【精品解析】广东省湛江市雷州市第一中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试卷

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名称 【精品解析】广东省湛江市雷州市第一中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试卷
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-06-09 18:18:55

文档简介

广东省湛江市雷州市第一中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试卷
1.(2025高一下·雷州月考)陶瓷是中华瑰宝,是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯,如图(a)所示。将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上,用刀旋削,使坯体厚度适当,表里光洁。对应的简化模型如图(b)所示,粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时,关于粗坯上P、Q两质点,下列说法正确的是(  )
A.P的周期比Q的大
B.相同时间内,P通过的路程比Q的大
C.任意相等时间内P通过的位移大小比Q的大
D.同一时刻P的向心加速度的方向与Q的相同
【答案】B
【知识点】位移与路程;线速度、角速度和周期、转速;向心加速度
【解析】【解答】A.由题意可知,粗坯上P、Q两质点属于同轴转动,相同时间转过的角度相等所以P、Q两质点的角速度相等,P、Q两质点的周期相等,故A错误;
B.根据,由于P质点的半径大于Q质点的半径,则P质点的线速度大于Q质点的线速度,根据线速度和时间的乘积可以比较弧长的大小,所以相同时间内,P通过的路程比Q的大,故B正确;
C.由于P、Q两质点的周期相等,在一个周期内P、Q两质点由于初末位置相同所以通过的位移均为0,故C错误;
D.根据向心加速度的方向指向圆心,所以同一时刻P的向心加速度的方向与Q的相反,故D错误。
故选B。
【分析】利用同轴转动可以比较角速度和周期的大小;利用向心加速度的特点可以比较加速度的方向;利用角速度相等结合半径的大小可以比较线速度的大小,结合运动的时间可以比较路程的大小;利用初末位置可以比较位移的大小。
2.(2025高一下·雷州月考)黄陂清凉寨旅游景区有一个户外荡秋千的活动项目,质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,对该时刻,下列说法正确的是(  )
A.秋千对小明的作用力小于
B.小明的速度为零,所受合力也为零
C.小明的加速度为零,所受合力为零
D.小明的速度为零,所以处于平衡状态
【答案】A
【知识点】共点力的平衡;生活中的圆周运动
【解析】【解答】A.设在该时刻,由于沿绳子方向向心力为0,则秋千绳与竖直方向夹角为,沿绳方向受力平衡,根据平衡方程可以得出绳子拉力为:
A正确;
BCD.该时刻小明的速度为零,根据力的合成可以得出所受合力为
故小明不处于平衡状态,BCD错误。
故选A。
【分析】利用小明速度为0结合沿绳子方向的平衡方程可以求出绳子拉力的大小;利用力的合成可以求出小明受到的合力大小。
3.(2025高一下·雷州月考)物体做平抛运动时,下列说法正确的是(  )
A.物体落地时水平位移大小与抛出点高度无关
B.物体落地时间与初速度大小无关
C.物体落地时间由初速度大小和抛出点高度共同决定
D.物体落地时水平位移大小只与水平初速度有关
【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】BC.平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据
可知,落地时间由高度决定与初速度大小无关,B符合题意,C不符合题意;
AD.物体落地时水平位移
是由初速度与时间共同决定的,而时间是由高度决定,因此水平位移大小与抛出点高度和初速度都有关,AD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】利用平抛运动的位移公式可以判别落地时间只与高度有关;水平位移与初速度和高度有关。
4.(2025高一下·雷州月考)如图所示,在光滑水平面上有一小球a以初速度v0运动,同时在它的正上方有一小球b也以初速度v0沿同一方向水平抛出,并落于c点,则(  )
A.两球同时到达c点 B.小球a先到达c点
