1、 (时间:60分钟,分值:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分在每小题给出的四个选项中,16小题只有一个选项正确,710小题有多个选项正确全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分)1如图所示,细绳的一端固定,另一端系一小球,让小球在竖直面内做圆周运动,关于小球运动到P点时的加速度方向,下列图中可能的是()解析:选D.竖直面内做圆周运动的小球在P点受到重力和绳拉力的共同作用,由牛顿第二定律可知其加速度a的方向即为所受二力合力的方向,且指向圆周的内侧,故A、B、C错误,D正确2在众多比赛项目中,跳台滑雪是非常好看刺激的项目如一运动员以10 m/s的初速度从倾
2、角为60的斜坡顶端水平滑出,如图所示,该运动员再次落到斜面上时飞行的时间为(已知g10 m/s2)()A. s B. sC. s D2 s解析:选D.设运动员下落的高度为H,水平位移为x,飞行时间为t,那么Hgt2,xvt,tan ,联立以上三式可得t2 s.3某人在距地面某一高处以初速度v0水平抛出一物体,落地速度大小为2v0,则它在空中的飞行时间及抛出点距地面的高度为()A., B.,C., D.,解析:选C.物体落地时的竖直分速度为:vy v0,故其飞行时间为:t.抛出时高度为:h,所以选项C正确4.(2013高考北京卷改编)在实验操作前应该对实验进行适当的分析研究平抛运动的实验装置示意
3、图,如图所示小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平飞出改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹某同学设想小球先后三次做平抛运动,将水平板依次放在如图1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1,x2,x3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是()Ax2x1x3x2Bx2x1x3x2Cx2x1x3x2D以上均有可能解析:选B.由题意知,1、2间距等于2、3间距,由于竖直方向是匀加速运动,故t12t23;又因为水平方向为匀速运动,故x2x1x3x2.5.在一个光滑水平面上,有一转轴垂直于此平面
4、,交点O的上方h处固定一细绳的一端,绳的另一端固定一质量为m的小球B,绳长ABlh,小球可随转轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动,要使球不离开水平面,转轴的转速最大值是()A. BC. D2解析:选A.以小球为研究对象,进行受力分析,如图所示,小球受三个力作用重力mg、水平面支持力FN、绳子拉力F.在竖直方向上合力为零,在水平方向上所需向心力为mv2/R,而Rhtan ,又Fcos FNmg,Fsin mv2/Rm2Rm42n2Rm42n2htan ,当球即将离开水平面时FN0.FNmgm42nh0,得nmax.6(2013高考江苏卷)如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等,通过相
5、同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是()AA的速度比B的大BA与B的向心加速度大小相等C悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小解析:选D.A、B绕竖直轴匀速转动的角速度相等,即AB,但rArB,根据vr得,A的速度比B的小,选项A错误;根据a2r得,A的向心加速度比B的小,选项B错误;A、B做圆周运动时的受力情况如图所示,根据F向m2r及tan 知,悬挂A的缆绳与竖直方向的夹角小,选项C错误;由图知cos ,即F,所以悬挂A的缆绳受到的拉力小,选项D正确7关于曲线运动和圆周运动,以下说法中正确的
6、是()A做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零B做曲线运动的物体的速度一定是变化的C做圆周运动的物体受到的合外力方向一定指向圆心D做匀速圆周运动的物体的加速度方向一定指向圆心解析:选ABD.若合外力为零,物体保持静止或做匀速直线运动,所以做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零,A正确;做曲线运动的物体,其速度方向时刻改变,因此速度是变化的,选项B正确;做匀速圆周运动的物体所受合外力只改变速度的方向,不改变速度大小,其合外力和加速度的方向一定指向圆心,但一般的圆周运动中,通常合外力不仅改变速度的方向,也改变速度的大小,其合外力、加速度一般并不指向圆心,故选项C错误,D正确8(2013黄冈高一检测
