名师解析新疆巴州蒙古族高级中学学年高一下学期第一次月考物理.docx
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名师解析新疆巴州蒙古族高级中学学年高一下学期第一次月考物理
2014-2015学年新疆巴州蒙古高中
高一(下)第一次月考物理试卷
一、选择题(1-8题为单选题,9-12为多选题.每小题4分,共48分)
1.(4分)关于运动的性质,以下说法中正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动
B.变速运动一定是曲线运动
C.曲线运动一定是变加速运动
D.物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动
【考点】:
曲线运动;物体做曲线运动的条件.
【专题】:
物体做曲线运动条件专题.
【分析】:
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,但合外力方向、大小不一定变化;既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动.变加速运动是指加速度变化的运动,曲线运动的加速度可以不变.
【解析】:
解:
A、无论是物体速度的大小变了,还是速度的方向变了,都说明速度是变化的,都是变速运动,做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变,所以曲线运动一定是变速运动,所以A正确;
B、变速运动也可以是平时所学的匀加速直线运动或匀减速直线运动,并不一定是曲线运动,所以B错误;
C、变加速运动是指加速度变化的运动,曲线运动的加速度可以不变,如平抛运动就是加速度恒定的匀变速运动,所以C错误;
D、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上,但合外力不一定变化,加速度也不一定变化,可以是匀变速运动,如平抛运动.所以D错误.
故选:
A.
【点评】:
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,还有对匀变速运动的理解,但只要掌握了物体做曲线运动的条件,本题基本上就可以解决了.
2.(4分)某物体受同一水平面内的几个共点力的作用而做匀速直线运动,从某时刻起撤去其中一个力,而其他力没变,则该物体( )
A.一定做匀加速直线运动B.一定做匀减速直线运动
C.其轨迹可能是曲线D.其轨迹不可能是直线
【考点】:
力的合成;牛顿第二定律.
【分析】:
物体受到几个力的作用,物体做匀速直线运动,这几个力是平衡力,如果其中一个力突然消失,剩余的几个力的合力与撤去的力等值、反向、共线,是非平衡力,物体在非平衡力的作用下一定改变了物体的运动状态;曲线运动的条件是合力与速度不共线.
【解析】:
解:
A、由题意可知,则剩余几个力的合力与撤去的力等值、反向、共线;若撤去的力的方向做匀加速直线运动,或者沿撤去力的反方向做匀减速直线运动,故A错误,B错误;
C、D、当速度方向与合力方向共线时,做直线运动;当速度方向与合力方向不共线时,做曲线运动;故C正确,D错误;
故选:
C.
【点评】:
本题考查了曲线运动的条件以及三力平衡的知识,关键根据平衡得到其余两个力的合力恒定,然后结合曲线运动的条件分析.
3.(4分)做平抛运动的物体,每秒速度的增量总是( )
A.大小相等,方向相同B.大小不等,方向不同
C.大小相等,方向不同D.大小不等,方向相同
【考点】:
平抛运动.
【专题】:
平抛运动专题.
【分析】:
速度的增量就是速度的变化量.平抛运动的加速度不变,根据公式△v=at分析即可.
【解析】:
解:
平抛运动的物体只受重力,加速度为g,保持不变,根据△v=at=gt,每秒速度增量大小相等,方向竖直向下,与加速度的方向相同.故A正确,B、C、D错误.
故选:
A.
【点评】:
解决本题的关键知道平抛运动每秒的速度增量大小相等,方向相同.
4.(4分)做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于( )
A.物体的高度和受到的重力
B.物体受到的重力和初速度
C.物体的高度和初速度
D.物体受到的重力、高度和初速度
【考点】:
平抛运动;运动的合成和分解.
【分析】:
平抛运动可以分解为在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,
分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可.
【解析】:
解:
对于做平抛运动的物体,
水平方向上:
x=V0t
竖直方向上:
h=
gt2
所以水平位移为x=V0
,
所以水平方向通过的最大距离取决于物体的高度和初速度,
故选:
C.
