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2020-2021学年江西省上饶市高一（下）第一次月考理A_物理试卷新人教版
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这是一份2020-2021学年江西省上饶市高一（下）第一次月考理A_物理试卷新人教版，共7页。试卷主要包含了选择题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 图中虚线描述的是一位跳水运动员从高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向速度v入水，图中与入水速度方向可能相同的位置是（ ）
A.a点B.b点C.c点D.d点
2. 质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时（如图所示），下列判断正确的是（ ）
A.P的速率为vB.P的速率为vcsθ2
C.绳的拉力大于mgsinθ1D.绳的拉力小于mgsinθ1
3. 如图所示，一斜面固定在高为1.2m的水平桌面上，其下边缘与桌沿对齐．斜面的水平倾角为30∘，顶端距桌面高度为0.2m．现将一光滑的小球从斜面顶端由静止释放，忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，则小球由桌沿到落地的时间为（ ）
4. 如图为车牌自动识别系统的直杆道闸，离地面高为1m的细直杆可绕O在竖直面内匀速转动．汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为3.3s，自动识别系统的反应时间为0.3s；汽车可看成高1.6m的长方体，其左侧面底边在aa′直线上，且O到汽车左侧面的距离为0.6m，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的角速度至少为（ ）
A.π4rad/sB.3π4rad/sC.π6rad/sD.π12rad/s
5. 一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点时的速度为v，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点时受到的摩擦力为（ ）
A.μmgB.μmv2RC.μm(g+v2R)D.μm(g−v2R)
6. 如图所示，光滑杆偏离竖直方向的夹角为θ，杆以O点为支点绕竖直轴旋转，质量为m的小球套在杆上可沿杆滑动，当杆角速度为ω1时，小球的旋转平面在A处，线速度为v1，球对杆的压力为N1；当杆角速度为ω2时，小球的旋转平面在B处，线速度为v2，球对杆的压力为N2，则有（ ）
A.N1=N2B.N1v2D.ω1<ω2
7. 如图所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，则物体B在水平方向所受的作用力有（ ）
A.圆盘对B和A对B的摩擦力，两力都指向圆心
B.圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心
C.圆盘对B的摩擦力、A对B的摩擦力以及向心力
D.圆盘对B的摩擦力和向心力
8. 如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使水平板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径．在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则（ ）
A.物块始终受到两个力作用
B.只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心
C.从a到b，物体所受的摩擦力先增大后减小
D.从b到a，物块处于超重状态
9. 如图，在倾角为α=37∘的光滑斜面上，有一根长为L=0.24m的细绳，一端固定在O点，另一端系一可视为质点的物体．当物体刚好在斜面上做完整的圆周运动，则物体在最高点A的速度大小是（ ）（g取10m/s2，sinα=0.6)
A.0m/sC.2155m/sD.435m/s
10. 有一个质量为4kg的质点在x−y平面内运动，在x方向的位移时间图像和y方向的速度时间图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（ ）
A.质点做匀变速直线运动B.质点所受的合外力为2N
C.0∼2s内质点的位移大小为5mD.0时刻质点的速度为3m/s
11. 如图所示，在水平转台上放一个质量M=2kg的木块，它与转台间最大静摩擦力Ffmax=6.0N，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔O（孔光滑），另一端悬挂一个质量m=1.0kg的物体，当转台以角速度ω=5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是（g取10m/s2，M、m均视为质点）（ ）
12. 如图，两个质量相同的小球，用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动．它们的（ ）
A.运动周期一样B.运动角速度一样
C.运动线速度大小一样D.向心加速度大小一样
二、实验探究题
