2022-2023学年北京市房山区高一(下)期中物理试卷(含解析)

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名称 2022-2023学年北京市房山区高一(下)期中物理试卷(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2023-05-24 09:50:34

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文档简介

2022-2023学年北京市房山区高一(下)期中物理试卷
一、单选题(本大题共11小题,共33.0分)
1. 小汽车驶上凸形桥面的过程中,下列说法正确的是( )
A. 若汽车到桥顶时对桥面的压力为,则汽车的速度大小为
B. 若凸形桥的半径一定,则汽车行驶到桥顶的速度越大向心加速度越小
C. 在速度相同的情况下,汽车所过凸形桥的半径越大对桥面的压力越大
D. 若汽车经过凸形桥顶的速度为,则汽车对桥面的压力大于汽车的重力
2. 如图所示,在向左匀速行驶的火车窗口,车内某人释放一物体,由站在地面上的人来看,该物体的运动轨迹是( )
A.
B.
C.
D.
3. 一辆汽车在水平路面上转弯,沿曲线由向减速行驶。图四幅图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向,你认为可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 某质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而做匀速直线运动,在运动过程中撤去某一个力,则该质点( )
A. 一定做匀加速直线运动 B. 一定做匀减速直线运动
C. 其轨迹可能是抛物线 D. 可能做匀速圆周运动
5. 图为皮带传动装置,右轮半径为,为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为,小轮半径为,点在小轮上,到小轮中心的距离为。点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑,则( )
A. 、两点角速度大小之比为: B. 、两点向心加速度大小之比为:
C. 、两点角速度大小之比为: D. 、两点向心加速度大小之比为:
6. 如图所示,质量为的小球固定在长为的轻直杆的一端,球随杆一起绕点在竖直平面内做圆周运动,忽略摩擦阻力。则( )
A. 小球经过最高点时的速度一定为
B. 小球经过最高点时一定受到杆的支持力
C. 小球经过最低点时杆对球的拉力一定大于球的重力
D. 小球一定做匀速圆周运动
7. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 平抛运动是匀变速曲线运动
B. 平抛运动相等时间内速度的改变量不相同
C. 做匀速圆周运动的物体的线速度保持不变
D. 做匀速圆周运动的物体所受合外力一定为零
8. 转篮球是现在中学生很喜欢的一项运动娱乐项目,其中包含了许多物理知识。如图所示,假设某转球高手能让篮球在他的手指上手指刚好在篮球的正下方匀速转动,下列有关描述正确的是( )
A. 篮球上各点做圆周运动的圆心均在球心处
B. 篮球上离转动轴距离相等的各点速度相同
C. 篮球上各点做圆周运动的角速度不相等
D. 篮球上各点离转轴越近,做圆周运动的向心加速度越小
9. 由于地球的自转,则( )
A. 地球上所有物体都有向心加速度
B. 地球上物体的向心加速度随高度增加而减小
C. 地球表面物体的向心加速度随纬度增加而减小
D. 地球上物体的向心加速度的方向都指向地心
10. 如图所示,细线一端拴一个小球,另一端固定在点,小球沿弧线来回摆动,点是悬线的最低点,则( )
A. 小球摆到点时,速度为水平方向,加速度为零
B. 小球摆到点时,速度为零,且处于平衡状态
C. 小球在整个运动过程中一定有一个位置处于平衡状态
D. 小球摆到点时,细线对小球的拉力最大
11. 如图所示,长为的悬线固定在点,在点正下方有一钉子,、的距离为,把悬线另一端的小球拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放,小球运动到悬点正下方,悬线碰到钉子瞬间( )
A. 小球的线速度突然增大为原来的倍 B. 小球的加速度突然增大为原来的倍
C. 小球受的拉力突然增大为原来的倍 D. 小球的向心力突然增大为原来的倍
二、填空题(本大题共4小题,共12.0分)
12. 如图所示,光滑水平桌面上一根轻绳拴着一个质量为的小球,小球以半径绕点做匀速圆周运动,小球做匀速圆周运动的线速度为,转一圈所用时间为。
描述小球运动的下列物理量,始终保持不变的是______ 。
A.路程
B.周期
C.线速度
D.加速度
小球受力情况正确的是______ 。
A.受重力、支持力
B.受重力、向心力
C.受重力、支持力、拉力
D.受重力、支持力、向心力、拉力
下列说法不正确的是______ 。
A.绳对小球的拉力提供向心力
B.拉力不改变小球线速度的大小
C.小球运动的角速度不变
D.小球的运动是匀变速运动
13. 如图所示,在一端封闭的细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做的小圆柱体,玻璃管的开口用橡皮塞塞紧。把玻璃管倒置,蜡块从坐标原点以速度匀速上浮,在蜡块匀速上升的同时,将玻璃管沿轴正方向由静止开始做匀加速直线运动。观察蜡块运动情况。
蜡块的运动轨迹为______ 。
A.