C.小球b先到达c点 D.不能确定
【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】小球b做的是平抛运动,根据平抛运动的规律则有在水平方向上的运动时匀速直线运动,小球a做的是匀速直线运动,由于两个小球同时运动且速度大小相等,故两球在水平方向的运动情况相同,两球同时到达c点。
故选A。
【分析】利用平抛运动的分运动为匀速直线运动,则可以得出两个小球同时到达c点。
5.(2025高一下·雷州月考)如下图所示,将甲、乙两个小球分别从图示位置以初速度、水平抛出,结果同时落到P点。不计空气阻力,下列判断中正确的有(  )
A.它们的初速度关系是 B.它们的初速度关系是
C.它们一定是同时抛出 D.乙一定先抛出
【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】CD.两个小球做平抛运动,由于甲球的抛出点竖直高度h更高,则根据竖直方向的位移公式有
可知,甲球运动的时间更长,为使得两球同时落到P点,则需将甲球先抛出,故CD错误;
AB.两个小球做平抛运动,由于乙球的水平位移更大,而乙球运动时间更短,根据水平方向的位移公式有
可知,乙球的初速度更大,即它们的初速度关系是,故A错误,B正确。
故选B。
【分析】根据平抛运动竖直方向的位移公式可以比较运动的时间,结合水平方向的位移公式可以比较初速度的大小。
6.(2025高一下·雷州月考)如图所示,某建筑工地上的塔吊往高处运送建筑材料。取竖直向上为y轴的正方向,水平向右为x轴的正方向,建立如图所示的坐标系xOy。假设材料从O点处起吊,沿y轴的正方向做匀速运动,沿x轴的正方向做初速度为0的匀加速运动,则材料运动的轨迹可能为(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】假设材料从O点处起吊,沿y轴的正方向做匀速运动,沿x轴的正方向做初速度为0的匀加速运动,根据加减速的条件可以得出:材料在y轴方向没有加速度,有沿x轴的正方向的加速度。根据牛顿第二定律可以得出合力方向与加速度方向相同,合力沿x轴的正方向,可知物体合力方向与初速度方向不共线,物体做曲线运动,根据曲线运动的规律可以得出合力指向轨迹的凹侧,D选项符合题意。
故选D。
【分析】利用分运动的速度变化可以判别加速度的方向,利用加速度的方向可以判别合力的方向,由于合力与速度的方向不共线所以做曲线运动,利用合力方向可以判别轨迹的弯曲方向。
7.(2025高一下·雷州月考)下列说法正确的是(  )
A.物体受到变力作用时一定做曲线运动
B.做曲线运动的物体受到的合力方向指向曲线的外侧
C.做曲线运动的物体加速度方向和速度方向相同
D.做曲线运动的物体受到的合力方向与速度方向一定不在一条直线上
【答案】D
【知识点】曲线运动的条件;曲线运动
【解析】【解答】A.物体做曲线运动的条件为力与速度方向不共线,与变力或恒力无关,故A错误;
B.根据曲线运动的特点,轨迹弯向合力,则所受合力的方向一定指向曲线的凹侧,故B错误;
C.做曲线运动的物体由于加速度方向与合力方向相同,所以加速度方向和速度方向一定不共线,故C错误;
D.物体做曲线运动的条件为力与速度方向不共线,所以做曲线运动的物体受到的合力方向与速度方向一定不在一条直线上,故D正确。
故选D。
【分析】物体做曲线运动的条件为力与速度方向不共线,所受合力的方向一定指向曲线的凹侧,由于合力方向与加速度方向相同,所以加速度方向和速度方向一定不共线。
8.(2025高一下·雷州月考)转笔是一项以手指来转动笔的休闲活动,深受广大中学生的喜爱,其中也包含了许多的物理知识 ,如图所示,假设某转笔高手能让笔绕其手上的某一点O做匀速圆周运动,下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是(  )
A.笔杆上的点离O点越近的,线速度越小
B.笔杆上的点离O点越近的,角速度越小
C.笔杆上的点离O点越近的,周期越小
D.笔杆上的点离O点越近的,向心加速度越小
【答案】A,D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;向心加速度
【解析】【解答】笔杆上的各个点都做同轴转动,由于相同时间转过的角度相同所以角速度是相等的,
则周期相等;根据线速度和角速度的关系式有
可知,笔杆上的点离O点越近的,线速度越小;由向心加速度公式
笔杆上的点离O点越近的,做圆周运动的向心加速度越小,故AD正确,BC错误;
故选AD。
【分析】利用同轴转动可以判别周期和角速度相等,结合半径的大小可以比较线速度和向心加速度的大小。
