四川省绵阳市三台县2022-2023学年高一（下）期中教学质量调研测试物理试卷
1．（2023高一下·三台期中） 下列说法中正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体的速度方向不可能始终不变
B．火车转弯时，外轨比内轨高，向心力方向沿轨道斜面向下
C．做匀速圆周运动的物体的合外力不一定始终指向圆心
D．秋千运动到最低点时处于失重状态
【答案】A
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】A、曲线运动的物体速度方向时刻在发生变化，A正确。
B、火车转弯时，外轨比内轨高，向心力水平指向圆周运动的圆心处，B错误。
C、做匀速圆周运动的物体合外力提供向心力，故合外力一定指向圆心，C错误。
D、秋千运动到最低点时合外力向上，加速度向上，处于超重状态，D错误。
故答案为：A
【分析】根据曲线运动的特点以及匀速圆周运动向心力和向心加速度的特点分析求解。
2．（2023高一下·三台期中）1935年5月，红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300m，水流速度3m/s，木船相对静水速度1m/s，则突击队渡河所需的最短时间为（ ）
A．75s B．95s C．100s D．300s
【答案】D
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】河宽 一定，当木船船头垂直河岸时，在河宽方向上的速度最大，渡河用时最短，即木船相对静水的速度 ，渡河时间最短为
故答案为：D。
【分析】根据小船渡河时船头与河岸垂直时渡河时间最短进行分析求解。
3．（2023高一下·三台期中） 如图所示，长为的轻绳一端系一质量为的小球视为质点，另一端固定于点，当绳竖直时小球静止。现给小球一水平初速度，使小球在竖直平面内做圆周运动，且刚好能过最高点，重力加速度为，不计空气阻力，则（ ）
A．小球过最高点时，速度可能为零
B．小球过最高点时，绳的拉力不可能为零
C．小球过最高点时，速度大小为
D．开始运动时，绳的拉力为
【答案】C
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】ABC、小球刚好经过最高点时只受重力作用，则，即，故AB错误，C正确。
D、开始运动时绳子拉力和重力的合力提供向心力，则，即，D错误。
故答案为：C
【分析】对小球进行受力分析，根据竖直平面内圆周运动最高点的临界条件和牛顿第二定律列方程求解。
4．（2023高一下·三台期中） 火星半径是地球半径的，火星的质量是地球的，地球表面的重力加速度为，则火星表面的重力加速度为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】设地球质量为M，半径为R，则地球的重力加速度，火星表面的重力加速度，故火星表面的重力加速度，B正确。
故答案为：B
【分析】忽略星球自转的情况下，物体在星球表面所受的重力等于所受的万有引力，根据万有引力定律和火星与地球之间的质量，半径关系分析求解。
5．（2023高一下·三台期中） 如图，一质点在恒力作用下经过时间从点运动到点，速度大小由变为，速度方向偏转角，则质点的加速度大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】由图可知，质点到达b位置时竖直方向的分速度大小为，水平方向分速度，则物体的加速度大小为，C正确。
故答案为：C
【分析】对质点进行分析，将运动分解为水平方方向运动和竖直方向运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，根据加速度的定义式分析求解。
6．（2023高一下·三台期中） 如图，主动轮大圆盘与从动轮小圆盘通过皮带不打滑连接，大圆盘与小圆盘的半径之比为3：1，材料相同的可以视为质点的两物体质量之比为，两个物体距离转动轴的距离相等，现在让圆盘转动起来。下列说法中正确的是（ ）
A．物体与物体相对圆盘滑动之前的角速度之比为3：1
B．物体与物体相对圆盘滑动之前的摩擦力之比为3：1
C．物体与物体相对圆盘滑动之前的线速度之比为3：1
D．如果增加主动轮的转速，则物体先相对圆盘滑动
【答案】D
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】A、两圆盘通过皮带传动，则两轮缘线速度相同，由可知，两轮缘角速度之比为1：3，A物体与大轮之间转动的角速度相同，则A与B转动的加速度之比为1：3，A错误。
B、两物体相对圆盘滑动之前，摩擦力提供向心力，则，A，B两物体的质量比为3：1，角速度比为1：3，半径之比为1：1，则摩擦力之比为1：3，B错误。
C、根据可知，A，B角速度之比为1：3，半径之比为1：1，则线速度之比为1：3，C错误。
D、由B可知两者运动时B物体所需的向心力较大，最大静摩擦力较小，增大主动轮转速，B物体的向心力先增大到最大静摩擦力，则B物体先相对圆盘滑动，D正确。
故答案为：D
【分析】对AB两物体进行受力分析，根据传动特点以及圆周运动中向心力与线速度，角速度和半径之间的关系分析求解。
7．（2023高一下·三台期中） 如图甲所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动．当小球运动到圆形管道的最高点时，管道对小球的弹力与最高点时的速度平方的关系如图乙所示取竖直向下为正方向．为通过圆心的一条水平线．不计小球半径、管道的粗细，重力加速度为则下列说法中正确的是
