1、- 1 -合肥九中 2018-2019 学年第二学期高一第一次月考物理试卷时间：80 分钟 满分：100 分 一、单选题（本大题共 8 小题，共 32.0 分）1. 关于曲线运动，下列说法正确的是 A. 匀速圆周运动的物体所受的向心力一定指向圆心，非匀速圆周运动的物体所受的向心力可能不指向圆心B. 做曲线运动的物体，速度也可以保持不变C. 只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心D. 做匀变速曲线运动的物体，相等时间内速度的变化量一定相同2. 如图所示，小车 A 以速度 v 水平向右匀速运动牵引物体 B 上升，在此过程中 A. 物体 B 匀速上升B. 物体 B 加速上升C. 物体 B 减
2、速上升D. 绳子的拉力等于物体 B 的重力3. 如图所示的传动装置中， B， C 两轮固定在一起绕同一轴转动，A， B 两轮用皮带传动，三轮半径关系是 若皮带不打滑，则下列说法正确的是 A. A 点和 B 点的线速度大小相等 B. A 点和 B 点的角速度大小相等C. A 点和 C 点的线速度大小相等 D. A 点和 C 点的向心加速度大小相等4. 关于质点做匀速圆周运动的说法，以下正确的是 A. 因为 ，所以向心加速度与转动半径成反比B. 因为 ，所以向心加速度与转动半径成正比C. 因为 ，所以角速度与转动半径成反比D. 因为 为转速 ，所以角速度与转速成正比- 2 -5. 如图，当汽车通过
3、拱桥顶点的速度为 时，车对桥顶的压力为车重的 ，如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力为零，则汽车通过桥顶的速度应为 A. B. C. D. 6. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球 A 和 B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是 A. 球 A 的运动周期必定小于球 B 的运动周期B. 球 A 的角速度必定等于球 B 的角速度C. 球 A 的线速度必定大于球 B 的线速度D. 球 A 对筒壁的压力必定大于球 B 对筒壁的压力7. 如图所示，水平转台上放着 A、 B、 C 三个物体，质量分别为 2m、 m
4、、 m，离转轴的距离分别为 R、 R、2 R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中，正确的是 A. 若三个物体均未滑动， A 物体的向心加速度最大B. 若三个物体均未滑动， B 物体受的摩擦力最大C. 转速增加， C 物先滑动D. 转速增加， A 物比 B 物先滑动8. 如图所示，质量为 m 的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度 ， R 是球心到 O 点的距离，则球对杆的作用力是 A. 的拉力B. 的压力C. 的拉力D. 的压力二、多选题（本大题共 4 小题，共 16.0 分）- 3 -9. 一小船要渡过 50m 宽的河，已知船在静水
5、中的速度为 ，水流速度为 ，则以下说法中错误的是 A. 小船渡河的位移一定大于 50mB. 小船渡河的速度一定小于等于 5 C. 小船渡河的最短时间为D. 若船头指向不变，则小船渡河时将作匀速直线运动10. 如图，斜面上有 a、 b、 c、 d 四个点， ，从 a 点以初速度 水平抛出一个小球，它落在斜面上的 b 点，速度方向与斜面之间的夹角为 ；若小球从 a 点以初速度水平抛出，不计空气阻力，则小球 A. 将落在 bc 之间B. 将落在 c 点C. 落在斜面的速度方向与斜面的夹角大于D. 落在斜面的速度方向与斜面的夹角等于11. 小球质量为 m，用长为 L 的轻质细线悬挂在 O 点，在 O
6、点的正下方 处有一钉子 P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法正确的是 A. 小球的角速度突然增大B. 小球的瞬时速度突然增大C. 小球的向心加速度突然增大D. 小球对悬线的拉力保持不变12. 如图，轻杆长 3L，在杆两端分别固定质量均为 m 的球 A 和 B，光滑水平转轴穿过杆上距球 A 为 L 处的 O 点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，已知当球 B 运动到最高点时，杆对球 B 恰好无作用力 忽略空气阻力 则球 B 在最高点时( )A. 球 B 的速度为B. 球 A 的速度大小为C. 水平转轴对杆的作用力为-
7、4 -D. 水平转轴对杆的作用力为三、实验题探究题（本大题共 1 小题，共 15 分）13. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图为了描绘平抛的运动轨迹，实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛_图乙是正确实验取得的数据，其中 O 为抛出点，则此小球作平抛运动的初速度为_ 。 如图丙所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景方格的边长为如果取 ，则闪光的时间间隔是_ s；小球经过 B 点时的速度大小是_ 。四、计算题（本大题共 3 小题，共 37 分）14. （12 分）一物体在光滑水平面上运动，它在 x 轴方向和 y 轴方向上
