1、2020-2021学年度第二学期第一次统练练习一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）1. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是()A. 速度大小一定变化B. 一定受变力作用C. 加速度可以为零D. 速度方向与加速度方向一定不在同一直线上2. 若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，图中M、N、P、Q表示物体运动的轨迹，其中正确的是()A. B. C. D. 3. 2020年3月8日，国际乒联卡塔尔公开赛，女单决赛陈梦获得冠军。如图所示为乒乓球在空中的运动轨迹，A、B、C为曲线上的三点，AB、BC为两点连线，ED为B点的切线，乒乓球在运动过程中可视为质点，若不考虑
2、空气阻力的影响，则下列说法正确的是A. 乒乓球的运动是匀变速运动，在B点的速度沿BD方向B. 乒乓球的运动是变加速运动，在B点的速度沿BD方向C. 乒乓球的运动是匀变速运动，在B点的速度沿BC方向D. 乒乓球的运动是变加速运动，在B点的速度沿AB方向4. 如图，小船沿直线AB过河，船头方向始终垂直于河岸，若水流速度增大，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是()A. 减小船速，过河时间变长B. 减小船速，过河时间不变C. 增大船速，过河时间不变D. 增大船速，过河时间缩短5. 关于运动的合成和分解，下列说法中正确的是()A. 两个直线运动的合运动一定是直线运动B. 两个直线运动的合位移一定比分
3、位移大C. 合速度的大小可能比其中某一个分速度小D. 两个分运动的时间小于合运动的时间6. 从同一点水平拋出三个小球分别撞在竖直墙壁上A点B点C点，则()A. 撞在A点的小球水平速度最小B. 撞在B点的小球水平速度最小C. 撞在C点的小球飞行时间最短D. 撞在A点的小球飞行时间最短7. 如图所示，运动员与水平方向夹角为30的速度v将垒球斜向上抛出，则垒球水平方向和竖直方向的分速度分别是()A. v2，v2B. v2，32vC. 32v，v2D. 32v，32v8. 如图，一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴OO的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦
4、力)，重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起绕OO轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为( )A. 12grB. grC. 2grD. 2gr9. 一户外健身器材如图所示，当器材上轮子转动时，轮子上A、B两点的()A. 转速nBnAB. 周期TBTAC. 线速度vBvAD. 角速度BA10. 如图所示为一皮带传动装置，右轮半径为r，a点在它的边缘上左轮半径为2r，b点在它的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑，则a点与b点的向心加速度大小之比为：()A. 1：2B. 2：1C. 4：1D. 1：4二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）11. 关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是()A. 向
5、心力是使物体做圆周运动的力，是根据力的作用效果命名的B. 向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或一个力的分力C. 对稳定的圆周运动，向心力是一个恒力D. 向心力的效果是改变质点的线速度大小12. 做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径是20m的圆周运动了100m，则下列说法中正确的是()A. 线速度大小是10m/sB. 角速度大小是10rad/sC. 物体的运动周期是2sD. 向心加速度的大小是5m/s213. 在使用如图所示的向心力演示器探究向心力大小与哪些因素有关的实验中下列说法正确的是()A. 本实验采用的科学方法是控制变量法B. 通过本实验可确定在半径和角速度一定的情况下，向心力
6、的大小与质量成正比C. 通过本实验可确定在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比D. 通过本实验可确定在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比三、填空题（本大题共2小题，共10.0分）14. 某商场楼层高4.50m，步行楼梯每级的高度是0.15m，宽度是0.30m，顾客上楼时每步踩在台阶上的相对位置可认为相同。若以每秒上两个台阶的速度匀速上楼，顾客的竖直分速度大小是_m/s，水平分速度大小是_m/s，上楼用时为_s。15. 一质量为2kg的物体在如图(a)所示的xoy平面上运动，在x方向的速度时间图象vxt图和y方向的位移时间图象syt图分别如图(b)、(c)所示，则物
7、体的初速度大小为_m/s，前两秒物体所受的合外力大小为_N.四、实验题（本大题共1小题，共8.0分）16. 在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度实验装置如图甲所示 (1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查斜槽末端是否水平，请简述你的检查方法：_(2)关于这个实验，以下说法正确的是_ A.小球释放的初始位置越高越好B.每次小球要从同一高度由静止释放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但不接触木板(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乙所示在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、