B.
C.
D.
该过程中,描述蜡块分别沿、运动的位移与时间关系图像正确的是______ 。
A.
B.
C.
D.
14. 飞行员驾驶飞机进行投掷炸弹训练,目的是营造实战环境,提高飞行员技战术水平,熟悉武器装备性能,实现人与装备的最佳融合。某次训练飞机在高空中水平匀速飞行时投下炸弹,如图所示,忽略空气阻力对炸弹的影响。
关于炸弹在离开飞机后的运动过程,下列说法正确的是______ 。
A.地面上的观察员看到炸弹做自由落体运动
B.地面上的观察员看到炸弹沿斜下方做匀速直线运动
C.地面上的观察员看到炸弹做平抛运动
D.飞机上的观察员看到炸弹做平抛运动
假设飞机每隔投下一颗炸弹,在连续投下颗炸弹的过程中,关于炸弹之间的位置关系,下列说法正确的是______ 。
A.炸弹在竖直方向间隔的距离是保持不变的
B.炸弹在竖直方向自上而下间隔的距离是逐渐增大的
C.炸弹落地后的间隔距离是逐渐增大的
D.炸弹落地时都命中同一个目标
15. 如图所示,一辆汽车以不变的速率先后驶过水平路面、凸形桥和凹形路面。凹形路面和凸形桥面的圆弧半径均为。在水平路面处时汽车对路面的压力为,在凸形桥最高点处时汽车对路面的压力为,在凹形路面最低点处时汽车对路面的压力为,已知这辆汽车的质量为,重力加速度为。
下列关系正确的是______ 。
A.
B.
C.
D.
下列说法正确的是______ 。
A.汽车行驶到点时,汽车速度越快对桥面的压力越大
B.汽车行驶到点时,汽车速度越快对凹形路面的压力越大
C.经过、、三点时汽车都处于平衡状态
D.汽车行驶到点时,处于失重状态
小汽车驶上凸形桥面的过程中,下列说法正确的是______ 。
A.若汽车到桥顶时对桥面的压力为,则汽车的速度大小为
B.若凸形桥的半径一定,则汽车行驶到桥顶的速度越大向心加速度越小
C.在速度相同的情况下,汽车所过凸形桥的半径越大对桥面的压力越大
D.若汽车经过凸形桥顶的速度为,则汽车对桥面的压力大于汽车的重力
三、实验题(本大题共2小题,共12.0分)
16. 小明用如图所示的装置“研究平抛运动及其特点”,他的实验操作是:在小球、处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片使球水平飞出,同时球被松开。
他观察到的现象是:小球、 ______ 填“同时”或“先后”落地;
让、球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片,球在空中运动的时间______ 填“变长”“不变”或“变短”;
上述现象说明:平抛运动的竖直分运动是______ 运动。
17. 用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出,落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
下列实验条件必须满足的有______ ;
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端必须水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同位置静止释放钢球
小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹,如图所示,数据处理时选择点为坐标原点,判断点是不是抛出点,说明理由;
结合实验中重锤方向确定坐标系,图中小方格的边长均为,取,则小球运动中水平分速度的大小为______ 。
四、简答题(本大题共3小题,共21.0分)
18. 图为洗衣机甩干桶的简化示意图。在横截面半径为的圆桶内,一质量为的小物块可视为质点,紧贴着圆桶内壁随圆桶以角速度绕竖直轴做匀速圆周运动,重力加速度为。
