比，故可以利用万有引力提供向心力（F向=mR）来求解解答：解：行星在绕恒星做圆周运动时恒星对行星的引力提供圆周运动的向心力故有=mR所以R=故=故选B点评：一个天体绕中心天体做圆周运动
29、时万有引力提供向心力，灵活的选择向心力的表达式是我们顺利解决此类题目的基础我们要按照不同的要求选择不同的公式来进行求解14（3分）（2015春赣州校级期中）小球质量为m，用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法不正确的是（）A小球的角速度突然增大B小球的瞬时速度突然增大C小球的向心加速度突然增大D小球对悬线的拉力突然增大考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速；向心加速度版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：当细线碰到钉子瞬间，线速度的大小不变，根据v=r判断角速度的变化，根据a=
30、判断向心加速度的变化，根据牛顿第二定律，竖直方向上的合力提供向心力，判断悬线拉力的变化解答：解：A、B当细线碰到钉子瞬间，线速度的大小不变据v=r知，碰到钉子后，半径变小，则角速度增大故A正确，B错误C、根据a=知，线速度大小不变，半径变小，则向心加速度增大故C正确D、根据Tmg=m知，T=mg+m，线速度大小不变，半径变小，则拉力变大故D正确本题选错误的，故选：B点评：解决本题的关键抓住线速度的大小不变，并知道线速度、角速度、向心加速度和半径的关系，去分析角速度、向心加速度等变化15（3分）（2013焦作一模）在同一水平直线上的两位置分别沿水平方向向右抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不
31、计空气阻力要使两球在空中P点相遇，则必须（）A使A、B两球质量相等B在P点A球速率小于B球速率CA球先抛出D同时抛出两球考点：平抛运动版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：平抛运动的时间由高度决定，结合相遇时的高度比较运动的时间，通过水平位移比较初速度的大小，从而根据平行四边形定则比较小球在A点的速率大小解答：解：A、下落时间与球的质量无关，故A错误；B、两球在水平方向上做匀速直线运动，A的水平位移大于B的水平位移，则A的水平初速度大于B的水平初速度，由于下落的时间相同，则竖直分速度相等，根据平行四边形定则知，在P点A球的速率大于B球的速率故B错误；C、D由于相遇时A、B做平抛运动的竖直位移h相
32、同，由可以判断两球下落时间相同，即应同时抛出两球，故C错误，D正确；故选：D点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移16（3分）（2013临潼区校级模拟）火车轨道在转弯处外轨高于内轨，且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（）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当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力当速度大于v时，轮缘挤压外轨当速度小于v时，轮缘挤压外轨ABCD考点：牛顿第二定律；向心力版权所有专
33、题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：火车转弯时，为了保护铁轨，应避免车轮边缘与铁轨间的摩擦，故火车受到重力和支持力的合力完全提供向心力，可以根据牛顿第二定律列式求得转弯速度v；如果实际转弯速度大于v，有离心趋势，与外侧铁轨挤压；反之，挤压内侧铁轨解答：解：火车转弯时，为了保护铁轨，应避免车轮边缘与铁轨间的摩擦，故火车受到重力和支持力的合力完全提供向心力，有F=mgtan=m解得v=故正确，错误；果实际转弯速度大于v，有离心趋势，与外侧铁轨挤压，反之，挤压内侧铁轨，故正确，错误；故选：A点评：本题关键根据牛顿第二定律，从保护铁轨的角度得出火车车轮边缘与铁轨恰好无挤压的临界速度，然后结合离心运
34、动的知识进行分析讨论17（3分）（2014定兴县校级模拟）如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为37和53在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别为向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为（）A1：1B4：3C16：9D9：16考点：平抛运动版权所有专题：平抛运动专题分析：两球都落在斜面上，位移上有限制，即竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值解答：解：对于A球有：，解得：同理对于B球有：则故D正确，A、B、C错误故选D点评：解决本题的关键抓住平抛运动落在斜面上竖直方向上的位移和水平方向上的位移是定值18（3分）（2013春雨山区校级期中）如图所示