A．管道的半径为
B．小球的质量为
C．小球在以下的管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力
D．小球在以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
【答案】B
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A、由图像可知时，管道对小球恰好无作用力，则有，解得，A错误。
B、由图像可知，，管道对小球的作用力大小为a，则有，解得，B正确。
C、小球在MN以下的管道中运动时，向心力指向圆心，而重力的方向竖直向下，则外侧轨道对小球一定由作用力，内侧轨道对小球一定无作用力，C错误。
D、小球在MN以上的轨道中运动时，向心力指向圆心，而重力的方向竖直向下，则内侧轨道一定对小球有作用力，外侧轨道对小球一定无作用力，D错误。
故答案为：B
【分析】对小球进行受力分析，根据图像中的两个特殊点，列方程计算小球的质量和运动的半径，再分内外侧轨道对小球的作用力。
8．（2023高一下·三台期中） 如图，将一支飞镖在竖直墙壁的左侧点以不同的速度水平抛出，为点在竖直墙壁上的投影点，每次抛出飞镖的同时，在处由静止释放一个特制飞镖能轻易射穿的小球，且飞镖均能插在墙壁上，第一次插在墙壁时，飞镖与墙壁的夹角为，第二次插在墙壁时，飞镖与墙壁的夹角为，图中没有画出，不计空气阻力。则（ ）
A．两次速度增量之比为4：3
B．两次抛出的飞镖只有一次能击中小球
C．两次下落的高度之比为3：4
D．两次平抛的初速度之比为4：3
【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AD、第一次插在墙壁上时，飞镖与墙壁的夹角为53°，则，，且，第二次插在墙壁上市，飞镖与墙壁的夹角为37°，则，，且，则两次平抛的初速度之比，两次的速度增量之比，则A错误，D正确。
B、平抛运动的竖直方向为自由落体运动，则释放的小球和飞镖下落的位移相同，故两次均能击中小球，故B错误。
C、两次下落的高度之比为，C错误。
故答案为：D
【分析】对飞镖和小球进行分析，根据平抛运动的规律以及运动过程中的速度和位移的几何关系分析求解。
9．（2023高一下·三台期中） 假设地球和木星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于木星到太阳的距离，那么（ ）
A．地球公转周期大于木星的公转周期
B．地球公转的线速度小于木星公转的线速度
C．地球公转的加速度大于木星公转的加速度
D．地球公转的角速度大于木星公转的角速度
【答案】C,D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A、地球和木星在万有引力的作用下绕太阳做圆周运动，则，即， 地球到太阳的距离小于木星到太阳的距离，则地球公转周期小于木星的公转周期 ，A错误。
B、根据可得，地球到太阳的距离小于木星到太阳的距离，则地球公转的线速度大于木星公转的线速度 ，B错误。
C、根据，可得，地球到太阳的距离小于木星到太阳的距离，则地球公转的加速度大于木星公转的加速度，C正确。
D、根据可得，地球到太阳的距离小于木星到太阳的距离，则地球公转的角速度大于木星公转的角速度，D正确。
故答案为：CD
【分析】对地球和木星进行受力分析，在万有引力的作用下绕太阳做圆周运动，根据万有引力定律和向心力与线速度，角速度，周期和半径之间的关系分析求解。
10．（2023高一下·三台期中） 如图所示，一不可伸长的细线上端固定在点，下端系一质量为的小球，现使小球在水平面内绕点做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为，忽略空气阻力，重力加速度为。则小球（ ）
A．只受重力和细线的拉力
B．只受重力、细线的拉力和向心力
C．运动的向心加速度大小为
D．运动的向心加速度大小为
【答案】A,C
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】 AB、对小球进行受力分析，小球只受到自身重力和细线的拉力，A正确，B错误。
CD、由牛顿第二定律可知，解得，C正确，D错误。
故答案为：AC
【分析】对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律和圆周运动相关规律分析求解。
11．（2023高一下·三台期中） 如图，矩形金属框竖直放置，其中、足够长，且杆光滑，一根轻弹簧一端固定在点，另一端连接一个质量为的小球，小球穿过杆，金属框绕轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时（ ）
A．小球的高度一定降低
B．弹簧弹力的大小一定不变
C．小球对杆压力的大小一定变大
D．小球所受合外力的大小一定变大
【答案】B,D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】ABC、当小球静止时，弹簧弹力为T，杆对小球的弹力为FN，弹簧与水平方向的夹角为，根据平衡条件可知，，当小球的角速度从零开始增大时，杆对小球的弹力沿半径向外，由牛顿第二定律可得，当小球转动的角速度从零开始增大时，小球的高度不变，弹簧长度不变，弹簧弹力不变，杆对小球的弹力减小，则小球对杆的弹力减小；当小球的角速度增大到时，小球与杆之间的弹力等于零，根据牛顿第二定律，当小球的角速度从继续增大时，杆对小球的弹力从零开始增大，综上所述，当小球转动的角速度从零开始增大时，杆对小球的弹力先沿半径向外，后沿半径向里，大小先减小到零后增大；同理可知，当小球的角速度从（）开始减小到零时，杆对小球的弹力先沿半径向里，后沿半径向外，其大小先减小到零，后增大。所以当小球的角速度减小时，杆对小球的弹力不一定增大，根据牛顿第三定律，小球对杆的弹力不一定变大，而小球的高度不变，弹簧的弹力不变。AC错误，B正确。