【点评】:
本题就是对平抛运动规律的直接考查,掌握住平抛运动的规律就能轻松解决.
5.(4分)把一个物体在高为h处以初速度v0水平抛出,若落地时速度为v,它的竖直分速度为vy,则不能用来计算物体在空中运动时间的是( )
A.
B.
C.
D.
【考点】:
平抛运动.
【专题】:
平抛运动专题.
【分析】:
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据高度,结合位移时间公式或平均速度公式求出运动的时间,通过对落地速度分解得出竖直分速度的大小,结合速度时间公式求出运动的时间.
【解析】:
解:
A、落地时竖直方向上的分速度
,则物体在空中运动的时间t=
,故A正确,B错误.
C、根据h=
得,物体在空中运动的时间t=
.故C正确.
D、根据平均速度公式
,解得t=
.故D正确.
本题选不正确的,故选B.
【点评】:
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解.
6.(4分)一船以恒定的速率渡河,水流速度恒定(小于船速),要使船垂直到达对岸,则( )
A.船应垂直河岸航行
B.船的航行方向应偏向上游一侧
C.船不可能沿直线到达对岸
D.河的宽度一定时,船到对岸的时间是任意的
【考点】:
运动的合成和分解.
【专题】:
运动的合成和分解专题.
【分析】:
要使船路程最短,应让船的实际路线沿垂直于河岸方向,而船同时参与了两个运动,故可以采用运动的合成和分解确定船的航行方向.
【解析】:
解:
A、B、C、当合速度方向与河岸垂直时,航程最短,水流速沿河岸方向,合速度方向垂直于河岸,所以静水速(即船头方向)应偏向上游一侧,故AC错误,B正确;
D、因河的宽度一定,而合速度一定,故船到对岸的时间固定,故D错误;
故选:
B.
【点评】:
本题也可将水速与船速合成,合速度一定垂直于河岸才能让船正对河岸行驶,此时船的行程最小.
7.(4分)如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦转动,相互之间不打滑,其半径分别为r1、r2、r3.若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为( )
A.
B.
C.
D.
【考点】:
线速度、角速度和周期、转速.
【专题】:
匀速圆周运动专题.
【分析】:
甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑说明线速度相同,根据v=wr解答.
【解析】:
解:
由甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑知三者线速度相同,其半径分别为r1、r2、r3
则:
ω1r1=ω2r2=ω3r3
若甲轮的角速度为ω1
解得:
故A正确,BCD错误;
故选:
A.
【点评】:
此题考查匀速圆周运动的线速度和角速度的关系式的应用,同时要知道皮带或齿轮连动的线速度相同.
8.(4分)甲、乙、丙三个物体,甲静止地放在北京,乙静止地放在江苏,丙静止地放在广州.当它们随地球一起转动时,则( )
A.甲的角速度最大,乙的线速度最小
B.三个物体的角速度、周期一样,丙的线速度最大
C.三个物体的角速度、周期和线速度都相等
D.丙的角速度最小,甲的线速度最大
【考点】:
线速度、角速度和周期、转速.
【专题】:
匀速圆周运动专题.
【分析】:
甲、乙、丙三个物体分别放在北京、江苏和广州,它们随地球一起转动时它们的周期相同,角速度相同,但半径不同,甲的半径最小而丙的半径最大,由线速度和角速度的关系v=ωr知甲的线速度小于乙的线速度.
【解析】:
解:
甲、乙、丙三个物体随地球一起转动时它们的周期相同,角速度相同,所以,A、D选项错误,
由于甲的半径最小而丙的半径最大,由线速度和角速度的关系v=ωr知甲的线速度最小而丙的线速度最大,故选项B正确.C错误
故选:
B
【点评】:
解答本题要明确同轴转动的圆周运动周期相同,知道描述圆周运动的物理量之间的关系,还要会判断甲乙的半径大小关系.
9.(4分)关于互成角度的两个分运动的合成,下列说法中正确的是( )
A.两个直线运动的合运动一定是直线运动
B.两个匀速直线运动的合运动不一定是直线运动
C.两个匀加速直线运动的合运动一定是直线运动
D.两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动
【考点】:
物体做曲线运动的条件;运动的合成和分解.
