1、2012-2013学年四川省雅安中学高一 4月月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是 ( ) A速率 B速度 C加速度 D合外力 答案： B 试题分析： A、匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的；错误 B、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化；正确 C、平抛运动也是曲线运动，但是它的加速度是重力加速度，是不变的；错误 D、平抛运动的合外力就是物体的重力，重力也是不变的；错误 故选 B 考点：曲线运动的条件 点评：做曲线运动的物体速度方向每时每刻都在改变，大速度大小和加速度不一定改变。 甲、乙、丙三
2、小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，水平面上的 P点在丙的正下方，在同一时刻甲、乙、丙开始运动，甲以水平速度 v0平抛，乙以水平速度 v0沿水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动则 ( ) A若甲、乙、丙三球同时相遇，则一定发生在 P点 B若甲、丙二球在空中相遇，此时乙球一定在 P点 C若只有甲、乙二球在水平面上相遇，此时丙球还未着地 D无论初速度 v0大小如何，甲、乙、丙三球一定会同时在 P点相遇 答案： AB 试题分析：甲做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，所以在在未落地前任何时刻，甲、乙两球都在一竖直线上，最后在地面上相遇，可能在 P
3、点前相遇，也可能在 P点后；甲在竖直方向上做自由落体运动，所以在未落地前的任何时刻，甲、丙两球在同一水平线上，两球相遇点可能在空中，可能在 P点所以，若三球同时相遇，则一定在 P点，若甲丙两球在空中相遇，乙球一定在 P点，若甲乙两球在水平面上相遇，丙球一定落地 故选 AB 考点：平抛运动 点评：平抛运动在水平方向做匀速直线运动 ，竖直方向上做自由落体运动，两个分运动具有等时性 如图，从地面上方某点，将一小球以 5m/s的初速度沿水平方向抛出。小球经过 1s落地。不计空气阻力， g =10m/s2。则可求出 （ ） A小球抛出时离地面的高度是 5 m B小球从抛出点到落地点的水平位移大小是 5m
4、 C小球落地时的速度大小是 15m/s D小球落地时的速度方向与水平地面成 300角 答案： AB 试题分析： A、小球抛出时离地面的高度 ；正确 B、小球从抛出点到落地点的水平位移大小 ；正确 C、小球落地时的竖直分速度 ，合速度 ；错误 D、设小球落地时的速度方向与水平地面成 ， ，而 ；错误 故选 AB 考点：平抛运动 点评：处理平抛运动的方法一般是将平抛运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，分运动和合运动具有等时性 如图所示，物体 A和 B的质量均为 m，且分别用轻绳连接跨过定滑轮（不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）。当用水
5、平变力 F拉物体 B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中（ ） A物体 A也做匀速直线运动 B绳子拉力始终大于物体 A所受的重力 C物体 A的速度小于物体 B的速度 D地面对物体 B的支持力逐渐增大 答案： BCD 试题分析：以物体绳子与物体 B的结点为研究对象，将 B的速度分解成绳子伸长的速度 和垂直绳子方向的速度 ，如图所示 . ，绳子伸长的速度等于物体 A上升的速度。物体 A的速度，物体 B 向右运动 减小，所以 增大，物体 A 处于超重状态，绳子拉力始终大于物体 A所受的重力，由于物体 A上升的加速度在减小，所以拉力 在减小，地面对 B的支持力 ，物体 B向右运动 减小， 增大。 故选
