2023年4月16日高中物理作业

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页2023年4月16日高中物理作业学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．（2023春·广东汕尾·高一华中师范大学海丰附属学校校考阶段练习）如图所示，用一细线悬挂一小球，使其悬空做圆锥摆运动。圆锥摆运动为绕某一点的匀速圆周运动。下列描述小球运动的物理量，恒定不变的是（）A．线速度 B．向心力 C．向心加速度 D．周期2．（2021春·广西南宁·高一校考阶段练习）投出的篮球在空中做曲线运动的过程中，下列说法正确的是（）A．篮球的速度方向始终保持不变B．篮球的运动一定是变速运动C．篮球的速度方向与所受合力方向在同一直线上D．篮球在某点的速度方向不一定沿运动轨迹上这点的切线方向3．（2022·高一课时练习）若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合力F的方向，如图所示，则可能的轨迹是（）A． B．C． D．4．（2023春·四川眉山·高一眉山市彭山区第一中学校考阶段练习）做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（）A．加速度 B．质量 C．速度 D．合外力5．（2023春·黑龙江双鸭山·高一双鸭山一中校考阶段练习）一艘小船在水面上行驶，从俯视图中可以看到小船沿曲线由M向N运动，图中分别画出了小船所受合力F的方向。下列图中正确的是（）A． B．C． D．6．（2023春·山西运城·高一校考阶段练习）如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做完整的圆周运动，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A．小球在圆周最高点时所受向心力一定为小球重力B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C．小球在最低点时绳子的拉力一定小于小球重力D．小球在最高点的速率至少为7．（2023春·四川眉山·高一眉山市彭山区第一中学校考阶段练习）如图所示，质量为m的小球（视为质点）在竖直平面内绕O点做半径为L的圆周运动，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（

）A．若连接O点与小球的为轻绳，则小球过圆周最高点的临界速度为零B．若连接O点与小球的为轻杆，则小球过圆周最高点的临界速度为C．若连接O点与小球的为轻绳，则小球在圆周最高点时轻绳的作用力大小可能为D．若连接O点与小球的为轻杆，则小球在圆周最高点时轻杆的作用力大小一定不为零8．（2023春·新疆乌鲁木齐·高一乌鲁木齐市第六十九中学校考阶段练习）如图所示，某小球在内壁光滑的漏斗中做匀速圆周运动。关于小球下列说法正确的是（）A．小球受到重力、漏斗壁的支持力、摩擦力B．小球受到重力、漏斗壁的支持力、向心力C．小球运动的向心力由重力和漏斗壁的支持力的合力提供D．小球运动速度越大，越接近漏斗底部9．（2023春·四川绵阳·高一统考阶段练习）有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（）A．如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用B．如图乙，小球在光滑而固定的竖直圆锥筒内做匀速圆周运动，合力指向运动轨迹的圆心C．如图丙，小球在细绳作用下做匀速圆周运动，向心力指向O点D．如图丁，物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动，摩擦力提供向心力10．（湖北省黄冈市部分高中2022-2023学年高一下学期期中教学质量抽测物理试题）市场上的自行车有轴传动和链条传动两种，链条传动由于成本低、重量轻在生活中更普及。下图为链条传动装置的模型图，若从动轮上两轮的半径分别为3r和r，主动轮的半径为2r，A、B分别为轮胎、链轮边缘上的两点，以下说法正确的是（）A．A、B两点的线速度大小之比B．A、B两点的角速度大小之比C．A、B两点的周期之比D．A、B两点的加速度大小之比11．（2023春·辽宁大连·高一校考阶段练习）物体在做匀速圆周运动的过程中，下列物理量保持不变的是（）A．线速度 B．周期 C．向心加速度 D．向心力12．（2023春·辽宁大连·高一校考阶段练习）下列说法中正确的是（）A．匀速圆周运动是一种匀速运动B．匀速圆周运动是一种匀变速运动C．匀速圆周运动的物体所受合力为零D．物体做匀速圆周运动时所受合力指向圆心13．（2023届浙江省台州市高三下学期第二次教学质量评估物理试题）某款机械表中有两个相互咬合的齿轮A、B，如图所示，齿轮A、B的齿数之比为，齿轮匀速转动时，则A、B齿轮的（

