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一、选择题(每小题4分,共48分 )
1.关于运动的合成与分解,下列说法中正确的是( )
A.合运动的速度一定大于每个分运动的速度
B.合运动的加速度一定大于每个分运动的加速度
C.合运动的时间与对应的分运动的时间相等
D.若合运动为曲线运动,则分运动中至少有一个是曲线运动
【答案】C
【解析】本题考查运动的合成与分解。合速度未必大于分速度也未必小于分速度,同样合加速度未必大于分加速度也未必小于分加速度,AB错;合运动和分运动具有等时性,C对;当合加速度与合初速度不共线时合运动就是曲线运动,两个直线运动的合运动也可以是曲线运动,如平抛运动,D错;选C。
2.一条船沿垂直于河岸的方向航行,它在静止水中航行速度大小一定,当船行驶到河中心时,河水流速突然增大,这使得该船( )。
A.渡河时间增大 B.到达对岸时的速度增大
C.渡河通过的路程增大 D.渡河通过的路程比位移大
【答案】BCD
【解析】
3.如图所示,物体A和B质量均为m,分别与轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮之间的摩擦).当用水平力F拉B物体沿水平面向右做匀速直线运动时,下列判断正确的是( )
A.物体A也做匀速直线运动
B.绳子对物体A的拉力始终大于A的重力
C.物体A的速度小于物体B的速度
D.物体A的速度大于物体B的速度
【答案】BC
【解析】
试题分析:
vB
vA
物体B的运动实际上有两个分运动构成,一方面绳子伸长,一方面绳子旋转,分解示意图如图所示。设此刻va与vb的夹角为,则,通过上式分析A物体绝对不会匀速直线运动,A错。由于在拉动过程中,角度变化,所以A的速度不断变化,所以A实际上在向上变加速,所以B对。在上升过程中,通过速度分解可知,A的速度适终比B小,所以C对。
考点:速度的分解
点评:本题通过速度的分解考察了对运动合成与理解。本题充分说明运动的独立性和等时性,并借此加强对运动独立性的理解。
4.互成角度α(α≠0°α≠180°)的一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动( )
A.有可能是直线运动 B.有可能是曲线运动
C.有可能是匀速运动 D.一定是匀变速运动
【答案】D
【解析】
试题分析:匀速直线运动合力为零,匀变速直线运动合力恒定,即两个运动合成时,合力恒定,做匀变速运动,故D正确
考点:考查了运动合成
5.【原创】下列关于力与运动的关系,说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体一定受到变力的作用
B.做直线运动的物体一定受到恒力的作用
C.平抛运动是在恒力作用下的匀变速运动
D.做匀速圆周运动物体的加速度保持不变
【答案】C
【解析】在恒力的作用下也可能做曲线运动,比如做平抛运动的物体只受重力的作用,是匀变速曲线运动,所以A错误;C正确;做直线运动的物体也可能受变力的作用,只要此变力与运动的方向在一条直线上,物体做非匀变速直线运动,所以B错误;做匀速圆周运动的物体的加速度的方向时刻指向圆心,所以其方向时刻在变,所以D错误。
考点:本题考查力与运动的关系
6.质量为m的飞机,以速率v在水平面上做半径为r的匀速圆周运动,空气对飞机的作用力的大小等于 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
试题分析:根据牛顿第二定律可知,飞机所受的合外力等于向心力,由力的合成知识可知,空气对飞机的作用力,故选A。
考点:牛顿第二定律;向心力.
7.小球m用长为L的悬线固定在O点,在O点正下方L/2处有一个光滑钉子C,如图所示,今把小球拉到悬线成水平后无初速度地释放,当悬线成竖直状态且与钉子相碰时( )
A.小球的速度突然增大 B.小球的角速度突然减小
C.小球的向心加速度突然增大 D.悬线的拉力突然减小
【答案】C
【解析】
试题分析:当悬线成竖直状态且与钉子相碰时,小球的速度不变,选项A错误;根据可知,半径减小,小球的角速度突然变大,选项B错误;根据可知,线速度不变,半径减小,故小球的向心加速度突然增大,选项C正确;根据可知,悬线的拉力突然增大,选项D错误;故选D.
考点:角速度、线速度、向心加速度.