6、 BCD 考点：运动的合成与分解 点评：物体 B的运动在研时要根据效果进行分解，一般分解为沿绳子方向的运动和垂直于绳子方向的运动。 若一个物体的运动是两个独立的分运动合成的，则（ ） A若其中一个分运动是变速运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的合运动一定是变速运动 B若两个分运动都是匀速直线运动，则物体的合运动一定是匀速直线运动 C若其中一个是匀变速直线运动，另一个是匀速直线运动，则物体的运动一定是曲线运动 D若其中一个分运动是匀加速直线运动 ，另一个分运动是匀减速直线运动，合运动一定是曲线运动 答案： A 试题分析： A、若其中一个分运动是变速运动，另一个分运动是匀速直线运动，合成后存
7、在加速度，所以一定是变速运动；正确 B、若两个分运动都是匀速直线运动，物体的合运动加速度为零，一定是匀速直线运动或静止状态；错误 C、若其中一个是匀变速直线运动，另一个是匀速直线运动，若两个运动在同一直线上，物体的运动是直线；若两个运动互成角度，则是曲线运动；错误 D、若其中一个分运动是匀加速直线运动，另一个分运动是匀减速直线运动，若合成后的加速度与速度不共线，则合运动是曲线运动；若合成后的加速度与速度共线，则合运动是直线运动；错误 故选 A 考点：运动的合成与分解 点评：合运动与分运动的关系是，如果和速度与合加速度共线则物体做直线运动，如果不共线，则物体做曲线运动。本题还要注意两个分运动有可
8、能在同一直线上。 飞机俯冲拉起时，飞行员处于超重状态，此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力，这种现象叫过荷过荷过重会造成飞行员大脑贫血，四肢沉重，暂时失明，甚至昏厥受过专门训练的空军飞行员最多可承受 9倍重力的支持力影响取 g 10m/s2，则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为 100m/s时，圆弧轨道的最小半径为 ( ) A 100m B 111m C 125m D 250m 答案： C 试题分析：飞机俯冲到最低点时支持力最大，根据牛顿第二定律有， ，所以 ，故圆弧轨道的最小半径为125m。 故选 C 考点：竖直平面内的圆周运动 点评：本题关键点是找到飞行员受到支持力最大的位置，通过分
9、析可知，在轨道最低点支持力最大，此位置飞行员受到的合外力作为飞行员做圆周运动的向心力。 如图所示，质量为 m的物体，随水平传送带一起匀速运动， A为传送带的终端皮带轮，皮带轮半径为 r，则要使物体通过终端时能水平抛出，皮带轮每秒钟转动的圈数至少为 ( ) A B C D 答案： A 试题分析：要使物体通过终端时能水平抛出，则在抛出点重力为向心力，即，所以 ，由于做匀速圆周运动的物体 ，所以皮带轮每秒钟转动的圈数至少为 。 故选 A 考点：向心力 点评：当物块恰好被水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，就可以求得物块此时的速度。 一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，下图
10、为雪橇受到的牵引力 F及摩擦力 f的示意图 (O 为圆心 )，其中正确的是 ( ) A B C D 答案： C 试题分析：小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，受到的摩擦力方向与运动方向相反，合外力指向圆心，因此只有 C图相符合。 故选 C 考点：物体做曲线运动的条件 点评：本题关键对雪橇受力分析，根据滑动摩擦力与相对运动方向相反得出滑动摩擦力的方向，根据匀速圆周运动的合力指向圆心，得出拉力的方向 在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为 R的圆周运动。设内外路面高度差为 h，路基的水平宽