）A．周期之比 B．角速度之比为C．边缘各点的线速度大小之比 D．转速之比为14．（2023春·重庆·高一校联考阶段练习）小明同学用如图所示的装置进行实验，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向飞出，同时B球自由落下。多次改变小球距地面的高度和打击的力度，均可观察到两球同时落地，则该实验说明A球（）A．在水平方向上做匀速直线运动B．在水平方向上做匀变速直线运动C．在竖直方向上做匀速直线运动D．在竖直方向上做自由落体运动15．（2023春·安徽六安·高一校考阶段练习）如下图所示，用小锤打击弹性金属片，金属片将A球沿水平方向击出，同时B球被松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，用“听”来判断两球落地时刻的先后，多次改变小球距地面的高度和打击力度，重复这个实验，发现每次两球都同时落地，这说明（）A．平抛运动在水平方向的分运动是匀加速直线运动B．平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动C．平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动D．平抛运动在竖直方向的分运动是匀速直线运动16．（2023春·四川成都·高一成都外国语学校校考阶段练习）长度为的轻质细绳OA，A端有一质量为的小球，如图所示。若小球通过最高点时绳上的拉力大小为，则通过最高点时小球的速率是（g取）（）A． B． C． D．17．（2023春·浙江·高一期中）如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A．一铁路的转弯处，外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力助火车转弯B．汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的支持力大于重力C．“水流星”表演中，通过最高点时杯子处于完全失重状态，不受重力作用D．山崖边的公路被称为最险公路，若汽车以恒定的线速度大小转弯，选择内圈较为安全18．（2023春·安徽宿州·高一校联考期中）右图为过山车的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，为圆轨道的最高点。小球（可视为质点）从弧形轨道上的点由静止滚下，恰好能通过点。已知圆轨道的半径为0.4m，重力加速度。则小球通过点时的速率为（）A．0 B．2m/s C．4m/s D．8m/s19．（2023春·山东枣庄·高一枣庄八中校考阶段练习）在如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是，若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的（）A．角速度之比为2:1:2B．线速度大小之比为1:1:2C．周期之比为1:2:2D．转速之比为1:1:220．（2023春·山东潍坊·高一山东省潍坊第四中学校考阶段练习）如图所示，小船以大小为、方向与上游河岸成角的速度（在静水中的速度）从A处渡河，经过一段时间正好到达正对岸的B处．已知河宽，则下列说法中正确的是（）A．河中水流速度为B．小船以最短位移渡河的时间为C．小船渡河的最短时间为D．小船以最短的时间渡河的位移是21．（2023春·黑龙江哈尔滨·高一哈九中校考阶段练习）下列关于运动和力的叙述中，正确的是（）A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B．物体受恒力作用时不可能做曲线运动C．物体做曲线运动所受合外力一定不为0D．物体运动的速率增大，物体所受合力方向一定与运动方向相同二、多选题22．（2023春·四川绵阳·高一统考阶段练习）如图所示，已知质量为m的小球恰好能在竖直平面内绕固定点O做圆周运动。重力加速度为g，不考虑一切摩擦。小球做圆周运动过程中，下列判断正确的是（）A．若小球和O点间用细线相连，则在最高点细线对小球的拉力为0B．若小球和O点间用细线相连，则在最高点细线对小球的拉力为C．若小球和O点间用轻杆相连，则在最高点轻杆对小球的支持力为0D．若小球和O点间用轻杆相连，则在最高点轻杆对小球的支持力大小为23．（2023春·甘肃张掖·高一高台县第一中学校联考阶段练习）如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R和r，且R＝3r，A、B分别为两轮边缘上的点，则皮带运动过程中，关于A、B两点，下列说法正确的是（）A．向心加速度大小之比aA∶aB＝1∶3B．角速度之比ωA∶ωB＝3∶1C．线速度大小之比vA∶vB＝1∶3D．在相同的时间内通过的路程之比为sA∶sB＝1∶1三、填空题24．