【专题】:
运动的合成和分解专题.
【分析】:
通过分析合运动的合加速度与合速度的方向关系,可判知合运动是直线运动还是曲线运动,从而得知各选项的正误.
【解析】:
解:
A、两个直线运动的合运动不一定是直线运动,例如平抛运动,是水平方向上匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动,但平抛运动时曲线运动.选项A错误.
B、匀速直线运动的加速度为零,所以两个匀速直线运动的合运动的加速度也一定为零,合运动一定是直线运动,选项B错误
C、匀加速直线运动运动的加速度不为零,两个匀加速直线运动的合运动的加速度也一定不为零,但合加速度的方向与合速度的方向不一定在一条直线上.所以和运动不一定是直线运动,选项C错误.
D、两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动的加速度是恒定不变的,合运动的初速度有为零,所以合运动一定是直线运动,选项D正确
故选:
D
【点评】:
该题考查到了运动的合成和物体做曲线运动的条件,判断两个直线运动的合运动是否是直线运动,关键是分析合运动的合加速度与合速度的方向关系,合加速度和合速度的方向若在同一条直线上,物体将做直线运动,若二者之间有一定的夹角,物体将做曲线运动.
10.(4分)在匀速圆周运动中,下列物理量中不变的是( )
A.角速度B.线速度
C.向心加速度D.作用在物体上合外力的大小
【考点】:
线速度、角速度和周期、转速;向心加速度.
【专题】:
匀速圆周运动专题.
【分析】:
在匀速圆周运动中,线速度、向心加速度的方向是变化,这两个量也是变化的,而角速度、作用在物体上合外力的大小是不变的.
【解析】:
解:
A、在匀速圆周运动中,物体的转动快慢是一定的,则角速度不变.故A正确.
B、线速度沿圆周的切线方向,方向时刻在变化,所以线速度是变化的.故B错误.
C、向心加速度方向始终指向圆心,方向时刻在变化,则向心加速度是变化的.故C错误.
D、作用在物体上合外力的大小等于向心力的大小,由公式F=m
可知,m、v、r大小均不变,则合外力大小不变.D正确.
故选AD
【点评】:
本题考查对描述匀速圆周运动常用物理量的理解,圆周运动中矢量往往由于方向变化而时刻改变.
11.(4分)图示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是( )
A.从动轮做顺时针转动B.从动轮做逆时针转动
C.从动轮的转速为
nD.从动轮的转速为
n
【考点】:
线速度、角速度和周期、转速.
【专题】:
压轴题;匀速圆周运动专题.
【分析】:
因为主动轮做顺时针转动,从动轮通过皮带的摩擦力带动转动,所以从动轮逆时针转动,由于通过皮带传动,皮带与轮边缘接触处的线速度相等,根据角速度与线速度的关系即可求解.
【解析】:
解:
因为主动轮做顺时针转动,从动轮通过皮带的摩擦力带动转动,所以从动轮逆时针转动,A错误,B正确;
由于通过皮带传动,皮带与轮边缘接触处的线速度相等,
根据v=2πnr得:
n2r2=nr1
所以n2=nr1/r2
故C正确,D错误.
故选BC.
【点评】:
本题考查了圆周运动角速度与线速度的关系,要知道同一根带子转动,线速度相等,同轴转动,角速度相等.
12.(4分)如图所示为质点P、Q作匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图形.表示质点P的图线是双曲线,表示质点Q的图线是过原点的一条直线.由图线可知( )
A.质点P线速度大小不变B.质点P的角速度随半径变化
C.质点Q的角速度随半径变化D.质点Q的线速度大小不变
【考点】:
向心加速度.
【专题】:
匀速圆周运动专题.
【分析】:
据向心加速度的公式a=
=rω2,知,线速度大小不变,向心加速度与半径成反比,角速度不变,向心加速度与半径成正比.
