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1、1 福建省龙岩市武平一中2014-2015 学年高一（下） 段考物理试卷（实验班） 一、选择题（每小题6 分，共 36 分） 1 （ 6 分）如图，物体m 用不可伸长的细线通过光滑的水平板间的小孔与砝码M 相连，且 正在做匀速圆周运动，若减少M 的质量，则物体m 的轨道半径r，角速度 ，线速度v 的 大小变化情况是（） Ar 不变， v 减小B r 增大， 减小Cr 增大， v 减小Dr 减小， 不变 2 （ 6 分）下列说法正确的是（） A竖直平面内做匀速圆周运动的物体，其合外力可能不指向圆心 B匀速直线运动和自由落体运动的合运动一定是曲线运动 C物体竖直向上做匀加速直线运动时，物体受到的重
2、力将变大 D火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘将挤压铁轨的外轨 3 （ 6 分）如图所示，小木块a、b 和 c（可视为质点）放在水平圆盘上，a、 b 两个质量均 为 m，c 的质量为a 与转轴 OO 的距离为l，b、c 与转轴 OO 的距离为 2l 且均处于水平圆 盘的边缘木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g，若圆 盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是（） Ab、c 所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落 B当 a、b 和 c 均未滑落时，a、c 所受摩擦力的大小相等 Cb 和 c 均未滑落时线速度大小一定相等 Db 开始滑动时的转速是 4 （
3、6 分）如图所示，两物块A、B 套在水平粗糙的CD 杆上，并用不可伸长的轻绳连接， 整个装置能绕过CD 中点的轴 OO 转动，已知两物块质量相等，杆CD 对物块 A、B 的最大 静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块 A 到 OO 轴 2 的距离为物块B 到 OO 轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在 从绳子处于自然长度到两物块A、 B 即将滑动的过程中，下列说法正确的是（） AB 受到的静摩擦力一直增大 BB 受到的静摩擦力是先增大后减小 CA 受到的静摩擦力是先增大后减小 DA 受到的合外力一直在增大 5 （6 分）如图所示，把一个小球
4、放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁 在某一水平面内做匀速圆周运动小球的向心力由以下哪个力提供（） A重力 B支持力 C重力和支持力的合力 D重力、支持力和摩擦力的合力 6 （6 分）如图所示的皮带传动装置，主动轮 1 的半径与从动轮2 的半径之比R1：R2=2：1， A、B 分别是两轮边缘上的点，假设皮带不打滑，则下列说法正确的是（） AA、B 两点的线速度之比为vA：vB=1：2 BA、B 两点的角速度之比为A： B=2：1 CA、B 两点的加速度之比为aA：aB=1：2 DA、B 两点的加速度之比为aA：aB=2：1 二、填空题（每空6 分，共 24 分） 3 7 （ 12
5、 分）半径为R 的水平圆盘绕过圆心O 的竖直轴匀速转动，A 为圆盘边缘上一点，在 O 的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v 水平抛出时， 半径 OA 方向恰好与v 的方向 相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A 点，重力加速度为g，则小球抛出时距 O 的高度 h=_，圆盘转动的角速度大小 =_ 8 （ 12 分）如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B 为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半 径均为 r，在放音结束时，磁带全部绕到了B 轮上，磁带的外缘半径R=3r，现在进行倒带， 使磁带绕到A 轮上倒带时A 轮是主动轮，其角速度是恒定的，B 轮是从动轮，经测定， 磁带全部绕到A 轮上需要时
