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四川省凉山州西昌市2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷
一、单选题
1．（2022高一下·西昌期中）一质点沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐减小，在此过程中质点所受合力的方向可能是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】质点做曲线运动，所受合力指向轨迹凹侧，且由于质点速度逐渐减小，则合力与速度方向夹角大于90°，综上所述可知ABD不可能正确，C可能正确。
故答案为：C。
【分析】曲线运动所受的合力指向曲线的凹侧，当合力与速度夹角为锐角时 物体做加速，钝角时做减速。
2．（2022高一下·西昌期中）关于运动，下列说法中正确的是（ ）
A．物体在恒力作用下可能做匀速圆周运动
B．平抛运动中相等时间内速度的变化量相同
C．曲线运动某点的加速度方向就是曲线的切线方向
D．物体发生运动时，一定受到力的作用
【答案】B
【知识点】曲线运动的条件；匀速圆周运动
【解析】【解答】A．做匀速圆周运动的物体所受的力是大小不变，方向变化的力，故物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动，A不符合题意；
B．根据
可知，平抛运动中相等时间内速度的变化量相同，B符合题意；
C．做曲线运动的物体，某点的速度方向就是通过该点曲线的切线方向，加速度方向与速度方向不共线，所以不可能在曲线的切线方向，C不符合题意；
D．物体的运动不需要力来维持，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】匀速圆周运动的物体所受的合力大小不变，方向不断变化，利用加速度的定义式得出相等时间内的速度变阿虎量；曲线运动在某点速度的方向为该点的切线方向；物体的运动不需要力来维持。
3．（2022高一下·西昌期中）对于做匀速圆周运动的物体，下面说法中正确的是（ ）
A．线速度不变 B．向心力不变
C．向心加速度不变 D．角速度不变
【答案】D
【知识点】向心加速度；匀速圆周运动
【解析】【解答】做匀速圆周运动的物体，线速度大小不变、方向变化；向心力大小不变、方向变化；向心加速度大小不变、方向变化；角速度不变。ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】匀速圆周运动的物体线速度大小不变，方向时刻发生变化；向心力和向心加速度大小不变，方向不断发生变化。
4．（2022高一下·西昌期中）如图所示，做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，则（ ）
A．重物B匀速上升 B．重物B减速上升
C．拉力大于B的重力 D．拉力等于B的重力
【答案】C
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】设绳与水平方向夹角为 ，重物B的速度与小车A沿绳方向的分速度相等，即vA =vB
小车A向左匀速运动过程， 逐渐减小， 逐渐增大，故vB逐渐增大，重物B加速上升，故绳的拉力大于B的重力，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据速度的合成与分解得出AB沿绳子方向的分速度，沿绳子 方向的分速度相等，利用分速度的表达式判断B的速度变化情况，并得出绳子拉力和B的重力的大小关系。
5．（2022高一下·西昌期中）一小船以船头垂直于河岸方向过河，已知河宽为50m，河水的流速大小为3m/s，小船做初速度为零，加速度为1m/s2做匀加速运动，则（ ）
A．小船过河的时间约为16.7s
B．小船在河对岸下游30m处靠岸
C．小船过河时做直线运动
D．小船过河过程中垂直河岸的最大速度为8m/s
【答案】B
【知识点】速度的合成与分解；匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】A．小船过河的时间为
A不符合题意；
B．小船在沿河岸方向的位移大小为
即小船在河对岸下游30m处靠岸，B符合题意；
C．小船在垂直于河岸方向做匀加速直线运动，在沿河岸方向做匀速直线运动，其合运动为曲线运动，C不符合题意；
D．小船过河过程中垂直河岸的最大速度为
D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据匀变速直线运动的位移与时间的关系得出小船渡河的时间，根据匀速直线运动的规律得出小船沿和岸方向的位移。