D、小球水平方向合力为，小球在竖直方向的合力，所以小球所受的合外力为，当小球的角速度减小时，小球的高度不变，转动半径不变，合外力减小，D正确。
故答案为：BD
【分析】对小球进行受力分析，根据竖直方向的平衡条件和水平方向的牛顿第二定律方程以及向心力与角速度和半径之间的关系分析求解。
12．（2023高一下·三台期中） 一质量为的物体视为质点在坐标系中，从坐标原点处计时开始沿轴方向的图像如图甲所示，沿轴方向做初速度为的图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．物体末的速度是 B．物体内的位移为
C．时物体速度是 D．前内物体的位移为
【答案】A,D
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】A、1s末物体x轴方向速度为，y轴方向速度为，则物体的合速度为，A正确。
B、物体1s内x轴方向位移为，y轴方向的位移为，合位移为，B错误。
C、2s末物体x轴方向速度为，y轴方向速度为，则物体的合速度为，C错误。
D、物体2s内x轴方向位移为，y轴方向的位移为，合位移为，D正确。
故答案为：AD
【分析】对物体进行分析，根据物体x轴方向和y轴方向的运动图像进行分析，结合匀变速直线运动规律分析求解。
13．（2023高一下·三台期中） 某同学用如图所示装置做探究向心力大小与角速度大小的关系。装置中水平光滑直杆随竖直转轴一起转动，一个滑块套在水平光滑杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细绳处于水平伸直状态，当滑块随水平杆一起匀速转动时，细线的拉力就是滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过轻质角速度传感器测得。
（1）要探究向心力与角速度的大小关系，则需要采用____。
A．控制变量法等效替代法微元法放大法
（2）保持滑块的质量和到竖直转轴的距离不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数及角速度传感器的示数，根据实验数据得到的图线斜率为，则滑块的质量为 。用题目中的字母表示
（3）若水平杆不光滑，根据得到图线的斜率将 。填“增大”“不变”或“减小”。
【答案】（1）A
（2）
（3）不变
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】（1）探究向心力与角速度之间的关系时需要保证其他变量相同，应用了控制变量法。
（2）由可知，图线的斜率为，则。
（3）若水平杆不光滑，则细线的拉力和摩擦力提供向心力，即，整理得，则图线的斜率保持不变。
【分析】（1）探究多个物理量之间的关系时应保证其他物理量不变，探究其中两个物理量之间的关系。
（2）根据向心力的表达式和图线的走势分析求解。
（3）对物块进行受力分析，根据向心力的表达式整理，结合图像求解。
14．（2023高一下·三台期中）小明同学通过以下两种方式研究平抛运动的特点。
（1）小明首先用如图甲所示竖落仪装置探究平抛运动竖直分运动的特点，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。下列说法中正确的两项是____
A．改变小锤击打的力度，可以改变两球在空中的运动时间
B．改变小锤击打的力度，可以改变A球的水平初速度大小
C．如果两球总是同时落地，则A球的竖直分运动是自由落体运动
D．通过该实验装置也能研究平抛运动的水平分运动特点
（2）小明再用如图乙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PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN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，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
①取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的 （选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时 （选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行；
②小明不慎遗漏记录平抛轨迹的起始点，他按下述方法处理数据：如图丙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是和则 （选填“大于”、“等于”或者“小于”），可求得钢球平抛的初速度大小为 （已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。
【答案】（1）B；C
（2）球心；需要；大于；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）AB．改变小锤击打的力度，不能改变两球在空中的运动时间，可以改变A球的水平初速度，A不符合题意，B符合题意；
