广西钦州市钦州港经济技术开发区中学高一物理3月月考试题.doc

广西钦州港经济技术开发区中学2016年春季学期3月份月考试卷高一物理一、 选择题 1. 一物体做匀速圆周运动，关于向心加速度和向心力说法正确的是 a 向心加速度大小不变，所以匀速圆周运动是匀变速曲线运动 b 向心加速度方向可以与向心力不同 c 向心力是物体维持匀速圆周运动的条件，施力物是物体本身 d 向心力产生向心加速度，使物体运动方向不断变化变化 2. 下列关于向心加速度的说法中正确的是a向心加速度越大，物体速率变化越快 b向心加速度越大，物体速度方向变化越快c在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的d向心加速度的方向始终与速度方向垂直 3. 关于向心力和向心加速度的说法，正确的是 a做匀速圆周运动的物体，所受的合外力一定指向圆心 b向心力的作用效果是改变物体的线速度大小 c向心加速度是描述线速度大小变化的快慢的物理量 d向心加速度是描述线速度方向变化的快慢的物理量 4. 如图所示，一只质量为 m 的老鹰，以速率 v 在水平面内做半径为 r 的匀速圆周运动，则空气对老鹰作用力的大小等于（） a b c d mg 5. 下列关于向心加速度的说法中，正确的是（ ） a.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 b.向心加速度的方向保持不变 c.在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 d.在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化 6. 如图所示，a、b、c三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为，a的质量是2m，b和c的质量均为m，a、b离轴为r，c离轴为2r.当圆台旋转时，则 () a若a、b、c均未滑动，则c的向心加速度最大 b若a、b、c均未滑动，则b的摩擦力最小 c当圆台转速增大时，b比a先滑动 d圆台转速增大时，c比b先滑动 7. 由于地球的自转,下列关于向心加速度的说法正确的是( ) a.地球表面各处的向心加速度都指向地心 b.赤道和地球表面任一位置上的物体的角速度相同,但赤道上物体的向心加速度大 c.赤道和北极上物体的向心加速度一样大 d.赤道和地球内部物体的向心加速度一样大 8. 关于向心加速度，下列说法正确的是 a向心加速度是描述线速度变化的物理量 b向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小 c向心加速度大小恒定，方向时刻改变 d向心加速度的大小也可用a 来计算 9. 关于北京和广州随地球自转的向心加速度，下列说法中正确的是( ) a.它们的方向都沿半径指向地心 b.它们的方向都在平行于赤道的平面内指向地轴 c.北京的向心加速度比广州的向心加速度大 d.北京的向心加速度比广州的向心加速度小 10. 如图5-7-6所示，a、b、c三个小物体放在水平转台上，m a =2m b =2m c ,离转轴距离分别为2r a =2r b =r c ,当转台转动时，下列说法正确的是( ) 图5-7-6 a.如果它们都不滑动，则c的向心加速度最大 b.如果它们都不滑动，则b所受的静摩擦力最小 c.当转台转速增大时，b比a先滑动 d.当转台转速增大时，b比c先滑动 11. 如图所示，a、b、c三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为，a的质量是2m，b和c的质量均为m，a、b离轴为r，c离轴为2r.当圆台旋转时，则 () a若a、b、c均未滑动，则c的向心加速度最大 b若a、b、c均未滑动，则b的摩擦力最小 c当圆台转速增大时，b比a先滑动 d圆台转速增大时，c比b先滑动 12. 下列关于向心加速度的说法中正确的是（） a向心加速度越大，物体速率变化越快 b向心加速度越大，物体速度方向变化越快 c在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 d向心加速度的方向始终与速度方向垂直 二、 计算题 13. 如图所示，一圆锥摆摆长为l，下端拴着质量为m的小球，当绳子与竖直方向成角时，绳的拉力大小f是多少？圆锥摆周期t是多少？ （重力加速度为g） 14. (12分)如图所示，一个光滑圆筒直立于水平桌面上，圆筒的直径为l，一条长也为l的细绳一端固定在圆筒中心轴线上的o点，另一端拴一质量为m的小球当小球以速率v绕中心轴线oo在水平面内做匀速圆周运动时(小球和绳在图中都没有画出，但不会碰到筒底)，求： (1)当v 时绳对小球的拉力大小； (2)当v 时绳对小球的拉力大小 15. 质量为m的小球悬挂于o点，悬线长为l，如图建立平面直角坐标系xoy，y轴沿悬线竖直向下。现将小球拉到（l,0）点后无初速释放，不计空气阻力和钉子的直径，试计算： （1）如果在（0,l）点钉一枚钉子可以挡住细线，那么细线刚碰到钉子后对小球的拉力是多大？ （2）如果将钉子钉在y= 的水平虚线上某位置，要求细线碰到钉子后能够绕钉子做圆周运动通过最高点，那么钉子所钉的位置的横坐标x应该满足什么条件？ 三、 实验题16. 如图4所示，一个半径为r质量为m的半圆形光滑小碗，在它的边上1/4圆弧处让一质量为m的小滑块自由滑下，碗下是一台秤，当滑块在运动时，台秤的最大读数是 。 17. 如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的dis实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上.圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，以下是所得数据和图乙所示的f-v、f-v 2 、f-v 3 三个图象： 甲 乙 （1）数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力f和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变，半径r=0.1 m的条件下得到的.研究图象后，可得出向心力f和圆柱体速度v的关系式：_. （2）为了研究f与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量_不变. （3）根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为_. 18. 某科学兴趣小组利用下列装置验证小球平抛运动规律，设计方案如图5-4-15所示，用轻质细线拴接一小球在悬点o正下方有水平放置的炽热的电热丝p，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；mn为水平木板，已知悬线长为l，悬点到木板的距离ooh（hl）. （1）电热丝p必须放在悬点正下方的理由是: _. （2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的c点，oc=s，则小球做平抛运动的初速度为v 0 =_. （3）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角，小球落点与o点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s 2 为纵坐标、cos为横坐标，得到如图5-4-16所示图象.则当30时，s为_m. 图5-4-15 图5-4-16 四、 综合题19. a、b两球质量分别为 和 ，用一劲度系数为 的弹簧相连，一长为 的细线与 相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在数值轴 上，如图所示。当 与 均以角速度 绕 做匀速圆周运动且稳定后，弹簧长度为 。求： （1）此时绳子的张力大小。 （2）将线突然烧断的瞬间，a球的加速度是多大？ 20. 某同学在实验室做了这样一个实验，从离地面h的桌面边缘处同时投出a、b、c三个小球，使a球自由下落，b球以速率v水平抛出，c球以速率2v水平抛出，空气阻力可忽略不计，设三个小球落地时间分别为ta、tb、tc，你认为它们运动时间关系为 。由此他得出的结论是 。 21. 如图所示，排球场的长度为18 m，其网的高度为2 m运动员站在离网3 m远的线上，正对网前竖直跳起把球垂直于网水平击出(g取10 m/s2) 设击球点的高度为2.5 m，问球被水平击出时的速度v在什么范围内才能使球既不触网也不出界？ 五、 填空题22. 甲、乙两个快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，它们向心加速度之比是： 。 23. 质量为 的汽车以 的速度安全驶过半径为 的凸形桥的桥顶，这时汽车对桥顶的压力是_，汽车此时所需的向心力是汽车所受支持力和_的合力，汽车能安全通过桥顶的最大行驶速度不能超过_ (重力加速度为g) 24. 