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陕西省宝鸡市陈仓区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·陈仓期中）伽利略首次发现，力是改变物体状态的原因，开创了现代意义上的物理学。物体的运动状态的改变，受物体所受合外力及速度两个因素的影响，一物体在两个恒力的共同作用下匀速直线运动，某时刻只将其中的一个恒力撤去，则关于此后该物体的运动情况的下列说法，正确的是（ ）
A．可能做加速度恒定不变的曲线运动
B．可能仍做匀速直线运动
C．不可能做匀减速直线运动
D．加速度的方向与未撤去的恒力方向不同
2．（2022高一下·陈仓期中）观察是物理学的基本方法之一。如图所示，物理课堂上老师利用直尺和粉笔演示运动的合成。老师用左手推动直尺在黑板上竖直向上运动，运动中保持直尺水平，同时用右手沿直尺上边缘向右移动笔尖，笔尖保持始终与黑板面接触。若老师左手推动直尺做匀速运动的速度大小为v，右手移动笔尖沿直尺上边缘向右匀速运动的速度大小也是v，则笔尖相对黑版面移动的速度（ ）
A．大小为2v，方向与水平方向的夹角45°
B．大小为 ，方向与水平方向的夹角45°
C．大小为v，方向水平向右
D．大小为v，方向竖直向上
3．（2022高一下·陈仓期中）平抛是一种常见的曲线运动，也是一种较简单的曲线运动，伽利略在对平抛运动的研究中，提出了运动的合成与分解的思想与方法，开启了人类利用较简单的运动或熟悉的方法研究较复杂的运动的先河，使将复杂现象简单化成为了物理学的一贯方法。正确理解平抛运动，掌握其规律，是学习曲线运动的基础。一物体从距离水平地面一定高度处开始做平抛运动，则下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度大小恒定不变，方向时刻变化
B．运动中两段相等时间里物体的速度变化量不相同
C．物体落地时的竖直分速度大小与初速度大小无关
D．物体在空中运动的时间由高度和初速度共同决定
4．（2022高一下·陈仓期中）郁郁不得志的李白，常常借酒写月，“我歌月徘徊，我舞影零乱”。不透明物体在有光的环境中运动，由于光的直线传播，物体的影子将随着物体的运动而运动。如图所示，从空中的O点以初速度vo水平抛出一小球，在距抛出点L处竖直放置一光屏MN，在小球抛出点处O有一点光源，使小球的影子投射在屏上。不计空气阻力，则小球在光屏MN上的影子的运动是（ ）
A．自由落体运动
B．初速度为零的匀加速直线运动，加速度小于重力加速度
C．匀速直线运动，速度大小与L的大小无关
D．匀速直线运动，速度大小与L的大小有关
5．（2022高一下·陈仓期中）斜抛运动也是常见的曲线运动，泛指将物体斜向上、下抛出，只受重力作用的运动。假设月宫中的嫦娥姐姐将一石子从水平月面上以一定的初速度斜向上抛出，一段时间后石子又落在水平月面上。下列说法正确的是（ ）
A．石子经过轨迹最高点时的速度为零
B．运动中石子速度方向与水平方向的夹角逐渐减小
C．石子从轨迹最高点至地面的运动可视为平抛运动
D．石子落回水平月面时的速度与抛出时的速度大小相同，方向与水平月面的夹角不同
6．（2022高一下·陈仓期中）四季轮回，昼夜交替，是由于地球的运动，这其中涉及的一些量值，可能你在幼儿园时期就已经知道了。四季轮回缘于地球的公转，由于地球的自转，伟人毛泽东才会有“坐地日行八万里”的诗句。依据生活常识及有关常量，一定能估算出的物理量是（ ）
A．地球绕太阳运动的速率
B．地球自转的角速度和地球公转的角速度
C．地球赤道上的物体随地球自转做运动运动的速率
D．地球赤道上的物体随地球自转做运动运动的加速度大小
7．（2022高一下·陈仓期中）赛车惊险刺激，是速度与激情的联袂展示，在赛道的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向左转弯时，车手右侧的路面比左侧的要高一些，如图所示。设路面与水平面间的夹角为θ，将拐弯路段视为半径为R的圆弧，要使车速为v时，车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，则θ应满足关系（ ）
A． B． C． D．
8．（2022高一下·陈仓期中）骑车出行是一种绿色环保的时尚出行方式，单车又是帅哥靓妹追求惊险刺激和扮酷的道具。如图所示，自行车在水平地面匀速圆周运动，若地面对自行车的最大静摩擦力与车及运动员的重力成正比。则下列说法正确的是（ ）
A．自行车的最大向心加速度大小与运动员的质量有关
B．运动员质量越大，轨道的最小半径越小
C．速率一定时，运动员质量越大轨道的最小半径越小
D．转弯半径一定时，速率越大，车身与水平地面的夹角越小
9．（2022高一下·陈仓期中）拉物体在水平面前进，是生产生活中的常见前景，你肯定亲自干过。一物体在恒定的水平拉力作用下由静止开始沿水平面运动，已知水平拉力大小为F，物体所受水平面的滑动摩擦力大小恒为f。当物体从静止开始运动s距离时，物体的动能等于（ ）
A．Fs B．fs C．Fs-fs D．Fs+fs
10．（2022高一下·陈仓期中）物体沿斜面下滑，是中学物理问题的常见情景。某物体沿斜面匀速下滑，已知物体所受重力大小为G，所受斜面的支持力大小为N，所受斜面的滑动摩擦力的大小为f。在该物体沿斜面下滑l距离过程中（ ）
A．斜面的支持力对物体做的功为Nl
B．斜面的摩擦力做的功为fl
C．重力对物体做的功为Gl
D．斜面对物体做的功与重力对物体做的功的代数和为零
11．（2022高一下·陈仓期中）将地球视为球体，质量相同的A、B两物体分别静止在地球表面上的赤道和北纬60o处，由于地球的自转，A、B两物体均随地球的自转绕地轴匀速圆周运动。则下列说法正确的是（ ）
A．A，B两物体圆周运动的角速度之比为1﹕2
B．A，B两物体圆周运动的线速度大小之比为2﹕1
C．A，B两物体圆周运动的加速度大小之比为4﹕1
D．A，B两物体所受外力的合力大小之比为1﹕1
二、多选题
12．（2022高一下·陈仓期中）如图所示，水平地面上质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D点是与圆心O在同一水平线上的点，小滑块运动时，物体在地面上静止不动，重力加速度为g，则关于物体对地面的压力N和地面对物体的摩擦力f的说法正确的是（ ）
A．小滑块在A点时， ，f方向向左
B．小滑块在B点时，N=Mg，f方向向右
C．小滑块在C点时， ，f=0
D．小滑块在D点时， ，f方向向左
13．（2022高一下·陈仓期中）将小球以初速度10 m/s从某楼顶水平抛出，2 s末落在楼底的水平地面上，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．1s末物体的速度方向与水平方向的夹角为45o
B．物体落地时的速度方向与水平方向夹角的正切值等于2
C．物体的落地点与抛出点的距离为20 m
D．楼房的高度为20 m
14．（2022高一下·陈仓期中）质量为m的物体，在水平面上以初速度v0开始滑动，经距离d时，速度减为 。物体与水平面各处的动摩擦因数相同，则（ ）
A．物体与水平面间的动摩擦因数为
B．克服摩擦力做的功为