CD．小锤极大弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，自由下落，A、B两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向做自由落体，不能得出水平方向的运动规律，C项正确，D项错误。
故答案为：BC。
（2）因为钢球所挤压的痕迹点是球心的投影点，而所有的痕迹点与原点应在同一抛物线上，所以应取钢球的球心对应白纸上的位置为原点。
y轴正方向沿竖直向下，故需要与重锤线平行。
因为A、B和B、C间水平距离相等，所以A、B和B、C间对应钢球运动的时间相同，设为T，设钢球在A、B点时的竖直分速度大小分别为、，则
所以
根据运动学规律有
解得
钢球平抛的初速度大小为
【分析】（1）利用平抛运动的位移公式可以判别其改变小锤的击打力度对运动的时间没有影响，利用两个小球同时落地可以判别A球的竖直分运动为自由落体运动；
（2）钢球在斜槽末端其球心的投影为坐标纸的原点；在确定其y轴时需要与重锤线平行；
（3）利用其竖直方向的运动时间可以求出竖直方向的位移之比；利用竖直方向的邻差公式可以求出时间间隔，结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。
15．（2023高一下·三台期中） 某旅游景点新建的凹凸形“如意桥”的简化图如图所示，该桥由一个凸弧和一个凹弧连接而成，凸弧的半径，最高点为点；凹弧的半径，最低点为点。现有一剧组进行拍摄取景，安排一位驾驶摩托车特技演员穿越桥面，设特技演员与摩托车总质量为，穿越过程中可将车和演员视为质点，取，忽略空气阻力。试求：
（1）当摩托车以的速率到达凸弧最高点时，桥面对车的支持力大小；
（2）当摩托车以的速率到达凹弧最低点时，车对桥面的压力大小；
（3）为使得越野摩托车始终不脱离桥面，过点的最大速度。
【答案】（1）解：摩托车通过凸弧最高点时，由牛顿第二定律有
解得
（2）解：摩托车通过凹弧最低点时，由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律可知，车对桥面的压力大小等于桥面对车的支持力大小，为。
（3）解：越野摩托车过凹凸桥分析可知，凹桥超重，凸桥失重，过凸桥最高点与桥面的挤压为零时，有
解得
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）对摩托车进行受力分析，根据牛顿第二定律和圆周运动规律分析求解。
（2）摩托车到达最低点B时受到重力和支持力作用，根据牛顿第二定律和圆周运动规律分析求解。
（3）要使摩托车不脱离桥面，则在最高点时重力提供向心力，根据向心力与线速度和半径之间的关系分析求解。
16．（2023高一下·三台期中） 在年第届北京冬奥会上，岁小将苏翊明获得了单板滑雪男子大跳台冠军。如图，滑雪运动员由静止从助滑坡道上点自由滑下，经点以的速度水平飞出跳台，在坡道点着陆。若高度差，高度差，取，忽略空气阻力，请分析说明：
（1）该运动员在空中飞行的水平距离是多少？
（2）落点处的速度与水平面的夹角的正切值；
（3）以点为坐标原点，水平向右为轴方向，竖直向下为轴方向，建立平面直角坐标系，写出苏翊明在空中运动的轨迹方程。
【答案】（1）解：从点飞出后做平抛运动，则
解得
（2）解：竖直方向上做自由落体运动，则
则落点处的速度与水平面的夹角 的正切值为
（3）解：从点飞出后做平抛运动，则，
则苏翊明在空中运动的轨迹方程为
的取值范围为 。
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）对运动员进行分析，从C点飞出后做平抛运动，根据平抛运动的运动规律分析求解。
（2）运动员竖直方向上做自由落体运动，根据自由落体的运动规律以及几何关系分析求解。
（3）以C点为坐标原点，根据平抛运动的运动规律整理出运动轨迹方程。
17．（2023高一下·三台期中） 如图，杆与不计质量的钢丝及地面构成倾角为的斜面，斜面顶点与半径为的光滑圆弧相接，为圆弧的最低点，一个质量的石头以的速度经过点，经后，一小动物从点，以的速度沿斜面匀速下滑，结果在斜面上石头刚好击中动物，一位维修工人正在距点处作业，已知，工人、石头、小动物均视为质点，，不计空气阻力。求：
（1）石头在点时受到轨道支持力的大小；
（2）从石头经过点开始计时，与动物开始运动的时间差等于多少？
（3）工人想要营救动物，则工人至少以多大的水平速度才能跳到对面的钢丝上？
【答案】（1）解：石头在点时由牛顿第二定律
解得石头受到轨道支持力的大小
（2）解：石头平抛运动，落到斜面上时
解得
此时石块落点到出发点的距离
人下滑的时间
则
（3）解：当工人跳到钢丝上速度最小时，速度方向沿钢丝方向，则
位移关系
解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀速圆周运动
【解析】【分析】（1）对石头经过A点时受力分析，重力和支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律列方程求解。
（2）石头做平抛运动，根据平抛运动的运动规律计算石头落在斜面上的时间和距离，再由人下滑的时间分析求解。
（3） 当工人跳到钢丝上速度最小时，速度方向沿钢丝方向，根据匀变速直线运动的规律以及几何关系分析求解。
1 / 1四川省绵阳市三台县2022-2023学年高一（下）期中教学质量调研测试物理试卷