8、的两个分运动的速度时间图象如图所示- 5 -1、计算物体的初速度大小；2、计算物体在前 6 s 内的位移大小15. （12 分）如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在邻近平台的一倾角为 的光滑斜面顶端，速度方向沿斜面方向，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差 ，重力加速度 ， ， ，求：小球水平抛出的初速度 是多少？斜面顶端与平台边缘的水平距离 x 是多少？16. （13 分）如图所示，某同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为 的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当小球某次运动到最低点时，绳恰好断掉，球飞行水平距离 20cm 后落地 已知握绳
9、的手离地面高度为 ，手与球之间的绳长为 15cm，取重力加速度为 ，忽略手的运动半径和空气阻力 求：绳断开时小球的速度大小 ？细绳能承受的最大拉力多大？改变绳长 绳承受的最大拉力不变 ，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使小球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？ - 6 - 7 -月考试卷【答案】1. D 2. B 3. A 4. D 5. C 6. C 7. C8. A 9. AB 10. BD 11. AC 12. ABC13. 水平 初速度相等 14. 解： 由图可看出，物体沿 x 方向的分运动为匀速直线运动，加速度为0；沿 y 方向的分运动为匀变速直线运动，加速度不变，加
10、速度方向沿 y 轴正方向，合运动的初速度与加速度不在同一直线上，故物体做匀变速曲线运动；物体的初速度大小为： ；根据图象的面积表示位移，可得物体在前 6s 内：x 轴方向的分位移为：y 轴方向的分位移为：故物体在前 6s 内的位移大小为： 。答： 物体的初速度大小为 ；物体在前 6s 内的位移大为 180m。 15. 解： 由题意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，否则小球会弹起，所以 ，且有 ，解得 ， ；由解得 ，所以水平距离 ；16. 解： 设绳断后环做平抛运动时间为 ，- 8 -根据 得， ，则 设绳能承受的最大拉力大小为 ，球做圆周运动的半径为 ，根据
11、得， 设绳长为 l，绳断时球的速度大小为 ，有 ，解得 ，绳断后球做平抛运动，竖直位移为 ，水平位移为 x 时间为 有 ， ，解得当 时， x 有最大值 答： 绳断开时小球的速度大小为 ，细绳能承受的最大拉力为 11要使小球抛出的水平距离最大，绳长应为 ，最大水平距离为 【解析】1. 解： A、匀速圆周运动的物体所受的向心力一定指向圆心，而非匀速圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，但向心力一定指向圆心。所以 A 错误。B、做曲线运动的物体，加速度可以不变，但速度一定变化，所以 B 错误。C、当做匀速圆周运动的物体合外力，一定指向圆心，而物体做非匀速圆周运动时，沿速度方向存在加速度，故合加速度一
12、定不指向圆心，即合外力不指向圆心，所以 C 错误。D、做匀变速曲线运动的物体，加速度不变，根据 可知，相等时间内速度的变化量相同，所以 D 正确。故选： D。物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力方向不一定变化，向心力，- 9 -顾名思义，它的方向一定是指向圆心的，既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动本题主要是考查学生对物体做曲线运动的条件、圆周运动特点的理解，涉及的知识点较多，是一道比较好的题目，注意理解向心力的含义，及区别匀速圆周运动与非匀速圆周运动2. 解： ABC、将连接小车的绳子端点的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向
13、的速度等于物体 B 的速度，设绳子与水平方向的夹角为 ，有 ， 减小， 不变，所以 B 的速度 增大 即 B 物体加速上升，故 AC 错误， B 正确D、 B 物体加速上升，根据牛顿第二定律，则有绳子的拉力大于 B 的重力，故 D 错误故选： B由于小车是匀速运动，根据平行四边形定则分解小车速度，得沿绳方向减速运动，即 B 物体减速上升，失重现象，从而即可求解本题综合性较强，考查运动的分解，理解分运动与合运动关系等，注意确定实际运动的两个分运动是解题的突破口3. 【分析】要求线速度之比需要知道三者线速度关系： A、 B 两轮是皮带传动，皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同， B、