C．物体再前进 便停止
D．要使物体前进总距离为2d，其初速度应为
15．（2022高一下·陈仓期中）水平圆盘绕竖直中心轴匀速转动，一小木块放在圆盘上随盘一起转动，转动中木块相对圆盘始终保持静止，如图所示。以下说法中正确的是（ ）
A．木块所受摩擦力方向总与其速度方向垂直
B．木块质量越大，所受盘面的摩擦力越大
C．木块到转轴的距离越大，所受盘面的摩擦力越大
D．圆盘转动的周期越大，木块所受盘面的摩擦力越大
三、实验题
16．（2022高一下·陈仓期中）某实验小组的同学探究平抛运动的规律。
（1）如图甲所示，在竖直板上不同高度处各固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平。在两轨道上与轨道末端高度相同处各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动，以相同的速度同时到达圆弧轨道的末端，A球离开轨道在空中运动，B球则进入与轨道末端相连接的光滑水平轨道运动。则离开圆弧轨道后，A球做 运动，B球在进入光滑的水平轨道后做 运动；实验过程中观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出结论是： 。
（2）图乙中C为弹性铁片，它位于B球的左面并夹紧A球，开始时两球均静止，当小锤D下摆时打击铁片C，使B球做平抛运动，同时使A球自由下落，对该实验出现的现象或应得出的结论是：________
A．两球在空中运动时，两者高度始终相同
B．两球必定同时落地
C．实验表明，平抛运动就是自由落体运动
D．实验表明，平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
17．（2022高一下·陈仓期中）某中学实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz.
（1）实验中木板略微倾斜，这样做________；
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同-位置再释放小车，把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，......；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出，根据第4次实验的纸带(如图2所示，图2中的点皆为计时点)求得小车获得的速度为 m/s (保留三位有效数字)．
18．（2022高一下·陈仓期中）某同学在做“探究动能定理”实验的主要操作步骤是：
a．按图甲安装好实验装置，其中小车的质量M=0.50 kg，钩码的总质量m=0.10 kg；
b．接通打点计时器的交流电源，然后释放小车，打出一条纸带。
（1）他在多次重复实验得到的纸带中取出最满意的一条，如图乙所示。把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，已知打出相邻计数点的时间间隔为0.1s。用刻度尺测得各相邻计数点间的距离分别为d1=0.80 cm，d2=2.40 cm，d3=4.10 cm，d4=5.60 cm，d5=7.20 cm，d6=8.80 cm，他把钩码重力作为小车所受合力，则从打下计数点0到打下计数点5时合力所做的功W= J，从打下计数点0到打下计数点5，小车的动能增量ΔEk= J。（当地重力加速度g=9.80 m/s2，结果均保留三位有效数字）
（2）由以上计算可见，本实验中合力对小车做的功与小车动能的变化量相差比较大。通过反思，该同学认为产生误差的主要原因如下，其中正确的是______。
A．钩码质量没有远小于小车质量
B．钩码质量小了，应该大于小车质量
C．没有平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力
D．空气阻力的影响
四、解答题
19．（2022高一下·陈仓期中）观看中国女子冰壶队的比赛，在领略体育比赛特有的魅力的同时，无不为中国冰壶队员的超高颜值与妙曼身姿所折服，现在让我们从物理的角度分析冰壶比赛的奥秘。冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为 ，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至 。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2 m/s的速度沿虚线滑出。（已知冰壶的质量 ，重力加速度g取10m/s2）
（1）为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？
（2）若这次投出后冰壶C恰好到达圆心O点，则冰壶克服摩擦力做的功是多少？
20．（2022高一下·陈仓期中）转动雨伞，水珠四溅，你没少玩过吧，拿起带水的雨伞，若保持伞把竖直转动伞把，转速足够大时附着在伞面上的水会被甩出，水滴落在水平地面上会形成一个圆圈，这你可能没仔细观察过。这个过程可用如图所示的转盘物块模型模拟，置于圆形转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台。现测得转台半径为 ，离水平地面的高度为 ，物块落地点到转台转轴的距离为 。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 。不计空气阻力，求：
（1）物块离开转台时转台的角速度 ；
（2）物块与转台间的动摩擦因数。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】曲线运动的条件；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．在两个恒力的共同作用下匀速直线运动，某时刻只将其中的一个恒力撤去，将受到未撤去的恒力作用，若方向与原速度的方向不共线，则质点将做匀变速曲线运动，A符合题意；
B．在两个恒力的共同作用下匀速直线运动，某时刻只将其中的一个恒力撤去，将受到未撤去的恒力作用，不可能做匀速直线运动，B不符合题意；
C．在两个恒力的共同作用下匀速直线运动，某时刻只将其中的一个恒力撤去，将受到未撤去的恒力作用，若方向与原速度的方向相反，则做匀减速直线运动，C不符合题意；
D．根据牛顿第二定律可知，则加速度的方向与未撤去的恒力方向相同，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】物体撤去恒力后仍受到恒力作用其加速度不变所以物体做匀变速运动，由于未知恒力方向和速度方向的关系不能判别运动的轨迹；其加速度方向与未撤去的恒力方向相同。
2．【答案】B
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】将两个运动合成，如图
根据平行四边形法则，有笔尖相对黑版面移动的速度
方向与水平方向成45°。
故答案为：B。
【分析】利用平行四边形定则对其笔尖速度进行合成可以求出其合速度的大小及方向。