1．（2023高一下·三台期中） 下列说法中正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体的速度方向不可能始终不变
B．火车转弯时，外轨比内轨高，向心力方向沿轨道斜面向下
C．做匀速圆周运动的物体的合外力不一定始终指向圆心
D．秋千运动到最低点时处于失重状态
2．（2023高一下·三台期中）1935年5月，红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300m，水流速度3m/s，木船相对静水速度1m/s，则突击队渡河所需的最短时间为（ ）
A．75s B．95s C．100s D．300s
3．（2023高一下·三台期中） 如图所示，长为的轻绳一端系一质量为的小球视为质点，另一端固定于点，当绳竖直时小球静止。现给小球一水平初速度，使小球在竖直平面内做圆周运动，且刚好能过最高点，重力加速度为，不计空气阻力，则（ ）
A．小球过最高点时，速度可能为零
B．小球过最高点时，绳的拉力不可能为零
C．小球过最高点时，速度大小为
D．开始运动时，绳的拉力为
4．（2023高一下·三台期中） 火星半径是地球半径的，火星的质量是地球的，地球表面的重力加速度为，则火星表面的重力加速度为（ ）
A． B． C． D．
5．（2023高一下·三台期中） 如图，一质点在恒力作用下经过时间从点运动到点，速度大小由变为，速度方向偏转角，则质点的加速度大小为（ ）
A． B． C． D．
6．（2023高一下·三台期中） 如图，主动轮大圆盘与从动轮小圆盘通过皮带不打滑连接，大圆盘与小圆盘的半径之比为3：1，材料相同的可以视为质点的两物体质量之比为，两个物体距离转动轴的距离相等，现在让圆盘转动起来。下列说法中正确的是（ ）
A．物体与物体相对圆盘滑动之前的角速度之比为3：1
B．物体与物体相对圆盘滑动之前的摩擦力之比为3：1
C．物体与物体相对圆盘滑动之前的线速度之比为3：1
D．如果增加主动轮的转速，则物体先相对圆盘滑动
7．（2023高一下·三台期中） 如图甲所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动．当小球运动到圆形管道的最高点时，管道对小球的弹力与最高点时的速度平方的关系如图乙所示取竖直向下为正方向．为通过圆心的一条水平线．不计小球半径、管道的粗细，重力加速度为则下列说法中正确的是
A．管道的半径为
B．小球的质量为
C．小球在以下的管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力
D．小球在以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
8．（2023高一下·三台期中） 如图，将一支飞镖在竖直墙壁的左侧点以不同的速度水平抛出，为点在竖直墙壁上的投影点，每次抛出飞镖的同时，在处由静止释放一个特制飞镖能轻易射穿的小球，且飞镖均能插在墙壁上，第一次插在墙壁时，飞镖与墙壁的夹角为，第二次插在墙壁时，飞镖与墙壁的夹角为，图中没有画出，不计空气阻力。则（ ）
A．两次速度增量之比为4：3
B．两次抛出的飞镖只有一次能击中小球
C．两次下落的高度之比为3：4
D．两次平抛的初速度之比为4：3
9．（2023高一下·三台期中） 假设地球和木星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于木星到太阳的距离，那么（ ）
A．地球公转周期大于木星的公转周期
B．地球公转的线速度小于木星公转的线速度
C．地球公转的加速度大于木星公转的加速度
D．地球公转的角速度大于木星公转的角速度
10．（2023高一下·三台期中） 如图所示，一不可伸长的细线上端固定在点，下端系一质量为的小球，现使小球在水平面内绕点做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为，忽略空气阻力，重力加速度为。则小球（ ）
A．只受重力和细线的拉力
B．只受重力、细线的拉力和向心力
C．运动的向心加速度大小为
D．运动的向心加速度大小为
11．（2023高一下·三台期中） 如图，矩形金属框竖直放置，其中、足够长，且杆光滑，一根轻弹簧一端固定在点，另一端连接一个质量为的小球，小球穿过杆，金属框绕轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时（ ）
A．小球的高度一定降低
B．弹簧弹力的大小一定不变
C．小球对杆压力的大小一定变大
D．小球所受合外力的大小一定变大
12．（2023高一下·三台期中） 一质量为的物体视为质点在坐标系中，从坐标原点处计时开始沿轴方向的图像如图甲所示，沿轴方向做初速度为的图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．物体末的速度是 B．物体内的位移为
C．时物体速度是 D．前内物体的位移为
13．（2023高一下·三台期中） 某同学用如图所示装置做探究向心力大小与角速度大小的关系。装置中水平光滑直杆随竖直转轴一起转动，一个滑块套在水平光滑杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细绳处于水平伸直状态，当滑块随水平杆一起匀速转动时，细线的拉力就是滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过轻质角速度传感器测得。
（1）要探究向心力与角速度的大小关系，则需要采用____。