6．（2022高一下·西昌期中）某型号石英表中的时针、分针、秒针的长度之比为1∶2∶2，则三针尖端的线速度之比为（ ）
A．1∶24∶1440 B．720∶60∶1 C．1∶18∶1080 D．1∶24∶720
【答案】A
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】时针12小时旋转一周，分针1小时旋转1周，秒针1分钟旋转一周，所以时针、分针、秒针的的周期之比为
角速度之比为
根据 可得三针尖端的线速度之比为
故答案为：A。
【分析】时针、分针、秒针做匀速圆周运动，根据角速度和周期的关系得出三根针的角速度之比；结合线速度和角速度的关系得出三根针的线速度之比。
7．（2022高一下·西昌期中）如图所示，天花板上有一可自由转动光滑小环Q，一轻绳穿过Q，两端分别连接质量为 的A、B小球．两小球分别在各自的水平面内做圆周运动，它们周期相等．则A、B小球到Q的距离 的比值 为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】受力分析的应用；匀速圆周运动
【解析】【解答】设悬挂A、B两球的绳子与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2，绳子拉力为T，对A小球水平方向： ；对B小球水平方向： ，联立得 ，D符合题意，ABC不符合题意．
故答案为：D
【分析】对小球AB进行受力分析，根据合力提供向心力从而得出 A、B小球到Q的距离 之比。
8．（2022高一下·西昌期中）如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以 和 的速度水平抛出，都落到了倾角为30°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打在斜面上，则 、 之比为（ ）
A．1：2 B．2：1 C．3：2 D．2：3
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】球A做平抛运动，根据分位移公式，有： ， ，又
联立解得： ；
小球B恰好垂直打到斜面上，则有： ， 则得： ，可得： ，C符合题意，A、B、D不符合题意；
故答案为：C．
【分析】小球A做平抛运动，利用平抛运动的规律得出A小球的初速度，利用速度的分解得出小球B的初速度，从而得出两小球初速度的比值。
二、多选题
9．（2022高一下·西昌期中）铁轨在弯道处总是外轨略高于内轨，这样可使火车以规定速度通过弯道时内外轨道均不受侧向挤压，保证行车安全，下列说法正确的是（ ）
A．当火车的速度大于规定速度时，火车将挤压外轨
B．当火车以规定速度转弯时，火车受重力、支持力、向心力
C．若要增加火车转弯时的规定速度，在设计铁路时可适当增大弯道上内外轨道的高度差
D．只要火车转弯时速度足够小，内外轨道就不会受到侧向挤压
【答案】A,C
【知识点】受力分析的应用；匀速圆周运动
【解析】【解答】A．当火车的速度大于规定速度时，火车有离心运动的趋势，此时外轨道受有侧向的挤压，不足的向心力由外轨道侧向挤压力提供，A符合题意；
B．火车在按规定速度行驶时内外轨道均不向车轮施加侧向压力，受重力和支持力，合力提供向心力，B不符合题意；
C．若要增加火车转弯时的规定速度，在设计铁路时可适当增大弯道上内外轨道的高度差，以增大重力和支持力的合力，即增大向心力，C符合题意；
D．当火车以小于规定速度时，有向心趋势，挤压内轨，即车轮轮缘会挤压内轨，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】对小球进行受力分析，根据火车的运动情况得出 ，火车转弯时利用合力提供向心力，从而得出增大内外轨道的高度差会增大向心力。
10．（2022高一下·西昌期中）如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A．小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能向上
B．小球通过管道最高点时，小球对管道可能无压力
C．小球通过管道最低点时，小球对管道的压力可能向上
D．小球通过管道最低点时，小球对管道可能无压力
【答案】A,B
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】AB．小球通过管道最高点时，向心力与重力方向相同，当小球的重力不足以提供其做匀速圆周运动的向心力时，小球将受到管道向下的压力，此时小球对管道的压力向上；当小球的重力恰好提供其做匀速圆周运动的向心力时，小球对管道无压力，AB符合题意；
