2021-2022学年江西省赣州市赣县第三中学高一下学期强化训练二物理试卷
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一、单选题(每题4分,共计28分)
1.关于曲线运动的说法中正确的是( )
A.做曲线运动物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
B.速度变化的运动必定是曲线运动
C.受恒力作用的物体不可能做曲线运动
D.加速度变化的运动必定是曲线运动
2.如图所示,物体A和B的质量均为m,分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)。现用水平变力F拉着物体A沿水平方向向右做匀速直线运动。则下列说法中正确的是( )
A.物体B做匀速直线运动 B.物体B做加速直线运动
C.绳子对物体B的拉力等于mg D.绳子对物体B的拉力小于mg
3.、两个物体做平抛运动的轨迹如图所示,设它们抛出的初速度分别为、,碰到台面时的速度分别为、,则( )
A. B. C. D.
4.关于匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A.周期不变 B.线速度大小、方向均不变
C.向心力大小、方向均不变 D.向心加速度大小、方向均不变
5.下列关于向心力的叙述中,不正确的是( )
A.向心力的方向始终沿着半径指向圆心,所以是一个变力
B.做匀速圆周运动的物体,除了受到别的作用力外,还受到一个向心力的作用
C.向心力只改变物体线速度的方向,不改变物体线速度的大小
D.向心力可以由某个力来提供,也可以由某几个力的合力来提供,或者由某一个力的分力来提供
6.如图所示,修正带的核心部件是两个半径不同的齿轮,两个齿轮通过相互咬合进行工作,A和B分别为两个齿轮边缘处的点。若两齿轮匀速转动,下列说法正确的是( )
A.A、B两点的转速相等
B.A、B两点的线速度大小相等
C.A、B两点的角速度大小相等
D.A、B两点的向心加速度大小相等
7.如图所示为“感受向心力”的实验,细绳的一端拴着一个小球,手握细绳的另一端使小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动,通过细绳的拉力来感受向心力。下列说法正确的是( )
A.只增大小球运动的角速度,细绳的拉力不变
B.只增大小球运动的角速度,细绳的拉力减小
C.只更换一个质量较大的小球,细绳的拉力不变
D.只更换一个质量较大的小球,细绳的拉力增大
二、多选题(每题4分,共计16分) |
8.如下图所示,自足够高的同一水平直线上A、B两点相向水平抛出两个小球,两球的初速度分别为、,运动轨迹如图所示,,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A.初速度
B.若两球同时抛出,则两球一定相遇
C.若先抛出,后抛出,则两球可能相遇
D.若两球能相遇,则从抛出到相遇的过程中两球的速度变化相同
9.如图所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一块,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲无打滑转动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲∶r乙=2∶1,两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同,m1距O点为2r,m2距O′点为r,当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时( )。
A.与圆盘相对滑动前m1与m2的角速度之比ω1∶ω2=2∶1
B.与圆盘相对滑动前m1与m2的向心加速度之比a1∶a2=1∶2
C.随转速慢慢增加,m1先开始滑动
D.随转速慢慢增加,m2先开始滑动
10.如图所示,长为L的悬线固定在O点,在O点正下方有一钉子C,O、C的距离为,把悬线另一端的小球A拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放,小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子,则小球的 ( )
A.线速度突然增大为原来的2倍
B.角速度突然增大为原来的2倍
C.向心力突然增大为原来的2倍
D.向心力突然增大为原来的4倍
11.如图所示,用长为L的细线栓一个质量为m的小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向间的夹角为θ,关于小球的受力情况,下列说法正确的是( )