一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴，某同学决定测量雾滴的喷射速度，他采用如图1所示的装置，一个直径为d＝40cm的纸带环，安放在一个可以按照不同转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线，如图1所示．在转台达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹．将纸带从转台上取下来，展开平放，并与毫米刻度尺对齐，如图2所示．
请你帮该同学完成下列任务：（只保留2位有效数字）
（1）设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为s，则从图2可知，其中速度最大的雾滴到标志线的距离s1＝________cm；速度最小的雾滴到标志线的距离s2＝________cm．
（2）如果转台转动的周期为T，则这些雾滴喷射速度的最小值为v0＝________（用d、T、s1或s2表示）．
（3）如果以纵坐标表示雾滴速度v0、横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数1s，画出v0−1s图线，如图3所示，则可知转台转动的周期为T＝________s．
三、解答题
如图所示，两支步枪先后在同一位置沿水平方向各射出一颗子弹，打在100m远处的靶子上，两弹孔在竖直方向相距5cm，其中A为甲枪的子弹孔，B为乙枪的子弹孔，若甲枪子弹射出时的速度为500m/s，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，求乙枪子弹射出时的速度．
如图所示，长L的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球A、B，放置在光滑水平桌面上，杆中心O有一竖直方向的固定转动轴，小球A、B的质量分别为3m、m．当轻杆以角速度ω绕轴在水平桌面上转动时，求转轴受杆拉力的大小．
如图所示，一条小船位于宽200m的河的正中间A点处，下游150m处有一危险区，已知小船在静水中的最大速度为3m/s，水流速度为5m/s．求小船滑到对岸时离危险区的最远距离？（结果保留两位有效数字）
如图所示，质量m＝50kg的跳台滑雪运动员（视为质点）经过一段半径R＝20m的圆弧加速滑行后，从O点（O点正好在圆弧对应圆心的正下方）水平飞出，落到斜坡上的A点．已知斜坡与水平面的夹角θ＝37∘，O点到A点的距离L＝75m，不计空气阻力（取sin37∘＝0.6，cs37∘＝0.8．g＝10m/s2），求：
（1）运动员在空中运动的时间t；
（2）运动员刚到达O点时受到O点的支持力大小N．
参考答案与试题解析
2020-2021学年江西省上饶市高一（下）第一次月考理A 物理试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
物体做曲线运动的条件
曲线运动的概念
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向，所以在图中的a点速度方向水平向左，b点的方向竖直向下，c点的方向斜向右下，d点的速度方向竖直向上，图中与入水速度方向可能相同的位置是b点，故B正确，ACD错误．
故选B．
2.
【答案】
C
【考点】
绳端速度分解模型
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：AB．将小车的速度v分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度，则沿绳方向的速度等于P的速度，即vP=vcsθ2，故AB错误；
CD．随θ2角的减小，vP会增大，P做加速运动，根据F−mgsinθ1=ma，可知绳的拉力大于mgsinθ1，故C正确，D错误．
故选C．
3.
【答案】
B
【考点】
斜抛运动
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：设小球由静止运动至斜面底端时的速度为v1，ℎ=0.2m，有v12=2gsin30∘⋅ℎsin30∘，解得v1=2m/s，
此时的速度在竖直方向的分量为vy=v1sin30∘=1m/s，对竖直方向的运动有vyt+12gt2=1.2m，解得t=0.4s，故B正确．
故选B．
4.
【答案】
D
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
由图中几何关系可知，直杆应转过的角度θ应满足： tanθ≥1.6m−1m0.6m=1，求出θ的范围，再求出汽车从ab运动到a′b′过程中，直杆转动的时间，结合θ=ωt求出角速度的范围．
【解答】
解：如图所示：
要使汽车安全通过道闸，当汽车到达a′b′时，汽车左侧面正上方的直杆距地面的高度至少为1.6m，
如图所示，O点到汽车左侧面的距离为0.6m，距地面1m，
由图中几何关系可知，直杆应转过的角度θ应满足：tanθ≥1.6m−1m0.6m=1，
解得：θ≥π4，
汽车从ab到a′b′需要的时间为：t1=3.3s，系统的反应时间为：t2=0.3s，
可知汽车从ab运动到a′b′过程中，直杆转动的时间为：
t=t1−t2=3s，
设直杆的角速度为ω，由θ=ωt可得，ω≥π12，故D正确，ABC错误．
故选D．
5.
【答案】
C
【考点】
竖直面内的圆周运动-弹力
【解析】
物块滑到轨道最低点时，由重力和轨道的支持力提供物块的向心力，由牛顿第二定律求出支持力，再由摩擦力公式求解摩擦力。
【解答】
解：物块滑到轨道最低点时，由重力和轨道的支持力提供物块的向心力，由牛顿第二定律得：FN−mg＝mv2R，
解得：FN＝m(g+v2R)，
则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为：Ff＝μFN＝μm(g+v2R)，故C正确，ABD错误．
故选C．
6.
