1.(4分)下列關(guān)于運動的說法正確的是( )
A.兩個直線運動的合運動一定是直線運動
B.曲線運動一定是變速運動
C.做圓周運動的物體,合力一定指向圓心
D.平拋運動是變加速曲線運動
2.(4分)如圖所示,玩具槍槍管保持水平且與固定靶中心位于同一水平線上,槍口與靶心距離不變。若不考慮空氣阻力,子彈擊中靶后即停止,則子彈發(fā)射速度越大( )
A.位移越大B.空中飛行時間越短
C.空中飛行時間越長D.擊中點離靶心越遠(yuǎn)
3.(4分)兩個大輪半徑相等的皮帶輪的結(jié)構(gòu)如圖所示,AB兩點的半徑之比為2:1,CD兩點的半徑之比也為2:1,下列說法正確的是( )
A.A、B兩點的線速度之比為vA:vB=1:2
B.A、C兩點的線速度之比為vA:vC=1:1
C.A、C兩點的角速度之比為ωA:ωC=1:2
D.A、D兩點的線速度之比為vA:vD=1:2
4.(4分)如圖所示,河水向左流動,實線表示河岸,虛線表示某同學(xué)畫出小船從河岸M駛向?qū)Π禢的航線,圖中符合實際且能使小船渡河時間最短的是( )
A.B.
C.D.
5.(4分)如圖所示,某型號飛機起飛時以v=300km/h的速度斜向上飛,飛行方向與水平面的夾角為θ=37°,假設(shè)θ角保持不變,已知sin37°=0.6,cs37°=0.8。則此飛機1min飛行的水平位移大小和上升的高度為( )
A.3km和4kmB.4km和3kmC.6km和8kmD.8km和6km
6.(4分)如圖所示,兩個質(zhì)量相同的小球,用長度不等的細(xì)線拴在同一點并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動。它們的( )
A.向心力大小相等B.運動角速度大小相等
C.運動線速度大小相等D.向心加速度大小相等
7.(4分)如圖所示,質(zhì)量相同的兩個小球a、b分別從斜面頂端A和斜面中點B沿水平方向拋出,恰好都落在斜面底端,不計空氣阻力,下列說法正確的是( )
A.小球a、b拋出時的初速度大小之比為2:1
B.小球a、b到達(dá)斜面底端時的位移之比為:1
C.小球a、b到達(dá)斜面底端時速度方向與斜面的夾角之比為1:1
D.小球a、b到達(dá)斜面底端時的速度大小之比為2:1
二、多項選擇題(本題共3個小題,每小題6分,共18分。每小題給出的四個選項中有幾個選項正確,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,不選和有錯誤的得0分。)
(多選)8.(6分)研究某一物體運動時,得到如圖所示的一段運動軌跡,下列判斷正確的是( )
A.若x方向始終勻速,則y方向先減速后加速
B.若x方向始終勻速,則y方向先加速后減速
C.若y方向始終勻速,則x方向先減速后加速
D.若y方向始終勻速,則x方向先加速后減速
(多選)9.(6分)如圖所示,輕桿長為3L,在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B,桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動軸上,外界給予系統(tǒng)一定的能量后,桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,在轉(zhuǎn)動的過程中,忽略空氣的阻力。某時刻若球B運動到最高點,且球B對桿恰好無作用力,重力加速度為g,則下列說法正確的是( )
A.此時球B在最高點時速度不為零
B.此時球A的速度比B球的速度大
C.此時桿對水平軸的作用力為1.5mg
D.此時桿對水平軸的作用力為3mg
(多選)10.(6分)如圖所示,一個半徑R=0.75m的半圓柱體放在水平地面上,一小球從圓柱體左端A點正上方的B點水平拋出(小球可視為質(zhì)點),恰好從半圓柱體的C點掠過。已知O為半圓柱體圓心,OC與水平方向夾角為53°,重力加速度為g=10m/s2,則( )
A.小球從B點運動到C點所用時間為0.3s
B.小球從B點運動到C點所用時間為0.5s
C.小球做平拋運動的初速度為4m/s
D.小球做平拋運動的初速度為6m/s
三、實驗題:(每空3分,滿分18分)