A.小球受到重力、线的拉力和向心力三个力
B.向心力是细线的拉力和小球所受重力的合力
C.向心力等于细线对小球拉力的水平分量
D.向心力的大小等于mgtanθ
三、实验题(每空2分,共计16分) |
12.如图1所示是某同学验证“做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系”的实验装置。一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A点,光电门固定在A的正下方靠近A处。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条,小钢球的质量为m,重力加速度为g,实验步骤如下:
(1)将小球竖直悬挂,测出悬点到钢球球心之间的距离,得到钢球运动的半径为R;用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图2所示,其读数为______cm;将钢球拉至某一位置释放,测得遮光条的挡光时间为0.010s,小钢球在A点的速度大小v=______m/s(结果保留三位有效数字);
(2)先用力传感器的示数FA计算小钢球运动的向心力,FA应取该次摆动过程中示数的______(选填“平均值”或“最大值”),然后再用计算向心力;
(3)改变小球释放的位置,重复实验,比较发现F总是略大于,分析表明这是系统造成的误差,该系统误差的可能原因是______。
A.钢球的质量偏大 B.钢球初速不为零
C.存在空气阻力 D.速度的测量值偏大
13.用如图所示的实验装置影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长漕和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧力筒下降,从而露出标尺,根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
(1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,塔轮边缘处的_________大小相等;(选填“线速度”或“角速度”)
(2)探究向心力和角速度的关系时,应将皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将_______相同的小球分别放在挡板A处和挡板____处(选填“A”或“B”或“C”)
(3)皮带套左右两个塔轮的半径分别为R1 , R2。某次实验使R1 =2 R2,则A、C两处的角速度之比为_________。
四、解答题(14题10分,15题12分,16题18分,共计40分) |
14.如图所示,有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动,轨道平面在水平面内。已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ,半球形碗的半径为R,重力加速度为g,求:
(1)碗壁对小球的弹力大小;(2)小球做匀速圆周运动的线速度大小。
15.如图所示,定滑轮的半径为r=10 cm,绕在滑轮上的细线悬挂一重物,由静止开始释放。测得重物以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动。则重物由静止开始下落至 1 m 的瞬间。求:
(1)滑轮边缘上的P点的角速度为多少?
(2)P点的向心加速度a为多少?
16.北京冬奥会马上就要召开了,喜欢滑雪的年轻人越来越多。如图所示,一山地滑雪运动员从点水平滑出后,恰好落在一倾角的直赛道的点,并恰好无碰撞的沿赛道滑下,已知间的高度差,间的高度差,滑雪板与赛道间的动摩擦因数为。运动员可视为质点,运动中所受空气阻力忽略不计,取,,。求:
(1)运动员从点滑出的速度;
(2)运动员从点飞出到滑到点所用的时间;
(3)点与点之间的水平距离。
参考答案:
1.A A.做曲线运动物体的合外力方向与速度方向不共线,则加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上,选项A正确;B.速度变化的运动不一定是曲线运动,例如自由落体运动,选项B错误;C.受恒力作用的物体也可能做曲线运动,例如平抛运动,选项C错误;D.加速度变化的运动不一定是曲线运动,例如做非匀变速直线运动的物体,选项D错误。故选A。
2.B AB.将A物体的速度vA进行分解如图所示则有vB=vAcosα
α减小,vA不变,则vB逐渐增大,说明B物体向上做加速运动,故选项A错误,B正确。CD.物体B加速上升,处于超重状态,则绳子对物体B的拉力大于mg,选项CD错误。故选B。