求小物块随圆桶转动所需向心力的大小;
求此时小物块受到的静摩擦力的大小和方向;
当圆桶转动角速度变大时,小物块始终与圆桶保持相对静止,圆桶内壁对小物块的支持力如何变化?请说明理由。
19. 如图所示,一质量的小球,用一长为的细绳系住,使其与竖直方向成角做匀速圆周运动。已知:,,重力加速度取,求:
绳子受到的拉力大小;
小球运动的线速度大小;
小球运动的周期。
20. 跳台滑雪是一种勇敢者的运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台处沿水平方向飞出,在斜坡处着陆,如图所示。测得间的距离为,斜坡与水平方向的夹角为,不计空气阻力,取。
在空中飞行的时间;
试计算运动员在处的速度大小;
若滑雪道斜坡足够长,运动员在点的飞出速度发生变化时,他落在斜坡上的速度方向是否变化,并说明理由。
五、计算题(本大题共1小题,共7.0分)
21. 如图所示,餐桌中心是一个可以匀速转动、半径为米的圆盘。圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。放置在圆盘边缘的质量为的物体与圆盘之间的动摩擦因数为,与餐桌之间的动摩擦因数,餐桌高米。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为取。
为使物体不滑到餐桌上,求圆盘的角速度的最大值;
缓慢增大圆盘的角速度,物体将从圆盘上滑出。
、为使物体不滑落到地面,求餐桌半径的最小值;
、若餐桌半径,求物体离开圆盘后水平方向总位移。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、若汽车到桥顶时对桥面的压力为,则桥面对汽车的支持力也为,汽车处于平衡状态,汽车行驶的速率为,故A错误;
B、由可知,若凸形桥的半径一定,则汽车行驶到桥顶的速度越大向心加速度越大,故B错误;
、汽车行驶到最高点时,根据牛顿第二定律有,解得汽车所受支持力,汽车对桥面的压力
由此可知:在速度相同的情况下,汽车所过凸形桥的半径越大对桥面的压力越大,故C正确;
若汽车经过凸形桥顶的速度为,则汽车对桥面的压力,故D错误。
故选:。
对汽车受力分析,根据牛顿第二定律求解汽车的速度、半径与汽车所受支持力的关系,分析即可。
本题考查圆周运动,解题关键是知道做圆周运动的物体沿半径方向所受的合力提供向心力,结合牛顿第二定律列式求解即可。
2.【答案】
【解析】解:物体在释放时具有向左的初速度,故在地面上的人来看,物体向左平抛运动,故相对地面的轨迹是向左的抛物线;故运动轨迹为,故A正确,BCD错误。
故选:。
车内释放的物体相对地面具有水平方向的速度,故相对地面来说做平抛运动,根据初速度和受力情况即可确定运动轨迹。
本题考查平抛运动以及惯性的认识,要注意明确物体由于惯性而具有和火车相同的水平速度。
3.【答案】
【解析】解:汽车沿曲线由向减速行驶,应指向轨迹的凹侧并与速度方向夹角大于。故C正确,ABD错误。
故选:。
本题根据减速曲线运动,结合选项,即可解答。
本题解题关键掌握和速度方向夹角大于,做减速曲线运动。
4.【答案】
【解析】解:撤去一个恒力,则物体所受的合力恒定,若合力与速度方向同向,则做匀加速直线运动,若反向,做匀减速直线运动,若不在同一条直线上,做匀变速曲线运动,其轨迹可以是抛物线,做匀速圆周运动时所受合力是个变力,故C正确,、、D错误.
故选C.
当物体所受的合力与速度方向在同一条直线上,物体做直线运动;若不在同一条直线上,则做曲线运动.
解决本题的关键知道物体所受的合力与速度方向在同一条直线上,物体做直线运动;若不在同一条直线上,则做曲线运动.