11、度为 d，路面的宽度为 L。已知重 力加速度为 g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于 ( ) A B C D 答案： B 试题分析：对汽车进行受力分析如图，设路面的斜角为 由牛顿第二定律得 又几何关系得 解得 故选 B 考点：生活中的圆周运动 点评：要使车轮与路面之间的横向摩擦力等于零，则汽车转弯时，由路面的支持力与重力的合力提供汽车的向心力。 小球做匀速圆周运动，半径为 R，向心加速度为 a，则下列说法错误的是 A小球的角速度 B小球运动的周期 C t时间内小球通过的路程 D t时间内小球转过的角度 答案： D 试题分析： A、做曲线运动的物
12、体 ，所以 ；正确不选 B、由于 ，所以小球运动的周期 ；正确不选 C、由 得： ， ；正确不选 D、 ；错误应选 故选 D 考点：描述圆周运动的物理量 点评：熟练掌握匀速圆周运动的线速度、角速度、周期和半径的关系。 某人以一定的速率垂直河岸将船向对岸划去，当水流匀速时，关于他过河所需的时间、发生位移与水速的关系是（ ） A水速小时，位移小，时间短 B水速大时，位移大，时间长 C水速大时，位移大，时间不变 D位移、时间与水速无关 答案： C 试题分析：某人以一定的速率使船头垂直河岸向对岸划去，即船垂直于河岸方向上的速度不变，根据 可得，水流速变化时，渡河的时间不变，水流速增大，沿水流方向的位移
13、 增大，在沿河岸方向上的位移增大，则合位移增大 故选 C 考点：小船渡河 点评：小船渡河时间取决于小船垂直河岸的分速度大小，水流只使使小船被从上游冲到下游，对渡河时间没有影响。 若以抛出点为起点，取初速度方向为水平位移 x的正方向，则在下图中，能正确描述（ ） 答案： C 试题分析：平抛运 动水平方向上做匀速直线运动，水平方向的位移 ，即水平位移和时间成正比， x-t图线是一条过原点的倾斜直线。 故选 C 考点：平抛运动 点评：平抛运动可以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。 如图，在同一竖直面内，小球 a、 b从高度不同的两点，分别以初速度 va和vb沿水平方向抛出，经过时
14、间 ta和 tb后落到与两抛出点水平距离相等的 P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是 （ ） A tatb, vatb, vavb C tavb 答案： A 试题分析： a小球比 b小球竖直高度大，飞行时间 ，所以 ；由于， ，所以 。 故选 A 考点：平抛运动 点评：研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同 下列关于匀速圆周运动的说法，正确的是 ( ) A匀速圆周运动是一种平衡状态 B匀速圆周运动是一种匀速运动 C匀速圆周运动是一种匀变速运动 D匀速圆周运动是一种速度和加速度都不断改变的运动 答
15、案： D 试题分析： A、处于平衡状态的物体受到的合外力为零，匀速圆周运动的物体受到的合外力不为零，合外力等于向心力；错误 B、匀速运动特指匀速直线运动；错误 C、匀速圆周运动加速度大小不变，方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动；错误 D、匀速圆周运动的速度方向每时每刻都在改变，加速度一直指向圆心，方向也是变化的；正确 故选 D 考点：匀速圆周运动 点评：矢量由大小和方向共同确定，所以当矢量大小变化、方向变化或大小方向同时变化时，矢量都是变化的 如图所示 ,在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上 ,有两个质量相等的小物块 A和B,它 们分别紧贴漏斗的内壁 .以各自不同的水平速度在不同的水平面
16、上做匀速圆周运动 ,则以下叙述正确的是 ( ) A物块 A的线速度小于物块 B的线速度 B物块 A的角速度大于物块 B的角速度 C物块 A对漏斗内壁的压力小于物块 B对漏斗内壁的压力 D物块 A的周期大于物块 B的周期 答案： D 试题分析： ABD、因为物块 A、 B所受的重力与支持力分别相等，即向心力相同，设 AB与竖直方向的夹角 ，由牛顿第二定律：所以圆周运动的半径越大，线速度越大，角速度越小，周期约大； D正确 C、对物块受力分析可知，物块仅受重力与支持力，合力为 mgcot，所以物块A对漏斗内壁的压力等于物块 B对漏斗内壁的压力；错误 故选 D 考点：向心力 点评：本题要注意两个球没