【答案】
A
【考点】
水平面内的圆周运动-重力
【解析】
小球受重力和支持力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，结合平行四边形定则比较支持力的大小，从而得出压力的大小关系，根据牛顿第二定律比较角速度的大小关系．
【解答】
解：AB．对小球受力分析，如图所示，
根据平行四边形定则知，N=mgsinθ，可知支持力大小相等，则压力大小相等，故A正确，B错误；
CD．根据mgtanθ=mrω2=mv2r得，v=grtanθ，ω=grtanθ，
由于r2>r1，所以v2>v1，ω1>ω2，故CD错误．
故选：A．
7.
【答案】
B
【考点】
水平面内的圆周运动-摩擦力
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A和B一起随圆盘做匀速圆周运动，A做圆周运动的向心力由B对A的静摩擦力提供，所以B对A的摩擦力方向指向圆心，则A对B的摩擦力背离圆心，B做圆周运动的向心力由A对B的摩擦力和圆盘对B的摩擦力提供，B所受的向心力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心，则圆盘对B的摩擦力指向圆心，故B正确，ACD错误．
故选B．
8.
【答案】
D
【考点】
摩擦力的判断
竖直面内的圆周运动-弹力
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．在c、d两点处，物块只受重力和支持力，在其他位置处物体受到重力、支持力、静摩擦力三个作用，故A错误；
B．物块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，所以合外力始终指向圆心，故B错误；
C．从a运动到b，物块的加速度的方向始终指向圆心，水平方向的加速度先减小后反向增大，根据牛顿第二定律可得，物体所受木板的摩擦力先减小后增大，故C错误．
D．从b运动到a，向心加速度有向上的分量，物体处于超重状态，故D正确；
故选D．
9.
【答案】
B
【考点】
圆周运动中的临界问题
【解析】
小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，说明小球在A点时细线的拉力为零，只有重力的分力做向心力，根据圆周运动和牛顿第二定律列式求解即可．
【解答】
解：小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，则小球通过A点时细线的拉力为零，
根据圆周运动和牛顿第二定律有： mgsinα=mvA2L，
解得：vA=gLsinθ=1.2m/s，故ACD错误，B正确．
故选B．
10.
【答案】
B,C
【考点】
运动的合成与分解
牛顿运动定律的应用—从运动确定受力
【解析】
.
【解答】
解：A．由甲图可知质点在x方向做匀速直线运动，速度为：vx=ΔxΔt=2m/s，由乙图可知质点在y方向做初速度为v0y=1m/s，加速为a=ΔvΔt=0.5m/s2的匀加速直线运动，由运动的合成规律可知，质点做匀变速曲线运动，故A错误；
B．质点在x轴方向上是处于平衡状态，y轴方向上受力为： Fy=am=2N，由此可知质点所受的合外力为2N，故B正确；
C．由甲图可知0∼2s内质点的在x轴方向上的位移为：x=vxt=4m，由乙图可知0∼2s内质点在y轴方向上的位移为：y=v0yt+12at2=3m，由位移的合成得0∼2s质点的位移大小为：x总=x2+y2=5m，故C正确；
D．由甲图可知质点在x方向做匀速直线运动，速度为vx=2m/s，由乙图可知质点在y方向做初速度为v0y=1m/s、加速度为a=0.5m/s2的匀加速直线运动，所以0时刻质点的速度大小为：v=vx2+v0y2=5m/s，故D错误．
故选BC．
11.
【答案】
B,C
【考点】
水平面内的圆周运动-摩擦力
【解析】
当静摩擦力方向与拉力方向相同达到最大时，木块做圆周运动的半径最大，结合牛顿第二定律求出最大半径；当静摩擦力方向与拉力方向相反达到最大知，木块做圆周运动的半径最小，根据牛顿第二定律求出最小半径．
【解答】
解：当物体的最大静摩擦力和绳子的拉力的合力提供向心力时，根据向心力公式得：
mg+Ffmax=Mω2r1，
解得最大半径r1=mg+FfmaxMω2=10+62×25m=0.32m，
根据mg−Ffmax=Mω2r2得，
解得最小半径r2=mg−FfmaxMω2=10−62×25m=0.08m，故BC正确，AD错误．
故选：BC．
12.