11.(9分)在“探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系”的實驗中。
(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時我們主要用到了物理學(xué)中 的方法。
A.理想實驗法
B.等效替代法
C.控制變量法
D.演繹法
(2)如圖所示,A、B都為質(zhì)量相同的鋼球,圖中所示是在研究向心力的大小Fn與 的關(guān)系。
A.質(zhì)量m
B.角速度ω
C.半徑r
(3)如圖所示,若圖中標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1:4,由圓周運動知識可以判斷與皮帶連接的變速輪塔相對應(yīng)的半徑之比為 。
A.1:4
B.4:1
C.1:2
D.2:1
12.(9分)(1)在做“研究平拋運動”實驗時,除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外,下列器材中還需要的是 (填字母);
A.秒表
B.天平
C.彈簧測力計
D.重垂線
E.刻度尺
(2)實驗中,通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡。為了能較準(zhǔn)確地描繪小球的運動軌跡,下面列出了一些操作要求,你認(rèn)為正確的選項是 ;
A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B.每次釋放小球的位置可以不同
C.每次必須由靜止釋放小球
D.小球運動時可以與木板上的白紙(或方格紙)相接觸
E.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點連成折線
(3)圖為某次實驗中作出的平拋運動的軌跡,O為平拋的起點,則此次實驗的水平初速度大小為 m/s(g取9.8m/s2)。
四、計算題(共3題,共36分)
13.(12分)若河寬為100m,已知水流速度是4m/s,小船在靜水中的速度是3m/s,即船速(靜水中)小于水速。求:
(1)欲使船渡河時間最短,船渡河最短時間是多少?
(2)欲使航行距離最短,最短距離是多少?
14.(12分)長為L的細(xì)線,栓一質(zhì)量為m的小球,一端固定于O點,讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運動(這種運動通常稱為圓錐擺運動),如圖所示,擺線L與豎直方向的夾角為θ.
求 (1)線的拉力.
(2)小球運動的線速度的大?。?br>15.(12分)第24屆冬季奧林匹克運動會2022年2月4日﹣2022年2月20日在北京舉辦,如圖所示,中國選手跳臺滑雪運動員谷愛凌在一次比賽時,經(jīng)過一段時間的加速滑行后從O點水平飛出,經(jīng)過3s落到斜坡上的A點。已知O點是斜坡的起點,斜坡與水平面的夾角θ=37°,不計空氣阻力(sin37°=0.6,cs37°=0.8,g取10m/s2)。求:
(1)A點與O點的距離L;
(2)谷愛凌離開O點時的速度大小;
(3)谷愛凌從O點飛出開始到離斜坡距離最遠(yuǎn)所用的時間。
2023-2024學(xué)年安徽省安慶市懷寧二中高一(下)期中物理試卷
參考答案與試題解析
一.選擇題(共7小題)
二.多選題(共3小題)
一、單項選擇題(本題共7個小題,每小題4分,共28分。每小題給出的四個選項中有的有一個選項正確,選對的得4分,不選和錯選的得0分。)
1.(4分)下列關(guān)于運動的說法正確的是( )
A.兩個直線運動的合運動一定是直線運動
B.曲線運動一定是變速運動
C.做圓周運動的物體,合力一定指向圓心
D.平拋運動是變加速曲線運動
【分析】根據(jù)直線運動的合運動,曲線運動的速度特點,圓周運動物體的受力情況和平拋運動的性質(zhì)進(jìn)行分析解答。
【解答】解:A.兩個直線運動的合運動是否是直線運動,關(guān)鍵看合速度的方向和合加速度的方向是否在同一條直線上,如果不在一條直線上,則合運動不是直線運動,比如平拋運動,故A錯誤;
