1. 本試卷共兩部分，共8頁。滿分為100分，考試時間為90分鐘。
2. 試題答案一律填涂在答題卡上，在試卷上作答無效。
3. 在答題卡上，選擇題用2B鉛筆作答，其他試題用黑色字跡簽字筆作答。
4. 考試結(jié)束，請將答題卡交回。
一、單項選擇題(本題共20小題。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是最符合題意的。每題3分,共60分)
請閱讀下述文字，完成第1題、第2題、第3題、第4題、第5題。
圖中所示在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，將玻璃管緊靠在豎直墻壁上，水中放一個由蠟塊做成的小圓柱體R。R從圖中坐標(biāo)原點位置以速度勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向以cm/s做勻速直線運動，10s后蠟塊到達(dá)玻璃管頂端。
1. 玻璃管長約（ ）
A. 20 cmB. 30 cmC. 40 cmD. 50 cm
2. 蠟塊相對于墻壁做（ ）
A. 勻速直線運動B. 勻加速直線運動
C. 勻變速曲線運動D. 不規(guī)則曲線運動
3. 下列說法正確的是（ ）
A. 蠟塊的速度與水平方向夾角等于45°
B. 蠟塊的速度與水平方向夾角大于45°
C. 蠟塊的速度大小是5cm/s
D. 蠟塊的速度大小是7cm/s
4. 蠟塊移動的距離是（ ）
A. 30 cmB. 40 cmC. 50 cmD. 70 cm
5. 要讓蠟塊相對于墻壁豎直向上運動，下列操作可行的是（ ）
A. 適當(dāng)增加玻璃管水平運動的速度
B. 適當(dāng)減小玻璃管水平運動的速度
C. 把玻璃管向右傾斜一定角度后開始實驗
D. 把玻璃管向左傾斜一定角度后開始實驗
【答案】1. B 2. A 3. C 4. C 5. D
【解析】
【1題詳解】
蠟塊到達(dá)玻璃管頂端的時間取決于豎直方向上的運動，則
故選B。
【2題詳解】
蠟塊相對于墻壁在y軸方向上是勻速直線運動，在x軸方向上也是勻速直線運動，故合運動也是勻速直線運動，故選A。
【3題詳解】
AB．設(shè)蠟塊的速度與水平方向夾角為，則
則蠟塊的速度與水平方向夾角小于45°，故AB錯誤；
CD．蠟塊的合速度為
故C正確、D錯誤；
故選C。
【4題詳解】
蠟塊的合速度為
蠟塊移動的距離是
故選C。
【5題詳解】
A．適當(dāng)增加玻璃管水平運動速度，蠟塊依然有水平方向的分速度，不能相對于墻壁豎直向上運動，故A錯誤；
B．適當(dāng)減小玻璃管水平運動的速度，蠟塊依然有水平方向的分速度，不能相對于墻壁豎直向上運動，故B錯誤；
C．把玻璃管向右傾斜一定角度后開始實驗，蠟塊依然有水平向右方向的分速度，不能相對于墻壁豎直向上運動，故C錯誤；
D．把玻璃管向左傾斜一定角度后開始實驗，蠟塊水平方向上的分速度可能為0，可以讓蠟塊相對于墻壁豎直向上運動，故D正確。
故選D。
某場地自行車比賽圓形賽道的路面與水平面的夾角為37°，A、B、C三個運動員騎自行車在各自賽道上做勻速圓周運動，如圖所示。已知運動員和自行車的總質(zhì)量均為100 kg，三個運動員的騎行半徑 其中A運動員的自行車恰好不受場地摩擦力作用，A、B兩運動員保持相對靜止。 不考慮空氣阻力，g取