3．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．物体做平抛运动的加速度为重力加速度，大小、方向均保持不变，A不符合题意；
B．物体做平抛运动的加速度为重力加速度，根据
可知运动中两段相等时间里物体的速度变化量相同，B不符合题意；
C．物体做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
解得
可知物体落地时的竖直分速度大小只跟下落高度有关，与初速度大小无关，C符合题意；
D．物体做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
解得
可知物体在空中运动的时间只由高度决定，与初速度无关，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】物体做平抛运动时其加速度保持不变；利用速度公式可以判别相同时间其速度变化量相等；利用平抛运动的位移公式可以判别其竖直方向的速度与初速度大小无关；利用平抛运动的位移公式可以求出运动的时间。
4．【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】设小球平抛的初速度为 ，小球抛出时间t后，小球的水平、竖直位移为
小球在光屏上形成的影子沿光屏向下移动的距离为y1，根据几何关系有
联立各式解得
与t成正比关系，说明影子沿光屏做匀速运动，速度大小与L的大小有关，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用平抛运动的位移公式结合其几何关系可以求出其影子位移与时间的表达式进而判别影子做匀速直线运动，其速度的大小与L的大小有关。
5．【答案】C
【知识点】斜抛运动
【解析】【解答】A．以一定的初速度斜向上抛出，可以分解为水平速度和竖直速度，在最高点具有水平的速度，即石子经过轨迹最高点时的速度不为零，A不符合题意；
B．石子以一定的初速度斜向上抛出，在月球上受到类似地球的重力，方向竖直向下，向上运动时石子速度方向与水平方向的夹角
竖直速度在减小，水平速度不变，则石子速度方向与水平方向的夹角逐渐减小；
向下运动时石子速度方向与水平方向的夹角
竖直速度在增大，水平速度不变，则石子速度方向与水平方向的夹角逐渐增大，B不符合题意；
C．石子在最高点，具有水平的速度，竖直速度为零，并且在月球上受到类似地球的重力，方向竖直向下，所以石子从轨迹最高点至地面的运动可视为平抛运动，C符合题意；
D．石子在运动过程中在月球上受到类似地球的重力作用做斜抛运动，根据轨迹的对称性，石子落回水平月面时的速度与抛出时的速度大小相同，方向与水平月面的夹角相同，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】石子经过最高点其水平方向还具有速度；石子下落过程中其速度方向与水平方向的夹角逐渐增大；其石子从最高点开始可以视为平抛运动；石子回到水平面月面其速度方向与初速度方向与水平月面的夹角相同。
6．【答案】B
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】生活常识中知道了地球自转的周期为24h，地球的公转周期是1年
A．根据
解得
不知道太阳的质量，无法估算地球绕太阳运动的速率，A不符合题意；
B．根据
知道地球自转周期，则可估算地球自转的角速度，知道地球公转的周期是一年，可以估算地球公转的角速度，B符合题意；
C．根据
不知道地球的半径，所以无法地球赤道上的物体随地球自转做运动运动的速率，C不符合题意；
D．根据
不知道地球的半径，所以无法地球赤道上的物体随地球自转做运动运动的速率，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用引力提供向心力且不知太阳质量不能求出地球公转的速率；利用角速度的大小和周期的关系可以求出地球自转和公转角速度的大小；由于未知物体运动的半径不能求出赤道上物体自转的速度大小；利用其半径未知不能求出加速度的大小。
7．【答案】A
【知识点】牛顿第二定律；向心力
【解析】【解答】小车横截面的受力如图所示
当车轮与路面之间的横向摩擦力等于零时，F合作为小车做圆周运动的向心力
解得 。
故答案为：A。
【分析】利用重力和支持力的合力提供向心力可以求出其角度正切值的大小。
8．【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；生活中的圆周运动
【解析】【解答】AB．人骑车时，受到地面的支持力竖直向上，令人和车的质量为M，路面的摩擦因数为 ，根据牛顿第二定律可得
可得自行车的最大向心加速度大小和轨道半径与运动员的质量无关，AB不符合题意；
CD．假设水平弯道在做匀速圆周运动，带动着车手和自行车一起做匀速圆周运动，而在运动过程中，车手和自行车始终相对水平弯道是静止的，如果此时水平弯道上坐着一个人，从这个人的角度来看，车手和自行车是静止的。通过已掌握的物理知识，这是以做圆周运动的水平弯道为参考系的，选的是非惯性参考系。在非惯性参考系中，要解释为何身体要向内侧倾斜而不倒，需要引入一个惯性离心力来解释，它的方向背离圆心，用来平衡向心力，这就是车手和自行车向内倾斜而不倒的原因。同时，也让牛顿运动定律在此非惯性系中成立。若从力矩平衡角度分析，以过重心垂直于纸面的直线为转轴时，若车身是竖直的，则重力和支持力过转轴合力距为0，那么这里只有摩擦力产生的力矩，根据右手定则，摩擦力产生的力矩是顺时针的，则车会向外翻。因此，在转弯时车手和自行车要向内侧倾斜。再根据不翻倒的条件，需引入一个惯性离心力，其惯性离心力力矩与摩擦力力矩相平衡，从而达到车手和自行车倾斜而不倒。对人和自行车为整体，受力如图所示
根据
又有
最后得出
车身倾斜的角度取决于转弯半径R和转弯的速率v。因此，车身倾斜是为了使重力矩和惯性力矩得到平衡，以防翻倒，所以转弯半径一定时，速率越大，车身与水平地面的夹角越小，D符合题意，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用牛顿第二定律可以判别向心加速度的大小与质量无关；利用牛顿第二定律可以判别轨道半径与质量无关；利用其向心力的表达式可以求出其速度与夹角的关系。
9．【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】根据动能定理得
。
故答案为：C。
【分析】利用动能定理可以求出物体从静止开始运动到距离s时的动能大小。
10．【答案】D
【知识点】功的计算
【解析】【解答】A．支持力垂直于斜面，不做功，A不符合题意；
B．摩擦力与位移方向相反，做的功为 - fl，B不符合题意；
C．物体沿斜面下滑，重力沿斜面方向的分力做功、垂直于斜面的分力不做功，则重力对物体做的功小于Gl，C不符合题意；
D．物体沿斜面匀速下滑，由动能定理可知，斜面对物体的摩擦力做的功与重力对物体做的功的代数和为零，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】支持力与位移垂直不做功；其摩擦力方向与位移方向相反做负功；利用高度变化可以求出重力做功的大小；利用动能定理可以判别合力做功等于0.