A．控制变量法等效替代法微元法放大法
（2）保持滑块的质量和到竖直转轴的距离不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数及角速度传感器的示数，根据实验数据得到的图线斜率为，则滑块的质量为 。用题目中的字母表示
（3）若水平杆不光滑，根据得到图线的斜率将 。填“增大”“不变”或“减小”。
14．（2023高一下·三台期中）小明同学通过以下两种方式研究平抛运动的特点。
（1）小明首先用如图甲所示竖落仪装置探究平抛运动竖直分运动的特点，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。下列说法中正确的两项是____
A．改变小锤击打的力度，可以改变两球在空中的运动时间
B．改变小锤击打的力度，可以改变A球的水平初速度大小
C．如果两球总是同时落地，则A球的竖直分运动是自由落体运动
D．通过该实验装置也能研究平抛运动的水平分运动特点
（2）小明再用如图乙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PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN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，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
①取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的 （选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时 （选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行；
②小明不慎遗漏记录平抛轨迹的起始点，他按下述方法处理数据：如图丙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是和则 （选填“大于”、“等于”或者“小于”），可求得钢球平抛的初速度大小为 （已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。
15．（2023高一下·三台期中） 某旅游景点新建的凹凸形“如意桥”的简化图如图所示，该桥由一个凸弧和一个凹弧连接而成，凸弧的半径，最高点为点；凹弧的半径，最低点为点。现有一剧组进行拍摄取景，安排一位驾驶摩托车特技演员穿越桥面，设特技演员与摩托车总质量为，穿越过程中可将车和演员视为质点，取，忽略空气阻力。试求：
（1）当摩托车以的速率到达凸弧最高点时，桥面对车的支持力大小；
（2）当摩托车以的速率到达凹弧最低点时，车对桥面的压力大小；
（3）为使得越野摩托车始终不脱离桥面，过点的最大速度。
16．（2023高一下·三台期中） 在年第届北京冬奥会上，岁小将苏翊明获得了单板滑雪男子大跳台冠军。如图，滑雪运动员由静止从助滑坡道上点自由滑下，经点以的速度水平飞出跳台，在坡道点着陆。若高度差，高度差，取，忽略空气阻力，请分析说明：
（1）该运动员在空中飞行的水平距离是多少？
（2）落点处的速度与水平面的夹角的正切值；
（3）以点为坐标原点，水平向右为轴方向，竖直向下为轴方向，建立平面直角坐标系，写出苏翊明在空中运动的轨迹方程。
17．（2023高一下·三台期中） 如图，杆与不计质量的钢丝及地面构成倾角为的斜面，斜面顶点与半径为的光滑圆弧相接，为圆弧的最低点，一个质量的石头以的速度经过点，经后，一小动物从点，以的速度沿斜面匀速下滑，结果在斜面上石头刚好击中动物，一位维修工人正在距点处作业，已知，工人、石头、小动物均视为质点，，不计空气阻力。求：
（1）石头在点时受到轨道支持力的大小；
（2）从石头经过点开始计时，与动物开始运动的时间差等于多少？
（3）工人想要营救动物，则工人至少以多大的水平速度才能跳到对面的钢丝上？
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】A、曲线运动的物体速度方向时刻在发生变化，A正确。
B、火车转弯时，外轨比内轨高，向心力水平指向圆周运动的圆心处，B错误。
C、做匀速圆周运动的物体合外力提供向心力，故合外力一定指向圆心，C错误。
D、秋千运动到最低点时合外力向上，加速度向上，处于超重状态，D错误。
故答案为：A
【分析】根据曲线运动的特点以及匀速圆周运动向心力和向心加速度的特点分析求解。
2．【答案】D
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】河宽 一定，当木船船头垂直河岸时，在河宽方向上的速度最大，渡河用时最短，即木船相对静水的速度 ，渡河时间最短为
故答案为：D。
【分析】根据小船渡河时船头与河岸垂直时渡河时间最短进行分析求解。
3．【答案】C
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】ABC、小球刚好经过最高点时只受重力作用，则，即，故AB错误，C正确。
D、开始运动时绳子拉力和重力的合力提供向心力，则，即，D错误。
故答案为：C
【分析】对小球进行受力分析，根据竖直平面内圆周运动最高点的临界条件和牛顿第二定律列方程求解。
4．【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】设地球质量为M，半径为R，则地球的重力加速度，火星表面的重力加速度，故火星表面的重力加速度，B正确。
