1、物理周测题 出题人 一、单选题1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，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过（两物体看作质点）：ABCD2如图甲所示，倾角45斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量为2m，滑块能恰好静止在粗糙的斜面上。在图乙中，换成让小球在水平面上做圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，且转动逐渐加快，4
2、5，在图丙中，两个小球对称在水平面上做圆周运动，每个小球质量均为m，轻绳与竖直方向的夹角，且转动逐渐加快，在45过程中，三幅图中，斜面都静止，且小球未碰到斜面，则以下说法中正确的是A甲图中斜面受到地面的摩擦力方向水平向右B乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力不可能为零C乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力可能沿斜面向下D丙图小球转动的过程中滑块一定沿斜面向上运动3太阳系中的九大行星绕太阳公转的轨道均可视为圆，不同行星的轨道平面均可视为同一平面。如图所示，当地球外侧的行星运动到日地连线上，且和地球位于太阳同侧时，与地球的距离最近，我们把这种相距最近的状态称为行星与地球的“会面”。若每过N1 年，
3、木星与地球“会面”一次，每过N2 年，天王星与地球“会面”一次，则木星与天王星的公转轨道半径之比为( ) ABCD4质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度时间图象如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线。已知从时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f，以下说法正确的是 A时间内，汽车牵引力的功率保持不变B时间内，汽车的功率等于C时间内，汽车的平均速率小于D汽车运动的最大速率二、多选题5半径R=4cm的圆盘可绕圆心O水平转动，其边缘有一质量m=1kg的小物块（可视为质点），若物块随圆盘一起从静止开始加速转动，其向心加速度与时间满足，物
4、块与圆盘间的动摩擦因数为0.5，则A2s末圆盘的线速度大小为0.4m/sB2s末物块所受摩擦力大小为4NC物块绕完第一圈的时间为D物块所受摩擦力方向指向圆心O6如图所示，在竖直平面内固定一个由四分之一光滑圆弧管和光滑直管组成的细管道，两个小球A、B分别位于圆弧管的底端和顶端，两球之间用细线相连。现将一水平力F作用在B球上，使B球沿直管做匀速直线运动，A、B球均可视为质点，则A球从底端运动到顶端过程中（）A水平力F逐渐变大B细线对A球的拉力逐渐减小CA球的加速度不变D管道对A球的作用力可能先减小后增大7如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放
5、小球，使之进入右侧不同的竖直轨道,除去底部一小圆弧，A图中的轨道是一段斜面，其高度小于h；B图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；C图中的轨道是一段斜面，高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h。如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是( )ABCD8如图甲所示，质量为的小球从最低点冲入竖直放置在水平地面上、半径为的半圆轨道，小球速度的平方与其高度的关系图像如图乙所示.已知小球恰能到达最高点，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计. 取，为轨道中点.下列说法正确的是（ ） 甲 乙A图乙中B小球
6、从点到点损失了的机械能C小球从点到点合外力对其做的功为D小球从点抛出后，落地点到点的距离为9如图所示，某次发射远地圆轨道卫星时，先让卫星进入一个近地的圆轨道，在此轨道运行的卫星的轨道半径为、周期为；然后在P点点火加速，进入椭圆形转移轨道，在此轨道运行的卫星的周期为；到达远地点Q时再次点火加速，进入远地圆轨道，在此轨道运行的卫星的轨道半径为、周期为（轨道的近地点为上的P点，远地点为轨道上的Q点）。已知2，则下列关系正确的是（ ）ABCD10如图所示，竖直平面内有一圆心为O、半径为R的固定半圆槽，质量相等的两个小球A、B分别从图示位置以不同的速度水平抛出，结果均落到半圆槽上的P点(O、P两点连线与