9.(2025高一下·雷州月考)罚球是篮球比赛的重要得分手段,如图所示,篮筐离地的距离为,罚球线到篮筐的水平距离x一定,某次罚球时出球高度为,投球时的初速度与水平方向成角,篮球入筐时速度方向与水平方向的夹角大小为,略空气阻力及篮球大小,关于罚球过程,下列说法正确的是(  )
A.篮球上升至最高点前处于超重状态
B.篮球在上升阶段比下降阶段的水平位移大
C.重力对篮球做功的功率先增大后减小
D.投球角度一定大于篮球的入筐角度
【答案】B,D
【知识点】超重与失重;斜抛运动;功率及其计算
【解析】【解答】A.篮球在空中运动时仅受重力作用。由于重力方向向下则加速度向下,处于失重状态,A项错误:
B.上升阶段的高度大于下降阶段,根据位移公式可以得出上升阶段时间更长,由于水平方向分速度保持不变。根据水平方向的位移公式可以得出上升阶段运动的水平位移更大。B项正确;
C.根据加速度和速度的方向可以得出篮球运动过程竖直方向的分速度,先减小后增大。根据重力功率的计算式
由于速度先减小后增大则可知功率先变小后变大,C项错误:
D.将斜抛运动的速度分解到水平和竖直方向,设水平分速度为,其大小不变,竖直分速度分别为投球时和入筐时,由速度位移公式可以有
因为上升到最高点的高度大于下降至篮筐的高度,所以,根据速度的分解有
D项正确。
故选BD。
【分析】利用篮球只受到重力可以判别加速度方向向下,处于失重状态;利用高度的大小结合位移公式可以比较运动的时间,结合水平方向的位移公式可以比较水平位移的大小;利用速度公式可以判别竖直方向分速度的变化,进而判别重力瞬时功率的大小变化;利用速度位移公式可以比较竖直方向分速度的大小,进而比较速度的方向夹角大小。
10.(2025高一下·雷州月考)如图所示,是物体做平抛运动的x-y图像,物体从O点抛出,x,y分别为其水平和竖直位移,在物体运动的过程中,经某一点P(x,y)时,其速度的反向延长线交于x轴上的A点,则下列说法正确的是(  )
A.点A为水平位移中点 B.tanα=2tanθ
C.tanθ=2tanα D.以上均不对
【答案】A,B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】已知物体做平抛运动,根据平抛运动的速度分解和位移的分解有

联立上式可得
设P点垂直于OA连线的点为B,根据几何关系有
即可以得出的几何规律有
故选AB。
【分析】利用平抛运动的运动分解可以求出位移和速度方向夹角的关系;利用夹角的关系可以求出A点为水平位移的中点。
11.(2025高一下·雷州月考)某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的边长为1cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出。完成下列填空:
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线   ,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛   ;
(2)根据图(b)中数据可得,当地重力加速度的大小为   (结果均保留2位有效数字)。
【答案】(1)水平;初速度相同
(2)9.7
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)为了确保小球做平抛运动,实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线水平,确保小球抛出时速度水平;为了保证小球的初速度相同,则每次让小球从同一位置由静止释放。
(2)小球竖直方向做自由落体运动,根据匀变速直线运动的规律有
解得加速度的大小为
【分析】(1)为了保证小球初速度沿水平方向则斜槽末端必须切线水平;为了初速度大小相等则每次让小球从同一位置由静止释放;
(2)利用竖直方向的逐差法可以求出重力加速度的大小。
12.(2025高一下·雷州月考)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图(交流电的频率为50Hz)
①图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2。(保留二位有效数字)
②若取小车质量M=0.4kg,改变砂桶和砂的质量m的值,进行多次实验,以下m的值不合适的是 。
A.m1=5g B.m2=1kg C.m3=10g D.m4=400g
③为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验操作时必须首先 ,该操作是否成功判断的依据是 。