11．【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
【解析】【解答】A．A、B两物体同轴转动，圆周运动的角速度之比为1﹕1，A不符合题意；
B．根据几何关系，A、B两物体圆周运动的半径之比为2﹕1，根据
线速度大小之比为2﹕1，B符合题意；
C．根据
A、B两物体圆周运动的加速度大小之比为2﹕1，C不符合题意；
D．两物体受到的合外力提供向心力，根据
A、B两物体所受外力的合力大小之比为2﹕1，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用其角速度相等结合半径的大小可以求出线速度之比；利用向心加速度的表达式可以求出加速度之比；利用向心力的表达式可以求出合力之比。
12．【答案】B,C
【知识点】牛顿第二定律；向心力
【解析】【解答】A．小滑块在A点时，系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用，滑块对M的作用力在竖直方向上，则物体M对地面的压力
A不符合题意；
B．小滑块在B点时，需要的向心力向右，所以M对滑块有向右的支持力的作用，则小滑块对M有向左的力， 对M受力分析可知，地面要对M有向右的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力
B符合题意；
C．小滑块在C点时，滑块具有向上的加速度，属于超重，滑块对物体M的压力要大于C的重力，那么M对地面的压力
M在水平方向不受其他力的作用，所以不受摩擦力，C符合题意；
D．小滑块在D点时，需要的向心力向左，所以M对滑块有向左的支持力的作用，则小滑块对M有向右的力， 对M受力分析可知，地面要对M有向左的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力
D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】利用牛顿第二定律结合向心力的方向可以判别滑块对M的作用力方向及大小，结合其物体的平衡方程可以判别物体对地面压力及摩擦力的大小及方向。
13．【答案】A,B,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A.1s末物体的速度方向与水平方向的夹角为
解得
A符合题意；
B．物体落地时的速度方向与水平方向夹角的正切值为
B符合题意；
D．楼房的高度为
D符合题意；
C．物体的落地点与抛出点的水平距离为
物体的落地点与抛出点的距离为
C不符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】利用其速度公式及速度的分解可以求出速度的方向；利用其运动的时间及位移公式可以求出楼房的高度；利用其位移的合成可以求出物体实际位移的大小。
14．【答案】C,D
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】AB．根据动能定理
即克服摩擦力做功为
根据
解得
AB不符合题意；
C．根据动能定理
解得
C符合题意；
D．根据动能定理
解得
D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】利用动能定理可以求出克服摩擦力做功的大小；结合其滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小；利用其动能定理可以求出其初速度的大小。
15．【答案】A,B,C
【知识点】牛顿第二定律；向心力
【解析】【解答】A．木块随圆盘匀速转动而做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，所以摩擦力方向总指向圆心，与其速度方向垂直，A符合题意；
B．由牛顿第二定律
知：角速度和半径一定时，木块质量越大，摩擦力越大；木块质量和角速度一定时、木块到转轴距离越大，即半径越大，摩擦力越大；木块质量、半径一定时，周期越大，摩擦力越小。BC符合题意，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】利用其木块向心力的方向可以判别静摩擦力的方向，其方向指向圆心与速度方向垂直；利用向心力的表达式可以判别木块质量越大其摩擦力越大；利用其半径越大可以判别其摩擦力越大；当其周期越大时其摩擦力越小。
16．【答案】（1）平抛；匀速直线；A球水平方向做匀速直线运动
（2）A；B
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1） A球离开斜槽后做平抛运动，B球进入水平轨道后做匀速直线运动，实验过程中观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出A球在水平方向上做匀速直线运动
（2） 当小锤D下摆时打击铁片C，使B球做平抛运动，同时使A球自由下落，可知两球下降的高度相同，同时落地，说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。
故答案为：AB。
【分析】（1）小球离开斜槽后做平抛运动，利用其两个小球相遇可以判别平抛运动其水平方向的运动为匀速直线运动；
（2）当其两个小球同时落地可以说明其平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。
17．【答案】（1）C；D
（2）2.00
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解答】(1)使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分量大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，AB不符合题意，CD符合题意；
故答案为：CD.
(2)各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，t=1/f=1/50=0.02s，
利用公式：v=x/t可得：v=0.04/0.02=2.00m/s.
【分析】（1）实验中使木板倾斜是为了平衡摩擦力；使小车受到的橡皮筋拉力为小车的合力；
（2）利用其速度公式结合频率的大小可以求出小车获得的速度大小。
18．【答案】（1）0.197；0.160
（2）A；C；D
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解答】（1） 从打下计数点0到打下计数点5时合力所做的功
相邻计数点间还有4个点未画出，则
匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有
小车的动能增量
（2）AB．实验结果W和 在误差允许范围内总是不相等，钩码减少的重力势能明显大于小车增大的动能，其可能的原因是：小车受到的拉力不等于小桶和砂的重力，题目不满足钩码质量远小于小车质量，产生系统误差，B不符合题意A符合题意；
CD．实验结果W和 在误差允许范围内总是不相等，钩码减少的重力势能明显大于小车增大的动能，其可能的主要原因是受到摩擦阻力作用和空气阻力作用， CD符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】（1）利用其高度变化可以求出合力做功的大小；利用其平均速度公式可以求出瞬时速度的大小，结合动能的表达式可以求出动能的增量；
（2）本实验为了其小车的拉力近似为钩码的重力其钩码的质量要远远小于小车的质量；实验平衡摩擦力不足都会引起实验的误差。