B.曲線運動的速度方向為該點的切線方向,時刻變化,故曲線運動是變速運動,故B正確;
C.做勻速圓周運動的物體,合力提供向心力,一定指向圓心;如果是變速圓周運動,合力則不指向圓心,但一定有指向圓心的分量,故C錯誤;
D.平拋運動的物體只受重力,其加速度為重力加速度,大小方向恒定,是勻加速曲線運動,故D錯誤。
故選:B。
【點評】考查直線運動的合運動,曲線運動的速度特點,圓周運動物體的受力情況和平拋運動的性質(zhì),會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
2.(4分)如圖所示,玩具槍槍管保持水平且與固定靶中心位于同一水平線上,槍口與靶心距離不變。若不考慮空氣阻力,子彈擊中靶后即停止,則子彈發(fā)射速度越大( )
A.位移越大B.空中飛行時間越短
C.空中飛行時間越長D.擊中點離靶心越遠(yuǎn)
【分析】子彈做平拋運動,在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動,根據(jù)平拋運動的基本公式x=v0t,和即可求解。
【解答】解:BC、子彈在水平方向上做勻速直線運動,由x=v0t可知水平位移不變時,子彈發(fā)射速度越大,飛行的時間就越短,故B正確、C錯誤;
D、子彈在豎直方向上做自由落體運動,由可知,子彈在空中的飛行時間越短,豎直位移越小,即擊中點距離靶心越近,故D錯誤;
A、子彈從射出到擊中靶后的位移為,由此可知,水平位移不變時,發(fā)射速度越大,豎直位移越小,則合位移越小,故A錯誤。
故選:B。
【點評】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律,結(jié)合運動學(xué)公式進(jìn)行分析。
3.(4分)兩個大輪半徑相等的皮帶輪的結(jié)構(gòu)如圖所示,AB兩點的半徑之比為2:1,CD兩點的半徑之比也為2:1,下列說法正確的是( )
A.A、B兩點的線速度之比為vA:vB=1:2
B.A、C兩點的線速度之比為vA:vC=1:1
C.A、C兩點的角速度之比為ωA:ωC=1:2
D.A、D兩點的線速度之比為vA:vD=1:2
【分析】共軸轉(zhuǎn)動的點角速度相等,靠傳送帶傳動輪子邊緣上的點線速度大小相等,結(jié)合線速度與角速度關(guān)系求出A、B、C、D的線速度大小和角速度大小之比.
【解答】解:A、AB兩點共軸轉(zhuǎn)動,角速度相等,根據(jù)v=rω知,vA:vB=rA:rB=2:1,故A錯誤;
B、A、D兩點靠傳送帶傳動,則vA=vD,C、D兩點共軸轉(zhuǎn)動,則角速度相等,根據(jù)v=rω知,vC:vD=rC:rD=2:1,所以vA:vC=vD:vC=1:2.故B錯誤;
C、由B的方向可知,vA:vC=1:2,又兩個大輪半徑相等,根據(jù)v=rω知ωA:ωC=1:2.故C正確;
D、因為A、D兩點靠傳送帶傳動,則兩點的線速度相等。故D錯誤。
故選:C。
【點評】解決本題的關(guān)鍵知道共軸轉(zhuǎn)動的點角速度相等,靠傳送帶傳動輪子邊緣的點線速度大小相等,以及知道線速度與角速度的關(guān)系,并能靈活運用.
4.(4分)如圖所示,河水向左流動,實線表示河岸,虛線表示某同學(xué)畫出小船從河岸M駛向?qū)Π禢的航線,圖中符合實際且能使小船渡河時間最短的是( )
A.B.
C.D.
【分析】小船同時參與兩個分運動,一是小船相對水的運動,即在靜水中的運動,一是隨水流的運動,最終的運動是這兩個運動的合運動,根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行分析.
【解答】解:A、小船相對水的運動速度垂直于河岸,合速度的方向偏向下游。且過河時間最短。故A正確;
BC、當(dāng)船頭垂直于河岸渡河時,由于船還要隨河水向下運動,所以船的實際運動軌跡應(yīng)是向下游偏的直線,故BC錯誤;
D、根據(jù)平行四邊形定則知,船的合速度的方向正好垂直河岸,過河的位移最小,故D錯誤。
故選:A。
【點評】該題考查運動的合成與分解,解決本題的關(guān)鍵知道速度的合成遵循平行四邊形定則,以及船的運動是由船相對于靜水的運動與水的運動組成的.