【答案】①3.2 ②BD ③平衡小车的摩擦力,不挂沙桶时小车拉着纸带打的点迹是均匀的。
【知识点】加速度;探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】①小车做匀加速直线运动,由逐差法计算加速度大小
②为了拉力等于砂桶和砂的质量,m的质量要远小于M的质量,BD不合适;
③为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验操作时必须首先平衡小车的摩擦力,利用小车的重力的分力平衡摩擦力,该操作是否成功判断的依据是不挂沙桶时小车拉着纸带打的点迹是均匀的。
【分析】①利用逐差法可以求出小车加速度的大小;
②为了估测拉力的大小,m的质量要远小于M的质量;
③实验操作时必须首先平衡小车的摩擦力,利用小车的重力的分力平衡摩擦力,该操作是否成功判断的依据是不挂沙桶时小车拉着纸带打的点迹是均匀的。
13.(2025高一下·雷州月考)跳台滑雪是勇敢者的运动,如图是跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点以v0=20m/s的速度水平飞出,最后落到斜坡上的A点沿斜坡下滑。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角为θ=37°,运动员的质量为m,不计空气阻力。(取sin37°=0.6,cos37°=0.8;g=10m/s2)求:
(1)运动员从O点运动到A点的时间;
(2)O点与A点的距离。
【答案】解:(1)运动员从O点做平抛运动,把位移分解。水平位移为
竖直位移为
由几何知识可得
联立以上方程解得
(2)由可知水平位移为
竖直位移为
所以O点与A点的距离为
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】(1)运动员做平抛运动,利用位移公式结合斜面的方向可以求出运动的时间;
(2)运动员做平抛运动,利用位移公式结合运动的时间可以求出分运动位移的大小,结合位移的合成可以求出合位移的大小。
14.(2025高一下·雷州月考)如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,与水平地面相切于圆环的端点A,一质量为m=1kg的小球从A点冲上竖直半圆环轨道,最后落在水平地面上的C点(图上未画),g=10m/s2。
(1)小球到达最高点B的最小速度多大;
(2)若小球沿轨道运动到最高点B并以vB=4m/s飞出,求:
①小球在B点对轨道的压力;
②小球落到C点的速度(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)解:当小球到达最高点时只受重力,速度最小,则
所以
(2)解:①根据牛顿第二定律可得
所以
根据牛顿第三定律可得,小球在B点对轨道的压力大小为30N,方向竖直向上;
②设小球落到C点的速度大小为vC,速度方向与水平方向的夹角为θ,则
,,
解得

即小球的速度大小为5.7m/s,方向与水平方向夹角为45°。
【知识点】平抛运动;生活中的圆周运动
【解析】【分析】(1)小球到达最高点时,利用重力提供向心力可以求出最小的速度大小;
(2)当小球运动到B点时,利用牛顿第二定律可以求出对轨道压力的大小;当小球做平抛运动时,利用位移公式可以求出运动的时间,结合速度公式可以求出竖直方向速度的大小,结合速度的合成可以求出落到C点的速度大小及方向。
(1)当小球到达最高点时只受重力,速度最小,则
所以
(2)①根据牛顿第二定律可得
所以
根据牛顿第三定律可得,小球在B点对轨道的压力大小为30N,方向竖直向上;
②设小球落到C点的速度大小为vC,速度方向与水平方向的夹角为θ,则,,
解得,
即小球的速度大小为5.7m/s,方向与水平方向夹角为45°。
15.(2025高一下·雷州月考)如图所示,在距地面高为H=45m处,有一小球A以初速度v0=10m/s水平抛出,与此同时,在A的正下方有一物块B也以相同的初速度v0同方向滑出,B与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,A、B均可看做质点,空气阻力不计。求(g=10m/s2):
(1)A球从抛出到落地的时间;
(2)A球落地时,AB之间的距离。
【答案】解:(1)对A,平抛运动在竖直方向做自由落体运动,则有
代入解得
(2)B运动时间
故在A下落过程中B减速到零的位移为
A、B间的距离
代入数据解得
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】(1)A做平抛运动,利用位移公式可以求出运动的时间;