8、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=12.40cm，取g=10m/s2，则小球平抛运动的初速度大小为_m/s.(保留三位有效数字)五、计算题（本大题共3小题，共34.0分）17. 把一个小球从离地面高度h=5m处，以v=10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，取g=10m/s2。求：(1)小球在空中飞行的时间。(2)小球落地点离抛出点的水平距离。(3)小球落地时的速度。18. 如图所示，长L=0.5m轻质细线下端悬挂一个质量m=1.0kg的小球，细线上端固定在天花板上的O点。将小球拉离竖直位置后给小球一个初速度，使小球在水平面内
9、做匀速圆周运动，若测得细线与竖直方向的夹角=37。g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：绳对球的拉力T多大；小球做圆周运动的线速度v是多大；小球做圆周运动的频率f。19.如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知APB部分的半径R=1.0m。 弹射装置将一个质量为0.1kg的小球(可视为质点)以v0=3m/s的水平初速度从A点射入轨道，小球从C点离开轨道随即水平抛出，桌子的高度h=0.8m，不计空气阻力，g取10m/s2。求：(1)小球在半圆轨道上运动时的角速度、向心加速度a的大小；
10、(2)小球在空中做平抛运动的时间及落到地面DD点时的速度大小。答案和解析1.【答案】D【解析】【分析】由曲线运动的特点、条件判断得解。本题主要考查曲线运动的特点及条件，知道曲线运动的条件是合外力与速度不在同一条直线上，速度方向时刻变化，曲线运动合力一定不能为零。【解答】A.曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，但大小不一定变化，如匀速圆周运动，故A错误；B.物体做曲线运动时一定受力的作用，但可以是恒力，如平抛运动，故B错误；C.物体做曲线运动时一定受力的作用，所以加速度不为零，故C错误；D.物体做曲线运动时，速度方向与加速度方向一定不在同一直线上，故D正确。故选D。2.【答案】B【解析】【分
11、析】做曲线运动的物体的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，合力指向运动轨迹弯曲的内侧，由此判断曲线运动的轨迹是否正确。本题考查曲线运动的条件，知道曲线运动轨迹的合外力直线轨迹的内侧。【解答】曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，故AC错误；曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，故B正确，D错误。故选B。3.【答案】A【解析】【分析】物体受到的合外力恒定时做匀变速运动。曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向。解决本题的关键知道曲线运动的速度方向，沿轨迹的切线方向，做匀变速运动的条件是加速度恒定。【解答】由于不考虑空气阻力，乒乓球运动中只受重力，根据牛顿第二定律，乒乓球
12、的加速度为重力加速度g，故为匀变速运动；做曲线运动的乒乓球在运动轨迹上某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向，因此乒乓球在B点的速度沿BD方向，故A正确，BCD错误。故选A。4.【答案】D【解析】解：船头始终垂直于河岸，河宽一定，当水流速度增大，为保持航线不变，根据运动的合成，静水速度必须增大，再根据t=dvc，所以渡河的时间变小，故ABC错误，D正确故选：D小船渡河的运动可分解为沿河岸方向和垂直河岸方向两个分运动，分运动和合运动具有等时性，根据垂直河岸方向的运动去判断渡河的时间解决本题的关键将小船渡河的运动可分解为沿河岸方向和垂直河岸方向两个分运动，通过分运动的时间去判断渡河的时间5.【答案】
13、C【解析】解：A、速度、加速度都是矢量，根据合速度与合加速度的是否共线来确定直线运动还是曲线运动，可知两个直线运动的合运动不一定是直线运动，如平抛运动故A错误 B、矢量的合成遵循平行四边形定则，可知，两个直线运动的合位移不一定比分位移大故B错误 C、速度是矢量，矢量的合成遵循平行四边形定，可知合速度的大小可能比其中某一个分速度小，故C正确 D、分运动和合运动具有等时性，故D错误故选：C两个在同一条直线上的运动，其合运动的速度大小等于两分运动的速度的矢量和分运动和合运动具有等时性速度、加速度、位移都是矢量，矢量的合成遵循平行四边形定则解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性，速度、加速度、位移
14、都是矢量，矢量的合成遵循平行四边形定则，同时注意曲线运动的条件6.【答案】D【解析】解：根据t=2hg知，撞在C点下降的高度最大，则运动的时间最长，撞在A点下降的高度最小，则运动的时间最短。根据x=v0t得，水平位移相等，则撞在A点小球水平速度最大，撞在C点小球水平速度最小，故D正确，ABC错误。故选：D。根据下降的高度比较运动的时间，抓住水平位移相等比较小球的水平分速度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，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移7.【答案】C【解析】解：将初速度分解，如图所示： 故vx=vcos30=32v，vy=vsin30=12v；故