5.(4分)如圖所示,某型號飛機起飛時以v=300km/h的速度斜向上飛,飛行方向與水平面的夾角為θ=37°,假設(shè)θ角保持不變,已知sin37°=0.6,cs37°=0.8。則此飛機1min飛行的水平位移大小和上升的高度為( )
A.3km和4kmB.4km和3kmC.6km和8kmD.8km和6km
【分析】飛機以300km/h的速度斜向上飛行,方向與水平方向成37°角,合速度為飛機的實際速度,將合速度沿著水平方向和豎直方向正交分解,再根據(jù)位移公式計算即可。
【解答】解:飛機經(jīng)過t=1min飛行的水平位移大小為,上升的高度,故B正確,ACD錯誤。
故選:B。
【點評】本題可以分解速度,然后求解水平分位移和豎直分位移,也可以先求解飛機的位移,然后把位移分解為水平分位移和豎直分位移。
6.(4分)如圖所示,兩個質(zhì)量相同的小球,用長度不等的細(xì)線拴在同一點并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動。它們的( )
A.向心力大小相等B.運動角速度大小相等
C.運動線速度大小相等D.向心加速度大小相等
【分析】兩個小球均做勻速圓周運動,對它們受力分析,找出向心力來源,可先求出角速度,再由角速度與周期、線速度、向心加速度的關(guān)系公式求解.
【解答】解:AB、對其中一個小球受力分析,如圖,受重力,繩子的拉力,由于小球做勻速圓周運動,故合力提供向心力;
將重力與拉力合成,合力指向圓心,由幾何關(guān)系得,合力:F合=mgtanθ ①;所以兩球向心力不相等;
由向心力公式得到,F(xiàn)n=mω2r ②;
設(shè)球與懸掛點間的高度差為h,由幾何關(guān)系,得:r=htanθ ③;
由①②③三式得,ω,則兩球角速度相等;
故A錯誤,B正確;
C、由v=ωr,兩球轉(zhuǎn)動半徑不等,線速度不等,故C錯誤;
D、由a=ω2r,兩球轉(zhuǎn)動半徑不等,向心加速度不等,故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題關(guān)鍵要對球受力分析,找向心力來源,求角速度;同時要靈活應(yīng)用角速度與線速度、周期、向心加速度之間的關(guān)系公式.
7.(4分)如圖所示,質(zhì)量相同的兩個小球a、b分別從斜面頂端A和斜面中點B沿水平方向拋出,恰好都落在斜面底端,不計空氣阻力,下列說法正確的是( )
A.小球a、b拋出時的初速度大小之比為2:1
B.小球a、b到達(dá)斜面底端時的位移之比為:1
C.小球a、b到達(dá)斜面底端時速度方向與斜面的夾角之比為1:1
D.小球a、b到達(dá)斜面底端時的速度大小之比為2:1
【分析】對平拋運動進(jìn)行分析時可將其分解為水平方向和豎直方向,水平方向做勻速直線運動,豎直方向做自由落體運動,分別列出兩個方向速度、位移的表達(dá)式,可求相關(guān)物理量與時間的關(guān)系以及速度偏轉(zhuǎn)角、位移偏轉(zhuǎn)角。
【解答】解:A、根據(jù),得,則時間之比為,根據(jù)可知,初速度之比為,故A錯誤;
B、因為兩小球下落的高度之比為2:1,水平位移之比為2:1,所以小球a、b到達(dá)斜面底端時的位移之比為2:1,故B錯誤;
C、小球落在斜面上,速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍,因為位移與水平方向的夾角相等,則速度與水平方向的夾角相等,到達(dá)斜面底端時速度方向與斜面的夾角也相等,故C正確;
D、由豎直方向上做自由落體運動,有,合速度,故到達(dá)斜面底端時速度大小之比為,D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查平拋運動,要求學(xué)生通過分解運動的方式對平拋運動進(jìn)行分析,考查學(xué)生對知識的掌握程度以及分析問題的能力,難度適中。
二、多項選擇題(本題共3個小題,每小題6分,共18分。每小題給出的四個選項中有幾個選項正確,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,不選和有錯誤的得0分。)
(多選)8.(6分)研究某一物體運動時,得到如圖所示的一段運動軌跡,下列判斷正確的是( )
A.若x方向始終勻速,則y方向先減速后加速
B.若x方向始終勻速,則y方向先加速后減速
C.若y方向始終勻速,則x方向先減速后加速
D.若y方向始終勻速,則x方向先加速后減速