(2)B做匀减速直线运动,利用速度公式可以求出减速的时间,结合速度位移公式可以求出B减速的位移,结合A运动的位移可以求出AB之间的距离。
1 / 1广东省湛江市雷州市第一中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试卷
1.(2025高一下·雷州月考)陶瓷是中华瑰宝,是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯,如图(a)所示。将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上,用刀旋削,使坯体厚度适当,表里光洁。对应的简化模型如图(b)所示,粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时,关于粗坯上P、Q两质点,下列说法正确的是(  )
A.P的周期比Q的大
B.相同时间内,P通过的路程比Q的大
C.任意相等时间内P通过的位移大小比Q的大
D.同一时刻P的向心加速度的方向与Q的相同
2.(2025高一下·雷州月考)黄陂清凉寨旅游景区有一个户外荡秋千的活动项目,质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,对该时刻,下列说法正确的是(  )
A.秋千对小明的作用力小于
B.小明的速度为零,所受合力也为零
C.小明的加速度为零,所受合力为零
D.小明的速度为零,所以处于平衡状态
3.(2025高一下·雷州月考)物体做平抛运动时,下列说法正确的是(  )
A.物体落地时水平位移大小与抛出点高度无关
B.物体落地时间与初速度大小无关
C.物体落地时间由初速度大小和抛出点高度共同决定
D.物体落地时水平位移大小只与水平初速度有关
4.(2025高一下·雷州月考)如图所示,在光滑水平面上有一小球a以初速度v0运动,同时在它的正上方有一小球b也以初速度v0沿同一方向水平抛出,并落于c点,则(  )
A.两球同时到达c点 B.小球a先到达c点
C.小球b先到达c点 D.不能确定
5.(2025高一下·雷州月考)如下图所示,将甲、乙两个小球分别从图示位置以初速度、水平抛出,结果同时落到P点。不计空气阻力,下列判断中正确的有(  )
A.它们的初速度关系是 B.它们的初速度关系是
C.它们一定是同时抛出 D.乙一定先抛出
6.(2025高一下·雷州月考)如图所示,某建筑工地上的塔吊往高处运送建筑材料。取竖直向上为y轴的正方向,水平向右为x轴的正方向,建立如图所示的坐标系xOy。假设材料从O点处起吊,沿y轴的正方向做匀速运动,沿x轴的正方向做初速度为0的匀加速运动,则材料运动的轨迹可能为(  )
A. B.
C. D.
7.(2025高一下·雷州月考)下列说法正确的是(  )
A.物体受到变力作用时一定做曲线运动
B.做曲线运动的物体受到的合力方向指向曲线的外侧
C.做曲线运动的物体加速度方向和速度方向相同
D.做曲线运动的物体受到的合力方向与速度方向一定不在一条直线上
8.(2025高一下·雷州月考)转笔是一项以手指来转动笔的休闲活动,深受广大中学生的喜爱,其中也包含了许多的物理知识 ,如图所示,假设某转笔高手能让笔绕其手上的某一点O做匀速圆周运动,下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是(  )
A.笔杆上的点离O点越近的,线速度越小
B.笔杆上的点离O点越近的,角速度越小
C.笔杆上的点离O点越近的,周期越小
D.笔杆上的点离O点越近的,向心加速度越小
9.(2025高一下·雷州月考)罚球是篮球比赛的重要得分手段,如图所示,篮筐离地的距离为,罚球线到篮筐的水平距离x一定,某次罚球时出球高度为,投球时的初速度与水平方向成角,篮球入筐时速度方向与水平方向的夹角大小为,略空气阻力及篮球大小,关于罚球过程,下列说法正确的是(  )
A.篮球上升至最高点前处于超重状态
B.篮球在上升阶段比下降阶段的水平位移大
C.重力对篮球做功的功率先增大后减小
D.投球角度一定大于篮球的入筐角度
10.(2025高一下·雷州月考)如图所示,是物体做平抛运动的x-y图像,物体从O点抛出,x,y分别为其水平和竖直位移,在物体运动的过程中,经某一点P(x,y)时,其速度的反向延长线交于x轴上的A点,则下列说法正确的是(  )
A.点A为水平位移中点 B.tanα=2tanθ
C.tanθ=2tanα D.以上均不对
11.(2025高一下·雷州月考)某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的边长为1cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出。完成下列填空:
