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南武中学高一物理周末练习(第十一周) 1.圆周、抛体
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一、单选题
1.如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为,货物的质量为,货车向左做匀速直线运动,在将货物提升到图示的位置时,货箱速度为,连接货车的缆绳与水平方向夹角为,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A.货车的速度等于
B.货物处于超重状态
C.缆绳中的拉力小于
D.货车的对地面的压力大于货车的重力
2.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取10m/s2,则可求出(?????)
A.小球抛出时离地面的高度是10m
B.小球落地时的速度方向与水平地面成30°角
C.小球落地时的速度大小是15m/s
D.小球从抛出点到落地点的水平位移大小是5m
3.如图所示,自行车大齿轮、小齿轮、后轮半径不相同,关于它们边缘上的三个点A、B、C的描述,以下说法正确的是( )
A.A点和C点的线速度大小相等 B.A点和B点的角速度相等
C.A点和B点的线速度大小相等 D.B点和C点的线速度大小相等
4.2021年3月14日,中国小将谷爱凌获自由式滑雪世锦赛女子坡面障碍技巧赛的冠军。现假设运动员从跳台a处沿水平方向飞出,在斜坡b处着陆,如图所示,测得a、b间的距离为40m,斜坡与水平面的夹角为30°,不计空气阻力,下列说法正确的有( )
A.运动员在空中相同时间内速度的变化不相同
B.1s末该运动员离斜面最远
C.运动员在a处的速度为
D.若增大初速度,运动员着陆斜坡速度与水平方向的夹角增大
5.高铁项目的建设加速了国民经济了发展,铁路转弯处的弯道半径r是根据高速列车的速度决定的。弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计与r和速率v有关。当火车以规定速度通过弯道时,内低外高的轨道均不受挤压,则下列说法正确的是( )
A.当火车以规定速度转弯时,火车受重力、支持力、向心力
B.若要降低火车转弯时的规定速度,可减小火车的质量
C.若要增加火车转弯时的规定速度,可适当增大弯道的坡度
D.当火车的速度大于规定速度时,火车将挤压内轨
6.如图所示,有一条宽为的河道,一小船从岸边的某点渡河,渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为,水流速度大小为。下列说法正确的是( )
A.小船渡河过程中的位移大小为
B.小船渡河的时间是
C.小船在河水中航行的轨迹是曲线
D.小船在河水中的速度是
二、多选题
7.胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压,在汽车上安装胎压监测报警器,可以预防因汽车轮胎胎压异常而引发的事故。一辆装有胎压报警器的载重汽车在高低不平的路面上行驶,其中一段路面的水平观察视图如图所示,图中虚线是水平线下列说法正确的是( )
/
A.若汽车速率不变,经过图中A处最容易超压报警
B.若汽车速率不变,经过图中B处最容易超压报警
C.若要尽量使胎压报警器不会超压报警,应增大汽车的速度
D.若要尽量使胎压报警器不会超压报警,应减小汽车的速度
8.如图所示,竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆环形细管,现给小球(直径略小于管内径)一个初速度,使小球在管内做圆周运动,小球通过最高点时的速度为v,已知重力加速度为g , 则下列叙述中正确的是( )
A.v的极小值为0
B.v由零逐渐增大的过程中,轨道对球的弹力先减小再增大
C.当v由值逐渐增大的过程中,轨道对小球的弹力也逐渐增大
D.当v由值逐渐减小的过程中,轨道对小球的弹力也逐渐减小
9.如图所示,两轻绳上端固定于同一点,下端分别与两个小球相连,两个小球在同一水平面内做匀速圆周运动,则( )
A.小球A的质量一定小于小球B的质量
B.小球A所需的向心力一定大于小球B所需向心力
C.两个小球角速度一定相同
