1、高一物理假期作业训练卷20210501-大牛一、单选题（本大题共12小题，共48分）1. 如图所示，在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为的赛道上做匀速圆周运动已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是A. 运动员做圆周运动的角速度为vRB. 如果运动员减速，运动员将做离心运动C. 运动员做匀速圆周运动的向心力大小是D. 将运动员和自行车看成一个整体，则整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用2. 如下图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为轮的半径与C轮相同，它与B轮紧靠在一起当A轮绕其中心的竖直轴转动时，由于摩擦
2、作用，B轮也会随之无滑动地转动a、b、c分别为三个转轮A、B、C边缘上的三个点，在运动过程中，a、b、c三点的 A. 线速度大小之比为B. 角速度大小之比为C. 转速之比为D. 向心加速度大小之比为3. 如图，a、b两点位于同一条竖直线上，从a、b两点分别以速度、水平抛出两个相同的质点小球，它们在水平地面上方的P点相遇。假设在相遇过程中两球的运动没有受到影响，则下列说法正确的是A. 两个小球从a、b两点同时抛出B. 两小球抛出的初速度C. 从a点抛出的小球着地时重力的瞬时功率较大D. 从a点抛出的小球着地时水平射程较大4. 如图所示为一乒乓球发球机的简易图，假设发球机在球网中点的正上方离桌面h
3、高处以不同的初速度沿水平方向发出，且每次乒乓球均能落在台面上。已知球台为边长为d的正方形，重力加速度为g，忽略空气的阻力。则下列说法正确的是 A. 只有水平向右发射的乒乓球，在空中下落的时间为B. 乒乓球的最大位移为C. 乒乓球从发射到落在台面上的位移与乒乓球的质量有关D. 乒乓球最大的初速度为5. 内表面为半球型且光滑的碗固定在水平桌面上，球半径为R，球心为O，现让可视为质点的小球在碗内的某一水平面上做匀速圆周运动，小球与球心O的连线与竖直线的夹角为，重力加速度为g，则A. 小球的加速度为B. 碗内壁对小球的支持力为C. 小球运动的速度为D. 小球的运动周期为6. 如图所示，在光滑杆上穿着两
4、个小球，质量分别为、，有，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，此时两小球到转轴的距离与之比为A. B. C. D. 7. 游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目，简化后的示意图如图所示。飞椅用钢绳固定悬挂在顶部同一水平转盘上的圆周上，转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳含飞椅及游客与转轴在同一竖直平面内。图中甲的钢绳的长度大于乙的钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为、，不计钢绳的重力。下列判断正确的是A. 甲的角速度大于乙的角速度B. 甲、乙的线速度大小相同C. 无论两个游客的质量分别有多大，一定大于D. 如果两个游客的质量相同，则有等于8. 如图
5、所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为，重力加速度为g，则座舱A. 运动周期为B. 线速度的大小为C. 受摩天轮作用力的大小始终为mgD. 所受合力恒定不变9. 如图所示，不计所有接触面之间的摩擦，斜面固定，两物体质量分别为和，且。若将质量为的物体从位置A由静止释放，当落到位置B时，质量为的物体的速度为，且绳子与竖直方向的夹角为，则这时质量为的物体的速度大小等于 A. B. C. D. 10. 如图所示，长木板倾斜放置，倾角为，一个小球在板的上端以大小为的初速度水平抛出，结果小球恰好落在长木板的底端，如果将板的倾角改为，要使小球从板的上端水平
6、抛出后也恰好能落在板的底端，则抛出的初速度大小为A. B. C. D. 11. 一条东西走向的小河各处的水流速度相同且恒定不变一小船从河岸的A点出发开始渡河，船相对于水以相同的初速度分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，其到达对岸的过程中的运动轨迹如图所示已知船在渡河过程中船头方向始终垂直于岸边下列说法正确的是A. 水流的方向自东向西B. 沿虚线AB轨迹渡河所用的时间最短C. 沿三条不同路径渡河所用的时间相同D. 船相对于水做匀加速直线运动的渡河轨迹如虚线AD所示12. 固定在竖直平面的光滑圆弧轨道其A点与圆心O等高，D点为轨道最高点，DB为竖直直线，AC为水平线，AE为水平面今使小球自A点正上
7、方某处由静止释放，从A点进入圆轨道，只要调节释放点的高度，总能使小球通过圆轨道的最高点D，则小球通过D点后：A. 一定会落到水平面AE上B. 一定会再次落到圆轨道上C. 可能会落到水平面AE上也可能会再次落到圆轨道上D. 以上说法都不正确二、实验题（本大题共2小题，共16分）13. 在“研究平抛运动”的实验中，实验装置如图所示，把坐标纸固定在竖直面内，可以描绘物体做平抛运动的轨迹和求物体平抛的初速度。实验简要步骤如下：A.让小球多次从斜槽_位置上滚下，记下小球穿过有小孔的卡片一系列位置；填“同一”或“不同”B.安装好器材，注意调节斜槽末端_和木板竖直，记下抛出点O和过抛出点O的竖直线；C.得到
