天问高一曲线运动和万有引力检测.doc

天问高中高一物理检测题（曲线运动与万有引力定律）
满分：100分 时间：90分钟
班级 学号 姓名 得分
一、选择题（请将正确的答案按要求选出填入答题栏，全对得4分，半对得2分，见错无分，共48分）。
1．如图，图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v－t图象如图乙所示。人顶杆沿水平地面运动的s－t图象如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法中正确的是 （ ）
A．猴子的运动轨迹为直线
B．猴子在2s内做匀变速曲线运动
C．t＝0时猴子的速度大小为8m/s
D．t＝2s时猴子的加速度为4m/s2
2．现在城市的滑板运动非常流行，在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上下通过，如图所示，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员能顺利完成该动作，最终仍落在滑板原来的位置上，要使这个表演成功，运动员除了跳起的高度足够外，在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该(　　)
A．竖直向下 B．竖直向上 C．向下适当偏后 D．向下适当偏前
3． 一个物体在光滑水平面上沿曲线MN运动，如图5所示，其中A点是曲线上的一点，虚线1、2分别是过A点的切线和法线，已知该过程中物体所受到的合外力是恒力，则当物体运动到A点时，合外力的方向可能是（ ）
图5
A．沿或的方向 B．沿或的方向
C．沿的方向 D．不在MN曲线所决定的水平面内
4．如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为，今有一弹性小球，自与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板夹角相等，欲使小球恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为（ ）
A. B. C. D.
5.如图所示，倾斜放置的圆盘绕着中轴匀速转动，圆盘的倾角为37°，在距转动中心r = 0.1 m处放一个小木块，小木块跟随圆盘一起转动，小木块与圆盘间的动摩擦因数为= 0.8，假设木块与圆盘的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同。若要保持小木块不相对圆盘滑动，圆盘转动的角速度最大不能超过（ ）
A．2 rad/s B．8 rad/s C．rad/s D．rad/s
6．相互垂横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示．它们的竖直边长都是底边长的一半．现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上．其落点分别是a、b、c.下列判断正确的是(　　)
A．图中三小球比较，落在a点的小球飞行时间最短
B．图中三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最大
C．图中三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最快
D．无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直
7.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为
A. B. C. D.
8.某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面上以25 m/s的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10 m至15 m之间,忽略空气阻力,取g=10 m/s2,球在墙面上反弹点的高度范围是 ( )
A. 0.8 m至1.8 m B. 0.8 m至1.6 m C. 1.0 m至1.6 m D. 1.0 m至1.8 m
9．开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径AB水平。一小物块在曲面内A点以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，因摩擦作用物块下滑时速率不变，则下列说法正确的是 （　　　　）
A．物块运动过程中加速度始终为零
B．物块所受合外力大小不变，方向时刻在变化
C．在滑到最低点C以前，物块所受摩擦力大小逐渐变小
D．在滑到最低点C以前，物块所受重力的瞬时功率越来越大
10．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动
而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（ ）
A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 B．物体所受弹力增大，摩擦力减小了
C．物体所受弹力和摩擦力都减小了 D．物体所受弹力增大，摩擦力不变
11． 1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展。假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行。已知地球半径为6.4×106m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。以下数据中最接近其运行周期的是（ ）
A．0.6小时 B．1.6小时 C．4.0小时 D．24小时
12．如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图：M、N是两个共轴圆筒，外筒半径为R，内筒半径很小可忽略，筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度绕O匀速转动，M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率为v1和v2的分子，分子达到N筒后被吸附。如果R、v1、v2保持不变，取一合适值，则 （ ）

A．当时，分子落在同一狭条上（n取正整数）
B．当时，分子落在同一狭条上
C．只要时间足够长，N筒上到处都落有分子
D．分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上

选择题答案：
题号
1
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11
12
答案

二、实验题(每空2分，共12分。)
13．某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图中、……），槽间距离均为。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图所示。
（1） 实验前应对实验装置反复调节，直到______________ _。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了_______________ ______。
（2）每次将B板向内侧平移距离，是为了______________ ________ 。
（3）在图中绘出小球做平抛运动的轨迹。

14. 在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
a
b
c
d
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上： 。
(a)通过调节使斜槽的末端保持水平
(b)每次释放小球的位置必须不同
(c)每次必须由静止释放小球
(d)记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降
(e)小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
(f)将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所 示，则小球平抛的初速度的计算式为v0= （用L、g表示）。

三、计算题（共40分）。
15、（8分）某卫星在赤道上空飞行，轨道平面和赤道平面重合，轨道半径为r=2R，飞行方向与地球自转方向相同，已知地球自转角速度为ω，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，在某一时刻该卫星通过赤道上某建筑物正上方，问经过多少时间卫星在一次通过该建筑物正上方？

16.（10分）有A、B、C三个小球，A距地面较高，B其次，C最低，如图所示.A、C两球在同一竖直线上，相距10 m，三球同时开始运动，A球竖直下抛，B球平抛，C球竖直上抛，三球初速度大小相同，5 s后三球相遇，不考虑空气阻力，求：
(1)三球的初速度大小是多少？
(2)开始运动时B球离C球的水平距离和竖直高度各是多少？

17.（10分） 如图所示，支架质量为M，放在水平地面上，转轴O处用长 l 的细绳悬挂质量为m的小球．求：⑴ 把小球拉起到细绳水平的位置，然后释放小球，当它运动到最低点时速度为v,则地面对支架的支持力多大？⑵若小球在竖直平面内摆动到最高点时，支架恰对地面无压力，则小球在最高点的速度是多大？

18.(12分)如图所示，一个光滑圆筒立于水平桌面上，圆筒的直径为L，一条长度也为L的细绳一端固定在圆筒中心线上的O点，另一端拴着一个质量为m的小球（可视为质点）。小球以速率v绕中心线OO′在水平面内做匀速圆周运动，但球不会碰到筒底．试求：
(1)当时，绳对小球的拉力；
(2)当 时，绳对小球的拉力。

天问高中高一物理曲线运动与万有引力定律检测题
参考答案
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11
12
BD
A
C
D
A
D
A
A
BC
D
B
A

13（1）A板水平且其上插槽与斜槽中心轴线垂直、B板竖直，
小球每次平抛初速度相同
（2）保持相邻痕迹点的水平距离大小相同
（3）如右所示。
14.（1）ACD (2)2 （每空2分）
15、解：设卫星的角速度为
由万有定律和牛顿定律得

卫星再次经过建筑物上方所用时间为t

16. 解析：（1）取下向为正方向，设在D点相遇
对A球： 对C球：
因为 且
所以 所以
故
（2）B球与C球的水平距离为 B球与C球的竖直距离为

17．解：⑴设小球运动到最低点速度为v，由机械能守恒定律和牛顿第二定律得：

所以此时地面对支架的支持力FN = Mg + F = Mg +3mg
⑵ 运动到最高点时，支架恰对地面无压力，说明细绳上的拉力F = Mg

18.解：设球刚好挨着内壁作匀速圆周运动的速度为，有

（1）当时，因为，所以小球没有贴着筒壁而做半径较小的圆周运动，设此时绳与竖直方向夹角为
此时
解得
（2）当时，因为，所以小球紧贴内壁做水平圆周运动，此时小球除受重力、拉力外，还要受到筒壁的压力，在竖直方向有： 解得：F=1.16 mg

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