35、，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况将是（）A两物体均沿切线方向滑动B两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动D物体A仍相对圆盘静止，物体B发生滑动，离圆盘圆心越来越远考点：向心力版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：对AB两个物体进行受力分析，找出向心力的来源，即可判断烧断细线后AB的运动情况解答：解：当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，B物体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，所以烧断
36、细线后，B所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，B要发生相对滑动做离心运动根据F=m2r知，m、相等，可知A所需要的向心力小于B的最大静摩擦力，所以A仍保持相对圆盘静止状态，故A、B、C错误，D正确故选：D点评：解决本题的关键是找出向心力的来源，知道AB两物体是由摩擦力和绳子的拉力提供向心力二、填空题（每空2分，共16分）19（4分）（2014春利州区校级期中）如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O1的距离等于小轮半径转动时皮带不打滑，则A、B、C三点的角速度之比A：B：C=1：3：1，向心加速度大小之比
37、aA：aB：aC=3：9：1考点：线速度、角速度和周期、转速版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度根据v=r，a=和a=r2可得出A、B、C三点的角速度之比和向心加速度之比解答：解：A、B两点的线速度相等，A的半径是B的半径的3倍，根据v=r，知A：B=1：3A、C共轴转动，角速度相等，即A：C=1：1所以A：B：C=1：3：1A、B两点的线速度相等，A的半径是B的半径的3倍，根据a=，知aA：aB=1：3，A、C具有相同的角速度，根据a=r2，知aA：aC=3：1所以aA：aB：aC=3：9：1故答案为：1：3：1，3：9
38、：1点评：解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度掌握线速度与角速度的关系，以及线速度、角速度与向心加速度的关系20（4分）（2013春雨山区校级期中）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则vAvB，AB，（填“”“=”或“”）考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据F合=ma=m比较线速度、角速度的大小解答：解：对任一小球受力分析，受重力和
39、支持力，如图，由重力与支持力的合力提供向心力，则根据牛顿第二定律，有 F=mgtan=m=m2r；则得：v=，=因为A球的转动半径r较大，则有：vAvB，AB故答案为：；点评：解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动，靠重力和支持力的合力提供向心力会通过F合=ma=m比较线速度、角速度的大小21（4分）（2013春雨山区校级期中）如图是利用闪光照相研究平抛运动的示意图小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，闪光频率为10Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，单位为cm，如图所示，两球恰在位置4相碰则A球离开桌面时的速度1m/s，重力加速度大
40、小为10m/s2考点：研究平抛物体的运动版权所有专题：实验题；平抛运动专题分析：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，根据自由落体运动的时间，结合水平位移求出A球离开桌面的初速度竖直方向做自由落体运动，根据h=gT2求解重力加速度解答：解：相邻两个球间的时间间隔T=，两球相遇经历的时间等于B球自由落体运动的时间，t=3T=0.3s因为水平方向上做匀速直线运动，有x=v0t则初速度竖直方向做自由落体运动，则h=gT2，得到g=故答案为：1；10点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式进行求解22（4分）（2013春雨山区校级期中）
41、用细线吊着一个小球，使小球在水平面内做半径为R匀速圆周运动；圆周运动的水平面距离悬点h，距离水平地面H若细线突然在A处断裂，则小球经时间t=后落地，小球在地面上的落点P与悬点O在水平面上的投影的O，点的距离为R考点：向心力；牛顿第二定律版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：小球重力和拉力的合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律求出细线断裂时的速度，根据平抛运动的知识求出小球平抛运动的时间和水平位移，结合几何关系求出在地面上的落点P与悬点O在水平面上的投影的O点的距离解答：解：设细线与竖直方向上的夹角为，小球圆周运动的速度大小为v根据牛顿第二定律得：mgtan=m又 tan=则v