CD．小球通过管道最低点时，向心力与重力方向相反，所以小球一定受到管道向上的压力，此时小球对管道一定存在向下的压力，CD不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】根据合力提供向心力，从而得出小球在最高点和最低点时对轨道压力的方向及大小。
11．（2022高一下·西昌期中）如图所示，水平屋顶高H=5m，围墙高h=3.2m，围墙到房子的水平距离L=6m，用墙外空地宽x=10m，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上，关于小球离开屋顶时的速度 说法正确的是（ ）（g取10m/s2）
A． 最大值为13m/s B． 最大值为16m/s
C． 最小值为5m/s D． 最小值为10m/s
【答案】B,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AB．当v0最大时，小球恰好落在空地右边缘。小球从抛出到落地的时间为
v0的最大值为
A不符合题意，B符合题意；
CD．当v0最小时，小球恰好经过围墙上边缘。小球从抛出到经过围墙上边缘用时为
v0的最小值为
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】小球从屋顶抛出后做平抛运动，平抛运动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，结合平抛运动的规律得出初速度的最大值和最小值。
12．（2022高一下·西昌期中）如图所示，匀速转动的水平圆盘上放有质量均为2kg的物体A、B，A、B间用细线沿半径方向相连。它们到转轴的距离分别为0.6m和1.0m，A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.4倍，g取10m/s2.现缓慢增大圆盘的角速度，则下列说法正确的是（ ）
A．当细线上开始有弹力时，圆盘的角速度为2rad/s
B．当A恰好达到最大静摩擦力时，圆盘的角速度为5rad/s
C．当A达到最大静摩擦力时，B受到的摩擦力大小为8N
D．在细线上有弹力后的某时刻剪断细线，A将做向心运动，B将做离心运动
【答案】A,C
【知识点】离心运动和向心运动；受力分析的应用；匀速圆周运动
【解析】【解答】A．设细线弹力为T，对B
解得
A符合题意；
BC．增大圆盘的角速度，B先达到最大静摩擦力，所以A达到最大静摩擦力时，B受到的摩擦力大小为
设A达到最大静摩擦力时，圆盘角速度为 ，则对A、B分别有
解得
B不符合题意，C符合题意；
D．剪断细线，绳子张力T消失，有前面的分析可知A随圆盘做圆周运动，B将做离心运动，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】对物块B进行受力分析，根据合力提供向心力从而得出圆盘的角速度；对物块AB进行受力分析，利用合力提供向心力得出圆盘的角速度；当合力不足以提供向心力时做离心运动。
三、实验题
13．（2022高一下·西昌期中）某实验小组采用如图甲所示向心力演示器探究影响向心力相球引球大小的因素，
（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时实验小组主要用到了物理学中___________的方法；
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．演绎法
（2）某次实验皮带套的两个塔轮的半径分别为 ；则A、B两球的角速度之比为 ；
（3）某次实验得到两物理量之间的关系如图乙，则得到的实验结论是： 。
【答案】（1）B
（2）2∶3
（3）当质量、半径一定时，向心力与角速度的平方成正比
【知识点】向心力
【解析】【解答】（1） 为了研究向心力与其中某一个因素的关系， 需控制其他量不变，即采用控制变量法，故答案为：B。
（2）由 得
皮带连接的两轮边缘点线速度v相等， ，则两轮的角速度之比为2∶3，A、B两球的角速度等于两塔轮的角速度，则A、B两球的角速度之比为2∶3。
（3） 图乙是一条通过原点的倾斜直线，说明当质量、半径一定时，向心力与角速度的平方成正比。
【分析】（1） 向心力演示器探究影响向心力相球引球大小的因素 的实验中使用的是控制变量法；
（2）利用线速度和角速度的关系得出AB两球的角速度之比；
（3）根据向心力与角速度的图像得出当质量、半径一定时，向心力与角速度的平方成正比。
14．（2022高一下·西昌期中）某实验小组用频闪照相的方法研究平抛运动。该同学以水平方向为x轴，竖直方向为y轴，得到小球运动过程中O、a、b、c的坐标位置如图所示，不计空气阻力。根据图象中的数据可知（g=10m/s2，计算结果均保留2位有效数字）：
（1）小球平抛的初速度为 m/s；