在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为l1.25 cm，若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示 (1)小球平抛的初速度v0的数值为_(g取9.8 m/s2) (2)在图中找出小球的抛出点，画出小球的运动轨迹和以抛出点为坐标原点的x、y坐标轴抛出点o在a点左侧_处(以l表示)，a点上方_处(以l表示) 25. 甲、乙两个快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，它们向心加速度之比是： 。 26. 质量相等的a、b两质点分别做匀速圆周运动，若在相等时间内通过的弧长之比为23，而转过角度之比为32，则a、b两质点周期之比t a t b =_，向心加速度之比a a a b =_，向心力之比f a f b =_. 5参考答案一、选择题1、d 向心加速度方向时刻指向圆心，a错；向心加速度方向时刻与向心力方向相同，b错；施力物体不可能是物体本身，c错；d对；2、bd 考点：向心加速度 专题：匀速圆周运动专题 分析：向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢 解答：解：a、b、向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢故a错误，b正确 c、在匀速圆周运动中，向心加速度大小恒定，方向时刻变化，因为加速度为矢量，故向心加速度不恒定，所以c错误 d、向心加速度的方向始终与速度方向垂直故d正确 故选bd 点评：解决本题的关键掌握向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢3、ad 试题分析：匀速圆周运动的向心加速度的方向始终指向圆心，和线速度的方向垂直，不改变线速度的大小只是改变线速度的方向，a正确，b错误；向心加速度是描述线速度方向变化的快慢的物理量，c错误，d正确 故选ad 考点：向心加速度 点评：解决本题的关键掌握向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢4、a 解析： 老鹰受力如图，因为老鹰做匀速圆周运动，所以重力 mg 与空气对老鹰的作用力f的合力提供向心力fn，由勾股定理，可知 5、解析：向心加速度的方向始终沿半径指向圆心，而圆周运动的速度方向始终沿圆周上该点的切线方向，故向心加速度的方向始终与速度的方向垂直，故a正确.在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不变，但方向时刻改变，则bcd均错误. 答案：a6、abd 三个物体在圆台上，以相同的角速度做圆周运动，其向心力是由f静提供的，fmam2r，静摩擦力的大小由m、r三者决定，其中相同 而rarc，ma2mc，所以fafc，mbmc，rbfb，故fb最小，b选项正确 当圆台转速增大时，f静都随之增大，当增大至刚好要滑动时，达到最大静摩擦力 mgm2r，而ab，rarb，ma2mb fa2fb，而fmaxa2fmaxb，所以b与a将同时滑动，c错 rc2rb，mbmc，而fcfb，而fmaxcfmaxb，所以c比b先滑动，故选项a、b、d正确7、解析：地球上的物体随地球一起绕地轴做匀速圆周运动,因此各点的圆心均在地轴上.在赤道上做圆周运动的半径最大,两极为零.由于地球上各处角速度相同,据a=r 2 可知,赤道上物体的向心加速度最大. 答案：b8、b 向心加速度是描述线速度变化快慢的物理量,a错;b对;对于变速圆周运动,向心加速度大小变化,c错; 向心加速度的大小不能用a来计算,d错;9、解析：如图 5-5-1 所示，地球表面各点的向心加速度方向(同向心力的方向)都在平行于赤道的平面内指向地轴.选项b正确，选项a错误.在地面上纬度为的p点，做圆周运动的轨道半径r=r 0 cos，其向心加速度为 a n =r 2 =r 0 2 cos. 由于北京的地理纬度比广州的地理纬度大，北京随地球自转的半径比广州随地球自转的半径小，两地随地球自转的角速度相同，因此北京随地球自转的向心加速度比广州的小，选项d正确，选项c错误.该题的答案为b、d. 图 5-5-1 答案：bd 10、 解析： 由a= 2 r可知，a c =2a a =2a b ,则选项a正确；若不滑动，则 =f 向 =ma,可知 =212,选项b正确；滑动时 =f 向 ，即mg=m 2 r，可以判断b、a同时滑动，与m无关只与r有关，故c最先滑动，选项c、d错误.故本题选项a、b正确. 