【答案】
A,B
【考点】
水平面内的圆周运动-重力
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．小球做圆周运动的向心力为F=mgtanθ=mgrℎ，由向心力公式mgrℎ=m4π2T2r，可得mg1ℎ=m4π2T2，高度相同，则运动周期相同，故A正确；
B．由ω=2πT可得运动角速度一样，故B正确；
C．根据v=ωr，且两球运动的半径不同，则线速度不同，故C错误；
D．根据a=ω2r，且两球运动半径不同，所以向心加速度不同，故D错误．
故选AB．
二、实验探究题
【答案】
（1）2.1,2.9
（2）πd2Ts2
（3）1.6
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
（1）雾滴运动的路程一定，速度越大，运行的时间越短，此时转台转过的弧度越小，打在纸带上的点距离标志线的距离越小，根据图2即可读出结果；
（2）根据t=sv=sTπd 求出雾滴运动的时间，再根据v=dt求出喷枪喷出雾滴的速度；
（3）根据公式V0=πd2Ts，进行变形，从而推导出图像的斜率，即可求解．
【解答】
解：（1）雾滴运动的路程一定，速度越大，运行的时间越短，此时转台转过的弧度越小，打在纸带上的点距离标志线的距离越小．
所以其中速度最大的雾滴到标志线的距离s1＝2.1cm；速度最小的雾滴到标志线的距离s2＝2.9cm；
（2）如果转台转动的周期为T，则雾滴运动的时间最长为t=s2v=Ts2πd，
所以喷枪喷出雾滴的速度v0=dt=πd2Ts2．
（3）根据（2）可知：v0=πd2Ts=πd2T⋅1s，
所以v0−1s 图像中斜率k=πd2T，
由图得：πd2T=0.7π7，
解得：T＝1.6s．
三、解答题
【答案】
乙枪子弹射出时的速度为2005m/s．
【考点】
对着竖直墙壁平抛
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
【解答】
解：对甲枪射出的子弹，有x=vAtA， yA=12gtA2，
解得yA=0.2m，
对乙枪射出的子弹，有yB=yA+0.05m=0.25m，
由yB=12gtB2，x=vBtB，
解得vB=2005m/s．
【答案】
转轴受杆拉力的大小为mLω2．
【考点】
向心力
【解析】
.
【解答】
解：由题知，两球做圆周运动的半径相等为r=L2，
A、B两球所需的向心力由杆的拉力提供，大小分别为FA=3mrω2、FB=mrω2，
根据牛顿第三定律，A、B球对杆的拉力大小为FA′=FA、FB′=FB，
转轴受杆拉力大小为F=FA′−FB′，
解得F=mLω2．
【答案】
小船滑到对岸时离危险区的最远距离为17m．
【考点】
小船渡河问题
【解析】
【解答】
解：由题分析可知，当小船的船头方向与小船的合速度方向垂直时，小船到对岸时离危险区最远，
则小船的合速度为v=v水2−v静2=4m/s，
由几何关系可知，小船的合速度与水流速度的夹角为37∘，
则小船从河的中间到对岸时，沿河岸的位移s=100m×ct37∘=4003m≈133m，
则小船滑到对岸时离危险区的最远距离为17m．
【答案】
（1）运动员在空中运动的时间t为3s；
（2）运动员刚到达O点时受到O点的支持力大小N为1500N．
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
竖直面内的圆周运动-弹力
【解析】
（1）平抛运动竖直方向上做自由落体运动，根据分位移列方程求解既可；
（2）圆周运动最低点由牛顿第二定律可得出在O点支持力的大小；
【解答】
解：（1）设O、A的竖直距离为ℎ，在竖直方向有：ℎ=12gt2，
根据几何关系可知：L=ℎsinθ，
代入数据解得运动员在空中运动的时间为：t＝3s；
（2）设O、A的水平距离为x，运动员刚离开O点时的速度为v0，
水平方向上的位移为：x＝Lcsθ＝60m，
水平方向上做匀速直线运动，有v0=xt=20m/s，
在O点根据向心力公式有：N−mg=mv02R，
代入数据解得运动员刚到达O点时受到O点的支持力大小N＝1500N．
1. 图中虚线描述的是一位跳水运动员从高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向速度v入水，图中与入水速度方向可能相同的位置是（ ）
A.a点B.b点C.c点D.d点
2. 质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时（如图所示），下列判断正确的是（ ）
A.P的速率为vB.P的速率为vcsθ2
C.绳的拉力大于mgsinθ1D.绳的拉力小于mgsinθ1
3. 如图所示，一斜面固定在高为1.2m的水平桌面上，其下边缘与桌沿对齐．斜面的水平倾角为30∘，顶端距桌面高度为0.2m．现将一光滑的小球从斜面顶端由静止释放，忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，则小球由桌沿到落地的时间为（ ）