（2021春·广西南宁·高一校考期中）如图所示，一个球绕中心线OO′以角速度ω转动，θ=30°，那么：（1）A点的角速度_________B点的角速度（选填“大于”、“等于”或者“小于”）；（2）vA:vB=______________。25．（2023春·四川绵阳·高一统考阶段练习）如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘上的质点，且rA=rC=2rB，线速度之比vA:vB:vC=______，角速度之比ωA:ωB:ωC=______，向心加速度之比aA:aB:aC=______。四、实验题26．（2022秋·辽宁鞍山·高二统考学业考试）如图甲所示的实验中，A、B两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动是______运动；图乙所示的实验中，将两个斜滑道固定在同一竖直面内，轨道最下端水平，下方轨道连接一光滑平面。把两个相同的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，观察到上面小球刚好砸在下面小球上，说明平抛运动在水平方向的分运动是______运动。27．（2023春·四川成都·高一石室中学校考阶段练习）如图是某学习小组“研究平抛物体运动”的实验装置图，图是通过描点法画出做平抛运动的小球的某一段运动轨迹。（取）（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______（不定项）A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平B．每次释放小球的初始位置必须从同一位置开始C．轨道必须光滑D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）在该实验中，某同学没有以抛出点为原点建立坐标系，而是取下白纸后在轨迹上随意取了一点作为原点建立了坐标系，如图所示，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。小球平抛的初速度为______m/s，小球过b点时的速度为______m/s。五、解答题28．（2023春·新疆乌鲁木齐·高一乌鲁木齐市第六十九中学校考阶段练习）如图所示，一质量为0.1kg的小球，用40cm长的细绳拴住在竖直面内做圆周运动，已知细绳的拉力超过10N就会断掉，求：（1）小球恰能通过圆周最高点时的速度大小；（2）在最低点绳子刚断掉时小球的速度大小。29．（2023春·广东汕尾·高一华中师范大学海丰附属学校校考阶段练习）如图所示，一质量为0.1kg的小球，用40cm长的细绳拴住在竖直面内做圆周运动，（）求：（1）小球恰能通过圆周最高点时的速度多大？（2）小球以3m/s的速度通过圆周最高点时，绳对小球的拉力多大？（3）当小球在圆周最低点时，绳的拉力为10N，求此时小球的速度大小？30．（2023春·黑龙江双鸭山·高一双鸭山一中校考阶段练习）一根细线与小球相连，使小球在水平面内做匀速圆周运动。测得小球质量为，绳长为，绳子与竖直方向夹角为。已知重力加速度，忽略球的大小。求：（1）小球做圆周运动向心力的大小；（2）小球的线速度和角速度的大小；（3）通过计算说明：要增大夹角，应该增大小球运动的角速度。31．（2023春·辽宁大连·高一校考阶段练习）做匀速圆周运动的物体，其线速度大小v=3m/s，角速度ω=6rad/s。则在t=0.1s内（1）物体通过的弧长s为多少米？（2）半径转过的角度θ为多少rad？（3）半径r是多少米？32．（2023春·山西·高一校联考阶段练习）如图所示，质量为的小球在竖直平面内的光滑圆形轨道内侧运动，小球经过最高点时恰好不脱离轨道的速度，重力加速度大小为。求：（1）圆形轨道半径r。（2）若小球经过轨道最高点时对轨道的压力为60N，此时小球的速度。（3）若小球以经过轨道最低点时，小球对轨道的压力。33．（2023春·黑龙江牡丹江·高一牡丹江市第二高级中学校考阶段练习）如图所示，一光滑的半径为L的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球先后两次以不同的速度冲上轨道，第一次小球恰能通过轨道的最高点A，之后落于水平面上的P点，第二次小球通过最高点后落于Q点，P、Q两点间距离为2L，重力加速度取g。求：（1）第一次小球落点P到轨道底端B的距离；（2）第一次小球落地时的速度大小；（3）第二次小球经过A点时对轨道的压力大小。34．（2023春·四川雅安·高一雅安中学校考阶段练习）如图所示，马戏团正在上演飞车节目，在竖直平面内有半径为的圆轨道，表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为，人和摩托车可视为质点，不计一切阻力，重力加速度。求：（1）表演者恰能通过最高点时的速度大小v1；（2）表演者通过最低点时对轨道的压力为，求此时表演者的速度大小v2；（3）表演者以的速度通过轨道最左端时，求此时摩托车对轨道的压力N3。35．