6. A運動員騎行過程中，不發(fā)生變化的物理量是（ ）
A. 線速度B. 周期C. 向心加速度D. 向心力
7. 下列關(guān)于A、B 兩運動員說法正確的是（ ）
A. 兩人線速度大小相等B. 兩人角速度相等C. 兩人向心加速度大小相等D. 兩人所受的向心力大小相等
8. A運動員做勻速圓周運動的向心力大小為（ ）
A. 550 NB. 600 NC. 750 ND. 800 N
9. 關(guān)于 B運動員自行車所受的摩擦力作用，說法正確的是（ ）
A. 受到沿傾斜路面指向外側(cè)的摩擦力作用
B. 受到沿傾斜路面指向內(nèi)側(cè)的摩擦力作用
C. 不受摩擦力作用
D. 以上三種情況都有可能
10. C運動員成功從內(nèi)道超越B 運動員，下列說法正確是（ ）
A. C運動員的線速度一定大于B 運動員的線速度
B. C運動員的角速度可能小于B 運動員的角速度
C. C運動員的向心加速度一定大于B 運動員的向心加速度
D. C運動員的自行車可能受到沿傾斜路面指向外側(cè)的摩擦力作用
【答案】6. B 7. B 8. C 9. A 10. D
【解析】
【6題詳解】
A運動員騎行過程中，不發(fā)生變化的物理量是周期，而線速度、向心加速度和向心力都是大小不變，方向不斷變化。
故選B。
【7題詳解】
A、B 兩運動員保持相對靜止，可知兩人角速度相等，根據(jù)
v=ωr
兩人運動半徑不等，則兩人線速度大小不相等；根據(jù)
a=ω2r
可知兩人向心加速度大小不相等；根據(jù)
F=ma
可知兩人所受的向心力大小不相等。
故選B。
【8題詳解】
A運動員做勻速圓周運動的向心力大小為
故選C。
【9題詳解】
因A運動員的自行車恰好不受場地摩擦力作用，即路面的支持力和重力的合力恰好等于A做圓周運動的向心力，而路面對B的支持力和重力的合力與A相等，但是B的運動半徑小于A，需要的向心力比A小，則B有做向心運動的趨勢，則路面給B的摩擦力沿路面向外。
故選A。
【10題詳解】
ABC．C運動員成功從內(nèi)道超越B 運動員，C運動員的角速度一定大于B 運動員的角速度，根據(jù)v=ωr因C的運動半徑小于B，則C運動員的線速度不一定大于B 運動員的線速度；根據(jù)a=ω2r可知，C運動員的向心加速度不一定大于B 運動員的向心加速度，選項ABC錯誤；
D．因A運動員的自行車恰好不受場地摩擦力作用，即路面的支持力和重力的合力恰好等于A做圓周運動的向心力，而路面對C的支持力和重力的合力與A相等，但是C的運動半徑小于A，需要的向心力可能比A小，則C可能有做向心運動的趨勢，則C運動員的自行車可能受到沿傾斜路面指向外側(cè)的摩擦力作用，選項D正確。
故選D。
圖所示細(xì)繩的一端固定于O點，另一端系一個小球，在O點的正下方釘一個釘子A，小球從某位置靜止釋放后在豎直面內(nèi)運動，M是小球運動過程中經(jīng)過的位置，P為小球運動的最低點。O點連接有力傳感器，可以測量細(xì)繩上產(chǎn)生的拉力大小，g取10 m/s2，忽略細(xì)繩質(zhì)量和小球大小，不計空氣阻力。
11. 小球從M運動到P的過程中，關(guān)于細(xì)繩對小球的拉力大小變化說法正確的是（ ）
A 保持不變B. 逐漸變小C. 逐漸變大D. 與小球質(zhì)量有關(guān)