4. 如图为车牌自动识别系统的直杆道闸，离地面高为1m的细直杆可绕O在竖直面内匀速转动．汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为3.3s，自动识别系统的反应时间为0.3s；汽车可看成高1.6m的长方体，其左侧面底边在aa′直线上，且O到汽车左侧面的距离为0.6m，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的角速度至少为（ ）
A.π4rad/sB.3π4rad/sC.π6rad/sD.π12rad/s
5. 一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点时的速度为v，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点时受到的摩擦力为（ ）
A.μmgB.μmv2RC.μm(g+v2R)D.μm(g−v2R)
6. 如图所示，光滑杆偏离竖直方向的夹角为θ，杆以O点为支点绕竖直轴旋转，质量为m的小球套在杆上可沿杆滑动，当杆角速度为ω1时，小球的旋转平面在A处，线速度为v1，球对杆的压力为N1；当杆角速度为ω2时，小球的旋转平面在B处，线速度为v2，球对杆的压力为N2，则有（ ）
A.N1=N2B.N1
7. 如图所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，则物体B在水平方向所受的作用力有（ ）
A.圆盘对B和A对B的摩擦力，两力都指向圆心
B.圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心
C.圆盘对B的摩擦力、A对B的摩擦力以及向心力
D.圆盘对B的摩擦力和向心力
8. 如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使水平板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径．在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则（ ）
A.物块始终受到两个力作用
B.只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心
C.从a到b，物体所受的摩擦力先增大后减小
D.从b到a，物块处于超重状态
9. 如图，在倾角为α=37∘的光滑斜面上，有一根长为L=0.24m的细绳，一端固定在O点，另一端系一可视为质点的物体．当物体刚好在斜面上做完整的圆周运动，则物体在最高点A的速度大小是（ ）（g取10m/s2，sinα=0.6)
A.0m/sC.2155m/sD.435m/s
10. 有一个质量为4kg的质点在x−y平面内运动，在x方向的位移时间图像和y方向的速度时间图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（ ）
A.质点做匀变速直线运动B.质点所受的合外力为2N
C.0∼2s内质点的位移大小为5mD.0时刻质点的速度为3m/s
11. 如图所示，在水平转台上放一个质量M=2kg的木块，它与转台间最大静摩擦力Ffmax=6.0N，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔O（孔光滑），另一端悬挂一个质量m=1.0kg的物体，当转台以角速度ω=5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是（g取10m/s2，M、m均视为质点）（ ）
12. 如图，两个质量相同的小球，用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动．它们的（ ）
A.运动周期一样B.运动角速度一样
C.运动线速度大小一样D.向心加速度大小一样
二、实验探究题
一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴，某同学决定测量雾滴的喷射速度，他采用如图1所示的装置，一个直径为d＝40cm的纸带环，安放在一个可以按照不同转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线，如图1所示．在转台达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹．将纸带从转台上取下来，展开平放，并与毫米刻度尺对齐，如图2所示．
请你帮该同学完成下列任务：（只保留2位有效数字）
（1）设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为s，则从图2可知，其中速度最大的雾滴到标志线的距离s1＝________cm；速度最小的雾滴到标志线的距离s2＝________cm．