（2023春·陕西西安·高一校考期中）在发球过程中，排球的运动可视为平抛运动，若某次将排球以6m/s的速度水平击出，它落地时的速度大小为10m/s。（不计空气阻力。g=10m/s2）求：（1）排球在空中运动的时间t；（2）排球运动的水平位移x；（3）排球在空中下落的高度h。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．D【详解】A．小球做匀速圆周运动时，线速度大小不变，方向沿圆周切线方向，时刻改变，A错误；BC．向心力、向心加速度大小均不变，方向均指向圆心，时刻改变，BC错误；D．周期是标量，小球做匀速圆周运动时，周期保持不变，D正确。故选D。2．B【详解】A．篮球在空中做曲线运动，速度方向始终改变，A错误；B．因为篮球的速度方向不断变化，所以一定是变速运动，B正确；C．篮球在空中做曲线运动，速度方向与所受合力方向不在同一直线上，C错误；D．做曲线运动的物体，在某一点的速度方向一定沿运动轨迹上这点的切线方向，D错误。故选B。3．C【详解】物体做曲线运动时，某点的速度方向为该点的切线方向，合力方向与速度方向不在同一直线上，且指向曲线弯曲的内侧，轨迹在合力与速度之间，C正确，ABD错误；故选C。4．C【详解】AD．做匀变速曲线运动的物体，加速度与合外力均不变，故AD错误；B．质量是物体的固有属性，故做曲线运动的物体，质量不变，故B错误；C．做曲线运动的物体，在运动过程中，速度的方向一定变化，故一定变化的物理量是速度，故C正确。故选C。5．D【详解】做曲线运动的物体，速度沿轨迹的切线方向，合外力指向曲线的凹侧面，轨迹夹在力和速度方向之间。故选D。6．D【详解】ABD．小球刚好经过最高点时，绳子拉力为零，重力刚好提供向心力，则有解得小球在最高点的最小速度为当小球经过最高点的速度大于时，小球在圆周最高点时所需的向心力由重力和绳子拉力的合力提供，故AB错误，D正确；C．设小球经过最低点时的速度为，根据牛顿第二定律可得解得故C错误。故选D。7．C【详解】A．根据可得若连接O点与小球的为轻绳，则小球过圆周最高点的临界速度大小，选项A错误；B．若连接O点与小球的为轻杆，轻杆可以提供支持力，则小球过圆周最高点的临界速度为零，选项B错误；C．若连接O点与小球的为轻绳，小球在圆周最高点时轻绳的作用力大小可能为，选项C正确；D．若连接O点与小球的为轻杆，小球在圆周最高点时轻杆的作用力可能为零，选项D错误。故选C。8．C【详解】由小球在内壁光滑的漏斗中做匀速圆周运动可知，小球受重力、漏斗壁的支持力这两个力，而做圆周运动的向心力由这两个力的合力提供，设漏斗壁与水平方向的夹角为，则可知小球做圆周运动的向心力为可知，合力为恒力，则当小球运动速度越大，越远离漏斗底部。故选C。9．B【详解】A．火车转弯小于规定速度行驶时，重力与垂直于轨道斜面的支持力的合力大于所需向心力，则内轨道对火车有沿轨道斜面向上的弹力作用，即内轨道受到挤压，A错误；B．匀速圆周运动的物体由所受外力的合力提供向心力，即匀速圆周运动的物体所受外力的合力方向指向圆心，即小球在光滑而固定的竖直圆锥筒内做匀速圆周运动，合力指向运动轨迹的圆心，B正确；C．做圆周运动的物体的向心力总是指向圆心，即小球在细绳作用下做匀速圆周运动，向心力指向轨迹圆的圆心，并不是指向O点，C错误；D．做圆周运动的物体，由沿半径方向的合力提供向心力，可知物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动，圆筒对物体的弹力提供向心力，D错误。故选B。10．A【详解】AB．设从动轮边缘点的线速度大小为，从动轮的角速度为，则有，根据可得，A、B两点的线速度大小之比为A、B两点的角速度大小之比故A正确，B错误；C．根据可知A、B两点的周期之比为故C错误；D．根据可知A、B两点的加速度大小之比为故D错误。故选A。11．B【详解】A．匀速圆周运动中线速度的大小不变，方向时刻改变，故A错误；B．匀速圆周运动的周期不变，故B正确；C．匀速圆周运动中向心加速度的大小不变，方向时刻改变，故C错误；D．匀速圆周运动的向心力大小不变，方向始终指向圆心，即方向时刻改变，故D错误。故选B。12．D【详解】AB．匀速圆周运动的速度方向和加速度方向都发生变化，故是一种变加速运动，AB错误；CD．匀速的圆周运动的合力充当向心力指向圆心，合力不为零，C错误，D正确。故选D。13．B【详解】齿轮A、B的齿数之比为，可知齿轮A、B的半径之比为；齿轮A、B相互咬合，可知边缘各点的线速度大小相等，即根据可得齿轮A、B角速度之比为根据可得齿轮A、B周期之比为根据可得齿轮A、B转速之比为故选B。14．D【详解】本实验将小球A做的平抛运动与竖直方向上做自由落体运动的小球B的运动进行对比，只能说明A竖直方向上的运动情况，不能说明A在水平方向的运动情况，与B的运动进行对比，两球同时落地说明A在竖直方向上的分运动是自由落体运动。故选D。15．B【详解】AC．本实验将A的做平抛运动与竖直方向下落的B的运动对比，只能说明A竖直方向运动情况，不能反映A水平方向的运动情况。故AC错误；BD．本实验中A做平抛运动，B做自由落体运动，每次两球都同时落地，说明A竖直方向的分运动是自由落体运动。