1、高一物理周测3.22一、单选题1如图所示，长为的轻杆，一端连有质量的小球（视为质点），绕另一端O点在竖直平面内做圆周运动，当小球通过最低点时，杆对小球的拉力大小为，取重力加速度大小，则小球通过最低点时的速度大小为（）ABCD2A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，则它们（）A线速度大小之比为2：3B角速度大小之比为3：4C圆周运动的半径之比为2：1D向心加速度大小之比为2：13如图所示，质量为的木块，静置于离转轴水平转动的转盘上。木块用一轻绳拴着，轻绳穿过转盘中央的细管，与质量也为的小球相连，木块与转盘间的最大静摩擦力为
2、其重力的倍（）。以下说法正确的是（）A木块受到摩擦力总是沿轻绳方向B在转速一定的条件下，木块受到的摩擦力跟木块到轴的距离成正比C转盘以角速度匀速转动时木块受到摩擦力为D要保持木块与转盘相对静止，转盘转动的角速度不能大于4物体做匀速圆周运动时，保持不变的量是（）A向心力B角速度C线速度D加速度二、多选题5如图所示，为一种圆锥筒状转筒，左右各系着一长一短的绳子挂着相同的小球，转筒静止时绳子平行圆锥面，当转筒中心轴开始缓慢加速转动，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A角速度慢慢增大，一定是线长的那个球先离开圆锥筒B角速度达到一定值的时候两个球一定同时离开圆锥筒C两个球都离开圆锥筒后，它们一定高度相
3、同D两个球都离开圆锥筒时两端绳子的拉力一定相同6如图所示，光滑水平面上A、B两小球的质量相同，用不计质量的细线和轻弹簧连接，两球以相同的角速度绕细线的固定端点O做匀速圆周运动，弹簧总长度与细线相同。对此现象以下说法正确的是（）A细线产生的弹力是弹簧产生的弹力的1.5倍B细线产生的弹力是弹簧产生的弹力的2倍C剪断细线瞬间，A的加速度变为原来的2倍D剪断细线瞬间，B的加速度变为原来的2倍7如图所示，细线一端系质量为m的小球（可视为质点），另一端固定在O点。当小球在水平面内绕中心轴做匀速圆周运动的角速度为时，细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则（）A细线长度为B悬点O到轨迹圆心高度为C若仅将细
4、线长度减半，小球仍以角速度做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角仍为D若将细线长度减半，仍要保持细线与竖直方向夹角为，则角速度大小变为8如图所示，在水平转盘边缘放着一质量为1kg的物块（可看成质点），物块用长为0.25 m的细线与固定在转盘中心轴上的力传感器相连，传感器的大小不计细线能承受的最大拉力为5 N，物块与水平转盘间的动摩擦因数为0.4，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力水平转盘边缘距水平地面的高度为0.8m，转盘可绕竖直中心轴转动转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的示数为零（取g=10 m/s2）不计空气阻力下列说法正确的是A转盘的角速度为2rad/s时，物块受到的摩擦力大小为1 NB转盘
5、的角速度大于3rad/s时，物块一定受到细线拉力C转盘的角速度大于6rad/s时，细线会被拉断D若细线恰好被拉断，则物块落地时到中心轴的距离为0.6 m三、实验题9某同学用如图所示装置做探究向心力大小与角速度大小的关系。装置中水平光滑直杆随竖直转轴一起转动，一个滑块套在水平光滑杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细绳处于水平伸直状态，当滑块随水平杆一起匀速转动时，细线的拉力就是滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过轻质角速度传感器测得。（1）要探究向心力与角速度的大小关系，则需要采用_。A控制变量法B等效替代法C微元法D放大法（2）