（2）小球过b点的速度为 m/s；
（3）小球抛出点的坐标为 。
【答案】（1）2.0
（2）3.2
（3）（－10cm，－1.25cm）
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）由图可知a、b、c三点相邻两点间水平距离相同，则相邻两点间的时间间隔相同，均设为T，根据运动学规律有
解得
所以小球平抛的初速度为
（2）小球在b点的竖直分速度为
小球过b点的速度为
（3）小球从抛出点到b点所经历的时间为
小球抛出点的横坐标为
纵坐标为
即小球抛出点的坐标为（－10cm，－1.25cm）。
【分析】（1）利用匀变速直线运动相同时间间隔内的位移差相等得出时间间隔的大小，通过水平方向上做匀速直线运动得出小球得初速度；
（2）根据中间时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度得出b点的竖直分速度，利用速度的合成得出小球过b点的速度；
（3）利用平抛运动的规律以及几何关系得出小球抛出点的坐标。
四、解答题
15．（2022高一下·西昌期中）一质点在光滑水平面从坐标系的坐标原点开始运动，沿x、y轴运动的图像分别如图甲、乙所示：求：
（1）2s末质点的速度；
（2）质点6s内的位移大小。
【答案】（1）解：由甲乙两图可得
质点2s末的速度为
设速度方向与x轴正方向成θ角，则
（2）解：x轴方向
y轴方向
质点6s内的位移大小为
【知识点】速度的合成与分解；匀变速直线运动基本公式应用；运动学 S-t 图像
【解析】【分析】（1）x-t图像的斜率得出x方向的速度，结合速度的合成得出质点2s末的速度；结合速度与水平方向夹角正切值；
（2）根据匀速直线运动的规律以及匀变速直线运动的规律和位移的合成得出质点6s内的位移。
16．（2022高一下·西昌期中）如图所示，平台AB距水平地面CD高h=1.8m，一质量为m=1kg（视为质点）的滑块，在水平恒力F作用下从A点由静止开始运动，并从平台的边沿B点水平飞出，最后落在地面上的D点，已知A、B两点间的距离x=4m，滑块落到D点的速度与水平方向成37°，滑块与水平台面间的动摩擦因数为0.4，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，求：
（1）滑块的水平飞出的速度大小 ；
（2）C、D间的距离是多少？
（3）水平恒力F为多少？
【答案】（1）解：滑块在D点处的竖直分速度大小为
根据速度的合成与分解有
解得 =8m/s
（2）解：滑块从B到D做平抛运动的时间为
C、D间的距离为
（3）解：滑块从A到B过程中的加速度大小为
根据牛顿第二定律有
解得F=12N
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；牛顿第二定律；平抛运动
【解析】【分析】（1）根据匀变速直线运动的位移与速度的关系以及速度的偏角得出滑块的水平飞出的速度；
（2）根据平抛运动竖直方向的运动规律得出滑块从B到D的运动时间；利用匀速直线运动的规律得出CD之间的距离；
（3）滑块从A到B过程中 利用位移与速度的关系以及牛顿第二定律得出水平恒力F。
17．（2022高一下·西昌期中）如图所示，倾角θ=30°的斜面固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点在转轴 上。将质量为m的小物块（可视为质点）放置于斜面的顶端，斜面底面长为L，小物块始终和斜面相对静止；已知小物块与斜面之间动摩擦因数为 ，重力加速度为g，最大静摩擦等于滑动摩擦力；求：
（1）当小物块不受摩擦力时，水平转台的角速度 为多少？
（2）要使小物块始终和斜面相对静止，水平转台的角速度取值范围是多少？
（3）定性画出小物块和斜面相对静止时，小物块所受摩擦力随角速度平方变化的关系图像。
【答案】（1）解：当小物块不受摩擦力时
（2）解：当小物块刚要沿斜面下滑时，受力分析如图
水平方向
竖直方向
解得
当小物块刚要沿斜面上滑时，受力分析如图
水平方向
竖直方向
解得
则要使小物块不下滑，水平转台的角速度取值范围
（3）解：如图以沿斜面向上为摩擦力正方向
【知识点】共点力平衡条件的应用；匀速圆周运动
【解析】【分析】（1） 当小物块不受摩擦力时 根据合力提供向心力得出水平转台的角速度；
（2） 当小物块刚要沿斜面下滑时对物块进行受力分析，根据共点力平衡以及以及合力提供向心力得出角速度的大小，同理得出小物块刚要沿斜面上滑时水平转台的角速度，从而得出水平转台的角速度取值范围；
（3）根据合力提供向心力得出摩擦力和角速度平方的关系，从而画出摩擦力随角速度平方变化的关系图像。