（2）如果转台转动的周期为T，则这些雾滴喷射速度的最小值为v0＝________（用d、T、s1或s2表示）．
（3）如果以纵坐标表示雾滴速度v0、横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数1s，画出v0−1s图线，如图3所示，则可知转台转动的周期为T＝________s．
三、解答题
如图所示，两支步枪先后在同一位置沿水平方向各射出一颗子弹，打在100m远处的靶子上，两弹孔在竖直方向相距5cm，其中A为甲枪的子弹孔，B为乙枪的子弹孔，若甲枪子弹射出时的速度为500m/s，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，求乙枪子弹射出时的速度．
如图所示，长L的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球A、B，放置在光滑水平桌面上，杆中心O有一竖直方向的固定转动轴，小球A、B的质量分别为3m、m．当轻杆以角速度ω绕轴在水平桌面上转动时，求转轴受杆拉力的大小．
如图所示，一条小船位于宽200m的河的正中间A点处，下游150m处有一危险区，已知小船在静水中的最大速度为3m/s，水流速度为5m/s．求小船滑到对岸时离危险区的最远距离？（结果保留两位有效数字）
如图所示，质量m＝50kg的跳台滑雪运动员（视为质点）经过一段半径R＝20m的圆弧加速滑行后，从O点（O点正好在圆弧对应圆心的正下方）水平飞出，落到斜坡上的A点．已知斜坡与水平面的夹角θ＝37∘，O点到A点的距离L＝75m，不计空气阻力（取sin37∘＝0.6，cs37∘＝0.8．g＝10m/s2），求：
（1）运动员在空中运动的时间t；
（2）运动员刚到达O点时受到O点的支持力大小N．
参考答案与试题解析
2020-2021学年江西省上饶市高一（下）第一次月考理A 物理试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
物体做曲线运动的条件
曲线运动的概念
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向，所以在图中的a点速度方向水平向左，b点的方向竖直向下，c点的方向斜向右下，d点的速度方向竖直向上，图中与入水速度方向可能相同的位置是b点，故B正确，ACD错误．
故选B．
2.
【答案】
C
【考点】
绳端速度分解模型
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：AB．将小车的速度v分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度，则沿绳方向的速度等于P的速度，即vP=vcsθ2，故AB错误；
CD．随θ2角的减小，vP会增大，P做加速运动，根据F−mgsinθ1=ma，可知绳的拉力大于mgsinθ1，故C正确，D错误．
故选C．
3.
【答案】
B
【考点】
斜抛运动
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：设小球由静止运动至斜面底端时的速度为v1，ℎ=0.2m，有v12=2gsin30∘⋅ℎsin30∘，解得v1=2m/s，
此时的速度在竖直方向的分量为vy=v1sin30∘=1m/s，对竖直方向的运动有vyt+12gt2=1.2m，解得t=0.4s，故B正确．
故选B．
4.
【答案】
D
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
由图中几何关系可知，直杆应转过的角度θ应满足： tanθ≥1.6m−1m0.6m=1，求出θ的范围，再求出汽车从ab运动到a′b′过程中，直杆转动的时间，结合θ=ωt求出角速度的范围．
【解答】
解：如图所示：
要使汽车安全通过道闸，当汽车到达a′b′时，汽车左侧面正上方的直杆距地面的高度至少为1.6m，
如图所示，O点到汽车左侧面的距离为0.6m，距地面1m，
由图中几何关系可知，直杆应转过的角度θ应满足：tanθ≥1.6m−1m0.6m=1，
解得：θ≥π4，
汽车从ab到a′b′需要的时间为：t1=3.3s，系统的反应时间为：t2=0.3s，
可知汽车从ab运动到a′b′过程中，直杆转动的时间为：
t=t1−t2=3s，
设直杆的角速度为ω，由θ=ωt可得，ω≥π12，故D正确，ABC错误．
故选D．
5.
【答案】
C
【考点】
竖直面内的圆周运动-弹力
【解析】
物块滑到轨道最低点时，由重力和轨道的支持力提供物块的向心力，由牛顿第二定律求出支持力，再由摩擦力公式求解摩擦力。
【解答】
解：物块滑到轨道最低点时，由重力和轨道的支持力提供物块的向心力，由牛顿第二定律得：FN−mg＝mv2R，
解得：FN＝m(g+v2R)，
则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为：Ff＝μFN＝μm(g+v2R)，故C正确，ABD错误．
故选C．
6.