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线   ,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛   ;
(2)根据图(b)中数据可得,当地重力加速度的大小为   (结果均保留2位有效数字)。
12.(2025高一下·雷州月考)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图(交流电的频率为50Hz)
①图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2。(保留二位有效数字)
②若取小车质量M=0.4kg,改变砂桶和砂的质量m的值,进行多次实验,以下m的值不合适的是 。
A.m1=5g B.m2=1kg C.m3=10g D.m4=400g
③为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验操作时必须首先 ,该操作是否成功判断的依据是 。
13.(2025高一下·雷州月考)跳台滑雪是勇敢者的运动,如图是跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点以v0=20m/s的速度水平飞出,最后落到斜坡上的A点沿斜坡下滑。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角为θ=37°,运动员的质量为m,不计空气阻力。(取sin37°=0.6,cos37°=0.8;g=10m/s2)求:
(1)运动员从O点运动到A点的时间;
(2)O点与A点的距离。
14.(2025高一下·雷州月考)如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,与水平地面相切于圆环的端点A,一质量为m=1kg的小球从A点冲上竖直半圆环轨道,最后落在水平地面上的C点(图上未画),g=10m/s2。
(1)小球到达最高点B的最小速度多大;
(2)若小球沿轨道运动到最高点B并以vB=4m/s飞出,求:
①小球在B点对轨道的压力;
②小球落到C点的速度(结果保留2位有效数字)。
15.(2025高一下·雷州月考)如图所示,在距地面高为H=45m处,有一小球A以初速度v0=10m/s水平抛出,与此同时,在A的正下方有一物块B也以相同的初速度v0同方向滑出,B与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,A、B均可看做质点,空气阻力不计。求(g=10m/s2):
(1)A球从抛出到落地的时间;
(2)A球落地时,AB之间的距离。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】位移与路程;线速度、角速度和周期、转速;向心加速度
【解析】【解答】A.由题意可知,粗坯上P、Q两质点属于同轴转动,相同时间转过的角度相等所以P、Q两质点的角速度相等,P、Q两质点的周期相等,故A错误;
B.根据,由于P质点的半径大于Q质点的半径,则P质点的线速度大于Q质点的线速度,根据线速度和时间的乘积可以比较弧长的大小,所以相同时间内,P通过的路程比Q的大,故B正确;
C.由于P、Q两质点的周期相等,在一个周期内P、Q两质点由于初末位置相同所以通过的位移均为0,故C错误;
D.根据向心加速度的方向指向圆心,所以同一时刻P的向心加速度的方向与Q的相反,故D错误。
故选B。
【分析】利用同轴转动可以比较角速度和周期的大小;利用向心加速度的特点可以比较加速度的方向;利用角速度相等结合半径的大小可以比较线速度的大小,结合运动的时间可以比较路程的大小;利用初末位置可以比较位移的大小。
2.【答案】A
【知识点】共点力的平衡;生活中的圆周运动
【解析】【解答】A.设在该时刻,由于沿绳子方向向心力为0,则秋千绳与竖直方向夹角为,沿绳方向受力平衡,根据平衡方程可以得出绳子拉力为:
A正确;
BCD.该时刻小明的速度为零,根据力的合成可以得出所受合力为
故小明不处于平衡状态,BCD错误。
故选A。
【分析】利用小明速度为0结合沿绳子方向的平衡方程可以求出绳子拉力的大小;利用力的合成可以求出小明受到的合力大小。
3.【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】BC.平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据