【分析】圖象為平面直角坐標(biāo)系,在xOy平面內(nèi)任意一點的坐標(biāo)值表示物體離開坐標(biāo)軸的距離,如果縱坐標(biāo)增加快,說明y方向運動快,如果橫坐標(biāo)增加快,說明x方向運動快。
【解答】解:AB、若x方向始終勻速,曲線運動物體所受合力指向軌跡的凹側(cè),則物體所受合力沿y方向,且合力先指向y軸負(fù)方向后指向y軸正方向,即y方向先減速后加速,故A正確,B錯誤;
CD、若y方向始終勻速,曲線運動物體所受合力指向軌跡的凹側(cè),則物體所受合力沿x方向,且合力先指向x軸正方向后指向x軸負(fù)方向,即x方向先加速后減速。故C錯誤,D正確;
故選:AD。
【點評】注意此題是平面直角坐標(biāo)系,與速度—時間圖象和位移—時間圖象不同,所以圖象問題一定要看清坐標(biāo)軸的物理意義。
(多選)9.(6分)如圖所示,輕桿長為3L,在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B,桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動軸上,外界給予系統(tǒng)一定的能量后,桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,在轉(zhuǎn)動的過程中,忽略空氣的阻力。某時刻若球B運動到最高點,且球B對桿恰好無作用力,重力加速度為g,則下列說法正確的是( )
A.此時球B在最高點時速度不為零
B.此時球A的速度比B球的速度大
C.此時桿對水平軸的作用力為1.5mg
D.此時桿對水平軸的作用力為3mg
【分析】抓住B在最高點時,球B對桿無作用力,結(jié)合牛頓第二定律求出B的速度,抓住A、B的角速度相等,求出A的速度。根據(jù)牛頓第二定律求出桿子對A的作用力,從而得出桿對水平軸的作用力大小。
【解答】解:A、球B運動到最高點時,球B對桿恰好無作用力,即重力恰好提供向心力,有:,解得:v,可知球B在最高點時速度不為零,故A正確;
B、由于A、B的角速度相等,線速度之比為1:2,可知A的速度為vA,可知球A的速度比B球的速度小,故B錯誤;
C、球B在最高點,桿子對球B無作用力,對A分析,根據(jù)牛頓第二定律得:F﹣mg,解得:F=1.5mg,則桿對球A的作用力為1.5mg,桿對水平軸的作用力為1.5mg,故C正確,D錯誤。
故選:AC。
【點評】解決本題的關(guān)鍵知道A、B的角速度相等,通過牛頓第二定律求出B在最高點的速度是突破口。
(多選)10.(6分)如圖所示,一個半徑R=0.75m的半圓柱體放在水平地面上,一小球從圓柱體左端A點正上方的B點水平拋出(小球可視為質(zhì)點),恰好從半圓柱體的C點掠過。已知O為半圓柱體圓心,OC與水平方向夾角為53°,重力加速度為g=10m/s2,則( )
A.小球從B點運動到C點所用時間為0.3s
B.小球從B點運動到C點所用時間為0.5s
C.小球做平拋運動的初速度為4m/s
D.小球做平拋運動的初速度為6m/s
【分析】根據(jù)平拋運動速度與水平方向夾角的正切值等于位移與水平方向夾角正切值的2倍,以及根據(jù)幾何求出水平位移,從而求出豎直方向上的位移,根據(jù)豎直方向的位移公式求出平拋運動的時間;根據(jù)水平方向的位移公式求出初速度。
【解答】解:小球做平拋運動,飛行過程中恰好與半圓軌道相切于C點,知速度與水平方向的夾角為37°,設(shè)位移與水平方向的夾角為θ,則有:tanθ
因為tanθ,R=0.75m
解得:y
根據(jù)y
解得:t=0.3s
水平位移x=1.6R=v0t
解得:v0=4m/s,故AC正確。
故選:AC。
【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律,抓住速度方向,結(jié)合位移關(guān)系、速度關(guān)系進(jìn)行求解。
三、實驗題:(每空3分,滿分18分)
11.(9分)在“探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系”的實驗中。
(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時我們主要用到了物理學(xué)中 C 的方法。
A.理想實驗法
B.等效替代法
C.控制變量法
D.演繹法
(2)如圖所示,A、B都為質(zhì)量相同的鋼球,圖中所示是在研究向心力的大小Fn與 B 的關(guān)系。