7、水平半径OD的夹角=30)。已知A的初位置在C点正上方且到C点高度为R，B的初位置在C点，空气阻力不计，重力加速度大小为g，则AA在空中运动的时间为BB被抛出时的速度大小为(+1)CA、B被抛出时的速度大小之比为：1DA、B落到P点前瞬间所受重力的功率之比为：1三、解答题11已知某半径与地球相等的星球的第一宇宙速度是地球的倍。地球表面的重力加速度为。在这个星球上用细线把小球悬挂在墙壁上的钉子上，小球绕悬点在竖直平面内做圆周运动。小球质量为，绳长为，悬点距地面高度为。小球运动至最低点时，绳恰被拉断，小球着地时水平位移为求：(1)星球表面的重力加速度？(2)细线刚被拉断时，小球抛出的速度多大？(3
8、)细线所能承受的最大拉力？12一质量为4.0103 kg，发动机额定功率为60kW的汽车从静止开始以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动后以额定功率运动，它在水平面上运动时所受阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，求：（1）起动后2s末发动机的输出功率；（2）它以0.5m/s2的加速度做匀加速运动所能行驶的时间；（3）汽车以额定功率行驶时，当速度达到12m/s时其加速度大小；（4）汽车在此路面上所能行驶的最大速度；参考答案1B【解析】【详解】当绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力时，角速度达到最大，有：T+mg=mL2，T=Mg解得：A. 与计算结果不相符，故A错误； B. 与计算结果相符，
9、故B正确； C. 与计算结果不相符，故C错误； D. 与计算结果不相符，故D错误。2D【解析】【详解】A、甲图中，以小球为研究对象，小球受到的重力与绳子的拉力是一对平衡力，所以绳子的拉力大小T 等于小球的重力；以斜面和滑块组成的整体为研究对象受力分析，水平方向：，方向水平向左，故A错误；BC、乙图中，以小球为研究对象，小球受到的重力与绳子的拉力提供小球做匀速圆周运动的向心力，则：；以滑块为研究对象，滑块受到重力、绳子的拉力、斜面的支持力和摩擦力；设摩擦力的方向向上，则：，可得：，由于，则，可知一定为正值，所以乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力一定沿斜面向上。若增大小球的转速，则细线与竖直方向
10、之间的夹角增大，当时，则滑块受到的摩擦力为零，故BC错误；D、以任意一个小球为研究对象，小球受到的重力与绳子的拉力提供小球做匀速圆周运动的向心力，则：，两个小球的质量相等，所以两根绳子的拉力的合力的方向一定沿竖直向下的方向，且合力的大小：，可知竖直段的竖直的拉力始终与两个小球重力的和，等于；以滑块为研究对象，滑块受到重力、绳子的拉力、斜面的支持力和摩擦力；设摩擦力的方向向上，则：，解得：，为负，故摩擦力的方向向下，故小球转动的过程中滑块一定沿斜面向上运动，D正确。3A【解析】【详解】每过N1年，木星与地球“会面”一次，则N1年内地球比木星多转一周，木星转了N1-1圈，设地球自转周期为T，则木星
11、的周期为 ；同理可得，天王星的周期为 ；根据开普勒第三定律得；联立解得 ；A. ，与结论相符，选项A正确；B. ，与结论不相符，选项B错误。C. ，与结论不相符，选项C错误.D. ，与结论不相符，选项D错误.4D【解析】【详解】A、时间内，汽车做匀变速直线运动，牵引力不变，所以牵引力的功率，牵引力的功率随时间均匀增加，A错误B、时间内汽车的功率不变等于t1时刻的功率，可得 ，B错误C、时间内汽车做加速度逐渐减小的加速运动，位移大于相应匀变速直线运动的位移，所以平均速率大于，C错误D、汽车的最大速度 ，D正确5AC【解析】【详解】A.2s末圆盘的向心加速度a=4m/s2，根据向心加速度公式 得：
12、故A正确；B. 物块随圆盘一起从静止开始加速转动，静摩擦力的分量提供向心力，则f=ma=14N=4N所以摩擦力不为4N，故B错误；C. 根据向心加速度公式可得：解得得：v=0.2t，所以速度从静止开始随时间均匀增加，则t时间内的平均速度为：所以绕完第一圈的时间为解得，故C正确；D. 物块随圆盘一起从静止开始加速转动, 静摩擦力的分量提供向心力，另一上分力提供切向力，所以物块所受摩擦力方向不指向圆心O，故D错误；6BD【解析】【详解】AB.以小球A为研究对象，则小球A受到重力、细线的拉力以及圆管的支持力，在任意点设小球与圆心的连线与水平方向之间的夹角为，则细线的拉力始终等于重力沿管道的切线方向的