6、间为t，从开始倒带到A、B 两轮的角速度相等的过程中，磁带 的运动速度 _（填 “ 变大 ” 、“ 变小 ” 或“ 不变 ” ） ，所需时间 _（填 “ 大于 ” 、 “ 小于 ” 或“ 等于 ” ） 三、计算题（写出必要的文字说明和解答步骤，共40 分） 9 （ 18 分）如图所示，质量为1kg 的小球用长为0.5m 的细线悬挂在O 点， O 点距地高度为 1m， 如果使小球绕OO 轴在水平面内做圆周运动，若细线受力为12.5N 就会拉断，g取 10m/s 2， 求： （1）当小球的角速度为多大时细线将断裂 （2）线刚好拉断时球落地点与悬点的水平距离 4 10 （22 分）如图所示，竖直光滑
7、圆轨道 BCD 固定在水平面AB 上，轨道圆心为O，半径 R=lm ，轨道最低点与水平面相切于B 点， C 为轨道最高点，D 点与圆心 O 等高一质量 m=1Kg 的小物块，从水平面上以速度V0竖直向上抛出，抛出的初速度 v0=8m/s，物块从 D 点进入圆轨道，最终停在A 点若 A、B 间的距离为8mg=l0m/s 2求： （1）求物块运动到C 点时，对轨道的压力为多大？ （2）求物块与水平面间的动摩擦因数 （3）物块从B 点运动到 A 点所用的时间 5 福建省龙岩市武平一中2014-2015 学年高一（下）段考物理试卷（实验班） 参考答案与试题解析 一、选择题（每小题6 分，共 36 分）
8、 1 （ 6 分）如图，物体m 用不可伸长的细线通过光滑的水平板间的小孔与砝码M 相连，且 正在做匀速圆周运动，若减少M 的质量，则物体m 的轨道半径r，角速度 ，线速度v 的 大小变化情况是（） Ar 不变， v 减小B r 增大， 减小Cr 增大， v 减小Dr 减小， 不变 考点 ：向心力；牛顿第二定律 分析：小球在砝码的重力作用下，在光滑水平面上做匀速圆周运动显然砝码的重力提供 向心力，当砝码的重量变化，此时向心力与砝码的重力不等，从而做离心运动，导致半径变 化向心力再次与砝码的重力相等时，又做匀速圆周运动因此由半径的变化可得出角速度、 线速度的变化 解答：解：小球在砝码的重力作用下，
9、在光滑水平面上做匀速圆周运动砝码的重力提供 向心力，当砝码的重量减小， 此时向心力大于砝码的重力，从而做离心运动， 导致半径变大 当 再次出现砝码的重力与向心力相等时，小球又做匀速圆周运动 A、由于由于半径变大从而M 的势能增大，而m 和 M 整个系统机械能守恒，所以m 的动 能要减少，故可确定其v 变小，故A 错误， C 正确； B、由于半径变大，而向心力大小变小，则角速度减小，故B 正确， D 错误； 故选： BC 点评：本题体现出圆周运动与离心运动区别，同时掌握影响向心力大小的因素 2 （ 6 分）下列说法正确的是（） A竖直平面内做匀速圆周运动的物体，其合外力可能不指向圆心 B匀速直线
10、运动和自由落体运动的合运动一定是曲线运动 C物体竖直向上做匀加速直线运动时，物体受到的重力将变大 D火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘将挤压铁轨的外轨 考点 ：向心力 专题 ：匀速圆周运动专题 6 分析：匀速圆周运动的合外力一定指向圆心，做匀加速直线运动时， 物体受到的重力不变， 火车超过限定速度转弯时，需要的向心力增大，火车有向外运动的趋势，车轮轮缘将挤压铁 轨的外轨 解答：解： A、匀速圆周运动的合外力一定指向圆心，A 错误 B、匀速直线运动和自由落体运动的合运动可以是匀变速直线运动，B 错误 C、物体竖直向上做匀加速直线运动时，物体受到的重力不变，C 错误 D、火车超过限定速度转弯时，需要
11、的向心力增大，火车有向外运动的趋势，车轮轮缘将挤 压铁轨的外轨，D 正确 故选： D 点评：知道问题做圆周运动的向心力的来源，超重和失重时物体本身受的重力大小不变 3 （ 6 分）如图所示，小木块a、b 和 c（可视为质点）放在水平圆盘上，a、 b 两个质量均 为 m，c 的质量为a 与转轴 OO 的距离为l，b、c 与转轴 OO 的距离为 2l 且均处于水平圆 盘的边缘木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g，若圆 盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是（） Ab、c 所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落 B当 a、b 和 c 均未滑落时，a、c