12. 小球在M點所受合力F的方向可能是（ ）
A. B.
C. D.
13. 多次釋放小球到達(dá)P點（細(xì)繩與釘子碰撞之前）得到傳感器讀數(shù)與小球速度平方關(guān)系如圖所示，則小球質(zhì)量為（ ）
A 0.1 kgB. 0.2 kgC. 0.01 kgD. 0.02 kg
14. 細(xì)繩長度為（ ）
A. 0.4 mB. 0.8 mC. 1 mD. 2 m
15. 小球從M點運動到P點細(xì)繩與釘子發(fā)生碰撞，碰到釘子的瞬間（細(xì)繩保持完好） （ ）
A. 小球線速度突然增大B. 小球角速度保持不變C. 小球向心加速度突然減小D. 細(xì)繩拉力突然增大
【答案】11. C 12. B 13. D 14. C 15. D
【解析】
【11題詳解】
小球受力分析如圖所示
小球受到的拉力為
小球從M運動到P的過程中夾角減小，增大，得拉力逐漸變大，故選C；
【12題詳解】
小球做變速圓周運動，具有沿繩方向指向圓心的加速度和切向加速度，故合加速度可能沿水平方向，即所受合力F的方向可能沿水平方向，故選B。
【13題詳解】
小球在最低點時根據(jù)牛頓第二定律得
得
由圖知縱軸截距為重力，得
解得
故選D。
【14題詳解】
小球在最低點時根據(jù)牛頓第二定律得
由傳感器讀數(shù)與小球速度平方關(guān)系圖的斜率可知
解得
故選C。
【15題詳解】
ABC．小球從M點運動到P點細(xì)繩與釘子發(fā)生碰撞，碰到釘子的瞬間速度大小不變，由
知細(xì)繩長度變小，角速度變大；由
知細(xì)繩長度變小，向心加速度變大；故ABC錯誤；
D．由
知細(xì)繩長度變小，細(xì)繩拉力突然增大，故D正確。
故選D。
如圖是某學(xué)生小組制作的可以模擬炮彈發(fā)射的玩具。炮口與地面持平，調(diào)整炮口使炮彈落地時速度與水平方向夾角為45°。炮彈落地點到發(fā)射點距離20m，g取10m/s2，不計空氣阻力。
16. 關(guān)于炮彈在水平方向和豎直方向的分運動，下列說法正確的是（ ）
A. 水平方向是勻速直線運動，豎直方向是自由落體運動
B. 水平方向勻速直線運動，豎直方向是勻變速直線運動
C. 水平方向是勻變速直線運動，豎直方向是勻變速直線運動
D. 水平方向是勻變速直線運動，豎直方向是勻速直線運動
17. 炮彈從拋出到落地過程中豎直方向分速度v，隨時間t的變化關(guān)系正確的是（ ）
A. B.
C. D.
18. 炮彈在空中飛行的時間是（ ）
A. 0.5sB. 1sC. 2sD. 3s
19. 炮彈到達(dá)最高點時的速度大小是（ ）
A. 5m/sB. 10m/sC. 15m/sD. 20m/s
20. 炮彈落地點較預(yù)定位置偏右了一些，為使炮彈落在預(yù)定位置，可以采取的操作是（ ）
A. 保持炮口發(fā)射角度不變，適當(dāng)減小初速度
B. 保持炮口發(fā)射角度不變，適當(dāng)增大初速度
C. 保持初速度不變，發(fā)射位置水平向右移動一段距離
D. 保持初速度不變，墊高玩具使發(fā)射位置豎直向上移動一段距離
【答案】16. B 17. A
18. C 19. B
20. A
【解析】
【16題詳解】
炮彈在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做豎直上拋運動。
故選B。
【17題詳解】
由于炮彈在豎直方向做豎直上拋運動，則
故選A。
【18題詳解】
水平方向有
解得炮彈在空中飛行的時間為
故選C。
【19題詳解】
炮彈到達(dá)最高點時的速度大小為
故選B。
【20題詳解】
炮彈落地點較預(yù)定位置偏右了一些，為使炮彈落在預(yù)定位置，即x偏大，可以通過保持炮口發(fā)射角度不變，適當(dāng)減小初速度。
故選A。
二、填空題(本題共2道題，共10分)
21. 某學(xué)生小組做探究平拋運動特點的實驗。