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四川省凉山州西昌市2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷
一、单选题
1．（2022高一下·西昌期中）一质点沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐减小，在此过程中质点所受合力的方向可能是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2022高一下·西昌期中）关于运动，下列说法中正确的是（ ）
A．物体在恒力作用下可能做匀速圆周运动
B．平抛运动中相等时间内速度的变化量相同
C．曲线运动某点的加速度方向就是曲线的切线方向
D．物体发生运动时，一定受到力的作用
3．（2022高一下·西昌期中）对于做匀速圆周运动的物体，下面说法中正确的是（ ）
A．线速度不变 B．向心力不变
C．向心加速度不变 D．角速度不变
4．（2022高一下·西昌期中）如图所示，做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，则（ ）
A．重物B匀速上升 B．重物B减速上升
C．拉力大于B的重力 D．拉力等于B的重力
5．（2022高一下·西昌期中）一小船以船头垂直于河岸方向过河，已知河宽为50m，河水的流速大小为3m/s，小船做初速度为零，加速度为1m/s2做匀加速运动，则（ ）
A．小船过河的时间约为16.7s
B．小船在河对岸下游30m处靠岸
C．小船过河时做直线运动
D．小船过河过程中垂直河岸的最大速度为8m/s
6．（2022高一下·西昌期中）某型号石英表中的时针、分针、秒针的长度之比为1∶2∶2，则三针尖端的线速度之比为（ ）
A．1∶24∶1440 B．720∶60∶1 C．1∶18∶1080 D．1∶24∶720
7．（2022高一下·西昌期中）如图所示，天花板上有一可自由转动光滑小环Q，一轻绳穿过Q，两端分别连接质量为 的A、B小球．两小球分别在各自的水平面内做圆周运动，它们周期相等．则A、B小球到Q的距离 的比值 为（ ）
A． B． C． D．
8．（2022高一下·西昌期中）如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以 和 的速度水平抛出，都落到了倾角为30°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打在斜面上，则 、 之比为（ ）
A．1：2 B．2：1 C．3：2 D．2：3
二、多选题
9．（2022高一下·西昌期中）铁轨在弯道处总是外轨略高于内轨，这样可使火车以规定速度通过弯道时内外轨道均不受侧向挤压，保证行车安全，下列说法正确的是（ ）
A．当火车的速度大于规定速度时，火车将挤压外轨
B．当火车以规定速度转弯时，火车受重力、支持力、向心力
C．若要增加火车转弯时的规定速度，在设计铁路时可适当增大弯道上内外轨道的高度差
D．只要火车转弯时速度足够小，内外轨道就不会受到侧向挤压
10．（2022高一下·西昌期中）如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A．小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能向上
B．小球通过管道最高点时，小球对管道可能无压力
C．小球通过管道最低点时，小球对管道的压力可能向上
D．小球通过管道最低点时，小球对管道可能无压力
11．（2022高一下·西昌期中）如图所示，水平屋顶高H=5m，围墙高h=3.2m，围墙到房子的水平距离L=6m，用墙外空地宽x=10m，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上，关于小球离开屋顶时的速度 说法正确的是（ ）（g取10m/s2）
A． 最大值为13m/s B． 最大值为16m/s
C． 最小值为5m/s D． 最小值为10m/s
12．（2022高一下·西昌期中）如图所示，匀速转动的水平圆盘上放有质量均为2kg的物体A、B，A、B间用细线沿半径方向相连。它们到转轴的距离分别为0.6m和1.0m，A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.4倍，g取10m/s2.现缓慢增大圆盘的角速度，则下列说法正确的是（ ）
A．当细线上开始有弹力时，圆盘的角速度为2rad/s
B．当A恰好达到最大静摩擦力时，圆盘的角速度为5rad/s
C．当A达到最大静摩擦力时，B受到的摩擦力大小为8N
D．在细线上有弹力后的某时刻剪断细线，A将做向心运动，B将做离心运动
三、实验题
13．（2022高一下·西昌期中）某实验小组采用如图甲所示向心力演示器探究影响向心力相球引球大小的因素，