【答案】
A
【考点】
水平面内的圆周运动-重力
【解析】
小球受重力和支持力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，结合平行四边形定则比较支持力的大小，从而得出压力的大小关系，根据牛顿第二定律比较角速度的大小关系．
【解答】
解：AB．对小球受力分析，如图所示，
根据平行四边形定则知，N=mgsinθ，可知支持力大小相等，则压力大小相等，故A正确，B错误；
CD．根据mgtanθ=mrω2=mv2r得，v=grtanθ，ω=grtanθ，
由于r2>r1，所以v2>v1，ω1>ω2，故CD错误．
故选：A．
7.
【答案】
B
【考点】
水平面内的圆周运动-摩擦力
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A和B一起随圆盘做匀速圆周运动，A做圆周运动的向心力由B对A的静摩擦力提供，所以B对A的摩擦力方向指向圆心，则A对B的摩擦力背离圆心，B做圆周运动的向心力由A对B的摩擦力和圆盘对B的摩擦力提供，B所受的向心力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心，则圆盘对B的摩擦力指向圆心，故B正确，ACD错误．
故选B．
8.
【答案】
D
【考点】
摩擦力的判断
竖直面内的圆周运动-弹力
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．在c、d两点处，物块只受重力和支持力，在其他位置处物体受到重力、支持力、静摩擦力三个作用，故A错误；
B．物块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，所以合外力始终指向圆心，故B错误；
C．从a运动到b，物块的加速度的方向始终指向圆心，水平方向的加速度先减小后反向增大，根据牛顿第二定律可得，物体所受木板的摩擦力先减小后增大，故C错误．
D．从b运动到a，向心加速度有向上的分量，物体处于超重状态，故D正确；
故选D．
9.
【答案】
B
【考点】
圆周运动中的临界问题
【解析】
小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，说明小球在A点时细线的拉力为零，只有重力的分力做向心力，根据圆周运动和牛顿第二定律列式求解即可．
【解答】
解：小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，则小球通过A点时细线的拉力为零，
根据圆周运动和牛顿第二定律有： mgsinα=mvA2L，
解得：vA=gLsinθ=1.2m/s，故ACD错误，B正确．
故选B．
10.
【答案】
B,C
【考点】
运动的合成与分解
牛顿运动定律的应用—从运动确定受力
【解析】
.
【解答】
解：A．由甲图可知质点在x方向做匀速直线运动，速度为：vx=ΔxΔt=2m/s，由乙图可知质点在y方向做初速度为v0y=1m/s，加速为a=ΔvΔt=0.5m/s2的匀加速直线运动，由运动的合成规律可知，质点做匀变速曲线运动，故A错误；
B．质点在x轴方向上是处于平衡状态，y轴方向上受力为： Fy=am=2N，由此可知质点所受的合外力为2N，故B正确；
C．由甲图可知0∼2s内质点的在x轴方向上的位移为：x=vxt=4m，由乙图可知0∼2s内质点在y轴方向上的位移为：y=v0yt+12at2=3m，由位移的合成得0∼2s质点的位移大小为：x总=x2+y2=5m，故C正确；
D．由甲图可知质点在x方向做匀速直线运动，速度为vx=2m/s，由乙图可知质点在y方向做初速度为v0y=1m/s、加速度为a=0.5m/s2的匀加速直线运动，所以0时刻质点的速度大小为：v=vx2+v0y2=5m/s，故D错误．
故选BC．
11.
【答案】
B,C
【考点】
水平面内的圆周运动-摩擦力
【解析】
当静摩擦力方向与拉力方向相同达到最大时，木块做圆周运动的半径最大，结合牛顿第二定律求出最大半径；当静摩擦力方向与拉力方向相反达到最大知，木块做圆周运动的半径最小，根据牛顿第二定律求出最小半径．
【解答】
解：当物体的最大静摩擦力和绳子的拉力的合力提供向心力时，根据向心力公式得：
mg+Ffmax=Mω2r1，
解得最大半径r1=mg+FfmaxMω2=10+62×25m=0.32m，
根据mg−Ffmax=Mω2r2得，
解得最小半径r2=mg−FfmaxMω2=10−62×25m=0.08m，故BC正确，AD错误．
故选：BC．
12.