7、)下列图中实线为河岸,河水的流动方向如图中v的箭头所示,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线则其中可能正确的是()解析:选AB.由运动的合成可知,小船从河岸M驶向对岸N的实际航线可能正确的是A、B.9.(2013武汉高一检测)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,如图所示现有三个小球从左边斜面的顶点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图中三小球比较,落在a点的小球飞行时间最短B图中三小球比较,落在c点的小球飞行时间最短C图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最小D图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最快解
8、析:选BC.小球在平抛运动过程中,可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动,由于竖直方向的位移落在c点处的最小,而落在a点处的最大,所以落在a点的小球飞行时间最长,落在c点的小球飞行时间最短,A错误、B正确;而速度的变化量vgt,所以落在c点的小球速度变化最小,C正确;三个小球做平抛运动的加速度都为重力加速度,故三个小球飞行过程中速度变化一样快,D错误10.(2013高考新课标全国卷)公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势则在该弯道处()A路面外侧高内侧低B车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动
9、C车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小解析:选AC.汽车转弯时,恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,说明公路外侧高一些,支持力的水平分力刚好提供向心力,此时汽车不受静摩擦力的作用,与路面是否结冰无关,故选项A正确,选项D错误当vvc时,支持力的水平分力大于所需向心力,汽车有向内侧滑动的趋势,摩擦力指向外侧;当vvc时,支持力的水平分力小于所需向心力,汽车有向外侧滑动的趋势,在摩擦力大于最大静摩擦力前不会侧滑,故选项B错误,选项C正确二、实验题(本题共1小题,共10分,按题目要求作答)11.某同学在做“研究平抛物体的运动”的实
10、验时,让小球多次从斜槽上滚下,在坐标纸上依次记下小球的位置如图所示 (O为小球的抛出点)(1)在图中描出小球的运动轨迹(2)从图中可看出,某一点的位置有明显的错误,其产生的原因可能是该次实验中,小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏_(选填“高”或“低”)(3)某同学从图象中测得的三组数据如表所示,则此小球做平抛运动的初速度v0_ m/s.x/cm10.0020.0030.00y/cm5.0020.0045.00解析:(1)如图所示(2)从轨迹上可以看出,第四个点偏离到轨迹左侧,与轨迹上同一高度的点比较,在下落相同高度时,水平位移偏小,说明平抛运动的初速度偏小,即小球从斜槽上滚下时的初始位置
11、比其他几次偏低(3)根据xv0t,ygt2可得v0x ,代入其中一组数据可得v01.0 m/s.答案:(1)见解析图(2)低(3)1.0三、计算题(本题共2小题,共30分解答时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,答案中必须明确写出数值和单位)12.(15分)如图所示,小球在外力作用下,由静止开始从A点出发做匀加速直线运动,到B点时撤去外力然后,小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处试求:(1)小球运动到C点时的速度;(2)A、B之间的距离解析:(1)小球恰
12、能通过最高点,说明此时半圆环对球无作用力,设此时小球的速度为v则mgm(3分)所以v.(3分)(2)小球离开C点后做平抛运动,设从C点落到A点用时t,则2Rgt2(3分)又因A、B距离xvt(3分)所以x2R.(3分)答案:(1)(2)2R13.(15分)如图所示,一个人用一根长1 m、只能承受74 N拉力的绳子,拴着一个质量为1 kg的小球,在竖直平面内做圆周运动,已知圆心O离地面h6 m转动中小球在最低点时绳子恰好断了(取g10 m/s2)(1)绳子断时小球运动的角速度多大?(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离是多少?解析:(1)设绳断时角速度为,则有Fmgm2L(3分)代入数据得8 rad/s.(2分)(2)绳断后,小球做平抛运动,其初速度vL8 m/s(2分)由平抛运动规律有hLgt2(3分)得t1 s(2分)水平距离xvt8 m(3分)答案:(1)8 rad/s(2)8 m