（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时实验小组主要用到了物理学中___________的方法；
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．演绎法
（2）某次实验皮带套的两个塔轮的半径分别为 ；则A、B两球的角速度之比为 ；
（3）某次实验得到两物理量之间的关系如图乙，则得到的实验结论是： 。
14．（2022高一下·西昌期中）某实验小组用频闪照相的方法研究平抛运动。该同学以水平方向为x轴，竖直方向为y轴，得到小球运动过程中O、a、b、c的坐标位置如图所示，不计空气阻力。根据图象中的数据可知（g=10m/s2，计算结果均保留2位有效数字）：
（1）小球平抛的初速度为 m/s；
（2）小球过b点的速度为 m/s；
（3）小球抛出点的坐标为 。
四、解答题
15．（2022高一下·西昌期中）一质点在光滑水平面从坐标系的坐标原点开始运动，沿x、y轴运动的图像分别如图甲、乙所示：求：
（1）2s末质点的速度；
（2）质点6s内的位移大小。
16．（2022高一下·西昌期中）如图所示，平台AB距水平地面CD高h=1.8m，一质量为m=1kg（视为质点）的滑块，在水平恒力F作用下从A点由静止开始运动，并从平台的边沿B点水平飞出，最后落在地面上的D点，已知A、B两点间的距离x=4m，滑块落到D点的速度与水平方向成37°，滑块与水平台面间的动摩擦因数为0.4，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，求：
（1）滑块的水平飞出的速度大小 ；
（2）C、D间的距离是多少？
（3）水平恒力F为多少？
17．（2022高一下·西昌期中）如图所示，倾角θ=30°的斜面固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点在转轴 上。将质量为m的小物块（可视为质点）放置于斜面的顶端，斜面底面长为L，小物块始终和斜面相对静止；已知小物块与斜面之间动摩擦因数为 ，重力加速度为g，最大静摩擦等于滑动摩擦力；求：
（1）当小物块不受摩擦力时，水平转台的角速度 为多少？
（2）要使小物块始终和斜面相对静止，水平转台的角速度取值范围是多少？
（3）定性画出小物块和斜面相对静止时，小物块所受摩擦力随角速度平方变化的关系图像。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】质点做曲线运动，所受合力指向轨迹凹侧，且由于质点速度逐渐减小，则合力与速度方向夹角大于90°，综上所述可知ABD不可能正确，C可能正确。
故答案为：C。
【分析】曲线运动所受的合力指向曲线的凹侧，当合力与速度夹角为锐角时 物体做加速，钝角时做减速。
2．【答案】B
【知识点】曲线运动的条件；匀速圆周运动
【解析】【解答】A．做匀速圆周运动的物体所受的力是大小不变，方向变化的力，故物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动，A不符合题意；
B．根据
可知，平抛运动中相等时间内速度的变化量相同，B符合题意；
C．做曲线运动的物体，某点的速度方向就是通过该点曲线的切线方向，加速度方向与速度方向不共线，所以不可能在曲线的切线方向，C不符合题意；
D．物体的运动不需要力来维持，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】匀速圆周运动的物体所受的合力大小不变，方向不断变化，利用加速度的定义式得出相等时间内的速度变阿虎量；曲线运动在某点速度的方向为该点的切线方向；物体的运动不需要力来维持。
3．【答案】D
【知识点】向心加速度；匀速圆周运动
【解析】【解答】做匀速圆周运动的物体，线速度大小不变、方向变化；向心力大小不变、方向变化；向心加速度大小不变、方向变化；角速度不变。ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】匀速圆周运动的物体线速度大小不变，方向时刻发生变化；向心力和向心加速度大小不变，方向不断发生变化。
4．【答案】C
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】设绳与水平方向夹角为 ，重物B的速度与小车A沿绳方向的分速度相等，即vA =vB
小车A向左匀速运动过程， 逐渐减小， 逐渐增大，故vB逐渐增大，重物B加速上升，故绳的拉力大于B的重力，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据速度的合成与分解得出AB沿绳子方向的分速度，沿绳子 方向的分速度相等，利用分速度的表达式判断B的速度变化情况，并得出绳子拉力和B的重力的大小关系。