5.【答案】
【解析】解:、点和点为皮带传动,点和点线速度大小相等,由
可得点和点的角速度大小之比为:,故A错误;
B、由公式
可得点和点的向心加速度大小之比为:,故B错误;
C、点和点为同轴转动,点和点的角速度相等,点和点的角速度大小之比为:,故C正确;
D、点和点为同轴转动,点和点的角速度相等,由公式
可得点和点的向心加速度大小之比为:,故D错误。
故选:。
共轴转动的各点角速度相等,靠传送带传动轮子上的各点线速度大小相等,根据,分析各点线速度、角速度和向心加速度的大小关系。
解决该题的关键要明确同轴转动的各点角相等,同缘传动的各点线速度大小相等,运用控制变量法求解。
6.【答案】
【解析】解:、小球经过最高点时速度不确定,杆对球的力可以是支持力也可以是拉力,当杆对小球没有作用时,由重力提供向心力,有,得,故AB错误;
C、小球经过最低点时加速度竖直向上,处于超重状态,杆对球的拉力一定大于球的重力,故C正确;
D、小球从最高点到最低点的过程中速度变大,小球做变速圆周运动,故D错误。
故选:。
小球经过最高点时,杆对球的力可以是支持力也可以是拉力。小球经过最低点时,加速度竖直向上,由牛顿第二定律分析杆对球的拉力与重力的关系。根据速度的变化情况判断小球做何种圆周运动。
解答本题时,要知道小球经过最高点时,杆对球的力可以是支持力也可以是拉力,与小球的速度有关。
7.【答案】
【解析】解:平抛运动的物体只受重力,加速度是重力加速度恒定不变,故平抛运动是匀变速曲线运动,故A正确;
B.平抛运动的物体速度变化量为:
因为平抛运动的加速度不变,故相等时间速度的变化量相等,故B错误;
C.做匀速圆周运动物体的线速度大小不变,方向时刻改变,做匀速圆周运动物体的线速度时刻在变化,故C错误;
D.做匀速圆周运动的物合外力提供向心力,方向时刻改变,所以合外力一定不为零,故D错误。
故选:。
平抛运动的物体只受重力,加速度不变,是匀变速曲线运动;根据平抛运动的物体速度变化量,匀速圆周运动的线速度方向时刻变化,合力方向指向圆心,合力提供向心力。
本题考查曲线运动的特点等基本问题,注意线速度是矢量,匀速圆周运动合力一定指向圆心,方向是变化的。
8.【答案】
【解析】解:、只有篮球上运动半径最大的点做圆周运动的圆心才在球心处,其他点做圆周运动的圆心都不在球心处,故A错误;
B、篮球上离轴距离相同的各点线速度大小相同,方向不同,故B错误;
C、篮球上各点做匀速圆周运动的角速度相等,故C错误;
D、根据作圆周运动的向心加速度公式,同轴运动,角速度一样,所以篮球上各点离转轴越近,做圆周运动的向心加速度越小,故D正确。
故选:。
篮球上各点是绕着转轴做匀速圆周运动,圆心均在转轴上,各点的角速度相同,篮球上离轴距离相同的各点线速度大小相同;根据分析向心加速度的情况。
本题以转篮球是现在中学生很喜欢的一项运动娱乐项目为背景,考查了匀速圆周运动问题,解决本题的关键是要知道同轴转动角速度相同。
9.【答案】
【解析】解:在地球上两个极点处的物体,因为物体刚好在旋转点上,所以向心加速度为零,故A错误;
在同一纬度处,除了南北极之外的地方,根据向心加速度公式可知地球上物体高度增加,在增大,向心加速度在增大;同理随纬度增加,物体做圆周运动时所在纬度平面的半径变小,加速度变小,故B错误,C正确;
D.地球上物体的向心加速度的方向都沿着纬度平面指向地轴,故D错误。
故选:。
地球自转时,除了两极,地球上所有点的角速度相等,根据比较向心加速度的大小。
解决本题的关键知道共轴转动,角速度相等,向心加速度的方向指向圆心.知道向心加速度与角速度的大小关系.