14、 C 两轮是轴传动，轴传动的特点是角速度相同。解决传动类问题要分清是摩擦传动 包括皮带传动，链传动，齿轮传动，线速度大小相同 还是轴传动 角速度相同 。【解答】由于 A 轮和 B 轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故 ， ： ：1由角速度和线速度的关系式 可得由于 B 轮和 C 轮共轴，故两轮角速度相同，即 ，故 ： ：1： ： ：2：2由角速度和线速度的关系式 可得- 10 -： ： ：2： ： ：1：2根据 知 A 点和 C 点的向心加速度大小不相等故选 A。4. 解： A、由牛顿第二定律可知，向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，
15、与速度和半径无关，所以 A 错误B、由 A 的分析可知 B 错误C、由 可知角速度与转动半径、线速度都有关，在线速度不变时角速度才与转动半径成反比，所以 C 错误D、因为 是恒量，所以角速度与转速成正比，所以 D 正确故选 D根据匀速圆周运动的角速度的公式和牛顿第二定律逐项分析即可得出结论向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，不能简单由向心加速度的公式来分析，这是本题中最容易出错的地方5. 【分析】根据竖直方向上的合力提供向心力求出桥的半径，当汽车受到的支持力为零，则靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出汽车通过桥顶的速度。解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求
16、解 知道摩擦力为零时，此时支持力为零。【解答】根据牛顿第二定律得： ，即当支持力为零，有： ，解得： 故 C 正确， ABD 错误。故选 C。6. 解： ABC、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图根据牛顿第二定律，有：- 11 -解得： 由于 A 球的转动半径较大， A 线速度较大又因为： ，由于 A 球的转动半径较大，则 A 的角速度较小周期 ，因为 A 的半径较大，则周期较大 故 AB 错误， C 正确D、由上分析可知，筒对小球的支持力 ，与轨道半径无关，则由牛顿第三定律得知，小球对筒的压力也与半径无关，即有球 A 对筒壁的压力等于球 B 对筒壁的压力 故 D
17、 错误故选： C对小球受力分析，受重力和支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可本题关键是对小球受力分析，知道小球做圆周运动向心力的来自于合外力，利用牛顿第二定律、圆周运动物理量间的关系，基础题7. 解： A、三物都未滑动时，角速度相同，根据向心加速度公式 ，知 ，故 C 的向心加速度最大 故 A 错误；B、三个物体的角速度相同，则根据牛顿第二定律可知物体受到的静摩擦力为 ，即， ， 所以物体 B 受到的摩擦力最小 故 B 错误；C、三个物体受到的最大静摩擦力分别为： ， ， 可见转台转速加快时，角速度 增大，三个受到的静摩擦力都增大，三个物体中，物体 C 的静摩擦力先达到最大值，
18、最先滑动起来 故 D 错误， C 正确；故选： CA、 B、 C 三个物体放在匀速转动的水平转台上，随转台做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律分析物体受到的静摩擦力大小 当物体所受的静摩擦力达到最大值时开始滑动 根据产生离心运动的条件分析哪个物体先滑动本题关键要抓住静摩擦力提供向心力，比较静摩擦力和向心加速度时要抓住三个物体的角速度相等进行8. 解：在最高点，设杆对球的弹力向下，大小为 F，根据牛顿第二定律得：- 12 -又 ，解得， ，说明假设正确，即可知道杆对球产生的是拉力，根据牛顿第三定律得知，球对杆的作用力是 的拉力。故选： A。小球转至最高点时，小球受到的重力和杆对
19、它的作用力的合力提供向心力；写出动力学方程，即可求得杆对小球的作用力的大小，并判断出力的方向小球在最高点时，要注意绳子与杆的区别：绳子只能提供拉力；杆提供的了可能是拉力，也可能是支持力 假设法是常用的解法9. 【分析】小船参与了静水的运动和水流的运动，最终的运动是这两运动的合运动 当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短。解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰。【解答】A.当船的合速度垂直河岸时，则船的位移等于 50m，故 A 错误；B.根据平行四边形定则，知小船的合速度范围为 可以大于 ，故 B 错误；C.当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间 ，故 C 正
20、确；D.小船的船头指向不变，即静水速的方向不变，根据速度的合成知，小船渡河做匀速直线运动，故 D 正确。本题选择错误的，故选 AB。10. 解：设斜面的倾角为 。AB、小球落在斜面上，有：解得：在竖直方向上的分位移为：- 13 -则知当初速度变为原来的 倍时，竖直方向上的位移变为原来的 2 倍，所以小球一定落在斜面上的 c 点，故 A 错误， B 正确；C、设小球落在斜面上速度与水平方向的夹角为 ，则 ，即 ，所以 一定，则知落在斜面时的速度方向与斜面夹角一定相同。故 C 错误， D 正确。故选： BD。小球落在斜面上，竖直方向上的位移与水平方向位移的比值一定，运动的时间与初速度有关，根据竖直