D 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 心力,即 则
可以看出规定的速度与火车的质量无关,故B错误;
C.根据公式,可以看出当θ增大时,规定速度也增大,故C正确;
D.当火车的速度大于规定速度时,则受到外轨弹力与重力和支持力的合力一起提供向心力,使火车继续做圆周运动,所以火车将挤压外轨,故D错误。故选C。
6.B
A.小船参与了两个方向的运动,一个是垂直于河岸的运动,一个是沿着河岸的运动,小船到达河对岸时,垂直于河岸的位移为,总位移大于,A错误;
B.由于渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直,故
解得 选项B正确;
C.小船垂直于河岸方向做匀速直线运动,沿河岸方向也做匀速直线运动,所以小船的实际运动为匀速直线运动,C错误;
D.小船在河水中的速度为D错误。故选B。
7.AD
AB.在A点和B点,小车的向心加速度分别是向上和向下,所以在A点和B点小车分别处于超重状态和失重状态,所以若汽车速率不变,经过图中A处最容易超压报警,故A正确,B错误;CD.在A点,根据牛顿第二定律有 得
可知若要尽量使胎压报警器不会超压报警,应减小汽车的速度,故D正确,C错误。
故选AD。
8.ABC
A.当v较小时,对小球通过最高点,由牛顿第二定律
带入可得FN=mg等式成立,说明v的极小值可以为0,故选项A正确;
BCD.当v较小在0~范围内变化时
可知,FN随着v的减小而逐渐增大,随着v的增大而逐渐减小;
当v在大于范围内逐渐变大时mg+FN=m
可知,FN随着v的增大而逐渐变大,故选项B、C正确,D错误。
故选ABC。
9.CD
AB.根据题中条件,无法确定两球的质量大小关系,所以向心力大小也无法确定,AB错;
C.设小球所在水平面与悬挂点的竖直距离为h,轻绳与竖直方向的夹角为θ,两小球均满足 解得
两球角速度相等,且与球的质量及轻绳与竖直方向的夹角无关,C正确;
D.小球A的轨迹半径大于小球B的轨迹半径
所以小球A的向心加速度一定大于小球B的向心加速度,D正确。故选CD。
10.???? C???? AD##DA???? 1.6???? 1.5???? 2.5???? (-L,L)
(1)[1]除所给器材外,还需要重垂线,来确定y轴。由于实验不需要测量小球的质量、受力以及运动的时间,所以不需要天平、弹簧测力计、秒表。故选C。
(2)[2]A.为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动,需调节使斜槽轨道的末端水平,故A正确;BD.为了保证小球每次平抛的初速度大小相等,应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑,斜槽不需要光滑,故B错误,故D正确;
C.本实验中不需要平衡摩擦力,故C错误。故选AD。
(3)[3]取题图乙可知,时,,在竖直方向有
可得小球平抛运动的时间则小球做平抛运动的初速度
11.(1)1000N;(2)6s;(3)20m
(1)设钢绳上的拉力大小为F,对小张和座椅进行受力分析,竖直方向合力为零,有
?????①解得 ?????②
(2)根据几何关系可得小张绕转轴运动的半径为?????③
设小张绕转轴运动的周期为T,对小张和座椅,在水平面上由牛顿第二定律得?????④ 联立②③④解得?????⑤
(3)脱落的皮球沿着飞椅运动轨迹的切线方向飞出做平抛运动,设皮球脱落瞬间的速度大小为v,根据牛顿第二定律有 ?????⑥
皮球脱落时离地的高度为?????⑦
根据平抛运动规律,有?????⑧?????⑨
设皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离为S,位置关系俯视图如图所示。
则有?????⑩联立②⑥⑦⑧⑨⑩解得??????
12.(1);(2);(3)
(1)依题意,可得最高点A时,小球加速度a的大小为
(2)在水平位置B时,小球重力及杆对小球的作用力提供小球做匀速圆周运动的向心力,则可得
(3)最高点A时,根据牛顿第二定律有
代入数据求得最低点C时,根据牛顿第二定律有
求得
故杆对小球的作用力、的大小之差为
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