42、=R细线突然在A处断裂后小球开始做平抛运动，则： 由 H=，得 t=则落点P与A点间的水平距离为 x=vt=R=R根据几何知识得：小球在地面上的落点P与悬点O在水平面上的投影的O点的距离为：S=R故答案为：，R点评：本题综合考查了平抛运动和圆周运动，关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上运动规律以及圆周运动向心力的来源三、计算题（本大题共3小题，共30分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位）23（12分）（2013春雨山区校级期中）汽车质量为1.5104kg，以不变的速率先后驶过圆弧半径均为15m的凹形路面和凸
43、形路面，若路面承受的最大压力为2.0105Ng取10m/s2，试分析：（1）为使路面不要因为承压过大而损坏，汽车驶过凹形路面最低点时允许的最大速率是多少？（2）为使汽车紧压路面而不产生“飞车”现象，汽车驶过凸形路面最高点时的速率不得超过多大？考点：向心力；牛顿第二定律版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：（1）汽车凹形路面最低点受到的支持力最大在最低点，靠支持力和重力的合力提供向心力，合力向上，支持力大于重力，结合牛顿第二定律求出汽车允许的最大速率（2）若汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零，靠重力提供向心力，恰好要不产生飞车现象，根据牛顿第二定律求出汽车的临界速率解答：解：（1）
44、汽车在最低点受到的支持力最大，根据牛顿第二定律得：Nmg=m代入数据：2.01051.510410=1.5104解得：v=5m/s=7.07m/s（2）当汽车对路面的压力为零时，由汽车的重力提供向心力由mg=m得：v=m/s=12.2 m/s，所以为使汽车紧压路面而不产生“飞车”现象，汽车驶过凸形路面最高点时的速率不得超过12.2m/s答：（1）为使路面不要因为承压过大而损坏，汽车驶过凹形路面最低点时允许的最大速率是7.07m/s（2）为使汽车紧压路面而不产生“飞车”现象，汽车驶过凸形路面最高点时的速率不得超过12.2m/s点评：解决本题的关键知道做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求
45、解24（12分）（2013春盐津县校级期中）摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动，受到许多极限运动爱好者的喜爱假设在一次跨越河流的表演中，摩托车离开平台的速度为24m/s，成功落到对面的平台上，测得两岸平台高度差为5m若飞越中不计空气阻力，g取10m/s2求：（1）摩托车在空中的飞行时间；（2）摩托车落地前瞬间的速率考点：平抛运动版权所有专题：平抛运动专题分析：摩托车做平抛运动，我们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，两个方向上运动的时间相同解答：解：（1）摩托车在竖直方向做自由落体运动，由解得：t=ls （2）竖直方向速度为：vy=gt=10m/
46、s速率为：答：（1）摩托车在空中的飞行时间是1s；（2）摩托车落地前瞬间的速率为26m/s点评：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在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25（6分）（2013春雨山区校级期中）如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m（Mm），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，LR若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，开始时转盘角速度为零且连线无张且甲、乙物体均可视为质点现缓慢增大转盘的角速度，试求：（1）当圆盘旋转的角速度为多大时，连接
47、甲、乙两物体的细线开始有张力；（2）当圆盘旋转的角速度为多大时，甲、乙两物体将开始相对圆盘发生滑动考点：向心力；牛顿第二定律版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：（1）轻绳恰好产生张力的瞬间，绳子的弹力等于0，乙物体达到最大静摩擦力，最大静摩擦力提供向心力，根据向心力公式即可求得角速度的最大值；（2）当角速度从0开始增大，B所受的静摩擦力开始增大，当B达到最大静摩擦力，角速度继续增大，此时B靠拉力和静摩擦力的合力提供向心力，角速度越大，拉力越大，当拉力和A的最大静摩擦力相等时，角速度达到最大值，根据向心力公式即可求得最大角速度；解答：解：（1）轻绳恰好产生张力的瞬间，绳子的弹力等于0，此时乙物体恰好达到最大静摩擦力对乙物体，最大静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律有：m2L=mg解得：=（2）当绳子的张力等于A的最大静摩擦力时，角速度达到最大且不发生相对滑动，有T+mg=mL2，T=Mg所以=答：（1）当圆盘旋转的角速度为时，连接甲、乙两物体的细线开始有张力；（2）当圆盘旋转的角速度为时，甲、乙两物体将开始相对圆盘发生滑动点评：解决本题的关键知道当角速度达到最大时，绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力，乙靠拉力和乙所受的最大静摩擦力提供向心力