21、方向上的位移公式，可得出竖直位移与初速度的关系，从而知道小球的落点 根据速度方向与水平方向的夹角变化，去判断小球两次落在斜面上的速度与斜面的夹角的关系物体在斜面上做平抛运动落在斜面上，竖直方向的位移与水平方向上的位移比值是一定值 以及知道在任一时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的 2 倍11. 【分析】把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变，半径减小，根据 、 判断角速度、向心加速度大小的变化，根据牛顿第二定律判断悬线拉力的变化 解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度和半径的关系，抓住线速度的大小不变，去分析角速度、向心加速度等
22、变化【解答】AB、把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于绳子拉力与重力都与速度垂直，所以不改变速度大小，即线速度大小不变，而半径变为原来的一半，根据 ，则角速度增大到原来的 2 倍 故 A 正确， B 错误C、当悬线碰到钉子后，半径是原来的一半，线速度大小不变，则由 分析可知，向心加速度突然增加为碰钉前的 2 倍 故 C 正确D、根据牛顿第二定律得： 得， ， r 变小，其他量不变，则绳子的拉力 T 增大，故 D 错误故选： AC12. 解： A、球 B 运动到最高点时，球 B 对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，则有：，解得 ，故 A 正确；- 14 -B、由
23、于 A、 B 两球的角速度相等，由 得：球 A 的速度大小为： ，故B 正确；CD、 B 球到最高点时，对杆无弹力，此时 A 球受重力和拉力的合力提供向心力，有：，解得： ，可得水平转轴对杆的作用力为 ，故 C 正确， D 错误故选： ABC球 B 运动到最高点时，球 B 对杆恰好无作用力，重力恰好提供向心力，可以求出 B 的线速度，转动过程中，两球角速度相等，根据 求解 A 球线速度， B 球到最高点时，对杆无弹力，此时 A 球受重力和拉力的合力提供向心力，根据向心力公式求解水平转轴对杆的作用力本题中两个球角速度相等，线速度之比等于转动半径之比，根据球 B 对杆恰好无作用力，重力恰好提供向心
24、力，求出 B 的线速度是解题的关键13. 【分析】平抛运动要保证小球水平飞出，斜槽的末端切线水平，为了保证每次平抛运动的初速度相同，小球每次从同一位置由静止释放； 点为平抛的起点，水平方向匀速 ，竖直方向自由落体 ，据此可正确求解；根据竖直方向运动特点 ，求出物体运动时间，然后利用水平方向物体做匀速运动，可以求出其水平速度大小，利用匀变速直线运动的推论可以求出 B 点的竖直分速度大小，根据速度的合成原理求出小球通过 B 点的速度。解决本题的关键知道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。【解答】为了保证小球水平飞出，则斜槽的末端切线水平 每次让小球从同一位置由静
25、止释放，是为了每次平抛的初速度相同；由于 O 为抛出点，所以根据平抛运动规律有： 将 ， 代入解得： ；由图可知，物体由 和由 所用的时间相等，且有： ，由图可知- 15 -，代入解得， ， ，将 ，代入解得：， 竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有： 所以 故答案为： 水平 初速度相等 。14. 本题关键要能正确运用运动的合成与分解法处理运动的合成问题，应明确两分运动相互独立，但时间一定相等。由两图形状可知物体两个分运动的运动规律，再由运动的合成分析合运动的性质；初速度为两个分运动初速度的合速度，由平行四边形定则可得出初速度；分别求得两分运动的
26、位移，由平行四边形定则可求得合位移。15. 本题的关键要分析清楚小球的运动情况，明确小球在接触斜面之前做的是平抛运动，在斜面上时小球做匀加速直线运动，根据两个不同的运动的过程，分段进行研究。小球水平抛出后刚好能沿光滑斜面下滑，说明此时小球的速度的方向恰好沿着斜面的方向，由此可以求得初速度的大小；小球在接触斜面之前做的是平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得接触斜面之前的水平方向的位移，即为斜面顶端与平台边缘的水平距离；小球在竖直方向上做的是自由落体运动，根据自由落体的规律可以求得到达斜面用的时间，到达斜面之后做的是匀加速直线运动，求得两段的总时间即可。16. 根据平抛运动的高度求出时间，结合水平位移求出平抛运动的初速度，即绳断开时小球的速度 根据速度位移公式求出竖直分速度，结合平行四边形定则求出小球落地的速度根据牛顿第二定律求出拉力的大小根据牛顿第二定律得出速度的表达式，结合运动的时间求出水平位移表达式，通过二次函数求极值得出 l 为多大时，水平位移最大本题考查了平抛运动和圆周运动的综合运用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律以及圆周运动向心力的来源是解决本题的关键- 16 -