（1）該小組同學(xué)用圖所示裝置做探究實驗。實驗中用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，B球自由下落。分別改變小球距地面的高度和小錘打擊力度重復(fù)上述實驗，發(fā)現(xiàn)兩球每次都是同時落地。該實驗表明平拋運動豎直分運動是__________運動(選填“勻速直線”或“自由落體”)。
（2）該學(xué)生小組用圖所示裝置研究平拋運動水平分運動的特點，其中重錘線的作用是__________________。
（3）在白紙上建立直角坐標(biāo)系時，坐標(biāo)原點應(yīng)選 。
A. 軌道槽口末端端點
B. 小球處于軌道槽口末端時球心的位置
C. 小球處于軌道槽口末端時球的上端
D. 小球處于軌道槽口末端時球的下端
（4）探究平拋運動水平分運動的特點的實驗操作中，下列說法正確的是 。
A. 每次使小球從斜槽上同一位置由靜止釋放
B. 斜槽軌道必須光滑
C. 斜槽軌道的末端必須保持水平
D. 擋板高度必須等間距變化
【答案】（1）自由落體
（2）觀察并調(diào)節(jié)硬板使之處于豎直平面內(nèi) （3）B （4）AC
【解析】
【小問1詳解】
由于兩球同時運動，A球做平拋運動，B球自由落體運動，由于兩球同時落地，因此說明A、B在豎直方向運動規(guī)律是相同的，即平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動。
【小問2詳解】
為了使硬板與小球運動軌跡在同一豎直平面內(nèi)，需要用重錘線來觀察并調(diào)節(jié)硬板使之處于豎直平面內(nèi)。
【小問3詳解】
由于小球有一定的大小，所以在白紙上建立直角坐標(biāo)系時，坐標(biāo)原點應(yīng)選小球處于軌道槽口末端時球心的位置。
故選B。
【小問4詳解】
AB．為了保證小球初速度相同，讓小球多次從斜槽的同一點由靜止釋放，斜槽不一定需要光滑，故A正確，B錯誤；
C．為了保證初速度水平，應(yīng)使斜槽末端的切線水平，故C正確；
D．擋板只要能記錄下小球下落在不同高度時的不同位置即可，不需要等間距變化，故D錯誤。
故選AC。
22. 圖所示為向心力演示儀，某學(xué)生小組通過操作該儀器探究向心力大小的表達(dá)式。長槽的A、B處和短槽的C處到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為1：2：1，變速塔輪自上而下有三種組合方式，如圖 9所示，左右每層半徑之比由上至下分別為1：1、2 : 1和 3 : 1。
（1）某次實驗傳動皮帶位于第二層。則此時長、短槽轉(zhuǎn)動的角速度之比為___________。
（2）該學(xué)生小組要探究向心力大小與半徑的關(guān)系，應(yīng)把傳動皮帶套在第________層(選填“一”“二”或“三”)變速塔輪上，將質(zhì)量________(選填“相同”或“不同”)的兩個小球分別放置在________、________(選填“A”“B”或“C”)擋板處。
【答案】（1）1∶2 （2） ①. 一 ②. 相同 ③. B ④. C
【解析】
【小問1詳解】
由于傳動裝置中，其邊緣的線速度相等，設(shè)左邊塔輪的線速度、角速度為、，半徑為，右邊塔輪的線速度、角速度為、，半徑為，則有
根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系可知
解得
【小問2詳解】
[1][2]要探究向心力大小與半徑的關(guān)系，兩球除了圓周運動的半徑不同，質(zhì)量及角速度必須相等，而傳動裝置中，邊緣的線速度相等，因此兩邊塔輪的半徑應(yīng)相等，故傳動皮帶套在第一層變速塔輪上；
[3][4]根據(jù)控制變量法可知，兩球的圓周運動的半徑應(yīng)是不同的，故應(yīng)放在B、C擋板處。
三、計算及論述題(本題共4 小題。第23題5分、第24題7分、第25題9分、第26題9分，共30分)。
23. 圖所示質(zhì)量為 的汽車在水平公路上行駛，輪胎與路面間的最大靜摩擦力為 汽車經(jīng)過半徑為60 m的彎路時