8、如图所示的曲线，测出曲线上某点的坐标x、y，用_算出该小球平抛的初速度，实验需要对多个点求的值，然后求它们的平均值；D.取下白纸，以抛出点O为坐标原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动轨迹。上述实验步骤的合理顺序是_只排列序号即可；另一组同学则是用闪光照相的方法获得某小球做平抛运动时相片的一部分，如图所示，图中背景方格的边长为5cm，则闪光频率_Hz；小球过A点的速率_结果用根式表示。14. 在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置实验时用了如图所示的装置。先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地
9、面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C。若测得木板每次移动的距离，A、B间的距离，B、C间的距离。请回答以下问题为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放_根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式_。用题中所字母表示小球初速度的值为_结果保留两位小数。三、计算题（本大题共3小题，共36分）15. 如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m的小物块，它与水平台阶表面间的动摩擦因
10、数，且与台阶边缘O点的距离s在台阶右侧固定了一个以O点为圆心的圆弧形挡板，现用F的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板g取10若小物块恰能击中挡板的上边缘P点，P点的坐标为，求其离开O点时的速度大小；为使小物块击中挡板，求拉力F作用的距离范围；改变拉力F的作用距离，使小物块击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块速度的最小值和此时物块下落的高度结果可保留根式16. 如图所示，水平屋顶高，墙高，墙到房子的距离，墙外马路宽，为使小球从房顶水平飞出后能直接落在墙外的马路上，求：小球离开房顶时的速度的取值范围。17. 如图甲，水平转盘上放有质量为m的物块，物块到转轴的距离
11、为r，物块和转盘间的动摩擦因数为，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g 当水平转盘以角速度匀速转动时，物块与转盘刚好能相对静止，求的值；将物块和转轴用细绳相连，如图乙，当转盘的角速度时，求细绳的拉力的大小；将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度时，求细绳的拉力的大小答案解析1.C【解析】A.由可知运动员做圆周运动的角速度为，故A错误；B.如果运动员减速，运动员将做近心运动，故B错误；C.运动员做匀速圆周运动的向心力大小为，故C正确；D.将运动员和自行车看成一个整体，则整体受重力、支持力和摩擦力的作用，三个力的合力充当向心力，故D错误。故选C。2.D【解析】轮A、轮B靠摩擦
12、传动，边缘点线速度相等，故：1 根据公式，有：2 根据，有：2 根据，有：2 轮B、轮C是共轴传动，角速度相等，故：1 根据公式，有：2 根据，有：1 根据，有：2 综合得到：3：2 ：2：2 ：2：2 ：6：4 故选D。3.C【解析】A.因为两个小球在P点相遇，可知a球下降的高度大于b球下降的高度，可知a球的运动时间较长，所以a球先抛出，故A错误；B.因为从抛出到P点的过程中，水平位移相等，a球的运动时间较长，则a球的初速度较小，即，故B错误；C.根据知，a球距离地面的高度大，则a球落地时竖直分速度较大，则a球着地时重力的瞬时功率较大，故C正确；D.到达P点时，a球的竖直分速度较大，所以从P
13、点到地面，a球先落地，b球后落地，而且b的初速度大，所以b球的水平射程较大，故D错误。故选C。4.D【解析】A.无论沿哪个方向平抛，运动时间都相同，根据可得在空中下落的时间为，故A错误；B.从抛出点到右侧角时位移最大，故最大位移为，故B错误；C.乒乓球从发射到落在台面上的位移大小与乒乓球的质量无关，故C错误；D.乒乓球的最大水平位移为，乒乓球的最大初速度为，故D正确。故选D。5.D【解析】A、小球受到重力和球面的支持力，所受的合力为：，小球做圆周运动的轨道半径为：，根据得，故A错误。B、根据平行四边形定则知，支持力，故B错误。C、根据得，故C错误。D、根据，得，故D正确。故选：D。6.D【解析