10.【答案】
【解析】解:小球摆到点时,速度为水平方向,做圆周运动,有向心加速度,故A错误;
B.小球摆到点时,速度为零,此处加速度不为零,之后会往回运动,一直做变速圆周运动,所以不可能处于平衡状态,平衡状态只能是匀速直线运动或静止状态,故B错误;
C.小球沿弧线来回摆动,作非匀速圆周运动,合外力和加速度始终不为零,不会处于平衡状态,故C错误;
D.小球摆到点时,线速度最大,由合力提供向心力有
此时细线对小球的拉力最大,故D正确。
故选:。
圆周运动有向心加速度;
圆周运动不是平衡状态;
根据合力提供向心力,分析绳子拉力大小。
本题考查学生对圆周运动性质、合力提供向心力规律掌握,是一道基础题。
11.【答案】
【解析】解:、悬线碰到钉子前后,悬线的拉力始终与小球的运动方向垂直,小球的线速度大小不变,故A错误;
悬线碰到钉子后,小球的运动半径减小为原来的一半,由于惯性,小球的线速度大小不变,由,加速度变为原来的倍,
由,向心力变为原来的倍,故B正确,D错误;
C.由最低点受力分析,合力提供向心力有
是定值,故拉力不是原来的倍,故C错误。
故选:。
碰到钉子的瞬间,合外力方向与速度方向垂直,小球的线速度不能发生突变,小球碰到钉子后仍做圆周运动,由向心力公式可得出绳子的拉力与小球转动半径的关系;由圆周运动的性质可知其线速度、角速度及向心加速度的大小关系。
本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化,线速度大小不变,再由向心力加速度公式分析出向心加速度速度、角速度变化。
12.【答案】
【解析】解:、小球运动过程中,路程一直在增加,故A错误;
B、小球做匀速圆周运动,则周期不变,故B正确;
C、线速度的大小不变,但方向一直改变,故C错误;
D、加速度方向一直指向轨迹中心,方向一直改变,故D错误。
故选:。
小球在竖直方向受到重力和支持力的作用,两个力等大反向,由于水平桌面光滑,小球没有受到摩擦力的作用,小球受到轻绳的拉力总是指向圆心,作为向心力,故小球只受到重力、支持力、拉力的作用,故ABD错误,C正确。
故选:。
、由于绳子拉力提供小球做圆周运动的向心力,只改变小球的线速度方向,不改变线速度大小,故AB正确;
、小球做匀速圆周运动,其角速度不变,其线速度大小不变,其方向时刻改变,故C正确,D错误。
本题选错误的,
故选:。
故答案为:;;。
根据路程的定义和匀速圆周运动的特点判断即可;
水平桌面光滑,小球做匀速圆周运动所需向心力由绳子拉力提供;
根据小球的运动情况对小球进行受力分析。
本题要注意物体做匀速圆周运动的向心力不是实质性质的力,它由合外力提供。
13.【答案】
【解析】解:蜡烛在竖直方向做匀速运动,水平方向做匀加速运动,则合运动为曲线运动,加速度沿水平方向,合外力沿水平方向,则轨迹的凹向指向轴正向,故D正确,ABC错误。
故选:。
蜡烛在竖直方向做匀速直线运动,其图像应为过原点的倾斜直线;蜡烛在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,其图像应为抛物线,故D正确,ABC错误。
故选:。
故答案为:;。
竖直方向的匀速运动与水平方向的匀加速运动的合运动一定是曲线运动,合外力指向曲线弯曲的内侧来判断运动轨迹;
根据蜡块在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,竖直方向做匀速直线运动,据此分析即可解题。
本题考查了运动的分解及合成,解题的关键是熟练掌握运动的分解和合成,会根据每个分运动的情况,判断合运动。
14.【答案】
【解析】解:匀速飞行的飞机上投下的炸弹做平抛运动,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,所以炸弹在落地前都处于飞机的正下方,在空中排成一条竖直线。飞机上的人看到炸弹做自由落体运动,地面上的人看到炸弹做平抛运动,故C正确,ABD错误;
、每个炸弹都比后面炸弹多飞一秒钟,下落高度可得,它和后面炸弹在竖直方向上相对位移就会越来越大,故A错误,B正确;
C、由于炸弹在水平方向在匀速直线运动,相同时间内通过的水平位移相同,故炸弹落地后的间隔距离相等,故C错误;
D、炸弹落地时不可能落到同一位置,故不会命中同一个目标,故D错误。
故选:。
故答案为:;。
炸弹飞出后做平抛运动,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动;
位置关系要从水平和竖直两个方向看,水平的速度差影响水平的位移差,竖直的速度差影响竖直的位移差。