17、有固定在漏斗上，它们的角速度不同，两球质量相同，受力相同，向心力就相同，半径不同，所以线速度、角速度、周期就不同。 实验题 某同学做 “研究平抛物体运动 ”实验时在白纸上画出小球的运动轨迹如图所示，根据图中的数据，计算小球做平抛运动的初速度 v0=_m/s。(g=9.8m/s2) 答案： .400 试题分析：平抛运动在水平方向做匀 速直线运动，在小球运动轨迹上选取的几个点的水平距离相等，所以这些店的时间间隔相等。平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以 ，代入数据解得 T=0.1s，由 可得。 考点：研究物体的平抛运动 点评：此类问题在求相邻两点间时间间隔时，根据分运动与合运动具有等时性，竖直
18、方向的自由落体运动满足匀变速直线运动规律的 ，可以求出时间间隔。 填空题 如图所示，如果把钟表上的时针、分针、秒针看成匀速转动，那么它们的角速度之比为 时 分 秒 _；设时针、分针、秒针的长度之比为1 1.5 1.8，那么三个指针尖端的线速度大小之比为 v时 v分 v秒 _.答案： :12:720 1:18:1296 试题分析：由公式 可知，时针的周期是 12h，分针的周期是 1h，它们的周期比为 12： 1，则角速度之比为 1： 12而分针的周期 60min，秒针的周期是1min，它们的周期比为 60： 1，所以角速度之比为 1： 60因此时针、分针、秒针的角速度之比为 1： 12： 720
19、；由线速度公式 可得三个指针尖端的线速度大小之比 。 考点：线速度、加速度和周期的关系 点评：解决本题的关键正确理解周期定义，然后利用周期和角速度的关系和线速度与角速度的关系式 求解角速度和线速度 刀削面是山西最有代表性的面条，堪称天下一绝，已有数百年的历史传统的操作方法是一手托面，一手拿刀，直接削到开水锅里，其要诀是： “刀不离面，面不离刀，胳膊直硬手水平，手端一条线，一棱赶一棱，平刀是扁条，弯刀是三棱 ”如图所示，面团与开水锅的高度差 h 0.80m，与锅的水平距离 L0.50m，锅的半径 R 0.50m。要削出的面条落入锅内，面条视为质点且不计空气阻力， g=10m/s2,则面条的水平初
20、速 度应满足的条件为 _ 答案： . 5m/sv3.75m/s 试题分析：根据 可知面条的飞行时间 ，面条的最远飞行距离 ，所以最大初速度 ；面条的最近飞行距离 ，所以最小初速度 。因此面条的水平初速度应满足的条件为 1.25m/sv3.75m/s 考点：平抛运动 点评：在飞行时间相同的情况下，做平抛运动的物体，水平位移越大，平抛初速度越大，平抛初速度 。 如右图所示，圆弧轨道 AB是在竖直平面内的 圆周，在 B点轨道的切线是水平的，一质点自 A点从静止开始下滑，滑到 B点时的速度大小 是 ，重力加速度为 g，则在质点刚要到达 B点时的加速度大小为 _，滑过B点时的加速度大小为 _ 答案： g
21、 g 试题分析：质点从 A到 B做的是圆周运动，在 B点的加速度等于向心加速度，大小为 ；滑过 B点后质点做平抛运动，只受重力，加速度为 g。 考点：向心加速度 点评：本题难点是判断质点的运动状态，到达 B点前是圆周运动，加速度为向心加速度，过了 B点就不是圆周运动了，根据以后的运动规律判断加速度。 写出下列匀速圆周运动的公式，线速度的定义式 v= ，角速度的定义式 = 。平抛运动可分解为水平方向上的 运动和竖直方向上的 运动。 答案： rs/rt r/rt 匀速直线运动 自由落体运动 试题分析：匀速圆周运动的线速度的定义式 ；角速度的定义式 ；平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方