6、保持滑块的质量和到竖直转轴的距离r不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F及角速度传感器的示数，根据实验数据得到的图线斜率为k，则滑块的质量为_。（用题目中的字母表示）（3）若水平杆不光滑，根据（2）得到图线的斜率将_。（填“增大”“不变”或“减小”）。四、解答题10如图所示，一个可以视为质点的小球质量为m，以某一初速度冲上光滑半圆形轨道，轨道半径为R = 0.9m，直径BC与水平面垂直，小球到达最高点C时对轨道的压力是重力的3倍，重力加速度g = 10m/s2，忽略空气阻力，求：(1)小球通过C点的速度大小；(2)小球离开C点后在空中的运动时间是多少；(3)小球落地点距B
7、点的距离。参考答案1D【详解】小球在最低点时有解得故选D。2D【详解】A根据线速度的公式可知线速度大小之比为4：3，A错误；B根据角速度的公式可知角速度大小之比为3：2，B错误；C根据公式半径之比为8：9，C错误；D根据向心加速度公式向心加速度大小之比为2：1，D正确。故选D。3C【详解】A当转盘加速转动时，木块加速转动，则沿切线方向存在加速度，由摩擦力提供，此时摩擦力不沿轻绳方向，故A错误；B在转速一定的条件下，根据牛顿第二定律有木块受到的摩擦力跟木块到轴的距离不是正比关系，故B错误；C转盘以角速度匀速转动时，根据牛顿第二定律有解得木块受到摩擦力为，故摩擦力大小为0.04N，故C正确；D要保
8、持木块与转盘相对静止，当摩擦力达到最大时，根据牛顿第二定律有解得， 故D错误。故选C。4B【详解】A D. 物体做匀速圆周运动时，向心力和向心加速度大小不变，方向指向圆心不断变化，故AD错误；B.做匀速圆周运动的物体，角速度不变，是恒量，故B正确；C.做匀速圆周运动时，线速度大小不变，方向沿圆周的切线方向不断变化，故C错误。故选B。5AC【详解】AB设绳子与竖直方向的夹角为 ，小球刚好离开圆锥筒时，圆锥筒的支持力为0，则有解得则绳子越长的其角速度的临界值越小，越容易离开圆锥筒，所以A正确；B错误；C两个球都离开圆锥筒后，小球都只受重力与绳子的拉力，两小球都随圆锥筒一起转动，有相同的角速度则有小
9、球的高度为代入数据解得所以C正确；D小球都离开圆锥筒时绳子的拉力为由于绳子长度不同，则小球离开平台时的夹角也不同，所以拉力也不相同，则D错误；故选AC。6AC【详解】AB设OA=AB=L，对B球有对A球有联立两式解得所以细线产生的弹力是弹簧产生的弹力的1.5倍，故A正确B错误；C剪断细线前A的加速度为剪断细线瞬间，绳子拉力为零，弹簧弹力不变，A的加速度变为故剪断细线瞬间，A的加速度变为原来的2倍，故C正确；D剪断细线瞬间，弹簧弹力不变，B的加速度不变，故D错误。故选AC。7BD【详解】AB设细线长l，根据牛顿第二定律，对小球有解得则悬点O到轨迹圆心高度为则A错误，B正确；CD若仅将细线长度减半
10、，仍要保持细线与竖直方向夹角为做匀速圆周运动，则向心力大小不变，但半径减半，则有解得则C错误，D正确。故选BD。8AC【分析】由题中“物块用长为0.25 m的细线与固定在转盘中心轴上的力传感器相连”可知，本题考查匀速圆周运动和平抛运动，根据向心力公式和平抛运动规律可分析本题【详解】A根据向心力公式可得，当转盘的角速度为2rad/s时，向心力为1N，最大静摩擦力为最大静摩擦力为4N，所以向心力小于最大静摩擦力，静摩擦力提供向心力，物块受到的摩擦力大小为1 N，故A正确；B转盘的角速度等于3rad/s时，向心力大小为2.25N，小于小于最大静摩擦力，所以物体不一定受绳子拉力，故B错误；C当转盘的角
11、速度等于6rad/s时，向心力大小为9N，等于最大静摩擦力加绳子最大拉力，所以当转盘的角速度大于6rad/s时，绳子会被拉断，故C正确；D当细线恰好被拉断，此时物块的线速度为根据平抛运动公式，解得但物体是在边缘飞出，故物块落地时到中心轴的距离为故D错误9A 不变 【详解】(1)1要探究向心力与角速度的大小关系时，要使滑块与角速度传感器的总质量和运动半径不变，需要采用控制变量的方式，故选A。(2)2由F=m2r可知，F2的图线斜率k=mr则得(3)3因为转轴的转速与水平杆的光滑程度无关，又因滑块的质量和运动半径不变，所以F2的图线斜率不变。10(1)6m/s；(2)0.6s；(3)3.6m【详解】(1)小球通过最高点C，重力和轨道对小球的支持力提供向心力有F + mg = m，F = 3mg解得vC = 6m/s(2)小球离开C点后在空中做平抛运动，竖直方向有2R = gt2解得t = 0.6s(3)水平方向有x = vCt = 3.6m