（1）計算說明車速達(dá)到72 km/h會不會發(fā)生側(cè)滑；
（2）根據(jù)（1）中的計算結(jié)果，就如何避免車輛在彎路發(fā)生側(cè)滑提出兩條合理建議。
【答案】（1）會發(fā)生側(cè)滑；（2）減小轉(zhuǎn)彎速度、增大輪胎與地面的最大靜摩擦力、道路設(shè)計時增大轉(zhuǎn)彎半徑、車輛減重
【解析】
【詳解】（1）假設(shè)汽車以72 km/h的速度轉(zhuǎn)彎時不發(fā)生側(cè)滑，則此時汽車所需向心力大小
可見汽車以72 km/h的速度轉(zhuǎn)彎時會發(fā)生側(cè)滑。
（2）根據(jù)（1）中的計算結(jié)果可知，若要轉(zhuǎn)彎時不發(fā)生側(cè)滑，可以減小轉(zhuǎn)彎速度、增大輪胎與地面的最大靜摩擦力、道路設(shè)計時增大轉(zhuǎn)彎半徑、車輛減重。
24. 跳臺滑雪是一項勇敢者的運動。圖所示運動員穿專用滑雪板，在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺A點處沿水平方向飛出，在空中飛行一段距離后在斜坡B點處著陸。測得AB間的距離為40 m，斜坡與水平方向夾角為 ，已知運動員及裝備的總質(zhì)量為 80 kg，不計空氣阻力，g取 求：
（1）運動員從A點飛出時的速度大??；
（2）運動員從A點飛出到離坡面距離最大時所用的時間t。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）物體在空中平拋運動的高度為
y=lsinθ=40×0.5 m=20m
則平拋的時間為
平拋的水平位移為
則平拋的初速度為
（2）運動員在空中離坡面的距離最大時，運動員的速度方向與坡面平行，有
則可得
25. 某學(xué)生小組設(shè)計實驗體會力對物體運動的影響。將質(zhì)量為m的小球以初速度v0水平向右拋出，如圖所示。小球在空中做平拋運動，運動時間t后立即給小球施加一個水平方向的恒力作用，恰能使其在接下來做直線運動，又經(jīng)過時間t后小球落到地面。求：
（1）小球在平拋運動過程中豎直下落的高度h；
（2）小球受到的恒力大小F；
（3）小球落地點到拋出點的水平距離x。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）物體在平拋運動過程中，豎直方向有
（2）物體運動t時間后，豎直方向分速度為
設(shè)此時速度方向與水平方向夾角θ，則
給小球施加一個水平方向的恒力作用，則需要物體所受重力與水平恒力的合力方向與此時的速度方向共線，則
解得
（3）平拋過程水平分位移為
直線運動過程中水平方向分運動是勻加速直線運動，其加速度大小為
直線運動過程中水平分位移為
則落地點到拋出點的水平距離
26. 用手托住一個質(zhì)量為m的物體在豎直平面內(nèi)做半徑為r的勻速圓周運動，如圖所示。當(dāng)物體運動到最高點A時手心對物體的支持力大小為，運動過程中手心保持水平且與物體沒有相對滑動，重力加速度g，不計空氣阻力。求：
（1）物體做圓周運動的角速度；
（2）運動到最低點時物體受到的支持力大?。?br>（3）以軌跡圓心為坐標(biāo)原點建立直角坐標(biāo)系，A、B、C、D分別是運動軌跡與坐標(biāo)軸的交點。設(shè)物體和圓心的連線與x軸正方向夾角，計算得出物體從B點運動到C 點的過程中支持力 與的函數(shù)關(guān)系。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】(1)物體隨手心在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，在最高點時
解得
(2)運動到最低點時
解得
(3)由受力分析可知物體由B運動到C的過程中，重力、支持力、靜摩擦力三者的合力提供向心力，如圖所示
由幾何關(guān)系可知
其中
聯(lián)立解得

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