22、向上的自由落体运动。 考点：曲线运动的的基本公式和平抛运动的研究方法 点评：平时要牢记各个物理基本公式，熟练掌握一般问题的处理法方法。 质量为 m的物体受到两个互成角度的恒力 F1和 F2的作用，若物体由静止开始，则它将做 _运动，若物体运动一段时间后撤去一个外力 F1，物体继续做的 运动是 _运动。 答案：（初速度为零的）匀加速直线运动 匀变速曲线运动 试题分析：物体受到两个互成角度的恒力 和 的作用，这两个力的合力也为恒力，产生恒定的加速度，由于初速度为零，所以物体做（初速度为零的）匀加速直线运动；若物体运动一段时间后撤去一个外力 ，此时物体受到的合外力与运动方向互成角度，所以物体继续做的
23、运动是匀变速曲线运动。 考点：运动的合成与分解 点评：当物体的初速度为零时，物体在恒定外力作用下做初速度为零的匀变速直线运动，当合外力与运动方向互成角度是，物体做匀变速曲线运动。 计算题 如图所示，一质量为 m=1kg的滑块沿着粗糙的圆弧轨道滑行，当经过最高点时速度 V=2m/s， g=10m/s2。已知圆弧半经 R=2m，滑块与轨道间的摩擦系数=0.5，则滑块经过最高点时的摩擦力大小为多少？ 答案： N 试题分析：滑块在最高点时属于圆周运动 根据牛顿第二定律有 解得 所以滑动摩擦力 考点：向心力 点评：物体在竖直平面内做圆周运动问题一般研究物体在最高点或最低点的运动问题，在这两点受力在竖直方
24、向上，合外力等于做圆周运动的向心力。 如图所示，一个人用一根长 L=1m，只能承受 T=46N 拉力的绳子，拴着一个质量为 m=1kg的小球，在竖直面内做逆时针方向的圆周运动，已知圆心 O 离地的距离 H=6m， g=10m/s2。 （ 1）此人在小球到达最低点时必须用多大的角速度转动小球方能使绳子被拉断？ （ 2）若地面上 P点停有一只视为质点的乌龟， P点与 O 点的水平距离为 7米，问绳子拉断后，小球第一次着地是否会击中乌龟？如没击中，则小球第一次着地点距乌龟多远？ 答案：（ 1） 6rad/s （ 2）不会击中乌龟，落点距离乌龟 1m 试题分析：（ 1）对小球受力分析，根据牛顿第二定律
25、和向心力的公式可得， 所以 （ 2）由 v=r可得，绳断是小球的线速度大小为 v=6m/s， 绳断后，小球做平抛运动， 水平方向上： x=vt 竖直方向上： 代入数值解得 x=6m 小球落地点与抛出点间的水平距离是 6m7m . 所以不会击中乌龟，落点距离乌龟 1m 考点：向心力；平抛运动 点评：小球做圆周运动在最低点靠拉力和重力的合力提供向心力；平抛运动根据高度求时间，结合初速度和时间求水平位移。 如图所示，物体质量 m1=0.1kg ，视为质点，在 C 处弹簧发射器的作用下，沿光滑半圆轨道至最高点 A处后在空中飞行，不计空气阻力，恰好沿 PQ方向击中 P点， PQC=530，半圆的半径 R
26、=0.5m， A、 P两点的竖直距离为 0.8米，g=10m/s2 ,sin530=0.8,cos530=0.6 （ 1）此物体离开 A点后作什么运动？在 A点速度多大？ A、 P两点的水平距离为多大？物体在 A点对轨道的压力有多大？ （ 2）质量 m2=0.2kg的另一物体，也视为质点，放于与 A点等高的光滑斜面 BP上，其倾角为 530，问：当质量 m1的物体刚要离开轨道 A点时，静止释放质量m2的物体应该提前还是滞后多少时间，才能实现两物体同时到达 P点？ 答案：（ 1）平抛运动， 3m/s, 1.2m, 0.8N（ 2）提前 0.1s 试题分析：（ 1）物体在 A点时速度水平，只受重力，做平抛运动。 落到 P点时，速度与水平方向夹角 ， A、 P两点的竖直距离为 h=0.8米， 由 得 ， 竖直分速度 ， 由于 ， 所以 . A、 P两点的水平距离 物体在 A点 解得 。 （ 2）斜面长度 由牛顿第二定律可得 mgsin=ma，解得 由 得物块下滑时间 ， 所以物块下滑时间长， 因此要想实现两物体同时到达 P点， 应该提前 0.1s 考点：向心力；平抛运动；匀变速直线运动位移与时间的关系 点评：本题 的解题关键是质点恰好沿 PQ方向击中 P点，这句话的意思中确定了此时速度的方向与水平方向夹角为 53o，根据此关系可以由竖直速度求出水平速度。