19．【答案】（1）解：设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为 ，在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为 ，则有
设冰壶的初速度为 ，由动能定理得
解得
（2）解：冰壶在运动过程中，克服摩擦力做功为
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）冰壶从开始到经过O点时，利用动能定理可以求出其运动员用毛刷擦冰面的长度大小；
（2）当其冰壶恰好到达圆心O，利用摩擦力的表达式可以求出克服摩擦力做功的大小。
20．【答案】（1）解：小物块滑离转台做平抛运动，则有
由几何关系可得
又
联立解得
（2）解：转台对物块的静摩擦力提供物块做圆周运动的所需向心力，当物块恰好离开转台时，静摩擦力达到最大值，根据牛顿第二定律可得
解得物块与转台间的动摩擦因数为
【知识点】牛顿第二定律；匀速圆周运动
【解析】【分析】（1）物块离开转台做平抛运动，利用位移公式结合几何关系可以求出角速度的大小；
（2）当物块恰好离开转台时，利用牛顿第二定律可以求出动摩擦因数的大小。
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陕西省宝鸡市陈仓区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·陈仓期中）伽利略首次发现，力是改变物体状态的原因，开创了现代意义上的物理学。物体的运动状态的改变，受物体所受合外力及速度两个因素的影响，一物体在两个恒力的共同作用下匀速直线运动，某时刻只将其中的一个恒力撤去，则关于此后该物体的运动情况的下列说法，正确的是（ ）
A．可能做加速度恒定不变的曲线运动
B．可能仍做匀速直线运动
C．不可能做匀减速直线运动
D．加速度的方向与未撤去的恒力方向不同
【答案】A
【知识点】曲线运动的条件；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．在两个恒力的共同作用下匀速直线运动，某时刻只将其中的一个恒力撤去，将受到未撤去的恒力作用，若方向与原速度的方向不共线，则质点将做匀变速曲线运动，A符合题意；
B．在两个恒力的共同作用下匀速直线运动，某时刻只将其中的一个恒力撤去，将受到未撤去的恒力作用，不可能做匀速直线运动，B不符合题意；
C．在两个恒力的共同作用下匀速直线运动，某时刻只将其中的一个恒力撤去，将受到未撤去的恒力作用，若方向与原速度的方向相反，则做匀减速直线运动，C不符合题意；
D．根据牛顿第二定律可知，则加速度的方向与未撤去的恒力方向相同，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】物体撤去恒力后仍受到恒力作用其加速度不变所以物体做匀变速运动，由于未知恒力方向和速度方向的关系不能判别运动的轨迹；其加速度方向与未撤去的恒力方向相同。
2．（2022高一下·陈仓期中）观察是物理学的基本方法之一。如图所示，物理课堂上老师利用直尺和粉笔演示运动的合成。老师用左手推动直尺在黑板上竖直向上运动，运动中保持直尺水平，同时用右手沿直尺上边缘向右移动笔尖，笔尖保持始终与黑板面接触。若老师左手推动直尺做匀速运动的速度大小为v，右手移动笔尖沿直尺上边缘向右匀速运动的速度大小也是v，则笔尖相对黑版面移动的速度（ ）
A．大小为2v，方向与水平方向的夹角45°
B．大小为 ，方向与水平方向的夹角45°
C．大小为v，方向水平向右
D．大小为v，方向竖直向上
【答案】B
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】将两个运动合成，如图
根据平行四边形法则，有笔尖相对黑版面移动的速度
方向与水平方向成45°。
故答案为：B。
【分析】利用平行四边形定则对其笔尖速度进行合成可以求出其合速度的大小及方向。
3．（2022高一下·陈仓期中）平抛是一种常见的曲线运动，也是一种较简单的曲线运动，伽利略在对平抛运动的研究中，提出了运动的合成与分解的思想与方法，开启了人类利用较简单的运动或熟悉的方法研究较复杂的运动的先河，使将复杂现象简单化成为了物理学的一贯方法。正确理解平抛运动，掌握其规律，是学习曲线运动的基础。一物体从距离水平地面一定高度处开始做平抛运动，则下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度大小恒定不变，方向时刻变化
B．运动中两段相等时间里物体的速度变化量不相同
C．物体落地时的竖直分速度大小与初速度大小无关
D．物体在空中运动的时间由高度和初速度共同决定
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．物体做平抛运动的加速度为重力加速度，大小、方向均保持不变，A不符合题意；
B．物体做平抛运动的加速度为重力加速度，根据
可知运动中两段相等时间里物体的速度变化量相同，B不符合题意；
C．物体做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
解得
可知物体落地时的竖直分速度大小只跟下落高度有关，与初速度大小无关，C符合题意；
D．物体做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
解得
可知物体在空中运动的时间只由高度决定，与初速度无关，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】物体做平抛运动时其加速度保持不变；利用速度公式可以判别相同时间其速度变化量相等；利用平抛运动的位移公式可以判别其竖直方向的速度与初速度大小无关；利用平抛运动的位移公式可以求出运动的时间。
4．（2022高一下·陈仓期中）郁郁不得志的李白，常常借酒写月，“我歌月徘徊，我舞影零乱”。不透明物体在有光的环境中运动，由于光的直线传播，物体的影子将随着物体的运动而运动。如图所示，从空中的O点以初速度vo水平抛出一小球，在距抛出点L处竖直放置一光屏MN，在小球抛出点处O有一点光源，使小球的影子投射在屏上。不计空气阻力，则小球在光屏MN上的影子的运动是（ ）
A．自由落体运动
B．初速度为零的匀加速直线运动，加速度小于重力加速度
C．匀速直线运动，速度大小与L的大小无关
D．匀速直线运动，速度大小与L的大小有关
【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】设小球平抛的初速度为 ，小球抛出时间t后，小球的水平、竖直位移为
小球在光屏上形成的影子沿光屏向下移动的距离为y1，根据几何关系有
联立各式解得
与t成正比关系，说明影子沿光屏做匀速运动，速度大小与L的大小有关，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用平抛运动的位移公式结合其几何关系可以求出其影子位移与时间的表达式进而判别影子做匀速直线运动，其速度的大小与L的大小有关。
5．（2022高一下·陈仓期中）斜抛运动也是常见的曲线运动，泛指将物体斜向上、下抛出，只受重力作用的运动。假设月宫中的嫦娥姐姐将一石子从水平月面上以一定的初速度斜向上抛出，一段时间后石子又落在水平月面上。下列说法正确的是（ ）
A．石子经过轨迹最高点时的速度为零
B．运动中石子速度方向与水平方向的夹角逐渐减小
C．石子从轨迹最高点至地面的运动可视为平抛运动
D．石子落回水平月面时的速度与抛出时的速度大小相同，方向与水平月面的夹角不同
【答案】C
【知识点】斜抛运动