5．【答案】B
【知识点】速度的合成与分解；匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】A．小船过河的时间为
A不符合题意；
B．小船在沿河岸方向的位移大小为
即小船在河对岸下游30m处靠岸，B符合题意；
C．小船在垂直于河岸方向做匀加速直线运动，在沿河岸方向做匀速直线运动，其合运动为曲线运动，C不符合题意；
D．小船过河过程中垂直河岸的最大速度为
D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据匀变速直线运动的位移与时间的关系得出小船渡河的时间，根据匀速直线运动的规律得出小船沿和岸方向的位移。
6．【答案】A
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】时针12小时旋转一周，分针1小时旋转1周，秒针1分钟旋转一周，所以时针、分针、秒针的的周期之比为
角速度之比为
根据 可得三针尖端的线速度之比为
故答案为：A。
【分析】时针、分针、秒针做匀速圆周运动，根据角速度和周期的关系得出三根针的角速度之比；结合线速度和角速度的关系得出三根针的线速度之比。
7．【答案】D
【知识点】受力分析的应用；匀速圆周运动
【解析】【解答】设悬挂A、B两球的绳子与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2，绳子拉力为T，对A小球水平方向： ；对B小球水平方向： ，联立得 ，D符合题意，ABC不符合题意．
故答案为：D
【分析】对小球AB进行受力分析，根据合力提供向心力从而得出 A、B小球到Q的距离 之比。
8．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】球A做平抛运动，根据分位移公式，有： ， ，又
联立解得： ；
小球B恰好垂直打到斜面上，则有： ， 则得： ，可得： ，C符合题意，A、B、D不符合题意；
故答案为：C．
【分析】小球A做平抛运动，利用平抛运动的规律得出A小球的初速度，利用速度的分解得出小球B的初速度，从而得出两小球初速度的比值。
9．【答案】A,C
【知识点】受力分析的应用；匀速圆周运动
【解析】【解答】A．当火车的速度大于规定速度时，火车有离心运动的趋势，此时外轨道受有侧向的挤压，不足的向心力由外轨道侧向挤压力提供，A符合题意；
B．火车在按规定速度行驶时内外轨道均不向车轮施加侧向压力，受重力和支持力，合力提供向心力，B不符合题意；
C．若要增加火车转弯时的规定速度，在设计铁路时可适当增大弯道上内外轨道的高度差，以增大重力和支持力的合力，即增大向心力，C符合题意；
D．当火车以小于规定速度时，有向心趋势，挤压内轨，即车轮轮缘会挤压内轨，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】对小球进行受力分析，根据火车的运动情况得出 ，火车转弯时利用合力提供向心力，从而得出增大内外轨道的高度差会增大向心力。
10．【答案】A,B
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】AB．小球通过管道最高点时，向心力与重力方向相同，当小球的重力不足以提供其做匀速圆周运动的向心力时，小球将受到管道向下的压力，此时小球对管道的压力向上；当小球的重力恰好提供其做匀速圆周运动的向心力时，小球对管道无压力，AB符合题意；
CD．小球通过管道最低点时，向心力与重力方向相反，所以小球一定受到管道向上的压力，此时小球对管道一定存在向下的压力，CD不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】根据合力提供向心力，从而得出小球在最高点和最低点时对轨道压力的方向及大小。
11．【答案】B,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AB．当v0最大时，小球恰好落在空地右边缘。小球从抛出到落地的时间为
v0的最大值为
A不符合题意，B符合题意；
CD．当v0最小时，小球恰好经过围墙上边缘。小球从抛出到经过围墙上边缘用时为
v0的最小值为
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】小球从屋顶抛出后做平抛运动，平抛运动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，结合平抛运动的规律得出初速度的最大值和最小值。
12．【答案】A,C
【知识点】离心运动和向心运动；受力分析的应用；匀速圆周运动