A.質(zhì)量m
B.角速度ω
C.半徑r
(3)如圖所示,若圖中標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1:4,由圓周運動知識可以判斷與皮帶連接的變速輪塔相對應(yīng)的半徑之比為 D 。
A.1:4
B.4:1
C.1:2
D.2:1
【分析】(1)根據(jù)實驗原理進(jìn)行分析作答;
(2)根據(jù)向心力公式結(jié)合題圖的已知條件分析作答;
(3)根據(jù)向心力公式以及線速度、角速度的關(guān)系求解作答。
【解答】解:(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時我們主要用到了物理學(xué)中控制變量法,故ABD錯誤,C正確。
故選:C。
(2)鋼球A、B的質(zhì)量相同,由圖示可知,兩個鋼球做勻速圓周運動的半徑r相等,則探究的是向心力的大小F與角速度ω的關(guān)系,故B正確,AC錯誤。
故選:B。
(3)兩鋼球質(zhì)量m相等,做勻速圓周運動的半徑r相等,根據(jù)F=mω2r可知二者角速度之比為
兩變速塔輪邊緣的線速度大小相等,所以有ω左R左=ω右R右,解得,與皮帶連接的左、右變速輪塔相對應(yīng)的半徑之比為R左:R右=2:1,故D正確,ABC錯誤。
故選:D。
故答案為:(1)C;(2)B;(3)D。
【點評】本題考查探究向心力大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間關(guān)系的實驗,解題關(guān)鍵在于理解實驗原理,掌握向心力公式、線速度與角速度的關(guān)系。
12.(9分)(1)在做“研究平拋運動”實驗時,除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外,下列器材中還需要的是 DE (填字母);
A.秒表
B.天平
C.彈簧測力計
D.重垂線
E.刻度尺
(2)實驗中,通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡。為了能較準(zhǔn)確地描繪小球的運動軌跡,下面列出了一些操作要求,你認(rèn)為正確的選項是 AC ;
A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B.每次釋放小球的位置可以不同
C.每次必須由靜止釋放小球
D.小球運動時可以與木板上的白紙(或方格紙)相接觸
E.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點連成折線
(3)圖為某次實驗中作出的平拋運動的軌跡,O為平拋的起點,則此次實驗的水平初速度大小為 1.6 m/s(g取9.8m/s2)。
【分析】(1)根據(jù)實驗原理選擇實驗器材;
(2)根據(jù)實驗原理和注意事項分析判斷;
(3)根據(jù)自由落體運動公式和勻速直線運動公式計算。
【解答】解:(1)在做“研究平拋物體的運動”實驗時,除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外,下列器材中還需要重垂線,以及刻度尺,用來測量距離。故DE正確,ABC錯誤。
故選:DE。
(2)A.為了保證小球的初速度水平,應(yīng)使斜槽軌道末端切線水平,故A正確;
BC.為了保證小球的初速度相等,每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放,故B錯誤,C正確;
D.小球運動時不可以與木板上的白紙(或方格紙)相接觸,接觸時小球受摩擦力,則小球不是做平拋運動,故D錯誤;
E.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點連成光滑的曲線,故E錯誤。
故選:AC。
(3)因為 O為平拋的起點,根據(jù)

解得
t=0.2s
根據(jù)
x=v0t
解得
v0=1.6m/s
故答案為:(1)DE;(2)AC;(3)1.6。
【點評】本題關(guān)鍵掌握平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。
四、計算題(共3題,共36分)
13.(12分)若河寬為100m,已知水流速度是4m/s,小船在靜水中的速度是3m/s,即船速(靜水中)小于水速。求:
(1)欲使船渡河時間最短,船渡河最短時間是多少?
(2)欲使航行距離最短,最短距離是多少?