14、】两小球所受的绳子的拉力提供向心力，所以向心力相等，角速度又相等，则有：解得：2。故选D。7.C【解析】同轴转动角速度相同，由可知半径不同线速度不同，则，则AB错误；重力与拉力的合力为，由，其中R为圆盘半径，解得：，得，L越小则越小。则，与质量无关，则C正确，D错误。8.B【解析】A、由圆周运动角速度与周期关系可得其运动周期为：，故A错误；B、由线速度与角速度的关系可得：，故B正确；C、由于摩天轮座舱做匀速圆周运动，合外力提供向心力，由向心力的表达式可得座舱受向心力大小始终为：，由于座舱重力和摩天轮对座舱的作用力提供向心力，故摩天轮对座舱的作用力不等于mg，故C错误。故选B。D、由于摩天轮做匀
15、速圆周运动，故其向心力大小恒定，但方向时刻指向圆心；由向心力的表达式可得座舱受合力的大小始终为：，但是方向会变化，故D错误。故选B。9.C【解析】物体的实际运动情况是沿杆竖直下滑，这个实际运动是合运动，的速度与绳上各点沿绳方向的速度大小相等，所以绳的速度等于的速度，而的合速度可由沿绳子方向的分速度和垂直于绳子的分速度即两个实际运动效果来合成。因此跟的关系如图所示，由图可看出的速度大小，所以C正确，ABD错误；故选：C。10.A【解析】设板长为L，当倾角为时，当倾角为时，解得，A项正确，BCD错误。故选A。11.B【解析】A.依据运动的合成与分解，可知，水流的方向自西向东，故A错误；B.沿AB轨
16、迹，船是匀加速运动，则船到达对岸的速度最大，所以使用的时间最短，故B正确；C.船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，因运动的性质不同，则渡河时间也不同，故C错误；D.沿AC轨迹，合速度不变，说明船相对于水的速度不变；沿AB轨迹运动，由图可知，弯曲的方向向上，所以沿垂直于河岸的方向做加速运动；而沿AD的轨迹的运动弯曲的方向向下，可知小船沿垂直于河岸的方向做减速运动，故D错误。故选B。12.A【解析】小球因为能够通过最高点D，根据，得知在最高点的最小速度为根据得，则平抛运动的水平位移知小球一定落在水平面AE上故A正确，B、C、D错误故选A。13.同一；保持水平；BADC；。【解析】让小球多
17、次从同一位置静止滚下，目的是保证小球多次做平抛运动的初速度相同，所以此空填同一。B.调节斜槽使其末端保持水平或切线水平，保证小球做的是平抛运动，所以此空填保持水平或切线水平。C.平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，水平方向有：竖直方向有：联立解得初速度为：。根据实验原理，可知实验步骤合理的顺序为：BADC在竖直方向：，由此解得：，照相机的闪光周期为，因此其闪光频率为：水平方向运动运动，因此有：，即，则有：根据匀变速直线运动特点，可知B点竖直方向的速度为：根据，得A点坚直方向速度为：因此A点的速度为：故答案为：同一；保持水平；BADC；。根据实验的原理以及操作中的注意
18、事项确定操作步骤，根据平抛运动竖直位移求出运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度。根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，从而求得频率，结合水平位移和时间间隔求出初速度，根据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点的速率。从而求得A点速率。解决本题的关键知道实验的原理以及操作的注意事项，掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。14.为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同；。【解析】保证了下落高度高度相同，由于重力做功和摩擦力做功相同，保证了小球每次做平抛运动的初速度相同；在竖直方向
19、上，根据得：则小球初速度的表达式为：；代入数据可得：。故答案为：为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同；。15.解：设小物体离开O点时的速度为，由平拋运动规律，水平方向：竖直方向其中，解得：设小物块在O点速度为v，要能击中挡板，小物块在O点的速度必须满足：以水平向右为正方向，设F作用距离为，该过程加速度为，撤去F瞬间速度为，撤去F后的位移为，加速度为则有： 联立式，得：；设小物块击中挡板时水平位移为，下落高度为h，速度为水平方向上：竖直方向上： 由几何关系的：联立，代入数据，得：当且仅当，即时，取等号又因，所以能取等号所以，此时。16.解：若v太大，小球落在马路外边，因此，球落在马路上，v的最
20、大值为球落在马路最右侧时的平抛初速度。如图所示：小球做平抛运动，设运动时间为则小球的水平位移：，小球的竖直位移：解以上两式得：。若v太小，小球被墙挡住，球将不能落在马路上，v的最小值为球恰好越过围墙的最高点落在马路上时的平抛初速度。设小球运动到墙的顶点所需时间为，则此过程中小球的水平位移：小球的竖直方向位移：解以上两式得：因此的范围是，即。答：小球离开房顶时的速度的取值范围是。17.解：设水平转盘以角速度匀速转动时，物块与转盘刚好要相对滑动，此时物体所需向心力恰好最大静摩擦力提供，则解得由于，物体受到的最大静摩擦力大于所需向心力，此时绳对物体没有拉力，故由于物体受到的最大静摩擦力不足以提供所需向心力，此时绳对物体有拉力，则得此时绳子对物体拉力的大小为。
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