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1、(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,16题只有一个选项符合题目要求,710题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的解析:平抛运动的加速度恒定,所以平抛运动是匀变速曲线运动,A正确;平抛运动水平方向做匀速直线运动,所以落地时速度一定有水平分量,不可能竖直向下,D错误;匀速圆周运动的速度方向时刻变化,B错误
2、;匀速圆周运动的加速度始终指向圆心,也就是方向时刻变化,所以不是匀变速运动,C错误。答案:A2一只船在静水中的速度为0.4 m/s,它要渡过一条宽度为40 m的河,河水的流速为0.3 m/s。则下列说法中正确的是()A.船不可能渡过河B.船有可能垂直到达对岸C.船不能垂直到达对岸D.船到达对岸所需时间都是100 s解析:只要船在静水中有速度,船就可以渡过河,A错误;船速大于水速,船可以垂直河岸过河,B正确,C错误;船到达对岸所需的最短时间t=400.4 s=100s,D错误。答案:B3在众多比赛项目中,跳台滑雪是非常好看、刺激的项目。如图所示,一运动员以10 m/s的初速度从倾角为60足够长的
3、斜坡顶端水平滑出,该运动员再次落到斜面上时飞行的时间为(g取10 m/s2)()A.33 sB.233 sC.3 sD.23 s解析:设运动员下落的高度为H,水平位移为x,飞行时间为t,那么H=12gt2,x=vt,tan =Hx,联立以上三式可得t=23 s。答案:D4飞行员的质量为m,驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为R的匀速圆周运动,在其运动圆周的最高点和最低点,飞行员对座椅产生的压力()A.在最低点比最高点大2mv2RB.相等C.在最低点比最高点大2mgD.在最高点的压力大些解析:飞行员在最高点和最低点时受重力、弹力两个力的作用,合力指向圆心。在最高点时有mg+F1=mv2R,在最低
4、点时有F2-mg=mv2R,由两式得F2-F1=2mg,故C正确。答案:C5如图所示,一物体自倾角为的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角满足()A.tan =sin B.tan =cos C.tan =tan D.tan =2tan 解析:如题图可得tan=vyv0=gtv0,tan =hs=12gt2v0t=gt2v0,故D正确。答案:D6如图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺丝帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动,则只要运动角速度合适,螺丝帽恰好不下滑。假设螺丝帽与塑料管间的
5、动摩擦因数为,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,则在该同学手转动塑料管使螺丝帽恰好不下滑时,下述分析正确的是()A.螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B.螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外,背离圆心C.此时手转动塑料管的角速度=mgrD.若杆的转动加快,螺丝帽有可能相对杆发生运动解析:由于螺丝帽做圆周运动过程中恰好不下滑,则竖直方向上重力与最大静摩擦力平衡,杆对螺丝帽的弹力提供其做匀速圆周运动的向心力,有mg=Ffmax=FN=m2r得=gr,选项A正确,B、C错误;杆的转动速度增大时,杆对帽的弹力增大,最大静摩擦力也增大,竖直方向受力平衡,故选项D错误。答案:A7大型游乐场中有一种“摩天轮”的娱
6、乐设施,如图所示,坐在其中的游客随轮的转动而做匀速圆周运动,对此有以下说法,其中正确的是()A.游客处于一种平衡状态B.游客做的是一种变加速曲线运动C.游客做的是一种匀变速运动D.游客的速度和加速度都在不断地改变着解析:游客做匀速圆周运动,速度和加速度的大小不变,但它们的方向时刻在改变,均为变量,因此游客做的是变加速曲线运动,而非匀变速运动,不是处于平衡状态。答案:BD8物体A和B的质量均为m,且分别用轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)。在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中,()A.物体A也做匀速直线运动B.绳子的拉力始终大于物体A所受的重力C.物体A
7、的速率小于物体B的速率D.地面对物体B的支持力逐渐增大解析:如图所示,B的速度vB分解为沿绳和垂直绳两个方向的分速度v1和v2,则vA=v1=vBcos,故vAm),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的倍。两物体用一根长为L(LR)的轻绳连在一起。若将甲物体放在转轴位置上,甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直,要使两物体与圆盘间不发生相对滑动,则转盘旋转角速度的最大值不得超过(两物体均看作质点)多少?解析:当m0、m将要相对圆盘运动时,对m受力分析如图所示。由题意可知F=m0g因此m0g+mg=m2L所以=(m0+m)gmL。答案:(m0+m)gmL15(12分)某滑雪爱好者在离地h=1.8
8、 m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地面的B点,其水平位移x1=3 m,着地时由于存在能量的损失,着地后速度为v=4 m/s,并以此为初速度沿水平地面滑行x2=8 m后停止,如图所示,已知人与滑板的总质量m=60 kg,求:(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小。(2)人与滑板离开平台时的水平初速度。(空气阻力忽略不计,g取10 m/s2)解析:(1)人与滑板在水平地面滑行时做匀减速直线运动,则v2=2ax2,解得a=v22x2=4228 m/s2=1m/s2对人与滑板由牛顿第二定律得Ff=ma=601N=60N。(2)人与滑板离开平台后做平抛运动,则水平方向:x1=v0t竖直方向:h=12gt2解式得v0=5m/s。答案:(1)60 N(2)5 m/s16(12分)如图所示,一根长0.1 m的细线,一端系着一个质量为0.18 kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。当小球的转速增加到原来转速的3倍时,测得细线的拉力比原来大40 N,这时细线断裂。则:(1)细线断裂的瞬间,细线的拉力多大?(2)这时小球运动的线速度多大?(3)如果桌面高出地面0.8 m,细线断后小球垂直桌面边缘飞出,落地点离桌面