3.B AB.根据x=vt 解得 a的水平位移x较小,但是竖直位移h较大,可知初速度v较小,即;选项A错误,B正确。CD.碰到台面时的速度因a的水平速度较小,但是竖直高度较大,则无法判断两球碰到台面上的速度关系,选项CD错误。故选B。
4.A 匀速圆周运动是周期、角速度不变;线速度、向心力、向心加速度大小不变,方向改变的曲线运动。故选A。
5.B A.向心力时刻指向圆心,与速度垂直,所以是一个变力,故A正确,不符合题意;BD.向心力是根据力的作用效果来命名的,它可以是物体受力的合力,也可以是某一个力的分力,因此,在进行受力分析时,不能再分析向心力,故B错误,符合题意,D正确,不符合题意;C.向心力时刻指向圆心,与速度垂直,所以向心力只改变速度方向,不改变速度大小,故C正确,不符合题意。故选B。
6.B B.根据传动规律可知A、B两点线速度大小相等,故B正确;C.根据可知A点的角速度小于B点的角速度,故C错误;A.根据可知A点的转速小于B点的转速,故A错误;D.根据可知A点的向心加速度小于B点的向心加速度,故D错误。故选B。
7.D 根据F=mω2r则只增大小球运动的角速度,细绳的拉力变大,只更换一个质量较大的小球,细绳的拉力增大。故选D。
8.BD A.两球相遇时,下落的高度相同,则运动的时间相同,根据x=vt知,v1>v2,故A错误;B.因为高度足够高,两球同时从同一高度平抛,相同时间内下落的高度相同,则两球一定相遇,故B正确;C.因为相遇时,下落的高度相同,运动时间相同,若抛出的先后顺序不同,则两球不会相遇,故C错误;D.若两球相遇,则运动的时间相同,根据知,相遇过程中两球的速度变化量相同,故D正确。故选BD。
9.BD A.m1的角速度设为ω1,则有ω1r甲=ω2r乙所以有ω1∶ω2=1∶2A错误。
B.m1的向心加速度a1=2rω12同理m2的向心加速度a2=rω22所以发现相对滑动前
a1∶a2=1∶2 B正确。CD.随着转盘慢慢滑动,静摩擦力提供向心力,当开始发生相对滑动时,对m1有μm1g=m12rω1′2可得此时角速度ω1′=,此时m2的角速度ω2′=2ω1′=2,此时,m2的向心力m2rω2′2=2μm2g此时已经大于最大静摩擦力μm2g,即m2早于m1开始发生相对滑动,C错误,D正确。故选BD。
10.BC A.悬线碰到钉子前后,悬线的拉力始终与小球的运动方向垂直,小球的线速度大小不变,故A错误;BCD.悬线碰到钉子后,小球的运动半径减小为原来的一半,线速度大小不变,由ω=知角速度变为原来的2倍,由Fn=,可知向心力变为原来的2倍,故BC正确,D错误。故选BC。
11.BCD ABC.小球在水平面内做匀速圆周运动,对小球受力分析,
如图小球受重力、和绳子的拉力,由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动,故在物理学上,将这个合力就叫做向心力,即向心力是按照力的效果命名的,这里是重力和拉力的合力或绳子的拉力的水平分量,故A错误,BC正确;D.根据几何关系可知故D正确。故选BCD。
12. 1.50 1.50 最大值 D
(1)[1]根据刻度尺数据可直接读出,读数为1.50cm。
[2]根据速度公式可得
(2)[3]因为只有力传感器的示数FA最大时,小球在最低点,此时才能满足
(3)[4]因为当速度测量值偏大时,F偏大,此时F才略大于,故选D。
13. 线速度 质量 C 1:2
(1)[1]当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,塔轮边缘处的线速度大小相等;
(2)[2][3][4]探究向心力和角速度的关系时,要保持小球的质量和做圆周运动的半径相同,则应将皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在半径相同的挡板A和挡板C处;(3)[5]皮带套左右两个塔轮的半径分别为R1 ,R2。某次实验使R1 =2 R2,根据则A、C两处的角速度之比为1:2。
14.(1);(2)
(1)受力分析,合成或者正交分解得到力的关系如下则
(2)合力是向心力解得
15.(1)20 rad/s (2)40 m/s2
(1)重物以加速度a=2m/s2做匀加速运动,由公式v2-v02=2ax,代入数据得此时轮缘的线速度根据ω=v/r代入数据得ω=rad/s=20rad/s(2)根据an=v2/r代入数据得an=m/s2=40m/s2
16.(1);(2);(3)
(1)从到 ,,得
(2)从到根据题意,,,至点时间为,得
(3)间水平距离,间水平距离,间水平距离
得
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