【答案】
A,B
【考点】
水平面内的圆周运动-重力
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．小球做圆周运动的向心力为F=mgtanθ=mgrℎ，由向心力公式mgrℎ=m4π2T2r，可得mg1ℎ=m4π2T2，高度相同，则运动周期相同，故A正确；
B．由ω=2πT可得运动角速度一样，故B正确；
C．根据v=ωr，且两球运动的半径不同，则线速度不同，故C错误；
D．根据a=ω2r，且两球运动半径不同，所以向心加速度不同，故D错误．
故选AB．
二、实验探究题
【答案】
（1）2.1,2.9
（2）πd2Ts2
（3）1.6
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
（1）雾滴运动的路程一定，速度越大，运行的时间越短，此时转台转过的弧度越小，打在纸带上的点距离标志线的距离越小，根据图2即可读出结果；
（2）根据t=sv=sTπd 求出雾滴运动的时间，再根据v=dt求出喷枪喷出雾滴的速度；
（3）根据公式V0=πd2Ts，进行变形，从而推导出图像的斜率，即可求解．
【解答】
解：（1）雾滴运动的路程一定，速度越大，运行的时间越短，此时转台转过的弧度越小，打在纸带上的点距离标志线的距离越小．
所以其中速度最大的雾滴到标志线的距离s1＝2.1cm；速度最小的雾滴到标志线的距离s2＝2.9cm；
（2）如果转台转动的周期为T，则雾滴运动的时间最长为t=s2v=Ts2πd，
所以喷枪喷出雾滴的速度v0=dt=πd2Ts2．
（3）根据（2）可知：v0=πd2Ts=πd2T⋅1s，
所以v0−1s 图像中斜率k=πd2T，
由图得：πd2T=0.7π7，
解得：T＝1.6s．
三、解答题
【答案】
乙枪子弹射出时的速度为2005m/s．
【考点】
对着竖直墙壁平抛
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
【解答】
解：对甲枪射出的子弹，有x=vAtA， yA=12gtA2，
解得yA=0.2m，
对乙枪射出的子弹，有yB=yA+0.05m=0.25m，
由yB=12gtB2，x=vBtB，
解得vB=2005m/s．
【答案】
转轴受杆拉力的大小为mLω2．
【考点】
向心力
【解析】
.
【解答】
解：由题知，两球做圆周运动的半径相等为r=L2，
A、B两球所需的向心力由杆的拉力提供，大小分别为FA=3mrω2、FB=mrω2，
根据牛顿第三定律，A、B球对杆的拉力大小为FA′=FA、FB′=FB，
转轴受杆拉力大小为F=FA′−FB′，
解得F=mLω2．
【答案】
小船滑到对岸时离危险区的最远距离为17m．
【考点】
小船渡河问题
【解析】
【解答】
解：由题分析可知，当小船的船头方向与小船的合速度方向垂直时，小船到对岸时离危险区最远，
则小船的合速度为v=v水2−v静2=4m/s，
由几何关系可知，小船的合速度与水流速度的夹角为37∘，
则小船从河的中间到对岸时，沿河岸的位移s=100m×ct37∘=4003m≈133m，
则小船滑到对岸时离危险区的最远距离为17m．
【答案】
（1）运动员在空中运动的时间t为3s；
（2）运动员刚到达O点时受到O点的支持力大小N为1500N．
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
竖直面内的圆周运动-弹力
【解析】
（1）平抛运动竖直方向上做自由落体运动，根据分位移列方程求解既可；
（2）圆周运动最低点由牛顿第二定律可得出在O点支持力的大小；
【解答】
解：（1）设O、A的竖直距离为ℎ，在竖直方向有：ℎ=12gt2，
根据几何关系可知：L=ℎsinθ，
代入数据解得运动员在空中运动的时间为：t＝3s；
（2）设O、A的水平距离为x，运动员刚离开O点时的速度为v0，
水平方向上的位移为：x＝Lcsθ＝60m，
水平方向上做匀速直线运动，有v0=xt=20m/s，
在O点根据向心力公式有：N−mg=mv02R，
代入数据解得运动员刚到达O点时受到O点的支持力大小N＝1500N．
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