故答案为：B
【分析】忽略星球自转的情况下，物体在星球表面所受的重力等于所受的万有引力，根据万有引力定律和火星与地球之间的质量，半径关系分析求解。
5．【答案】C
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】由图可知，质点到达b位置时竖直方向的分速度大小为，水平方向分速度，则物体的加速度大小为，C正确。
故答案为：C
【分析】对质点进行分析，将运动分解为水平方方向运动和竖直方向运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，根据加速度的定义式分析求解。
6．【答案】D
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】A、两圆盘通过皮带传动，则两轮缘线速度相同，由可知，两轮缘角速度之比为1：3，A物体与大轮之间转动的角速度相同，则A与B转动的加速度之比为1：3，A错误。
B、两物体相对圆盘滑动之前，摩擦力提供向心力，则，A，B两物体的质量比为3：1，角速度比为1：3，半径之比为1：1，则摩擦力之比为1：3，B错误。
C、根据可知，A，B角速度之比为1：3，半径之比为1：1，则线速度之比为1：3，C错误。
D、由B可知两者运动时B物体所需的向心力较大，最大静摩擦力较小，增大主动轮转速，B物体的向心力先增大到最大静摩擦力，则B物体先相对圆盘滑动，D正确。
故答案为：D
【分析】对AB两物体进行受力分析，根据传动特点以及圆周运动中向心力与线速度，角速度和半径之间的关系分析求解。
7．【答案】B
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A、由图像可知时，管道对小球恰好无作用力，则有，解得，A错误。
B、由图像可知，，管道对小球的作用力大小为a，则有，解得，B正确。
C、小球在MN以下的管道中运动时，向心力指向圆心，而重力的方向竖直向下，则外侧轨道对小球一定由作用力，内侧轨道对小球一定无作用力，C错误。
D、小球在MN以上的轨道中运动时，向心力指向圆心，而重力的方向竖直向下，则内侧轨道一定对小球有作用力，外侧轨道对小球一定无作用力，D错误。
故答案为：B
【分析】对小球进行受力分析，根据图像中的两个特殊点，列方程计算小球的质量和运动的半径，再分内外侧轨道对小球的作用力。
8．【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AD、第一次插在墙壁上时，飞镖与墙壁的夹角为53°，则，，且，第二次插在墙壁上市，飞镖与墙壁的夹角为37°，则，，且，则两次平抛的初速度之比，两次的速度增量之比，则A错误，D正确。
B、平抛运动的竖直方向为自由落体运动，则释放的小球和飞镖下落的位移相同，故两次均能击中小球，故B错误。
C、两次下落的高度之比为，C错误。
故答案为：D
【分析】对飞镖和小球进行分析，根据平抛运动的规律以及运动过程中的速度和位移的几何关系分析求解。
9．【答案】C,D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A、地球和木星在万有引力的作用下绕太阳做圆周运动，则，即， 地球到太阳的距离小于木星到太阳的距离，则地球公转周期小于木星的公转周期 ，A错误。
B、根据可得，地球到太阳的距离小于木星到太阳的距离，则地球公转的线速度大于木星公转的线速度 ，B错误。
C、根据，可得，地球到太阳的距离小于木星到太阳的距离，则地球公转的加速度大于木星公转的加速度，C正确。
D、根据可得，地球到太阳的距离小于木星到太阳的距离，则地球公转的角速度大于木星公转的角速度，D正确。
故答案为：CD
【分析】对地球和木星进行受力分析，在万有引力的作用下绕太阳做圆周运动，根据万有引力定律和向心力与线速度，角速度，周期和半径之间的关系分析求解。
10．【答案】A,C
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】 AB、对小球进行受力分析，小球只受到自身重力和细线的拉力，A正确，B错误。
CD、由牛顿第二定律可知，解得，C正确，D错误。
故答案为：AC
【分析】对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律和圆周运动相关规律分析求解。
11．【答案】B,D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】ABC、当小球静止时，弹簧弹力为T，杆对小球的弹力为FN，弹簧与水平方向的夹角为，根据平衡条件可知，，当小球的角速度从零开始增大时，杆对小球的弹力沿半径向外，由牛顿第二定律可得，当小球转动的角速度从零开始增大时，小球的高度不变，弹簧长度不变，弹簧弹力不变，杆对小球的弹力减小，则小球对杆的弹力减小；当小球的角速度增大到时，小球与杆之间的弹力等于零，根据牛顿第二定律，当小球的角速度从继续增大时，杆对小球的弹力从零开始增大，综上所述，当小球转动的角速度从零开始增大时，杆对小球的弹力先沿半径向外，后沿半径向里，大小先减小到零后增大；同理可知，当小球的角速度从（）开始减小到零时，杆对小球的弹力先沿半径向里，后沿半径向外，其大小先减小到零，后增大。所以当小球的角速度减小时，杆对小球的弹力不一定增大，根据牛顿第三定律，小球对杆的弹力不一定变大，而小球的高度不变，弹簧的弹力不变。AC错误，B正确。