【解析】【解答】A．设细线弹力为T，对B
解得
A符合题意；
BC．增大圆盘的角速度，B先达到最大静摩擦力，所以A达到最大静摩擦力时，B受到的摩擦力大小为
设A达到最大静摩擦力时，圆盘角速度为 ，则对A、B分别有
解得
B不符合题意，C符合题意；
D．剪断细线，绳子张力T消失，有前面的分析可知A随圆盘做圆周运动，B将做离心运动，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】对物块B进行受力分析，根据合力提供向心力从而得出圆盘的角速度；对物块AB进行受力分析，利用合力提供向心力得出圆盘的角速度；当合力不足以提供向心力时做离心运动。
13．【答案】（1）B
（2）2∶3
（3）当质量、半径一定时，向心力与角速度的平方成正比
【知识点】向心力
【解析】【解答】（1） 为了研究向心力与其中某一个因素的关系， 需控制其他量不变，即采用控制变量法，故答案为：B。
（2）由 得
皮带连接的两轮边缘点线速度v相等， ，则两轮的角速度之比为2∶3，A、B两球的角速度等于两塔轮的角速度，则A、B两球的角速度之比为2∶3。
（3） 图乙是一条通过原点的倾斜直线，说明当质量、半径一定时，向心力与角速度的平方成正比。
【分析】（1） 向心力演示器探究影响向心力相球引球大小的因素 的实验中使用的是控制变量法；
（2）利用线速度和角速度的关系得出AB两球的角速度之比；
（3）根据向心力与角速度的图像得出当质量、半径一定时，向心力与角速度的平方成正比。
14．【答案】（1）2.0
（2）3.2
（3）（－10cm，－1.25cm）
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）由图可知a、b、c三点相邻两点间水平距离相同，则相邻两点间的时间间隔相同，均设为T，根据运动学规律有
解得
所以小球平抛的初速度为
（2）小球在b点的竖直分速度为
小球过b点的速度为
（3）小球从抛出点到b点所经历的时间为
小球抛出点的横坐标为
纵坐标为
即小球抛出点的坐标为（－10cm，－1.25cm）。
【分析】（1）利用匀变速直线运动相同时间间隔内的位移差相等得出时间间隔的大小，通过水平方向上做匀速直线运动得出小球得初速度；
（2）根据中间时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度得出b点的竖直分速度，利用速度的合成得出小球过b点的速度；
（3）利用平抛运动的规律以及几何关系得出小球抛出点的坐标。
15．【答案】（1）解：由甲乙两图可得
质点2s末的速度为
设速度方向与x轴正方向成θ角，则
（2）解：x轴方向
y轴方向
质点6s内的位移大小为
【知识点】速度的合成与分解；匀变速直线运动基本公式应用；运动学 S-t 图像
【解析】【分析】（1）x-t图像的斜率得出x方向的速度，结合速度的合成得出质点2s末的速度；结合速度与水平方向夹角正切值；
（2）根据匀速直线运动的规律以及匀变速直线运动的规律和位移的合成得出质点6s内的位移。
16．【答案】（1）解：滑块在D点处的竖直分速度大小为
根据速度的合成与分解有
解得 =8m/s
（2）解：滑块从B到D做平抛运动的时间为
C、D间的距离为
（3）解：滑块从A到B过程中的加速度大小为
根据牛顿第二定律有
解得F=12N
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；牛顿第二定律；平抛运动
【解析】【分析】（1）根据匀变速直线运动的位移与速度的关系以及速度的偏角得出滑块的水平飞出的速度；
（2）根据平抛运动竖直方向的运动规律得出滑块从B到D的运动时间；利用匀速直线运动的规律得出CD之间的距离；
（3）滑块从A到B过程中 利用位移与速度的关系以及牛顿第二定律得出水平恒力F。
17．【答案】（1）解：当小物块不受摩擦力时
（2）解：当小物块刚要沿斜面下滑时，受力分析如图
水平方向
竖直方向
解得
当小物块刚要沿斜面上滑时，受力分析如图
水平方向
竖直方向
解得
则要使小物块不下滑，水平转台的角速度取值范围
（3）解：如图以沿斜面向上为摩擦力正方向
【知识点】共点力平衡条件的应用；匀速圆周运动
【解析】【分析】（1） 当小物块不受摩擦力时 根据合力提供向心力得出水平转台的角速度；
（2） 当小物块刚要沿斜面下滑时对物块进行受力分析，根据共点力平衡以及以及合力提供向心力得出角速度的大小，同理得出小物块刚要沿斜面上滑时水平转台的角速度，从而得出水平转台的角速度取值范围；
（3）根据合力提供向心力得出摩擦力和角速度平方的关系，从而画出摩擦力随角速度平方变化的关系图像。
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