【解析】:
解:
A、P质点向心加速度与半径成反比,根据a=
,知线速度大小不变,根据
可知,线速度不变,角速度随半径变化,故AB正确;
C、Q物体的向心加速度与半径成正比,根据a=rω2,知角速度不变,根据v=ωr可知,线速度随半径变化,故CD错误;
故选:
AB
【点评】:
根据图象找出AB物体的加速度和半径的关系是解决本题的关键,在根据向心加速度的公式分析即可.
二.填空题(本题共12空,每空2分,共24分)
13.(6分)一物体被水平抛出,抛出速度为10m/s,空气阻力忽略不计.若将该运动看作沿水平方向和竖直方向上的两个运动的合运动,则该物体在水平方向做 匀速直线运动 运动,竖直方向做 自由落体运动 运动.2s末物体竖直方向的速度为 20m/s .(g取10m/s2)
【考点】:
平抛运动.
【专题】:
平抛运动专题.
【分析】:
平抛运动可以分解为在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,分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可.
【解析】:
解:
物体做平抛运动,我们可以把平抛运动可以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,两个方向上运动的时间相同.
在竖直方向上做的是自由落体运动,
2s末物体竖直方向的速度为v=gt=10×2m/s=20m/s.
故答案为:
匀速直线运动;自由落体运动;20m/s.
【点评】:
本题就是对平抛运动规律的直接考查,掌握住平抛运动的规律就能轻松解决.
14.(6分)做匀速圆周运动的物体,其线速度大小为3m/s,角速度为6rad/s,则在0.1s内物体通过的弧长为 0.3 m,半径转过的角度为 0.6 rad,半径是 0.5 m.
【考点】:
向心力.
【专题】:
匀速圆周运动专题.
【分析】:
根据v=
求解弧长,根据ω=
求解角速度;
根据v=ωr求解半径.
【解析】:
解:
做匀速圆周运动的物体,其线速度大小为3m/s,角速度为6rad/s,
则在0.1s内物体通过的弧长为:
△l=v•△t=3×0.1=0.3m
半径转过的角度为:
△θ=ω•△t=6×0.1=0.6rad
根据v=ωr求解半径为:
r=
=
m=0.5m
故答案为:
0.3,0.6,0.5
【点评】:
本题关键是明确线速度和角速度的定义,记住公式v=ωr即可,基础问题.
15.(4分)力产生了加速度,从而使得物体的速度发生改变,当力与速度在同一条直线上时,力只改变 速度大小 ,当力与速度垂直时,力只改变 速度方向 .
【考点】:
力的概念及其矢量性.
【分析】:
加速度方向与力的方向相同,当力与速度在同一条直线上时,物体做直线运动,有加速度,速度变化,当力与速度垂直时,力对物体不做功,只改变速度的方向,不改变速度的大小.
【解析】:
解:
根据牛顿第二定律可知,加速度方向与力的方向相同,当力与速度在同一条直线上时,加速度与速度方向在同一直线上,物体做直线运动,速度大小变化,则力只改变速度的大小,不改变速度的方向,当力与速度垂直时,力对物体不做功,只改变速度的方向,不改变速度的大小.
故答案为:
速度大小;速度方向
【点评】:
解答本题要知道有加速度时,速度一定变化,可以是速度大小变化,与可以是速度方向变化,当力与速度在同一条直线上时,力只改变速度大小,当力与速度垂直时,力只改变速度方向.
16.(4分)A,B两个快艇在海面上做匀速圆周运动,在相同的时间内,他们通过的路程之比是4:
3,运动方向改变的角度之比是3:
2,A,B两个快艇的线速度之比是 4:
3 ,它们的向心加速度之比是 2:
1 .
【考点】:
线速度、角速度和周期、转速;向心加速度.
【专题】:
匀速圆周运动专题.
【分析】:
根据相同时间内通过的路程之比导出线速度之比,根据相同时间内转过的角度之比得出角速度大小之比,通过a=vω得出向心加速度之比.
【解析】:
解:
因为相同时间内他们通过的路程之比是4:
3,根据v=
,则A、B的线速度之比为4:
3.