12、 所受摩擦力的大小相等 Cb 和 c 均未滑落时线速度大小一定相等 Db 开始滑动时的转速是 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：木块随圆盘一起转动， 静摩擦力提供向心力， 而所需要的向心力大小由物体的质量、 半径和角速度决定当圆盘转速增大时，提供的静摩擦力随之而增大当需要的向心力大于 最大静摩擦力时，物体开始滑动因此是否滑动与质量无关，是由半径大小决定 解答：解： A、b、c 所受的最大静摩擦力不相等，故不同时从水平圆盘上滑落，A 错误； B、当 a、b 和 c 均未滑落时，木块所受的静摩擦力f=m 2r，相等， f mr，所以 ac 所受 的静摩擦力
13、相等，都小于b 的静摩擦力，故B 正确； 7 C、b 和 c 均未滑落时线速度V=R ，半径相等，则大小一定相等，故C 正确； D、以 b 为研究对象，由牛顿第二定律得： f=2m 2l=kmg ， 可解得： =， 转速，故 D 错误 故选： BC 点评：本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力， 把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答 4 （ 6 分）如图所示，两物块A、B 套在水平粗糙的CD 杆上，并用不可伸长的轻绳连接， 整个装置能绕过CD 中点的轴 OO 转动，已知两物块质量相等，杆CD 对物块 A、B 的最大 静摩擦力大小相等，开始时
14、绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块 A 到 OO 轴 的距离为物块B 到 OO 轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在 从绳子处于自然长度到两物块A、 B 即将滑动的过程中，下列说法正确的是（） AB 受到的静摩擦力一直增大 BB 受到的静摩擦力是先增大后减小 CA 受到的静摩擦力是先增大后减小 DA 受到的合外力一直在增大 考点 ：静摩擦力和最大静摩擦力 专题 ：摩擦力专题 分析：在转动过程中， 两物体都需要向心力来维持，一开始是静摩擦力作为向心力，当摩 擦力不足以提供向心力时，绳子的拉力就会来做补充，速度再快， 当这 2 个力的合力都不足 以做向心力时，物体
15、将会发生相对滑动 解答：解： A、分析 B，因为是A 先使绳子产生拉力的，所以当绳子刚好产生拉力时B 受静摩擦力作用且未到最大静摩擦力，此后B 的向心力一部分将会由绳子拉力来提供，静 摩擦力会减小，而在产生拉力前B 的静摩擦力是一直增大的，其实B 所受静摩擦力是先增 大后减小再增大的故A，B 错误 8 C、由于 A 的半径比B 大根据向心力的另一个公式F向=m 2R，可知 A、B 的角速度相 同，所以 A 所需向心力比B 大，因为两物体的最大静摩擦力一样，所以A 物体的静摩擦力 会先不足以提供向心力而使绳子产生拉力，之后随着速度的增大， 静摩擦力已经最大不变了， 绳子拉力不断增大来提供向心力，
16、所以A 所受静摩擦力是先增大后不变的，C 错误 D、根据向心力公式，F向=m ，在发生相对滑动前物体的半径是不变的，质量也不变，随 着速度的增大，向心力增大，而向心力就是物体的合力，故D 正确 故选： D 点评：本题分段分析： 在出现绳子拉力前， 滑动前及滑动后 由于 A 需要的向心力大于B， 所以在随着转动加快时，A 先达到最大静摩擦力；同时出现滑动时，A 的滑动摩擦力指向圆 心，而 B 的滑动摩擦力背离圆心 5 （6 分）如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁 在某一水平面内做匀速圆周运动小球的向心力由以下哪个力提供（） A重力 B支持力 C重力和支持力的合力 D重力、支持力和摩擦力的合力 考点 ：向心力；物体的弹性和弹力 专题 ：匀速圆周运动专题 分析：匀速圆周运动的合力总是指向圆心，称为向心力； 小球受重力和支持力，两个力的 合力提供圆周运动的向心力 解答：解：小球受到重力和支持力，由于小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小