15、ABD错误，C正确；故选：C 垒球做抛体运动，已知初速度的大小和方向，而分速度的方向水水平方向和竖直方向，根据平行四边形定则作图分析即可本题考查运动的分解，关键是根据平行四边形定则作图分析，基础题目8.【答案】B【解析】【分析】对硬币进行受力分析，找出向心力的来源，确定临界条件，利用牛顿第二定律与滑动摩擦力公式列式分析即可。本题的关键是向心力来源的分析及临界条件的确定。【解答】硬币在圆盘上受重力、支持力、静摩擦力三个力的作用，静摩擦力提供向心力，当摩擦力达到最大静摩擦力时，角速度最大，由牛顿第二定律有：mg=m2r，则可得最大的角速度为=gr，故B正确，ACD错误。故选B。9.【答案】C【解析
16、】【分析】由于同轴转动，轮上各个点的角速度相同(圆心除外)，故两点的角速度相同，再根据线速度与角速度的关系式求解。同轴转动角速度相同，熟练掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系是解决本题的关键。【解答】ABD.由于同轴转动，轮上各个点的角速度相同(圆心除外)，所以A、B两点的角速度相同，转速相同，周期相同，故ABD错误；C.由v=r得线速度vBvA，故C正确；故选：C。10.【答案】B【解析】【分析】由传送带传动的两轮子边缘上的点线速度相等，再由公式a=v2r，得出向心加速度之比。传送带在传动过程中不打滑，则传送带传动的两轮子边缘上各点的线速度大小相等，共轴的轮子上各点的角速度相等。【解答】由传
17、送带传动的两轮子边缘上的点线速度相等，所以有：va=vb，由公式a=v2r得：ra=12rb，则有：aa：ab=2：1，故B正确，ACD错误。故选B。11.【答案】AB【解析】解：A、向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力，故它是根据力的作用效果命名的所以A正确；B、向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力，所以它可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，也可以一个力的分力提供，故B正确；C、向心力是指向圆心的合外力，所以它不是一个恒力故C不正确；D、由于向心力指向圆心，与线速度方向始终垂直，所以它的效果只是改变线速度方向，不会改变线速度大小故D不正确；故选AB 做匀速
18、圆周运动的物体必须要有一个指向圆心的合外力，此力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供因此向心力是从力的作用效果命名的；由于始终指向圆心，故方向不断变化；因为向心力方向与线速度方向垂直，所以向心力作用只改变线速度方向，不改变线速度大小向心力是这章的难点也是重点学生常常以为向心力是物体所受的某一力，所以解题关键是搞清向心力的来源12.【答案】AD【解析】【分析】解决本题的关键掌握线速度、角速度、周期的关系公式，以及它们的联系，能熟练对公式进行变形应用根据v=lt求出匀速圆周运动的线速度大小，根据=vr求出角速度的大小根据T=2rv求出运动的周期依据a=v2r可得向心加速度【解答】A、线速度为
19、：v=lt=10010m/s=10m/s，故A正确；B、角速度为：=vr=1020rad/s=0.5rad/s，故B错误；C、周期为：T=2rv=22010s=4s，故C错误；D、向心加速度为：a=v2r=10220m/s2=5m/s2，故D正确。故选AD。13.【答案】AB【解析】【分析】(1)物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量的方法，把多因素的问题变成单因素的问题，每一次只改变其中的一个因素，而控制其余因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别研究，加以综合解决，即为控制变量法；(2)根据向心力的表达式：F=m2r逐个选项分析即可。该题主要考查了控制变量法，明确控制变量法
20、的内容即可，同时要注意第二问解答的关键是应用公式F=m2r分析。【解答】A.使用向心力演示器研究向心力大小与质量的关系时半径和角速度都不变，研究向心力大小与半径的关系时质量和角速度都不变，研究向心力大小与角速度的关系时半径和质量都不变，所以采用的科学方法是控制变量法，故A正确；B.根据F=m2r知，在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故B正确；C.根据F=m2r知，在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比，故C错误；D.根据F=m2r知，在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，故D错误。故选AB。14.【答案】0.30；0.60；15【解析】【
21、分析】本题考查了速度的合成与分解应用，能够灵活运用运动学公式处理水平方向和竖直方向上的运动。顾客上楼时，竖直方向和水平方向做匀速直线运动，依据运动学公式求解。【解答】顾客的竖直分速度大小vy=yt=20.151m/s=0.30m/s；水平分速度大小vx=xt=20.301s=0.60m/s；上楼用时为t=hvy=4.500.30s=15s。故答案为：0.30；0.60；15。15.【答案】13；10【解析】解：由vt图可知，物体在x方向上初速度为：vx=12m/s，而在y方向上，物体做匀速运动，速度为：vy=st=21220=5m/s，物体的初速度为水平速度和竖直速度的合速度，则初速度大小：v