答案： ab11、 【答案】abd 【解析】三个物体在圆台上，以相同的角速度做圆周运动，其向心力是由f 静 提供的，fmam 2 r，静摩擦力的大小由m、r三者决定，其中相同 而r a r c ，m a 2m c ，所以f a f c ，m b m c ，r b f b ，故f b 最小，b选项正确 当圆台转速增大时，f 静 都随之增大，当增大至刚好要滑动时，达到最大静摩擦力 mgm 2 r，而 a b ，r a r b ，m a 2m b f a 2f b ，而f maxa 2f maxb ，所以b与a将同时滑动，c错 r c 2r b ，m b m c ，而f c f b ，而f maxc f maxb ，所以c比b先滑动，故选项a、b、d正确 12、 【答案】bd 【解析】考点：向心加速度 专题：匀速圆周运动专题 分析：向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢 解答：解：a、b、向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢故a错误，b正确 c、在匀速圆周运动中，向心加速度大小恒定，方向时刻变化，因为加速度为矢量，故向心加速度不恒定，所以c错误 d、向心加速度的方向始终与速度方向垂直故d正确 故选bd 点评：解决本题的关键掌握向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢 二、计算题13、 【答案】（1） （2） 【解析】（1）对小球受力分析，可得： （2）对小球受力分析，可得： 又： 联立解得： 本题考查的是圆周运动的问题，根据受力分析得出圆锥摆的向心力表达式，进而得到运动周期； 14、 【答案】(1)1.09mg(2)1.15mg 【解析】如图甲所示， 设球刚好挨着圆筒内壁做匀速圆周运动的速度为v 0 ，有mgtan 30m ，即v 0 . (1)当v 时，vv 0 .小球紧贴圆筒内壁做匀速圆周运动，如图乙所示，受筒壁弹力n，由tcos 30mg，得：t1.15mg. 15、 【答案】（1）f=5mg（2） x 或 x 【解析】 试题分析：（1）（4分）设摆到竖直时速度大小为v，悬线刚碰钉子后对小球的拉力大小为f，则由机械能守恒定律知mgh=mv 2 r=l/2， 由向心力公式得 f- mg = mv 2 /r，联解得 f=5mg （2）（9分）设小球恰能通过最高点时绕钉子转动的半径为r，在最高点的速度大小为v， 则由向心力公式得 mg = mv 2 /r（1分） 机械能守恒 （2分）， 联解得 （2分） 设这种情况下钉子的横坐标为x 1 ，则 联解得 由于钉子必定在以o为圆心半径为l的圆内，设直线y= 与该圆的交点横坐标为x 2 ， 则有 ，解得 所以要让小球能通过最高点做圆周运动，钉子在直线y= 上，其横坐标必须满足 x 或 x （共4分） 若未考虑式限制结果写成“x 或 x 11”也算对，即写出11也得4分。 考点：本题考查了圆周运动的计算 点评：在分析圆周运动时，一定要弄清楚向心力的来源，以及运动半径的变化 三、实验题16、 【答案】mg+3mg 【解析】在最低点n-mg=mv2/r ，下滑过程中 mgr= mv2压力f=mg+n，由以上各式得f=mg+3mg。 17、 【答案】（1）f=0.88v 2 （2）线速度（3）0.088 kg 【解析】（1）研究数据表和图乙中b图不难得出fv 2 ,进一步研究知图乙斜率k= 0.88,故f与v的关系式为f=0.88v 2 . （2）线速度v. （3）由f=m =0.88v 2 ,r=0.1 m，所以m=0.088 kg. 18、 解析 : （1）电热丝p放在悬点正下方，是因为当小球摆到最低点时，速度v 0 为水平方向，此时悬线刚好被烧断，以保证小球做平抛运动. （2）由s=v 0 t,hl= gt 2 ，解得v 0 =s . （3）由s 2 cos图象可知s 2 =22cos，当=30时，代入上式得s=0.52 m. 答案 : （1）保证小球沿水平方向抛出 （2）s （3）0.52四、综合题19、 【答案】 见解析 【解析】（10分） （1）对于a 对于b （2）细线烧断的瞬间，弹簧形变尚未发生改变 评分标准：式各3分，式各2分。 20、ta=tb=tc，做平抛运动的物体在竖直方向做的是自由落体运动或做平运动的物体的运动时间是由高度决定的。 由于物体在做平抛运动时在在竖直方向做的是自由落体运动，所以三个时间是相等的；做平抛运动物体的运动时间与自由落体运动的时间是相等的，所以做平抛运动的物体在竖直方向做的是自由落体运动，两初速度不同的物体做平抛运动的时间是相等的，