运动方向改变的角度之比为3:
2,根据ω=
,则角速度之比为3:
2,
根据a=vω得,向心加速度之比为:
=
=
•
=
.
故答案为:
4:
3,2:
1
【点评】:
解决本题的关键掌握线速度和角速度的定义式,以及知道加速度与线速度、角速度的关系.
三.计算题(本题共4小题,每小题8分,共32分)
17.(8分)如图所示,在一次“飞车过黄河”的表演中,汽车从最高点至着地点经历时间0.8s,两点间水平距离30m.求:
(1)最高点与着地点的高度差;
(2)汽车的水平速度.(g取10m/s2)
【考点】:
平抛运动.
【专题】:
平抛运动专题.
【分析】:
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,根据时间,结合位移时间公式求出高度差,根据水平距离和时间求出汽车的水平速度.
【解析】:
解:
(1)最高点和着地点的高度差h=
.
(2)汽车的水平速度
.
答:
(1)最高点与着地点的高度差为3.2m.
(2)汽车的水平速度为37.5m/s.
【点评】:
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解.
18.(8分)如图所示的皮带传动装置,主动轮上两半径分别为3r和r,从动轮的半径为2r,A、B、C分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑.试求:
(1)A、B、C三点的角速度之比.
(2)A、B、C三点的线速度之比.
【考点】:
线速度、角速度和周期、转速.
【专题】:
匀速圆周运动专题.
【分析】:
A、B两点共轴转动,角速度相等,B、C靠传送带传动,线速度大小相等,结合v=rω得出A、B、C三点的线速度大小和角速度大小之比
【解析】:
解:
(1)A、B共轴转动,角速度相等,B、C两点功传送带传动,则线速度大小相等,根据v=rω知,ωB:
ωC=rC:
rB=2:
1,所以ωA:
ωB:
ωC=2:
2:
1.
(2)A、B共轴转动,角速度相等,vA:
vB=rA:
rB=3:
1,B、C两点的线速度大小相等,则vA:
vB:
vC=3:
1:
1.
答:
(1)A、B、C三点的角速度之比2:
2:
1.
(2)A、B、C三点的线速度之比3:
1:
1
【点评】:
解决本题的关键知道共轴转动的点,角速度大小相等,靠传送带传动轮子边缘上点,线速度大小相等,知道线速度、角速度的关系,并能灵活运用
19.(8分)如图所示,一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度是4rad/s.盘面上距圆盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10kg的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动,求物体所受的摩擦力有多大,方向如何?
【考点】:
向心力;摩擦力的判断与计算.
【专题】:
匀速圆周运动专题.
【分析】:
本题很简单,摩擦力充当向心力,直接利用向心力公式F=mω2r即可求出正确结果.
【解析】:
解:
物体所受摩擦力充当向心力为:
F=mω2r
将ω=4rad/s,r=0.1m,m=0.1kg,带入得:
F=0.1×42×0.1=0.16N.方向指向圆心.
答:
小物体所受摩擦力的大小为0.16N,方向指向圆心.
【点评】:
对于做匀速圆周运动的物体要正确分析其向心力来源,熟练应用向心力公式求解
20.(8分)在图所示的圆锥摆中,已知绳子长度为L,绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ,试求小球做圆周运动的周期.
【考点】:
向心力;牛顿第二定律.
【专题】:
牛顿第二定律在圆周运动中的应用.
【分析】:
解:
小球受重力和绳拉力作用下在水平面内做匀速圆周运动,求得小球所受合力,根据合力提供向心力求得小球的周期.
【解析】:
解:
由题意知,小球圆周运动的半径r=Lsinθ,小球受重力和拉力作用在水平面内做圆周运动有:
水平方向:
F
①
竖直方向:
Fcosθ=mg②
由②得
代入①得T=
答:
小球做圆周运动的周期为
.
【点评】:
本题是圆锥摆问题,关键是分析小球的受力情况,确定向心力的来源.要注意小球圆周运动的半径与摆长不同.
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