8.在公交车上坐着一位中学生,脚边放着他携带的一小桶水。当公交车急转弯时,桶内的水溅了出来。中学生对司机有意见了,于是便出现了下面的一段对话:
中学生:师傅,怎么搞的,我桶里的水都泼出来了
司机:我车子正在转弯呢
中学生:那你弯子为什么转的那么大?转小点,桶里的水就不会泼出来了
司机:如果我把弯子转的小一点,你桶里溅出来的水会更多
你读了这段对话,对下面的说法进行判断,其中错误的是( )
A、中学生说的对
B、司机师傅说的对
C、汽车转弯时,桶内的水会泼出来,这是一种离心现象
D、汽车转弯时,桶内的水会泼出来,是因为外界提供的向心力不足造成的
【答案】A
【解析】
试题分析:汽车转弯时,桶内的水会泼出来,是因为外界提供的向心力不足造成的,这是一种离心现象,司机说的对,转小点,桶里的水就不会泼出来了忽略了惯性,中学生说法错误,故选A
考点:考查了惯性,离心现象
9.一只小船在静水中速度为4m/s,要使之渡过宽度 为60m的河,若水流速度为3m/s
A、渡河最短时间为20s B、渡河最短时间 为15s
C、渡河最短时间为12s D、渡河时间最短时,渡河距离也最短
【答案】B
【解析】
试题分析:当船头垂直正对岸时渡河时间最短,为15s,由于船速大于水流速,船能到达正对岸,最短距离为60m,B对
考点:小船过河
点评:本题考查了小船过河问题中运动独立性与等时性的区别和联系。
10.如图所示的a、b、c三颗地球卫星,其半径关系为,下列说法正确的是
A.卫星a、b的质量一定相等
B.它们的周期关系为
C.卫星a、b的机械能一定大于卫星c
D.它们的速度关系为
【答案】D
【解析】
试题分析:两颗卫星的半径一样,但卫星的质量可以不同,故A错误;根据开普勒行星运动定律知,卫星周期的两次方向与半径的三次方比值相同,故c卫星半径大周期大,所以B错误;因为不知道卫星的质量关系,故不能确定三颗卫星的机械能大小,故C错误;据知卫星的速度可知,,故D正确。
考点:考查了万有引力定律的应用
11.一颗小行星环绕太阳作匀速圆周运动,半径是地球环绕半径的4倍,则它的环绕周期是( )
A. 2年 B. 4年 C. 8年 D. 16年
【答案】C
【解析】
试题分析:根据万有引力提供向心力得:,解得:,小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍,,所以这颗小行星的运转周期是8年,
考点:考查了万有引力定律的应用
12.已知某行星绕太阳做匀速圆周运动的半径为r,公转周期为T,万有引力常量为G,下列说法正确的是
A.可求出行星的质量
B.可求出太阳的质量
C.可求出行星的绕行速度
D.据公式,行星的向心加速度与半径r成正比
【答案】BC
【解析】行星是环绕太阳运转,质量无法求出.故A错误.研究卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:,可得出,所以能求出太阳的质量,故B正确;由可求出行星的绕行速度,故C正确;万有引力提供向心力得,即,可知心加速度与半径r的平方成反比,故D错。
13.如图,在A点以10m/s的初速度平抛一物体,飞行一段时间后,落在倾角为30°的斜面上的B点,已知AB两点的连线垂直于斜面,则物体的飞行时间为_______秒。(重力加速度取)
B
A
30°
【答案】
【解析】
试题分析:由几何关系知,α为60°,由平抛运动规律知:anθ=2anα=得=s
考点:本题考查平抛运动的规律。
14.一只电子钟的时针和分针的长度之比为2:3,角速度之比为 ,时针和分针针端的线速度之比为 ,向心加速度之比为 。
【答案】1:12,,
【解析】
试题分析:时针转1圈,分针转12圈,所以角速度为1:12,根据公式可得两者之比为,根据公式可得
考点:考查了匀速圆周运动规律的应用
15. 某同学采用频闪照相的方法拍摄到“小球做平抛运动”的照片。图为照片的一部分,背景方格的边长均为5cm,则由图可求得拍摄时每隔_____s曝光一次;该小球平抛的初速度大小为_________m/s(g取10m/s2)。
【答案】0.1 s 1.5 m/s
【解析】
试题分析:由图可知AB之间竖直方向距离为3L,BC之间竖直方向为5L,根据,则,初速度为。
考点:平抛运动的规律及匀变速运动的规律。
16.水平抛出的一个石子,经过0.4s落到地面,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°。试求:
(1)石子的抛出点距地面的高度;
(2)石子抛出的水平初速度。
【答案】(1)0.8m;(2)3m/s
【解析】
试题分析:(1)小球在竖直方向做自由落体运动,则石子的抛出点距地面的高度
(2)小球落地的竖直速度:vy=gt=4m/s;故石子抛出的水平初速度
考点:平抛运动
17.一人用一根长L=1m,最大只能承受T=46N拉力的轻绳子,拴着一个质量m=1kg的小球(不考虑其大小),在竖直平面内作圆周运动,已知圆心O离地高H=21m,如图所示,若小球运动到达最低点时绳刚好被球拉断,(g=10m/s2)求:
(1)小球到达最低点的速度大小是多少?
(2)小球落地点到O点的水平距离是多少?
【答案】(1)6m/s(2)12m
【解析】
试题分析:(1)在最低点,小球做圆周运动的向心力是拉力和重力的合力,故
绳子要断开,拉力达到最大值46N,带入数据得
(2)因为在最低点的速度是水平的,所以断开后,小球做平抛运动,抛出点离地面的高度为
由平抛运动规律得,竖直方向上,水平方向
带入数据得。
考点:考查了圆周运动,平抛运动规律的应用
18.(12分)一颗在赤道上空飞行的人造地球卫星, 其轨道半径为r =3R(R为地球半径), 已知地球表面重力加速度为g,则:
(1)该卫星的运行周期是多大?
(2)若卫星的运动方向与地球自转方向相同, 已知地球自转角速度为0,某一时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方, 再经过多少时间它又一次出现在该建筑物正上方?
【答案】(1) (2)
【解析】(1)对卫星运用万有引力定律和牛顿运动定律可得
·3R
联立解得
(2)以地面为参照物, 卫星再次出现在建筑物上方时,建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少.
或1Δt-0Δt=2,
试卷第7页,总7页
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