可知,落地时间由高度决定与初速度大小无关,B符合题意,C不符合题意;
AD.物体落地时水平位移
是由初速度与时间共同决定的,而时间是由高度决定,因此水平位移大小与抛出点高度和初速度都有关,AD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】利用平抛运动的位移公式可以判别落地时间只与高度有关;水平位移与初速度和高度有关。
4.【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】小球b做的是平抛运动,根据平抛运动的规律则有在水平方向上的运动时匀速直线运动,小球a做的是匀速直线运动,由于两个小球同时运动且速度大小相等,故两球在水平方向的运动情况相同,两球同时到达c点。
故选A。
【分析】利用平抛运动的分运动为匀速直线运动,则可以得出两个小球同时到达c点。
5.【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】CD.两个小球做平抛运动,由于甲球的抛出点竖直高度h更高,则根据竖直方向的位移公式有
可知,甲球运动的时间更长,为使得两球同时落到P点,则需将甲球先抛出,故CD错误;
AB.两个小球做平抛运动,由于乙球的水平位移更大,而乙球运动时间更短,根据水平方向的位移公式有
可知,乙球的初速度更大,即它们的初速度关系是,故A错误,B正确。
故选B。
【分析】根据平抛运动竖直方向的位移公式可以比较运动的时间,结合水平方向的位移公式可以比较初速度的大小。
6.【答案】D
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】假设材料从O点处起吊,沿y轴的正方向做匀速运动,沿x轴的正方向做初速度为0的匀加速运动,根据加减速的条件可以得出:材料在y轴方向没有加速度,有沿x轴的正方向的加速度。根据牛顿第二定律可以得出合力方向与加速度方向相同,合力沿x轴的正方向,可知物体合力方向与初速度方向不共线,物体做曲线运动,根据曲线运动的规律可以得出合力指向轨迹的凹侧,D选项符合题意。
故选D。
【分析】利用分运动的速度变化可以判别加速度的方向,利用加速度的方向可以判别合力的方向,由于合力与速度的方向不共线所以做曲线运动,利用合力方向可以判别轨迹的弯曲方向。
7.【答案】D
【知识点】曲线运动的条件;曲线运动
【解析】【解答】A.物体做曲线运动的条件为力与速度方向不共线,与变力或恒力无关,故A错误;
B.根据曲线运动的特点,轨迹弯向合力,则所受合力的方向一定指向曲线的凹侧,故B错误;
C.做曲线运动的物体由于加速度方向与合力方向相同,所以加速度方向和速度方向一定不共线,故C错误;
D.物体做曲线运动的条件为力与速度方向不共线,所以做曲线运动的物体受到的合力方向与速度方向一定不在一条直线上,故D正确。
故选D。
【分析】物体做曲线运动的条件为力与速度方向不共线,所受合力的方向一定指向曲线的凹侧,由于合力方向与加速度方向相同,所以加速度方向和速度方向一定不共线。
8.【答案】A,D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速;向心加速度
【解析】【解答】笔杆上的各个点都做同轴转动,由于相同时间转过的角度相同所以角速度是相等的,
则周期相等;根据线速度和角速度的关系式有
可知,笔杆上的点离O点越近的,线速度越小;由向心加速度公式
笔杆上的点离O点越近的,做圆周运动的向心加速度越小,故AD正确,BC错误;
故选AD。
【分析】利用同轴转动可以判别周期和角速度相等,结合半径的大小可以比较线速度和向心加速度的大小。
9.【答案】B,D
【知识点】超重与失重;斜抛运动;功率及其计算
【解析】【解答】A.篮球在空中运动时仅受重力作用。由于重力方向向下则加速度向下,处于失重状态,A项错误:
B.上升阶段的高度大于下降阶段,根据位移公式可以得出上升阶段时间更长,由于水平方向分速度保持不变。根据水平方向的位移公式可以得出上升阶段运动的水平位移更大。B项正确;
C.根据加速度和速度的方向可以得出篮球运动过程竖直方向的分速度,先减小后增大。根据重力功率的计算式
由于速度先减小后增大则可知功率先变小后变大,C项错误:
D.将斜抛运动的速度分解到水平和竖直方向,设水平分速度为,其大小不变,竖直分速度分别为投球时和入筐时,由速度位移公式可以有
因为上升到最高点的高度大于下降至篮筐的高度,所以,根据速度的分解有
D项正确。
故选BD。
【分析】利用篮球只受到重力可以判别加速度方向向下,处于失重状态;利用高度的大小结合位移公式可以比较运动的时间,结合水平方向的位移公式可以比较水平位移的大小;利用速度公式可以判别竖直方向分速度的变化,进而判别重力瞬时功率的大小变化;利用速度位移公式可以比较竖直方向分速度的大小,进而比较速度的方向夹角大小。