【解析】【解答】A．以一定的初速度斜向上抛出，可以分解为水平速度和竖直速度，在最高点具有水平的速度，即石子经过轨迹最高点时的速度不为零，A不符合题意；
B．石子以一定的初速度斜向上抛出，在月球上受到类似地球的重力，方向竖直向下，向上运动时石子速度方向与水平方向的夹角
竖直速度在减小，水平速度不变，则石子速度方向与水平方向的夹角逐渐减小；
向下运动时石子速度方向与水平方向的夹角
竖直速度在增大，水平速度不变，则石子速度方向与水平方向的夹角逐渐增大，B不符合题意；
C．石子在最高点，具有水平的速度，竖直速度为零，并且在月球上受到类似地球的重力，方向竖直向下，所以石子从轨迹最高点至地面的运动可视为平抛运动，C符合题意；
D．石子在运动过程中在月球上受到类似地球的重力作用做斜抛运动，根据轨迹的对称性，石子落回水平月面时的速度与抛出时的速度大小相同，方向与水平月面的夹角相同，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】石子经过最高点其水平方向还具有速度；石子下落过程中其速度方向与水平方向的夹角逐渐增大；其石子从最高点开始可以视为平抛运动；石子回到水平面月面其速度方向与初速度方向与水平月面的夹角相同。
6．（2022高一下·陈仓期中）四季轮回，昼夜交替，是由于地球的运动，这其中涉及的一些量值，可能你在幼儿园时期就已经知道了。四季轮回缘于地球的公转，由于地球的自转，伟人毛泽东才会有“坐地日行八万里”的诗句。依据生活常识及有关常量，一定能估算出的物理量是（ ）
A．地球绕太阳运动的速率
B．地球自转的角速度和地球公转的角速度
C．地球赤道上的物体随地球自转做运动运动的速率
D．地球赤道上的物体随地球自转做运动运动的加速度大小
【答案】B
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】生活常识中知道了地球自转的周期为24h，地球的公转周期是1年
A．根据
解得
不知道太阳的质量，无法估算地球绕太阳运动的速率，A不符合题意；
B．根据
知道地球自转周期，则可估算地球自转的角速度，知道地球公转的周期是一年，可以估算地球公转的角速度，B符合题意；
C．根据
不知道地球的半径，所以无法地球赤道上的物体随地球自转做运动运动的速率，C不符合题意；
D．根据
不知道地球的半径，所以无法地球赤道上的物体随地球自转做运动运动的速率，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用引力提供向心力且不知太阳质量不能求出地球公转的速率；利用角速度的大小和周期的关系可以求出地球自转和公转角速度的大小；由于未知物体运动的半径不能求出赤道上物体自转的速度大小；利用其半径未知不能求出加速度的大小。
7．（2022高一下·陈仓期中）赛车惊险刺激，是速度与激情的联袂展示，在赛道的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向左转弯时，车手右侧的路面比左侧的要高一些，如图所示。设路面与水平面间的夹角为θ，将拐弯路段视为半径为R的圆弧，要使车速为v时，车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，则θ应满足关系（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】牛顿第二定律；向心力
【解析】【解答】小车横截面的受力如图所示
当车轮与路面之间的横向摩擦力等于零时，F合作为小车做圆周运动的向心力
解得 。
故答案为：A。
【分析】利用重力和支持力的合力提供向心力可以求出其角度正切值的大小。
8．（2022高一下·陈仓期中）骑车出行是一种绿色环保的时尚出行方式，单车又是帅哥靓妹追求惊险刺激和扮酷的道具。如图所示，自行车在水平地面匀速圆周运动，若地面对自行车的最大静摩擦力与车及运动员的重力成正比。则下列说法正确的是（ ）
A．自行车的最大向心加速度大小与运动员的质量有关
B．运动员质量越大，轨道的最小半径越小
C．速率一定时，运动员质量越大轨道的最小半径越小
D．转弯半径一定时，速率越大，车身与水平地面的夹角越小
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；生活中的圆周运动
【解析】【解答】AB．人骑车时，受到地面的支持力竖直向上，令人和车的质量为M，路面的摩擦因数为 ，根据牛顿第二定律可得
可得自行车的最大向心加速度大小和轨道半径与运动员的质量无关，AB不符合题意；
CD．假设水平弯道在做匀速圆周运动，带动着车手和自行车一起做匀速圆周运动，而在运动过程中，车手和自行车始终相对水平弯道是静止的，如果此时水平弯道上坐着一个人，从这个人的角度来看，车手和自行车是静止的。通过已掌握的物理知识，这是以做圆周运动的水平弯道为参考系的，选的是非惯性参考系。在非惯性参考系中，要解释为何身体要向内侧倾斜而不倒，需要引入一个惯性离心力来解释，它的方向背离圆心，用来平衡向心力，这就是车手和自行车向内倾斜而不倒的原因。同时，也让牛顿运动定律在此非惯性系中成立。若从力矩平衡角度分析，以过重心垂直于纸面的直线为转轴时，若车身是竖直的，则重力和支持力过转轴合力距为0，那么这里只有摩擦力产生的力矩，根据右手定则，摩擦力产生的力矩是顺时针的，则车会向外翻。因此，在转弯时车手和自行车要向内侧倾斜。再根据不翻倒的条件，需引入一个惯性离心力，其惯性离心力力矩与摩擦力力矩相平衡，从而达到车手和自行车倾斜而不倒。对人和自行车为整体，受力如图所示
根据
又有
最后得出
车身倾斜的角度取决于转弯半径R和转弯的速率v。因此，车身倾斜是为了使重力矩和惯性力矩得到平衡，以防翻倒，所以转弯半径一定时，速率越大，车身与水平地面的夹角越小，D符合题意，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用牛顿第二定律可以判别向心加速度的大小与质量无关；利用牛顿第二定律可以判别轨道半径与质量无关；利用其向心力的表达式可以求出其速度与夹角的关系。
9．（2022高一下·陈仓期中）拉物体在水平面前进，是生产生活中的常见前景，你肯定亲自干过。一物体在恒定的水平拉力作用下由静止开始沿水平面运动，已知水平拉力大小为F，物体所受水平面的滑动摩擦力大小恒为f。当物体从静止开始运动s距离时，物体的动能等于（ ）
A．Fs B．fs C．Fs-fs D．Fs+fs
【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】根据动能定理得
。
故答案为：C。
【分析】利用动能定理可以求出物体从静止开始运动到距离s时的动能大小。
10．（2022高一下·陈仓期中）物体沿斜面下滑，是中学物理问题的常见情景。某物体沿斜面匀速下滑，已知物体所受重力大小为G，所受斜面的支持力大小为N，所受斜面的滑动摩擦力的大小为f。在该物体沿斜面下滑l距离过程中（ ）
A．斜面的支持力对物体做的功为Nl
B．斜面的摩擦力做的功为fl
C．重力对物体做的功为Gl
D．斜面对物体做的功与重力对物体做的功的代数和为零
【答案】D
【知识点】功的计算
【解析】【解答】A．支持力垂直于斜面，不做功，A不符合题意；
B．摩擦力与位移方向相反，做的功为 - fl，B不符合题意；
C．物体沿斜面下滑，重力沿斜面方向的分力做功、垂直于斜面的分力不做功，则重力对物体做的功小于Gl，C不符合题意；
D．物体沿斜面匀速下滑，由动能定理可知，斜面对物体的摩擦力做的功与重力对物体做的功的代数和为零，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】支持力与位移垂直不做功；其摩擦力方向与位移方向相反做负功；利用高度变化可以求出重力做功的大小；利用动能定理可以判别合力做功等于0.