22、0=vx2+vy2=144+25=13m/s；由vt图可知，前2秒，物体的加速度为：a=vt=21220=5m/s2，根据牛顿第二定律，前两秒物体所受合外力大小为：F=ma=25=10N；故答案为：13，10由vt图象可知物体的速度变化；由xt图象可知y方向上的位移的变化；由运动的合成和分解可知物体的运动状态，由牛顿第二定律可求得物体的合外力图象是物理学中重要的解题方法之一，一定要熟练掌握公式的意义及应用16.【答案】(1)将小球放在槽的末端(或木板上)看小球能否静止；(2)BCD；(3)1.24。【解析】【分析】正确解答本题需要掌握：保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，了解作
23、图法处理数据的注意事项，明确该实验的具体操作；根据平抛运动的特点，熟练应用运动学中的基本规律来解决平抛运动问题。由于该实验用“留迹法”来记录平抛运动的轨迹，故要求从小球开始做平抛运动就开始记录；A、B水平距离相等，则时间间隔相等，根据竖直方向上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的大小；根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的瞬时速度。在实验中如何实现让小球做平抛运动是关键，因此实验中关键是斜槽末端槽口的切线保持水平及固定后的斜槽要竖直。解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项，
24、注意运动学基本规律的应用。【解答】(1)能否使小球做平抛运动，关键是使斜槽末端切线水平，判断是否水平可以采用：将小球放在槽的末端(或木板上)看小球能否静止、用水平仪检查木板是否水平等方法。(2)A.小球释放的初始位置并非越高越好，若是太高，导致水平抛出的速度太大，实验难以操作，故A错误；B.因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B正确；C.小球竖直方向自由落体运动，水平方向匀速运动，为了正确描绘其轨迹，必须使坐标纸上的竖线是竖直的，故C正确；D.实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，故D正
25、确。故选BCD。(3)小球在竖直方向做匀变速直线运动，连续相等时间内的位移差为常数，因此有：h=gt2所以：t=hg=(20.2010.20)10210s=0.1s小球平抛运动的初速度大小为：v=x1t=0.1240.1m/s=1.24m/s。故答案为：(1)将小球放在槽的末端(或木板上)看小球能否静止；(2)BCD；(3)1.24。17.【答案】解：(1)=72km/h=20m/s，外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力，则有FN=m2r=105202400N=1105N.由牛顿第三定律可知铁轨受到的侧压力大小等于1105N.(2)火车过弯道时，重力和铁轨对火车的支持力的合力刚好提供向
26、心力，如下图所示，则mgtan=m2r.由此可得tan=2rg=0.1【解析】本题考查匀火车转弯问题，写出向心力表达式是求解的关键。分析火车做匀速圆周运动的向心力，写出适当的向心力表达式即可求解。18.【答案】解：(1)平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据h=12gt2 所以 t=1s (2)水平距离x=v0t=101m=10m (3)落地时竖直分速度vy=gt=101m/s=10m/s 所以落地时速度v=v02+vy2=102m/s方向与水平方向夹角成45角【解析】本题考查平抛运动知识。(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运动，根据高度求出运动的时间。(2)结
27、合初速度和时间求出水平位移。(3)根据自由落体运动的规律求出落地时竖直分速度，再进行合成得到小球落地时的速度大小。解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。19.【答案】解：小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图所示：小球在竖直方向受力平衡：Tcos=mg 整理代入数据，得：T=mgcos=252N；小球受重力和绳子的拉力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：mgtan=mv2r 其中r表示小球匀速圆周运动的轨道半径，有r=Lsin联立，代入数据得：v=singrcos=32m/s 根据匀速圆周运动的物理量关系：T=1f又：T=2rv联立，代入
28、数据得：f=52Hz答：绳对球的拉力T=252N；小球做圆周运动的线速度v=32m/s；小球做圆周运动的频率f=52Hz。【解析】小球在水平面内做匀速圆周运动，则小球在竖直方向合力为零，由竖直方向合力为零，可以求出拉力；小球在水平面内做匀速圆周运动，则小球所受合力全部用来提供向心力，根据牛顿第二定律可求出线速度；根据匀速圆周运动的线速度、周期和频率关系，可以利用线速度求出频率。本题考查了向心力的来源，知道物体做匀速圆周运动，所受合力全部提供向心力，对小球正确受力分析是解题关键解：(1)(1)小球在半圆轨道上做匀速圆周运动，角速度为：=v0R=31=3rad/s=v0R=31=3rad/s加速度
29、为：a=v20R=321=9m/s2a=v02R=321=9m/s2(2)(2)小球在竖直方向做自由落体运动，根据h=12gt2h=12gt2得：t=2hg=20.810s=0.4st=2hg=20.810s=0.4s落地时竖直方向的速度为：vy=gt=100.4m/s=4m/svy=gt=100.4m/s=4m/s，落地的速度大小为：v=v20+v2y=9+16m/s=5.0m/sv=v02+vy2=9+16m/s=5.0m/s。答：(1)(1)小球在半圆轨道上运动时的角速度为3rad/s3rad/s，向心加速度的大小为9m/s29m/s2；(2)(2)小球在空中做平抛运动的时间为0.4s0.4s，落到地面DD点时的速度大小为5.0m/s5.0m/s