10.【答案】A,B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】已知物体做平抛运动,根据平抛运动的速度分解和位移的分解有

联立上式可得
设P点垂直于OA连线的点为B,根据几何关系有
即可以得出的几何规律有
故选AB。
【分析】利用平抛运动的运动分解可以求出位移和速度方向夹角的关系;利用夹角的关系可以求出A点为水平位移的中点。
11.【答案】(1)水平;初速度相同
(2)9.7
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)为了确保小球做平抛运动,实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线水平,确保小球抛出时速度水平;为了保证小球的初速度相同,则每次让小球从同一位置由静止释放。
(2)小球竖直方向做自由落体运动,根据匀变速直线运动的规律有
解得加速度的大小为
【分析】(1)为了保证小球初速度沿水平方向则斜槽末端必须切线水平;为了初速度大小相等则每次让小球从同一位置由静止释放;
(2)利用竖直方向的逐差法可以求出重力加速度的大小。
12.【答案】①3.2 ②BD ③平衡小车的摩擦力,不挂沙桶时小车拉着纸带打的点迹是均匀的。
【知识点】加速度;探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】①小车做匀加速直线运动,由逐差法计算加速度大小
②为了拉力等于砂桶和砂的质量,m的质量要远小于M的质量,BD不合适;
③为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验操作时必须首先平衡小车的摩擦力,利用小车的重力的分力平衡摩擦力,该操作是否成功判断的依据是不挂沙桶时小车拉着纸带打的点迹是均匀的。
【分析】①利用逐差法可以求出小车加速度的大小;
②为了估测拉力的大小,m的质量要远小于M的质量;
③实验操作时必须首先平衡小车的摩擦力,利用小车的重力的分力平衡摩擦力,该操作是否成功判断的依据是不挂沙桶时小车拉着纸带打的点迹是均匀的。
13.【答案】解:(1)运动员从O点做平抛运动,把位移分解。水平位移为
竖直位移为
由几何知识可得
联立以上方程解得
(2)由可知水平位移为
竖直位移为
所以O点与A点的距离为
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】(1)运动员做平抛运动,利用位移公式结合斜面的方向可以求出运动的时间;
(2)运动员做平抛运动,利用位移公式结合运动的时间可以求出分运动位移的大小,结合位移的合成可以求出合位移的大小。
14.【答案】(1)解:当小球到达最高点时只受重力,速度最小,则
所以
(2)解:①根据牛顿第二定律可得
所以
根据牛顿第三定律可得,小球在B点对轨道的压力大小为30N,方向竖直向上;
②设小球落到C点的速度大小为vC,速度方向与水平方向的夹角为θ,则
,,
解得

即小球的速度大小为5.7m/s,方向与水平方向夹角为45°。
【知识点】平抛运动;生活中的圆周运动
【解析】【分析】(1)小球到达最高点时,利用重力提供向心力可以求出最小的速度大小;
(2)当小球运动到B点时,利用牛顿第二定律可以求出对轨道压力的大小;当小球做平抛运动时,利用位移公式可以求出运动的时间,结合速度公式可以求出竖直方向速度的大小,结合速度的合成可以求出落到C点的速度大小及方向。
(1)当小球到达最高点时只受重力,速度最小,则
所以
(2)①根据牛顿第二定律可得
所以
根据牛顿第三定律可得,小球在B点对轨道的压力大小为30N,方向竖直向上;
②设小球落到C点的速度大小为vC,速度方向与水平方向的夹角为θ,则,,
解得,
即小球的速度大小为5.7m/s,方向与水平方向夹角为45°。
15.【答案】解:(1)对A,平抛运动在竖直方向做自由落体运动,则有
代入解得
(2)B运动时间
故在A下落过程中B减速到零的位移为
A、B间的距离
代入数据解得
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】(1)A做平抛运动,利用位移公式可以求出运动的时间;
(2)B做匀减速直线运动,利用速度公式可以求出减速的时间,结合速度位移公式可以求出B减速的位移,结合A运动的位移可以求出AB之间的距离。
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