13、分力，即：T=mgcos，可知小球A向上运动的过程中，随的增大，细线的拉力逐渐减小.以B为研究对象，则B受到重力、竖直向上的支持力、细线的拉力T以及水平拉力F的作用，小球B做匀速直线运动，则水平拉力与细线的拉力大小相等，方向相反，所以拉力F也逐渐减小；故A错误，B正确.C.小球A做匀速圆周运动，则加速度的方向始终最小圆心，方向不断变化；故C错误.D.小球A做匀速圆周运动，则受到的重力沿垂直于管道方向的分力与支持力的合力提供向心力，由于小球的速度以及管道对应的半径关系是未知的，所以管道对A球的作用力可能先减小后增大；故D正确.7BC【解析】【详解】A、小球离开轨道后做斜抛运动，水平方向做匀速直线
14、运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，则hh；故A错误.B、小球离开轨道做竖直上抛运动，运动到最高点速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh+0=mgh+0则h=h；故B正确.C、小球到达右侧斜面上最高点时的速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh+0=mgh+0则h=h；故C正确.D、小球在内轨道运动，通过最高点最小的速度为，故在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，则hh；即不能过最高点；故D错误.8CD【解析】【详解】因为小球恰能到达最高点，有，解得，则，故A错误.小球从到，动能减少最为，重力势能的增加量为，则机械能减少，由于小球从到点过程
15、中对轨道的压力大小从点到过程中对轨道的压力，则小球从点到点过程中受到的摩擦力大于从点到点过程中受到摩擦力，可知小球从点到点的过程克服摩擦力做功较小，机械能损失小球，故B错误.小球从点到点合外力对其做的功等于动能的变化量，则，故C正确.小球经过点时的速度，小球从点抛出后做平抛运动，根据得，则落地点到点的距离，故D正确.9AC【解析】【分析】根据开普勒第三定律：a3 /T2k，k是与卫星无关的物理量，即所有卫星的比值k都相同，代入数据计算即可，其中圆轨道的a为圆的半径，椭圆轨道的a等于半长轴.【详解】根据开普勒第三定律：a3 /T2k，所以 ；解得 ，即T32T1，故A正确、D错误。根据开普勒第三
16、定律：；解得 ，故B错误，C正确；故选AC。10BD【解析】【详解】ABC.由图可知A球下落的高度为：；A球与B球在水平方向的位移均为：；B球下落的高度为：；根据竖直方向做自由落体运动可得时间为：；所以A球在空中运动的时间为：；B球在空中运动时间为：；由水平方向做匀速直线运动，可得B球的初速度为：；A球的初速度为：；所以两球的初速度大小之比为，故A，C均错误，B正确.D.两小落在P点时，A球在竖直方向的分速度为vAy=gtA，B球在竖直方向的分速度为vBy=gtB，根据P=Fvcos=mgvy可得两球重力的瞬时功率之比为：；故D正确.11(1) (2) (3) 【解析】（1）由万有引力等于向心
17、力可知 可得则 （2）由平抛运动的规律： 解得 （3）由牛顿定律，在最低点时： 解得：点睛：本题考查了万有引力定律、圆周运动和平抛运动的综合，联系三个问题的物理量是重力加速度g0；知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键12（1）6kW(2)20s（3）（4）15m/s【解析】【详解】（1）汽车受到的阻力：f=0.1mg=4000N由牛顿第二定律可知：F-f=maF=f+ma=6000N2s末的速度为：v=at1=0.52m/s=1m/s起动后2s末发动机的输出功率P=Fv=6kW（2）汽车做匀加速运动过程中，当汽车的实际功率达到额定功率时，由P=Fv1得匀加速运动的末速度汽车做匀加速运动的时间（3）当速度为v2=12m/s时，功率以达额定功率，则根据牛顿第二定律得：a=0.25m/s2（4）当牵引力等于阻力时速度达到最大P=fvmaxvmax=15m/s【点睛】本题是交通工具的启动问题，关键抓住两点：一是汽车运动过程的分析；二是两个临界条件：匀加速运动结束和速度最大的条件