11．（2022高一下·陈仓期中）将地球视为球体，质量相同的A、B两物体分别静止在地球表面上的赤道和北纬60o处，由于地球的自转，A、B两物体均随地球的自转绕地轴匀速圆周运动。则下列说法正确的是（ ）
A．A，B两物体圆周运动的角速度之比为1﹕2
B．A，B两物体圆周运动的线速度大小之比为2﹕1
C．A，B两物体圆周运动的加速度大小之比为4﹕1
D．A，B两物体所受外力的合力大小之比为1﹕1
【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
【解析】【解答】A．A、B两物体同轴转动，圆周运动的角速度之比为1﹕1，A不符合题意；
B．根据几何关系，A、B两物体圆周运动的半径之比为2﹕1，根据
线速度大小之比为2﹕1，B符合题意；
C．根据
A、B两物体圆周运动的加速度大小之比为2﹕1，C不符合题意；
D．两物体受到的合外力提供向心力，根据
A、B两物体所受外力的合力大小之比为2﹕1，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用其角速度相等结合半径的大小可以求出线速度之比；利用向心加速度的表达式可以求出加速度之比；利用向心力的表达式可以求出合力之比。
二、多选题
12．（2022高一下·陈仓期中）如图所示，水平地面上质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D点是与圆心O在同一水平线上的点，小滑块运动时，物体在地面上静止不动，重力加速度为g，则关于物体对地面的压力N和地面对物体的摩擦力f的说法正确的是（ ）
A．小滑块在A点时， ，f方向向左
B．小滑块在B点时，N=Mg，f方向向右
C．小滑块在C点时， ，f=0
D．小滑块在D点时， ，f方向向左
【答案】B,C
【知识点】牛顿第二定律；向心力
【解析】【解答】A．小滑块在A点时，系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用，滑块对M的作用力在竖直方向上，则物体M对地面的压力
A不符合题意；
B．小滑块在B点时，需要的向心力向右，所以M对滑块有向右的支持力的作用，则小滑块对M有向左的力， 对M受力分析可知，地面要对M有向右的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力
B符合题意；
C．小滑块在C点时，滑块具有向上的加速度，属于超重，滑块对物体M的压力要大于C的重力，那么M对地面的压力
M在水平方向不受其他力的作用，所以不受摩擦力，C符合题意；
D．小滑块在D点时，需要的向心力向左，所以M对滑块有向左的支持力的作用，则小滑块对M有向右的力， 对M受力分析可知，地面要对M有向左的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力
D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】利用牛顿第二定律结合向心力的方向可以判别滑块对M的作用力方向及大小，结合其物体的平衡方程可以判别物体对地面压力及摩擦力的大小及方向。
13．（2022高一下·陈仓期中）将小球以初速度10 m/s从某楼顶水平抛出，2 s末落在楼底的水平地面上，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．1s末物体的速度方向与水平方向的夹角为45o
B．物体落地时的速度方向与水平方向夹角的正切值等于2
C．物体的落地点与抛出点的距离为20 m
D．楼房的高度为20 m
【答案】A,B,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A.1s末物体的速度方向与水平方向的夹角为
解得
A符合题意；
B．物体落地时的速度方向与水平方向夹角的正切值为
B符合题意；
D．楼房的高度为
D符合题意；
C．物体的落地点与抛出点的水平距离为
物体的落地点与抛出点的距离为
C不符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】利用其速度公式及速度的分解可以求出速度的方向；利用其运动的时间及位移公式可以求出楼房的高度；利用其位移的合成可以求出物体实际位移的大小。
14．（2022高一下·陈仓期中）质量为m的物体，在水平面上以初速度v0开始滑动，经距离d时，速度减为 。物体与水平面各处的动摩擦因数相同，则（ ）
A．物体与水平面间的动摩擦因数为
B．克服摩擦力做的功为
C．物体再前进 便停止
D．要使物体前进总距离为2d，其初速度应为
【答案】C,D
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】AB．根据动能定理
即克服摩擦力做功为
根据
解得
AB不符合题意；
C．根据动能定理
解得
C符合题意；
D．根据动能定理
解得
D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】利用动能定理可以求出克服摩擦力做功的大小；结合其滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小；利用其动能定理可以求出其初速度的大小。
15．（2022高一下·陈仓期中）水平圆盘绕竖直中心轴匀速转动，一小木块放在圆盘上随盘一起转动，转动中木块相对圆盘始终保持静止，如图所示。以下说法中正确的是（ ）
A．木块所受摩擦力方向总与其速度方向垂直
B．木块质量越大，所受盘面的摩擦力越大
C．木块到转轴的距离越大，所受盘面的摩擦力越大
D．圆盘转动的周期越大，木块所受盘面的摩擦力越大
【答案】A,B,C
【知识点】牛顿第二定律；向心力
【解析】【解答】A．木块随圆盘匀速转动而做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，所以摩擦力方向总指向圆心，与其速度方向垂直，A符合题意；
B．由牛顿第二定律
知：角速度和半径一定时，木块质量越大，摩擦力越大；木块质量和角速度一定时、木块到转轴距离越大，即半径越大，摩擦力越大；木块质量、半径一定时，周期越大，摩擦力越小。BC符合题意，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】利用其木块向心力的方向可以判别静摩擦力的方向，其方向指向圆心与速度方向垂直；利用向心力的表达式可以判别木块质量越大其摩擦力越大；利用其半径越大可以判别其摩擦力越大；当其周期越大时其摩擦力越小。
三、实验题
16．（2022高一下·陈仓期中）某实验小组的同学探究平抛运动的规律。
（1）如图甲所示，在竖直板上不同高度处各固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平。在两轨道上与轨道末端高度相同处各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动，以相同的速度同时到达圆弧轨道的末端，A球离开轨道在空中运动，B球则进入与轨道末端相连接的光滑水平轨道运动。则离开圆弧轨道后，A球做 运动，B球在进入光滑的水平轨道后做 运动；实验过程中观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出结论是： 。
（2）图乙中C为弹性铁片，它位于B球的左面并夹紧A球，开始时两球均静止，当小锤D下摆时打击铁片C，使B球做平抛运动，同时使A球自由下落，对该实验出现的现象或应得出的结论是：________
A．两球在空中运动时，两者高度始终相同
B．两球必定同时落地
C．实验表明，平抛运动就是自由落体运动
D．实验表明，平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
【答案】（1）平抛；匀速直线；A球水平方向做匀速直线运动
（2）A；B
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1） A球离开斜槽后做平抛运动，B球进入水平轨道后做匀速直线运动，实验过程中观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出A球在水平方向上做匀速直线运动
（2） 当小锤D下摆时打击铁片C，使B球做平抛运动，同时使A球自由下落，可知两球下降的高度相同，同时落地，说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。
故答案为：AB。
【分析】（1）小球离开斜槽后做平抛运动，利用其两个小球相遇可以判别平抛运动其水平方向的运动为匀速直线运动；
（2）当其两个小球同时落地可以说明其平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。
17．（2022高一下·陈仓期中）某中学实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz.