本题考查对平抛运动的理解,注意明确平抛运动的处理方法是将其分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。
15.【答案】
【解析】解:水平路面处时,根据平衡条件可得:
在凸形桥最高点处时,根据牛顿第二定律有,所以
在凹形路面最低点处时,根据牛顿第二定律有,所以,故ABD错误,C正确。
故选:。
、汽车行驶到点时,根据牛顿第二定律有,由此可知:汽车速度越快对桥面的压力越小,故A错误;
B、汽车行驶到点时,根据牛顿第二定律有,汽车速度越快对凹形路面的压力越大,故B正确;
C、经过点时汽车处于平衡状态,、两点时汽车做圆周运动,处于非平衡状态,故C错误;
D、由可知,汽车行驶到点时,处于超重状态,故D错误。
故选:。
、若汽车到桥顶时对桥面的压力为,则桥面对汽车的支持力也为,汽车处于平衡状态,汽车行驶的速率为,故A错误;
B、由可知,若凸形桥的半径一定,则汽车行驶到桥顶的速度越大向心加速度越大,故B错误;
、汽车行驶到最高点时,根据牛顿第二定律有,解得汽车所受支持力,汽车对桥面的压力
由此可知:在速度相同的情况下,汽车所过凸形桥的半径越大对桥面的压力越大,故C正确;
若汽车经过凸形桥顶的速度为,则汽车对桥面的压力,故D错误。
故选:。
故答案为:;;。
在最高点和最低点,靠径向的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出支持力的大小,从而进行比较;
对汽车受力分析,根据牛顿第二定律求解汽车的速度、半径与汽车所受支持力的关系,分析即可。
本题考查圆周运动,解题关键是知道做圆周运动的物体沿半径方向所受的合力提供向心力,结合牛顿第二定律列式求解即可。
16.【答案】同时 不变 自由落体
【解析】解:小球同时落地;
让、球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片,球在空中运动的时间将不变。
平抛运动的时间与初速度大小无关,小球做自由落体运动,小球与同时开始运动,且下落相同的位移,、同时落地,所以可知平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
故答案为:同时;不变;自由落体。
小球同时落地;
平抛运动的时间与初速度大小无关,用较大的力敲击弹性金属片,球在空中运动的时间不变;
平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
本题主要考查了平抛运动的相关应用,理解平抛运动在竖直方向上的运动特点即可完成分析。
17.【答案】
【解析】解:本实验研究平抛运动,为了能画出平抛运动的轨迹,首先保证小球做的是平抛运动
即要求小球必须是从水平轨道抛出的,才能保证小球抛出时只有水平方向的速度,故斜槽轨道必须是水平的;而小球从某个高度释放,重力做正功,摩擦力做负功,根据动能定理可知,摩擦力做功只影响小球的动能大小,即斜槽轨道是否光滑只是影响小球抛出的速度大小,但是该实验对小球的抛出速度的要求是每次速度大小相同即可,故斜槽轨道不一定要光滑;同时要让小球总是从同一位置无初速度释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点,故A错误,BD正确;
C.挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可,不需要等间距的变化,故C错误。
故选:。
假设点为抛出点,则竖直方向初速度为零,物体在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,、、相邻两点间的竖直位移之比应为:,而题图中位移之比为:,所以点不是抛出点。
平抛运动水平方向做匀速直线运动,和的水平间距相等且均为,时间也相等
设时间为,根据水平方向做匀速直线运动得:
根据竖直方向做匀变速运动,根据位移差公式得:
解得:
则可得:
故答案为:;
假设点为抛出点,则竖直方向初速度为零,物体在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,、、相邻两点间的竖直位移之比应为:,而题图中位移之比为:,所以点不是抛出点;