故B正确，D错误。故选B。16．A【详解】若小球通过最高点时绳上的拉力大小为，，根据牛顿第二定律解得故选A。17．B【详解】A．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而避免轮缘对外轨的挤压，故A错误；B．汽车通过凹形桥的最低点时，圆心在汽车的正上方，此时重力与支持力的合力提供向心力，即有可知，故B正确；C．当“水流星”通过最高点时，杯子受重力、水的压力和拉力，加速度向下，合力提供向心力，处于失重状态；而当“水流星”刚好能通过最高点时，仅受重力，重力提供向心力，处于完全失重状态，故C错误；D．当汽车转弯时，摩擦力提供向心力可知汽车以恒定的线速度大小转弯，半径越大需要的向心力越小，所以外圈较为安全，故D错误。故选B。18．B【详解】小球恰好通过圆轨道的最高点B，则可知在最高点时恰好由小球自身的重力提供做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可得代入数据解得故选B。19．B【详解】AB．A、B两轮用皮带传动，可知a、b两点的线速度大小相等，即根据线速度与角速度的关系可得b、c两点同轴转动，可知b、c两点的角速度相等，则有可得可得a、b、c三点的角速度之比为a、b、c三点的线速度大小之比为故A错误，B正确；C．根据周期与角速度的关系可得a、b、c三点的周期之比为故C错误；D．根据角速度与转速的关系a、b、c三点的转速之比为故D错误。故选B。20．D【详解】A．由题意知，小船方向与上游河岸成角的速度（在静水中的速度）从A处渡河，经过一段时间正好到达正对岸的B处，则解得故A错误；B．小船以最短位移渡河的时间为故B错误；C．小船以最短时间渡河，船头应垂直对岸，时间为故C错误；D．小船以最短时间渡河时到达对岸，沿河岸通过的位移为通过的位移故D正确。故选D。21．C【详解】A．做曲线运动的物体，速度方向一定是变化的，其加速度方向不一定是变化的，如平抛运动，A错误；B．物体受恒力作用时，若恒力的方向和速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动，B错误；C．物体做曲线运动时，速度方向不断变化，是变速运动，一定有加速度，因此所受合外力一定不是0，C正确；D．物体所受合力方向与运动方向的夹角为锐角时，该力分解到沿运动方向和垂直运动方向，则有沿运动方向的分力，使物体做加速运动，物体运动的速率一定增大，而垂直运动方向的分力使物体运动方向改变，不改变速度大小，D错误。故选C。22．AD【详解】AB．若小球和O点间用细线相连，由于小球恰好能在竖直平面内绕固定点O做圆周运动，此时小球有最小速度，由重力提供向心力，可知，此时在最高点细线对小球的拉力为0，A正确，B错误；CD．若小球和O点间用轻杆相连，由于小球恰好能在竖直平面内绕固定点O做圆周运动，此时小球恰好为0，小球所需向心力为0，小球沿半径方向的合力为0，可知，此时在最高点轻杆对小球的支持力大小为，C错误，D正确。故选AD。23．AD【详解】C．两轮通过皮带传动，皮带与轮之间不打滑，则它们边缘的线速度相等，线速度大小之比vA∶vB＝1∶1故C错误；D．由于A、B的线速度大小相等，在相同的时间内通过的路程之比应该是sA：sB=1：1故D正确；B．由知所以于r成反比，所以角速度之比为ωA∶ωB＝1：3故B错误；A．由于A、B线速度大小相等，由可知，an于r成反比，所以向心加速度之比aA：aB=1：3故A正确。故选AD。24．

等于

【详解】（1）[1]一个球绕中心线OO′以角速度ω转动，则A点的角速度等于B点的角速度。（2）[2]根据几何关系可知根据可知25．

2:1:1

2:2:1

4:2:1【详解】[1][2]质点A、B是同轴转动，两者角速度相等，质点B、C是皮带带动，两者线速度大小相等，既有，根据，，由于rA=rC=2rB解得vA:vB:vC=2:1:1，ωA:ωB:ωC=2:2:1[3]根据，，解得aA:aB:aC=4:2:126．

自由落体

匀速直线【详解】[1]如图甲所示的实验中，A、B两球同时落地，说明两球竖直方向的运动完全相同，即平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。[2]图乙所示的实验中，把两个相同的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，观察到上面小球刚好砸在下面小球上，说明两小球水平方向的运动完全相同，即平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动。27．

AB##BA

2

2.5【详解】（1）[1]A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平,确保小球初速度水平，A正确；B．每次释放小球的初始位置必须从同一位置开始，确保每次小球的初速度相同，B正确；C．轨道的粗糙程度对小球下落过程的影响相