（1）实验中木板略微倾斜，这样做________；
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同-位置再释放小车，把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，......；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出，根据第4次实验的纸带(如图2所示，图2中的点皆为计时点)求得小车获得的速度为 m/s (保留三位有效数字)．
【答案】（1）C；D
（2）2.00
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解答】(1)使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分量大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，AB不符合题意，CD符合题意；
故答案为：CD.
(2)各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，t=1/f=1/50=0.02s，
利用公式：v=x/t可得：v=0.04/0.02=2.00m/s.
【分析】（1）实验中使木板倾斜是为了平衡摩擦力；使小车受到的橡皮筋拉力为小车的合力；
（2）利用其速度公式结合频率的大小可以求出小车获得的速度大小。
18．（2022高一下·陈仓期中）某同学在做“探究动能定理”实验的主要操作步骤是：
a．按图甲安装好实验装置，其中小车的质量M=0.50 kg，钩码的总质量m=0.10 kg；
b．接通打点计时器的交流电源，然后释放小车，打出一条纸带。
（1）他在多次重复实验得到的纸带中取出最满意的一条，如图乙所示。把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，已知打出相邻计数点的时间间隔为0.1s。用刻度尺测得各相邻计数点间的距离分别为d1=0.80 cm，d2=2.40 cm，d3=4.10 cm，d4=5.60 cm，d5=7.20 cm，d6=8.80 cm，他把钩码重力作为小车所受合力，则从打下计数点0到打下计数点5时合力所做的功W= J，从打下计数点0到打下计数点5，小车的动能增量ΔEk= J。（当地重力加速度g=9.80 m/s2，结果均保留三位有效数字）
（2）由以上计算可见，本实验中合力对小车做的功与小车动能的变化量相差比较大。通过反思，该同学认为产生误差的主要原因如下，其中正确的是______。
A．钩码质量没有远小于小车质量
B．钩码质量小了，应该大于小车质量
C．没有平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力
D．空气阻力的影响
【答案】（1）0.197；0.160
（2）A；C；D
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解答】（1） 从打下计数点0到打下计数点5时合力所做的功
相邻计数点间还有4个点未画出，则
匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有
小车的动能增量
（2）AB．实验结果W和 在误差允许范围内总是不相等，钩码减少的重力势能明显大于小车增大的动能，其可能的原因是：小车受到的拉力不等于小桶和砂的重力，题目不满足钩码质量远小于小车质量，产生系统误差，B不符合题意A符合题意；
CD．实验结果W和 在误差允许范围内总是不相等，钩码减少的重力势能明显大于小车增大的动能，其可能的主要原因是受到摩擦阻力作用和空气阻力作用， CD符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】（1）利用其高度变化可以求出合力做功的大小；利用其平均速度公式可以求出瞬时速度的大小，结合动能的表达式可以求出动能的增量；
（2）本实验为了其小车的拉力近似为钩码的重力其钩码的质量要远远小于小车的质量；实验平衡摩擦力不足都会引起实验的误差。
四、解答题
19．（2022高一下·陈仓期中）观看中国女子冰壶队的比赛，在领略体育比赛特有的魅力的同时，无不为中国冰壶队员的超高颜值与妙曼身姿所折服，现在让我们从物理的角度分析冰壶比赛的奥秘。冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为 ，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至 。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2 m/s的速度沿虚线滑出。（已知冰壶的质量 ，重力加速度g取10m/s2）
（1）为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？
（2）若这次投出后冰壶C恰好到达圆心O点，则冰壶克服摩擦力做的功是多少？
【答案】（1）解：设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为 ，在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为 ，则有
设冰壶的初速度为 ，由动能定理得
解得
（2）解：冰壶在运动过程中，克服摩擦力做功为
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）冰壶从开始到经过O点时，利用动能定理可以求出其运动员用毛刷擦冰面的长度大小；
（2）当其冰壶恰好到达圆心O，利用摩擦力的表达式可以求出克服摩擦力做功的大小。
20．（2022高一下·陈仓期中）转动雨伞，水珠四溅，你没少玩过吧，拿起带水的雨伞，若保持伞把竖直转动伞把，转速足够大时附着在伞面上的水会被甩出，水滴落在水平地面上会形成一个圆圈，这你可能没仔细观察过。这个过程可用如图所示的转盘物块模型模拟，置于圆形转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台。现测得转台半径为 ，离水平地面的高度为 ，物块落地点到转台转轴的距离为 。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 。不计空气阻力，求：
（1）物块离开转台时转台的角速度 ；
（2）物块与转台间的动摩擦因数。
【答案】（1）解：小物块滑离转台做平抛运动，则有
由几何关系可得
又
联立解得
（2）解：转台对物块的静摩擦力提供物块做圆周运动的所需向心力，当物块恰好离开转台时，静摩擦力达到最大值，根据牛顿第二定律可得
解得物块与转台间的动摩擦因数为
【知识点】牛顿第二定律；匀速圆周运动
【解析】【分析】（1）物块离开转台做平抛运动，利用位移公式结合几何关系可以求出角速度的大小；
（2）当物块恰好离开转台时，利用牛顿第二定律可以求出动摩擦因数的大小。
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