本实验研究平抛运动,要根据其实验原理分析:为了保证小球是水平抛出的,则要求斜槽轨道是水平的,与其是否光滑无关;为了减小误差,通常多做几次实验,故要让小球总是从同一位置无初速度释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点;挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可,不需要等间距的变化;
假设点是抛出点,则根据平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,则有相邻两点间的位移之比,与图中数据比较,即可判断点是否为抛出点;
根据平抛运动的规律,结合相应的运动学公式求解即可。
解题关键是明确该实验的实验原理,确定正确的实验操作,根据平抛运动的规律,结合相应的运动学公式求解。
18.【答案】解:根据牛顿第二定律
根据向心加速度公式
解得
此时小物块竖直方向受力平衡,受到的静摩擦力的大小
方向竖直向上;
根据,增大,小物块所需的向心力随之增大;圆桶内壁对小物块的支持力提供向心力,因此圆桶内壁对小物块的支持力变大。
答:小物块随圆桶转动所需向心力的大小;
此时小物块受到的静摩擦力的大小,方向竖直向上;
圆桶内壁对小物块的支持力变大,理由见解析。
【解析】根据牛顿第二定律和向心加速度公式,求向心力大小;
小物块竖直方向受力平衡,根据平衡条件,分析静摩擦力大小和方向;
根据向心力公式,分析支持力变化。
本题考查学生对圆周运动的牛顿第二定律和向心加速度、向心力公式的掌握,是一道基础题。
19.【答案】解:小球受重力和拉力两个力作用,根据平行四边形定则知,绳对小球的拉力
根据牛顿第二定律有
解得
根据
解得
答:绳子受到的拉力大小为;
小球运动的线速度大小为;
小球运动的周期为。
【解析】根据平行四边形定则,求绳对小球的拉力;
根据牛顿第二定律,求速度大小;
根据周期与线速度关系,求周期。
本题考查学生对平行四边形定则、圆周运动的牛顿第二定律等规律的掌握,是一道基础题。
20.【答案】解:由题可知,运动员在空中做平抛运动,根据平抛运动的特点,可知运动员在竖直方向上做自由落体运动
根据题图,结合几何关系可知运动员下落的高度为:
又根据自由落体的位移时间公式可得:
故可得运动员在空中飞行的时间为:
解得:
即运动员在空中飞行的时间为;
根据平抛运动的特点可知,运动员在水平方向上做匀速直线运动
根据几何关系可得运动员水平方向上的位移为:
则在水平方向上有:
可得:
即运动员在处的速度大小为;
根据平抛和斜面关系可知,运动员从斜面抛出回到斜面,则水平方向和竖直方向的位移关系不变,时间不变,则可知竖直方向的速度不变,由于平抛的水平方向的速度不变,则运动员落在斜坡上的速度方向不会变化。
答:运动员在空中飞行的时间为;
运动员在处的速度大小为;
运动员落在斜坡上的速度方向不会变化;见解析。
【解析】由题可知,运动员在空中做平抛运动,根据平抛运动的特点,可知运动员在竖直方向上做自由落体运动,根据自由落体的位移时间公式可求运动员在空中飞行的时间;
根据平抛运动的特点可知运动员在水平方向上做匀速直线运动,根据位移速度公式即可求解;
根据平抛和斜面的关系确定位移关系,进而判断速度是否会发生变化。
解题关键是明白平抛运动的特点,结合相应的运动学公式即可求解。
21.【答案】解:为使物体不从圆盘上滑出,则
解得:
所以为使物体不滑到餐桌上,圆盘的角速度的最大值为。
、设物体恰好从圆盘上滑出时的速度为,由可知物体恰好从圆盘上滑出时圆盘的角速度为,则

物体恰好不滑落到地面,滑到餐桌边缘速度减到,有


联立解得物体滑过的位移:
餐桌最小半径
、若餐桌半径,物体在餐桌上滑行的距离为

根据匀变速直线运动规律可得:

解得物体离开桌边的水平速度:
设物体离开桌面平抛运动的时间,则
解得:
平抛运动的水平位移大小为
物体离开圆盘后水平方向总位移为

答:为使物体不滑到餐桌上,圆盘的角速度的最大值为;
、餐桌半径的最小值为;、物体离开圆盘后水平方向总位移为。
【解析】由最大静摩擦力提供向心力时角速度最大,根据牛顿第二定律求得最大角速度;
、物体脱离圆盘后在餐桌上做减速运动,物体恰好不滑落到地面,滑到餐桌边缘速度减到,根据牛顿第二定律和运动学公式相结合求餐桌半径的最小值;
、若餐桌半径,由几何关系求出物体在餐桌上滑行的距离。由运动学公式求出物体离开桌边的水平速度,再由平抛运动的规律求物体离开圆盘后水平方向总位移。
本题考查圆周运动和平抛运动的综合,对于圆周运动,要明确向心力来源。物体在餐桌上做匀减速运动时,要利用好几何关系求解滑行位移。对于平抛运动,要熟练运用运动的分解法研究。
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