D、小球水平方向合力为，小球在竖直方向的合力，所以小球所受的合外力为，当小球的角速度减小时，小球的高度不变，转动半径不变，合外力减小，D正确。
故答案为：BD
【分析】对小球进行受力分析，根据竖直方向的平衡条件和水平方向的牛顿第二定律方程以及向心力与角速度和半径之间的关系分析求解。
12．【答案】A,D
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】A、1s末物体x轴方向速度为，y轴方向速度为，则物体的合速度为，A正确。
B、物体1s内x轴方向位移为，y轴方向的位移为，合位移为，B错误。
C、2s末物体x轴方向速度为，y轴方向速度为，则物体的合速度为，C错误。
D、物体2s内x轴方向位移为，y轴方向的位移为，合位移为，D正确。
故答案为：AD
【分析】对物体进行分析，根据物体x轴方向和y轴方向的运动图像进行分析，结合匀变速直线运动规律分析求解。
13．【答案】（1）A
（2）
（3）不变
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】（1）探究向心力与角速度之间的关系时需要保证其他变量相同，应用了控制变量法。
（2）由可知，图线的斜率为，则。
（3）若水平杆不光滑，则细线的拉力和摩擦力提供向心力，即，整理得，则图线的斜率保持不变。
【分析】（1）探究多个物理量之间的关系时应保证其他物理量不变，探究其中两个物理量之间的关系。
（2）根据向心力的表达式和图线的走势分析求解。
（3）对物块进行受力分析，根据向心力的表达式整理，结合图像求解。
14．【答案】（1）B；C
（2）球心；需要；大于；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）AB．改变小锤击打的力度，不能改变两球在空中的运动时间，可以改变A球的水平初速度，A不符合题意，B符合题意；
CD．小锤极大弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，自由下落，A、B两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向做自由落体，不能得出水平方向的运动规律，C项正确，D项错误。
故答案为：BC。
（2）因为钢球所挤压的痕迹点是球心的投影点，而所有的痕迹点与原点应在同一抛物线上，所以应取钢球的球心对应白纸上的位置为原点。
y轴正方向沿竖直向下，故需要与重锤线平行。
因为A、B和B、C间水平距离相等，所以A、B和B、C间对应钢球运动的时间相同，设为T，设钢球在A、B点时的竖直分速度大小分别为、，则
所以
根据运动学规律有
解得
钢球平抛的初速度大小为
【分析】（1）利用平抛运动的位移公式可以判别其改变小锤的击打力度对运动的时间没有影响，利用两个小球同时落地可以判别A球的竖直分运动为自由落体运动；
（2）钢球在斜槽末端其球心的投影为坐标纸的原点；在确定其y轴时需要与重锤线平行；
（3）利用其竖直方向的运动时间可以求出竖直方向的位移之比；利用竖直方向的邻差公式可以求出时间间隔，结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。
15．【答案】（1）解：摩托车通过凸弧最高点时，由牛顿第二定律有
解得
（2）解：摩托车通过凹弧最低点时，由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律可知，车对桥面的压力大小等于桥面对车的支持力大小，为。
（3）解：越野摩托车过凹凸桥分析可知，凹桥超重，凸桥失重，过凸桥最高点与桥面的挤压为零时，有
解得
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）对摩托车进行受力分析，根据牛顿第二定律和圆周运动规律分析求解。
（2）摩托车到达最低点B时受到重力和支持力作用，根据牛顿第二定律和圆周运动规律分析求解。
（3）要使摩托车不脱离桥面，则在最高点时重力提供向心力，根据向心力与线速度和半径之间的关系分析求解。
16．【答案】（1）解：从点飞出后做平抛运动，则
解得
（2）解：竖直方向上做自由落体运动，则
则落点处的速度与水平面的夹角 的正切值为
（3）解：从点飞出后做平抛运动，则，
则苏翊明在空中运动的轨迹方程为
的取值范围为 。
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）对运动员进行分析，从C点飞出后做平抛运动，根据平抛运动的运动规律分析求解。
（2）运动员竖直方向上做自由落体运动，根据自由落体的运动规律以及几何关系分析求解。
（3）以C点为坐标原点，根据平抛运动的运动规律整理出运动轨迹方程。
17．【答案】（1）解：石头在点时由牛顿第二定律
解得石头受到轨道支持力的大小
（2）解：石头平抛运动，落到斜面上时
解得
此时石块落点到出发点的距离
人下滑的时间
则
（3）解：当工人跳到钢丝上速度最小时，速度方向沿钢丝方向，则
位移关系
解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀速圆周运动
【解析】【分析】（1）对石头经过A点时受力分析，重力和支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律列方程求解。
（2）石头做平抛运动，根据平抛运动的运动规律计算石头落在斜面上的时间和距离，再由人下滑的时间分析求解。
（3） 当工人跳到钢丝上速度最小时，速度方向沿钢丝方向，根据匀变速直线运动的规律以及几何关系分析求解。
1 / 1