【分析】(1)當(dāng)靜水速的方向與河岸垂直時,渡河時間最短;
(2)因為靜水速小于水流速,合速度方向不可能垂直于河岸,即不可能垂直渡河,當(dāng)合速度的方向與靜水速的方向垂直時,渡河位移最短。
【解答】解:(1)當(dāng)靜水速的方向與河岸垂直時,小船渡河所需時間最短,為
(2)因為靜水速小于水的流速,所以船不能垂直渡河,只有當(dāng)船的合速度方向與船在靜水速度的方向垂直,渡河位移最短,設(shè)此時合速度的方向與河岸的夾角為θ,有:

則渡河的最小位移為:
答:(1)欲使船渡河時間最短,船渡河最短時間是;
(2)欲使航行距離最短,最短距離是。
【點評】解決本題的關(guān)鍵知道合運動與分運動具有等時性,以及知道靜水速與河岸垂直時,渡河時間最短。若靜水速大于水流速,合速度方向與河岸垂直時,渡河位移最短;若靜水速小于水流速,則合速度方向與靜水速方向垂直時,渡河位移最短。
14.(12分)長為L的細(xì)線,栓一質(zhì)量為m的小球,一端固定于O點,讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運動(這種運動通常稱為圓錐擺運動),如圖所示,擺線L與豎直方向的夾角為θ.
求 (1)線的拉力.
(2)小球運動的線速度的大小.
【分析】小球在重力和拉力合力作用下做圓周運動,靠兩個力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出角速度,進(jìn)而求出周期.
【解答】解:擺球的受力分析如圖所示,
沿y軸方向:Fcsθ﹣mg=0 ①
解得:F ②
沿x軸方向:Fsinθ=m ③
R=Lsinθ ④
聯(lián)立③④式得:v=sinθ
答:(1)線的拉力F為;
(2)小球運動的線速度大小為sinθ.
【點評】解決本題的關(guān)鍵搞清小球做圓周運動向心力的來源,運用牛頓第二定律進(jìn)行求解.
15.(12分)第24屆冬季奧林匹克運動會2022年2月4日﹣2022年2月20日在北京舉辦,如圖所示,中國選手跳臺滑雪運動員谷愛凌在一次比賽時,經(jīng)過一段時間的加速滑行后從O點水平飛出,經(jīng)過3s落到斜坡上的A點。已知O點是斜坡的起點,斜坡與水平面的夾角θ=37°,不計空氣阻力(sin37°=0.6,cs37°=0.8,g取10m/s2)。求:
(1)A點與O點的距離L;
(2)谷愛凌離開O點時的速度大小;
(3)谷愛凌從O點飛出開始到離斜坡距離最遠(yuǎn)所用的時間。
【分析】(1)谷愛凌在豎直方向做自由落體運動,結(jié)合幾何關(guān)系求解A點與O點的距離L;
(2)谷愛凌在水平方向的分運動為勻速直線運動,水平位移除以運動時間等于水平速度;
(3)將速度和加速度分別沿斜面方向和垂直斜面方向分解,結(jié)合運動學(xué)公式求解。
【解答】解:(1)谷愛凌在豎直方向做自由落體運動,有

解得

(2)設(shè)谷愛凌離開O點時的速度為v0,谷愛凌在水平方向的分運動為勻速直線運動,有
Lcs37°=v0t
解得

(3)谷愛凌的平拋運動可分解為沿斜面方向的勻加速運動(初速度為v0cs37°、加速度為gsin37°)和垂直斜面方向的類豎直上拋運動(初速度為v0sin37°、加速度為gcs37°)。當(dāng)垂直斜面方向的速度減為零時,谷愛凌離斜坡最遠(yuǎn),有
v0sin37°=gcs37°?t
解得
t=1.5s
答:(1)A點與O點的距離等于75m;
(2)谷愛凌離開O點時的速度大小等于20m/s;
(3)愛凌從O點飛出開始到離斜坡距離最遠(yuǎn)所用的時間等于1.5s。
【點評】對于平拋運動與斜面的結(jié)合的問題,可以分為兩種模型:
①從斜面上平拋的物體,如果仍舊落在斜面上,那么它的位移偏轉(zhuǎn)角就是斜面的傾角;所以此類問題要判斷物體是否會落在斜面上。
②落在斜面上的平拋運動,通常可以根據(jù)題目的描述結(jié)合斜面的傾角確定速度的偏轉(zhuǎn)角,從而解決其他問題。
聲明:試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布日期:2025/4/21 10:22:55;用戶:秦子政;郵箱:13669037329;學(xué)號:41037197題號
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
B
C
A
B
B
C
題號
8
9
10
答案
AD
AC
AC

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